В отличие от традиционных галогеновых ламп, светодиодные источники света не имеют нити накаливания. Они состоят из большого количества светодиодов, которые преобразуют электрическую энергию в световой поток. Последний фокусируется специальным устройством и направляется в нужную сторону.
Технические характеристики светодиодных ламп для машин
Светодиодные автомобильные лампы Н11 имеют такие технические характеристики:
- Производители выпускают изделия, испускающие свет различного спектра. В продаже можно найти лампы с температурой свечения в 6-7 тыс. К (холодный белый), 5,5 тыс. К (чистый белый) и 4,5 тыс. К (теплый белый).
- Лампы на основе светодиодов потребляют меньшее количество электрической энергии, что снижает нагрузку на аккумулятор и генератор транспортного средства.
- Изделия отлично переносят вибрационную нагрузку во время движения автомобиля. Они могут эксплуатироваться в достаточно широком диапазоне температур окружающего воздуха. Лампы не испортятся при охлаждении до – 50 и нагреве до + 50 градусов Цельсия.
- Срок службы светодиодной лампы этой категории в 5-6 раз превышает время эксплуатации стандартной галогеновой лампы.
- Во время работы лампы не нагревают стекло или пластик фары автомобиля, что предотвращает появление трещин на нем.
Источники света на основе светодиодов по своим эксплуатационным свойствам превышают не только галогеновые, но и ксеноновые фары. Последним для работы требуется инициация с помощью блока розжига, который способен сформировать электрический разряд большого напряжения.
Светодиоды могут работать от бортовой электрической сети напряжением в 12 или 24 вольта (грузовые автомобили). Некоторые изделия комплектуются электронными блоками управления (драверами), которые позволяют увеличить эффективность светового потока лобовой оптики.
Расположение светодиодов
Сравним расположение светодиодов на нашем образце, галогене и на Philips Ultinon LED. Так как цоколь встречается не часто, то мне не удалось найти фару для проверки светотеневой границы (СТГ) образцов.
Сравнение с ксеноном H11 и галогеном
Наибольшей популярностью среди галогенных источников и ксенона пользуются Philips, Osram и MTF на 12V. По результатам замеров получилось 3200лм, что соответствует максимальной яркости ксеноновых ламп.
| Параметр | Ксенон | Образец | Галогенка Osram 12V |
| Световой поток | 2600-3200 Люмен | 3200 Люмен | 1350лм |
| Мощность | 35-45W | 50W | 55W |
| Цветовая | 4300К, 5000К, 6000К | 4300K, 5000K | 2700К |
| Нагрев цоколя | до 210° | — | до 190° |
| Срок службы | 2000-5000 ч. | неизвестен, зависит от нагрева | 580 ч. |
| Назначение | ближний, дальний, ПТФ, противотуманки | ||
В качестве примера в таблице характеристики ксенона H11 от Osram, серии Xenarc Original.
Световой поток и мощность
В автомобильной сети напряжение под нагрузкой обычно 13-14 Вольт. Например, Osram и Philips тестируют свои диодные автолампы при 13,2В.
Измерим количество Люмен от 7V до 13V.
Прогреваем в течение 30 минут до рабочего режима.
| Напряжение | Световой поток | Мощность | Сила тока |
| 13V, холодные | 3300лм | 51,4W | 3,95A |
| 13V, прогретые | 3125лм | 49,5W | 3,8A |
| 12V | 2970лм | 45,6W | 3,8A |
| 11V | 2825лм | 43W | 3,9A |
| 10V | 2620лм | 39,5W | 4,0A |
| 9V | 2400лм | 35W | 4,0A |
| 8V | 1740лм | 22W | 2,75A |
| 7V | 1100лм | 12,1W | 1,7A |
Снижение параметров после прогрева:
- 3300лм — 3125лм = 175лм
- 51,4W — 49,5 = 1,9W
По спецификациям, при прогреве до 135°, падение светового потока составит 10%.
В нашем случае получилось 175лм / 3125лм = 5,6%
Расшифровка показаний приборов.
На экране лабораторного модуля блока питания (с зеленой подсветкой) показывается:
- напряжение;
- сила тока;
- мощность;
- количество потраченной энергии мА/Ч.
На экране люксметра, который справа, количество Люкс. Показания Люксметра умножаем на Х10. Чтобы получить Люмены, делим это значение на коэффициент 2,16.
Характеристики светодиодов
Большинство из читателей (примерно 95%) не разбираются в характеристиках современных диодов. Даже не знают, чем отличается номинальный режим работы диода от максимального. За счет этого большинство магазинов обманывают потребителя, указывая параметры изделия для максимального тока. На практике ток можно увеличивать максимум в 2 раза выше номинального, но только при условии очень хорошей системы охлаждения. Например для 16 штук Cree XML2 U2 потребовался радиатор охлаждения массой 3кг.
Спецификации, даташит
| Нагрев кристалла | до 135° |
| Энергопотребление | 8,4W |
| Питание | 3, 6, 12 вольт |
| Угол свечения | 140° |
| Размеры кристалла | 3х3мм. |
| Толщина | 0,6мм. |
В отличие от Cree, на которых установлена оптика, Philips MZ фактически её не имеют. У популярных моделей Cree XML и XHP толщина составляет 3-4мм. У Филипса MZ она всего 0,6мм. Из-за малой толщины получается более широкий угол свечения и диодные лампы на них имеют более правильное распределение света, чем на КРИ.
Потребление на светодиодах
КПД драйвера зависит от величины входного напряжения. Чем оно выше, тем выше коэффициент полезного действия, и может достигать 90%. У автоламп для головного света автомобиля в среднем 20% потребляемой мощности приходится на источник питания. Например, если указано потребление в 20Вт, т на светодиоды приходится примерно 16Вт. Это действует только при условии, что не установлена обманка для бортового компьютера авто.
Из-за большого количества контактов в коннекторе, замер на диодах производить не буду. Как правило составляет от 3W до 5W. Судя по элементам внутри блока питания, на каждую пару диодов стоит отдельный драйвер, видно 2 одинаковых дросселя. К тому же у китайцев не встречал доступных ШИМ микросхем, способных долговременно выдержать ток 4 Ампера.
- 50W – 5W*2 = 40W примерное потребление на диодах.
По предыдущим тестам автоламп с гибким радиатором PhilipsMZ показывали эффективность 89 лм/Вт.
Посчитаем эффективность:
- 3125лм / 40W = 78,1 лм/Вт не всегда производитель ставит самые дорогие светодиоды лучшего бина с максимальной яркостью.