Начало применения светодиодных ламп для автомобилей - 1995 год
В наши дни светодиоды становятся все более и более полезными для конструкторов автомобилей. Принцип действия этих источников света основан на физическом явлении возникновения светового излучения при прохождении электрического тока (обычно 20 mA) через полупроводниковый p-n-переход. При этом длина волны максимума спектра излучения, т.е. цвет свечения, однозначно определяется типом полупроводниковых материалов, образующих светоизлучающий p-n-переход.
к сегодняшнему дню уже созданы полупроводниковые материалы, позволяющие получить целый набор цветов: голубой, "изумрудно"-зеленый, зеленый, желтый, "янтарный", оранжевый, красно-оранжевый, красный. Кроме того, разработчики светоизлучающих диодов ведущих компаний мира (Hewlett-Packard, Siemens, Toshiba и др.) путем использованиясовременных технологий получения высокоэффективных полупроводниковых материалов (AlGaAs, AllnGaP), особочистых и особопрочных полимерных композиций для корпусов светодиодов, постоянно совершенствуя оборудование и технолгию изготовления светодиодов, уже сейчас создали целый класс так называемых светодиодных ламп. К примеру, лампы накаливания имеют уровень светоотдачи - 15 лм/Вт, время наработки - 2000 часов, величина рассеиваемой мощности 2.0 Вт, необходимо использование светофильтров.
Приведенная выше совокупность безусловных плюсов светодиодных ламп заставляет все большее количество автомобильных компаний делать выбор между традиционными, но уже отжившими лампами с нитью накала, и твердотельными полупроводниковыми лампами (светодиодными), являющимися продуктами высоких технологий.
Уровень параметров светоизлучающих диодов, главным образом обусловливается функциональным назначением каждого электронного устройства автомобиля, в состав которого они входят. Условно они могут быть поделены на светодиоды для использования в кабине автомобиля и светодиодные лампы для наружных осветителей.
Больше десяти лет идут работы по замене ламп накаливания на светодиоды в панелях контрольно-измерительных приборов и выключателях, расположенных в кабине автомобиля. Но только сейчас, в первой половине 1995 года, компания Hewlett-Packard, используя уникальную технологию получения новейшей полупроводниковой структуры AllnGaP с прозрачной подложкой (TS), приступила к крупносерийному производству светодиодных ламп с типичным значением светового потока от 260 до 500 млм. С помощью этих светодиодных ламп, изготовленных в миниатюрных корпусах для монтажа на поверхность, были разработаны и уже производятся не только автомобильные панели управления, но и панели для самолетов.
Помимо этого, светодиодные лампы уже сейчас очень активно применяются для обеспечения подстветки жидко-кристаллических индикаторов и панелей управления в автомагнитолах ведущих компаний мира. Практически неограниченный срок службы, в десять раз меньший разогрев корпуса твердотельной полупроводниковой лампы по сравнению с лампой накаливания, а также двадцатикратное уменьшение потребляемой электроэнергии привели к безусловной победе светодиодных ламп.
Наиболее солидным и наиболее аргументированным направлением замены ламп накаливания на светодиодные лампы, на наш взгляд, являются применение во всех внешних красных и желтых фонарях автомобиля.
Первым шагом на этом пути стали повторители СТОП-сигнала, собранные на светодиодах. Как правило, они производятся в виде полоски, в которой установлены от 60 до 80 светодиодов по параметрам близких к АЛ307 (Iv < 12 мкд, Q < 25°C, Uпр > 2,5 B). С точки зрения светотехники данный прибор не отвечает даже минимальным требованиям. По европейским стандартам принято, что результирующая сила света повторителя должна быть на уровне от 30 до 40 кд и угол обзора не менее 35 град.
Тщательные исследования подтверждают, что применение светодиодных ламп в повторителях СТОП-сигнала автомобиля - это не дань моде, а объективная необходимость. Время включения до полной световой мощности лампы с нитью накала составляет 200-300 мсек, а у повторителей СТОП-сигнала на светодиодных лампах 50-70 нс. При движении по автостраде со скоростью 100 км/час за счет разницы во втором случае водитель получает дополнительные 5-6 метров для экстренного торможения или маневра. Учитывая эти результаты с 1996 года на всех новых автомобилях в Европе должны будут устанавливаться повторители СТОП-сигнала на светодиодных лампах.
Кроме того, в на сегодняшний день все более активно обсуждается вопрос замены ламп накаливания в задних фонарях автомобиля: габаритных огнях, стоп-сигналах, указателях поворота. Такая замена становится наиболее актуальной в случае установки этих фонарей на электромобилях.
Так же полупроводниковые лампы бесспорно выгодны при размещении боковых сигнальных огней на большегрузных автомобилях и крупногабаритных прицепах (автопоездах). Постоянная вибрация и механические удары значительно сокращают срок службы ламп накаливания, но, практически, не влияют на световые параметры светодиодных ламп. При испытаниях по стандарту MIL-STD-883 № 2002 на удароустойчивость твердотельные лампы полностью сохраняют работоспособность после трех ударов по каждой из трех осей в двух направлениях с ускорением 3000 g и длительностью воздействия 0,3 мсек.
В заключение необходимо отметить, что существенное увеличение производства полупроводниковых ламп, сопровождающееся уменьшением цены на эти изделия, а также все приведенные ранее достоинства этих излучающих компонентов по сравнению с лампами накаливания бесспорно открывают новые возможности увеличения надежности светотехнических уствройств автомобиля и безопасности движения.
|
