Галоген, Ксенон, LED — сравниваем, изучаем, выбираем

 Эволюция транспортных средств неумолима. Последние десятилетия стали для автопрома и вовсе взрывными — гибридные и полностью электрифицированные автомобили, еще вчера казавшиеся дорогими игрушками, сегодня уже стали повседневностью. Интересно, что отдельные компоненты и системы автомобиля также претерпевают динамичные изменения, и освещение здесь не исключение: новые источники света в последнее время значительно потеснили традиционные лампы накаливания.

 Сегодня сложилась уникальная ситуация — одновременно на дороге можно встретить машины, оснащенные тремя принципиально разными источниками света. Максимальное разнообразие — в головной оптике. Здесь пока еще на равных конкурирует традиционный галогенный, современный ксеноновый и перспективный диодный свет. Дополняют ли эти системы друг друга или конкурируют, и в чем принципиальная разница в характеристиках ламп?

 Предлагаем в нашем сравнении начать «плясать» как раз от характеристик, ведь в конечном счете потребителя интересуют только они.

Световой поток

 Освещение участка дороги и прилегающих к ней «окрестностей», а также объектов в прямой видимости — главная задача головного света. Освещенность определенных участков зависит от многих факторов, в том числе от расстояния от источника света, характеристик среды (наличие в воздухе тумана, капель дождя и т.д.) и в огромной степени от светового потока, который способна выдать лампа. Световой поток, в свою очередь, зависит от того, как эффективно та или иная конструкция может переводить электрическую энергию в свет. Сравнительные тесты показывают, что по соотношению мощности в Ваттах к световому потоку в Люменах, однозначным фаворитом являются светодиоды. Эти компактные источники света эффективно конвертируют электричество в свет. Так 25-ваттная LED-лампа Philips формата H7 способна выдать 1500 лм светового потока, в то время как галогенной лампе Philips для создания такого светового потока понадобится уже 55 Вт, то есть более чем в 2 раза больше!

 Однако световой поток — это еще не все. Важную роль играет сила света, которая отражает распределение светового потока в пространстве. Благодаря изменению конструкции и материалов, производителям удается сконцентрировать поток световых частиц, что при общем регламентированном потоке позволяет добиться лучшей освещенности. Так, в частности, и появляются более мощные галогенные лампы (+90 %, +120 % и т.д.). Также действуют и ксеноновые, и LED-лампы, установленные в линзованную оптику. Благодаря концентрации и распределению светового потока, уменьшению рассеивания удается добиться высокой освещенности.

Цветовая температура и спектр

 Чтобы правильно оценивать видимую картинку ночью важно, чтобы освещение было максимально приближено по своим качествам к естественному свету. Именно к цветовой температуре солнечного света наш глаз приучен миллионами лет эволюции. Однако спектр излучаемого искусственными источниками света отличается от солнечного.

 Спектр нашей звезды
 Спектр галогенных ламп
 Спектр ксенона
Спектр белого светодиода

 Как видно из графиков, спектр «галогенок» сильно уходит в инфракрасный (тепло), что подтверждается и практикой — галогенные лампы очень сильно нагреваются и тратят много полезной энергии именно на «отопление», а не на освещение. Спектр ксенона дискретен: помимо хорошо воспринимаемого глазом дневного, он имеет и УФ-участок. Ультрафиолетовое излучение ксеноновых ламп обязательно нужно улавливать, поскольку оно разрушает пластик, что критично для современных фар. В Philips для этого используют патентованное кварцевое стекло с УФфильтром. В видимом же глазу человека спектре ксеноновые лампы (впрочем, как и любые газоразрядные, например, бытовые лампы дневного света) наиболее близко подходят по своим характеристикам к естественному освещению. Спектр же светодиодов очень сильно «завален» в синий, что в итоге дает холодный свет, который обеспечивает высокую контрастность освещённой поверхности, хорошо выделяя предметы на ней и способствуя быстрому определению расстояния. Однако такой свет может быть для некоторых водителей утомительным.

Полный размер

Спектр определяет и световую температуру, которая варьируется от 3500 К для галогеновых (самый желтый или теплый свет) до 5000 К у ксеноновых (нейтральный, дневной свет) и до 6500 К у светодиодов (холодный свет, хоть и близкий к дневному). Производители стараются делать современные галогенные лампы максимально холодными, приближая их к ксеноновым. Однако из-за упомянутой нами специфики спектра это — чисто технически — возможно только в определённых границах. Галогенные лампы менее утомительны для глаз, но их яркость может быть недостаточна, что вызовет утомление. Ксенон оптимален по цветовой температуре и утомляет меньше всего. Холодный свет LED-лампы создает высококонтрастную картинку, способствуя улучшению контроля за ситуацией. Однако он может подойти не всем водителям, вызывая усталость у некоторой их части.

Долговечность

Как бы ярко и мощно не светила лампа, как бы ни был приятен ее свет глазу — все это не стоит ничего, если такая лампочка работает два-три дня или боится любого дуновения ветерка. Итак, поговорим о надежности и долговечности. Без лишних слов — по этому показателю «галогенки» проигрывают конкурентам просто без шансов. Сравним: несмотря на то, что срок службы лучших галогенных ламп способен составлять до 1500 часов (например, для особых ламп Philips LongLife EcoVision), средний ресурс обычных лампочек не превышает 500 часов. А самый производительный и мощный ксенон легко переваливает за 2500 часов гарантированной работы. Про светодиоды и говорить нечего — в теории они практически вечные, однако с учетом всех нюансов все же рано или поздно «перегорают». Тем не менее ресурс работы LED-ламп составляет на менее 5000 часов. В 10 раз дольше галогенных! Такая разница понятна: как ни защищай спираль лампы накаливания, она все равно выгорит. В ксеноне перегорать нечему — светится не спираль, а газ внутри колбы. Но сама колба стеклянная, потому боится вибрации и ударов. С диодами еще проще — если обеспечить их нормальное охлаждение, то выгорать там вообще нечему, а расположение на массивной подложке обеспечивает защиту от вибрации. Именно поэтому светодиодная лампа — самая надежная и долговечная. Единственное чего она боится  от чего в итоге когда-нибудь  приходит в негодность) — скачки силы тока и напряжения, а также перегрев.

Стоимость и доступность

Цена готового изделия зачастую является определяющим фактором, как бы ни были высоки характеристики изделия. Лампа по цене атомного реактора никому не нужна. И этот «экономический» довод, пожалуй, то единственное, что до сих пор удерживает «галогенки» на плаву. Если по яркости и надёжности они полностью уступают конкурентам, то по цене за штуку они бьют светодиоды и ксенон наповал. Что не менее важно, галогенная лампа просто и быстро меняется в случае выхода из строя. Соблюдая правило «не трогать голыми руками за стекло», с заменой галогена способен справится практически любой.

С ксеноном сложнее, для своей работы он требует специального высоковольтного блока розжига, механизма управления линзой и шторкой и т.д. Сама по себе ксеноновая оптика дороже в разработке и установке, что сказывается на цене машины с таким светом. Обслуживание ксенона следует доверять только профессионалам.

То же самое — даже в большей степени — относится и к светодиодам. Несмотря на низкое энергопотребление, они также требуют особого подключения к бортовой сети с помощью устройств-драйверов, управляющих силой тока и напряжением, поступающим на диод. Также требуется установка системы охлаждения и вентиляции светодиодов. Поэтому сегодня, до принятия европейского стандарта на LED-лампы для рефлекторной оптики (хотя это событие уже не за горами), готовые LED-фары остаются прерогативой автомобилей в довольно дорогих комплектациях.

Итог

Что же в сухом остатке? Вкратце. Галоген: наименее долговечен, светит хуже всего, но при этом дешев и прост в установке, эксплуатации и обслуживании, чем и обусловлено его «место под солнцем». Ксенон: светит отлично, но довольно дорог и требует грамотного обслуживания. Кроме того, из-за специфики лампы свет включается с определённой задержкой. Светодиоды: наиболее долговечны, их изначально высокая цена постепенно снижается, а также только они позволяют реализовать перспективные технологии «умного» освещения, вплоть до проекции информации для водителя на дорожное полотно. Весьма вероятно, что «светлое» яркое!) будущее именно за ними.

Но вот что совершенно точно не подлежит сомнению. Какой бы свет вы ни выбрали, стоит помнить о необходимости использования исключительно качественных ламп, оптики и всего, что с этим связано. Иными словами, выбирайте продукцию известного и опытного производителя, который может позволить себе контроль качества и многоэтапные испытания. Свет — это безопасность, а на безопасности не экономят.

61
27.04.2020 г.
TOP