Светодиоды в бортовой сети автомобиля.

Приветствую всех на сайте БурУм! Сегодня я хочу рассказать о светодиодной оптике и ее применении в бортовой электросети автомобиля.
В последнее время многие автопроизводители в своих новых моделях автомобилей все чаще заменяют традиционные лампы накаливания на светодиодные. Светодиоды (LED, Light Emitting Diode) стали настолько популярны и востребованы, что сегодня они начинают вытеснять даже ксеноновую оптику. Причина такой популярности кроется во многих свойствах светодиодной оптики, дающих ряд неоспоримых преимуществ перед традиционными лампами накаливания. Главным преимуществом светодиода является его компактность.

Преимущества и недостатки светодиодов

По сравнению с лампой накаливания даже светодиодная сборка или мощный светодиод при гораздо меньших размерах дают более мощное световое излучение. Все типы светодиодов потребляют сравнительно небольшое количество электрической энергии, что особенно актуально при разряженном аккумуляторе. Львиная доля электроэнергии в лампах накаливания уходит на разогрев спирали до температуры свечения. В светодиодах (даже мощных с тепловыми радиаторами) тепловые потери сравнительно небольшие. Поэтому светодиодная сборка, установленная вместо лампы накаливания, мощностью 15 – 30 Ватт потребляет в 5 -7 раз меньше электроэнергии.
Пожаробезопасность светодиодов по сравнению с лампами – утверждение спорное. Многим автомобилистам известно, что результатами установки лампы накаливания повышенной мощности могут быть перегоревшие провода и оплавленные плафоны. Тепло, выделяющееся при работе светодиодов малой мощности практически неощутимо. Однако, в некоторых случаях светодиоды, разрушившиеся под воздействием больших токов, становились причиной пожара. Поэтому практически все светодиоды и диодные сборки включают в электрическую цепь последовательно с балластным резистором.

Устройство и принцип работы светодиодной оптики

Принцип работы светодиода отличается от лампы накаливания. Он основан на видимом световом излучении полупроводникового кристалла и последующей фокусировки светового потока пластиковой линзой, входящей в состав корпуса. Это обуславливает направленное свечение.

Существуют светодиоды, излучающие ультрафиолетовое и инфракрасное излучение. В отличие от ламп накаливания с окрашенными колбами, свечение современных светодиодов и светодиодных сборок часто не зависит от цвета их корпуса. Как говорил один из моих знакомых, специализирующихся на светодиодной подсветке: «Если в диодной сборке светодиоды белые – значит, они – зеленые. А если светодиоды желтые – значит, они – белые».

Всего существует несколько типов светодиодов по свечению: светодиоды красного, оранжевого, желтого, зеленого, голубого и белого свечения. В автомобильной бортовой сети обычно применяются сверхъяркие светодиоды. Так, например в повторителях и указателях поворотов применяются желтые светодиоды сверхъяркого свечения, в задних габаритных огнях и стоп-сигналах – красные, в подсветке салона, приборной, в передних габаритных огнях – белые, оранжевые, голубые, зеленые – в подсветке приборной панели и других элементов салона. Низкое энергопотребление, высокая яркость свечения и направленность светового потока являются преимуществом перед традиционными лампами накаливания, поскольку светодиодные габаритные огни и стоп-сигналы светят намного ярче и заметнее, например, в условиях тумана, проливного дождя или снегопада.

Что надо знать при замене ламп светодиодами

При освещении салона, приборной панели или в передних габаритных огнях такое свойство светодиодов является скорее не преимуществом, а недостатком перед лампами накаливания, которые более равномерно освещают шкалы и пространство салона. Поэтому, при освещении салона и в передних «габаритах» рекомендуется использовать светодиодные сборки, смонтированные на адаптере под соответствующий разъем. Многих раздражает и так называемая «холодная» световая температура светодиодов. В настоящее время на рынке существуют светодиоды и светодиодные сборки, чье свечение максимально приближено к дневному свету. Для равномерной подсветки шкал приборной панели светодиодами многие производители используют световоды и рассеивающие линзы.

Заменить лампы накаливания светодиодами в салоне не представляет каких-либо трудностей. В настоящее время в продаже имеется масса различных модификаций светодиодов и ярких светодиодных сборок, легко устанавливаемых вместо штатных ламп накаливания. Чтобы выбрать подходящую по размерам и яркости светодиодную сборку, нужно предварительно снять штатную лампу или взять с собой аналогичную, после чего продавец легко подберет светодиодную сборку по размеру вашей лампы.

В некоторых случаях светодиодные сборки могут не подойти по габаритам и форме разъемов. При покупке обязательно следует проверить работоспособность светового прибора, яркость и равномерность его свечения, а также качество сборки. Элементы светодиодной сборки не должны шататься, пайка должна быть без наплывов и трещин. Корпуса светодиодов должны быть прозрачными без следов повреждения, загрязнения и посторонних примесей.

Существует огромное количество моделей светодиодных сборок для автомобилей от простых, состоящих из SMD-элементов (светодиоды с резисторами, включенными параллельно друг другу), до сложных схем, включающих драйвера, регуляторы, стабилизаторы напряжения и даже устройства управления яркостью и цветом свечения. Если производитель утверждает, что производит светодиоды номиналом 12 В, — он лукавит. Обычно, светодиоды применяемые в сборках рассчитаны на номинальное напряжение 3 – 5 В. Прямое подключение является гарантией выхода из строя и даже послужить причиной возгорания. Поэтому, к бортовой сети автомобиля любые светодиоды подключаются через ограничительный резистор сопротивлением 1,5 – 3 кОм. Эти резисторы уже присутствуют в конструкции световых приборов, предназначенных для подключения к бортовой сети автомобиля.

Полярность подключения светодиода или сборки – еще одно отличие от традиционной лампы накаливания. Поэтому, следует заранее определить катод («-») и анод («+») у будущего источника света. Если при подключении перепутать полярность, можно вывести прибор из строя даже не увидев его свечения. Поэтому, при установке светодиода в штатное гнездо или в плафон, следует выяснить при помощи мультиметра и другого измерительного оборудования полярность контактов. Если вы обладаете всеми необходимыми знаниями и навыками, автомобильные световые приборы можно самостоятельно изготовить из обычных сверхъярких светодиодов, имеющихся в широкой продаже. К положительному выводу светодиода (длинный вывод) припаивается ограничительный резистор, номиналом не менее 1,2 -1,5 кОм. Такие светодиоды очень эффективны в регулируемых точечных светильниках, установленных во многих моделях автомобилей возле зеркала заднего вида.

Для подсветки салона, а также для головной оптики предпочтительно применять светодиодные матрицы и сборки, рассеивающие свет. Светодиодные матрицы, рассчитанные на напряжение 12 В с проводами подключаются красным проводом к положительному выводу («+»), а белым – к массе автомобиля («-»)

При установке световых приборов, изготовленных на основе технологий LED важно помнить о высокой чувствительности к перепадам напряжения в бортовой сети автомобиля. Поэтому, перед установкой светодиодной оптики рекомендуется проверить работу генератора и регулятора напряжения. При наличии пульсаций высокого напряжения, желательно отремонтировать или заменить неисправные компоненты. Соблюдая все условия монтажа и эксплуатации светодиодной оптики, можно в полной мере оценить все преимущества компонентов LED перед традиционными осветительными приборами. Если у вас возникли вопросы о применении светодиодной оптики, пишите. Буду рад ответить всем!