LEDヘッドライトのメリットとデメリット

発光ダイオード (LED) は、無線電子機器で長い間使用されてきました。 そこでは、たとえば、光チャネルを介した非接触信号伝送用の光リレーまたはオプトカプラで使用されます。 家電製品のリモコンも、赤外線 LED を使用して信号を送信します。 家電やあらゆるガジェットの表示や照明に使われている電球も、実はほとんどがLEDです。 発光ダイオードは、pn接合に電流が流れると電子と正孔の再結合が起こる半導体素子です。 このプロセスには、光のフォトンの放出が伴います。

光を発する能力があるにもかかわらず、LED はまだ照明に使用されていません。 最近まで。 照明装置の作成に適した超高輝度コンポーネントの出現により、すべてが変わりました。 それ以来、LED ベースの照明技術が私たちの生活に入り込み、白熱電球だけでなく、いわゆる省エネ電球にも取って代わりました。

自動車における LED 技術の応用

この技術的ブレークスルーは、自動車メーカーの目に留まることはありません。 強力であると同時に小型の LED により、革新的な自動車のヘッドライトの機能をなくすことが可能になりました。 最初は、パーキングライト、ブレーキライト、ターン、そしてロービームに使用され始めました。 最近ではLEDハイビームヘッドライトも登場。 

LEDヘッドライトは、当初は高価なモデルにのみ搭載されていましたが、最近では技術のコストが安くなったため、ミドルクラスの車にも搭載されるようになりました. 予算モデルでは、LED の使用は依然として補助光源 (ポジション ライトやランニング ライトなど) に限定されています。

しかし、チューニング愛好家は、底面、ロゴ、および数字の見事な LED バックライトで、自分の車を他の車と区別する新しい機会を得ることができます。 色はお好みでお選びいただけます。 LEDストリップの助けを借りて、トランクを強調したり、キャビン内の照明を完全に交換したりするのに便利です。

LEDヘッドライト装置

車のヘッドライト開発者の主な目標は、対向車のドライバーのまぶしい影響を排除しながら、最大範囲の照明を提供することです。 品質、強度、耐久性も重要です。 LED 技術は、ヘッドライト設計者の可能性を大きく広げます。

1 つの個々の LED は明るさが低く、さらに明るさは高くなりますが、サイズが小さいため、このような LED を数十個セットしてヘッドランプに配置することができます。これらを組み合わせると、路面に十分な照明が提供されます。この場合、1 つまたは 2 つのコンポーネントの故障がヘッドライトの完全な故障につながることはなく、照度のレベルに重大な影響を与えることはありません。

高品質のLED素子は50万時間機能します。 XNUMX年以上の継続勤務です。 XNUMX つのヘッドライトで XNUMX つ以上のコンポーネントが故障する可能性は非常に低いです。 実際には、これは、そのようなヘッドライトをまったく変更する必要がないことを意味します。

LED ヘッドライトへの電源は、オンボード ネットワークから直接供給されるのではなく、スタビライザーを介して供給されます。 最も単純なケースでは、整流ダイオードと、LED を流れる電流を制限する抵抗を使用できます。 しかし、自動車メーカーは通常、LED コンポーネントの寿命を最大化する、より高度なコンバーターを取り付けます。 

LEDヘッドライトの自動制御

ある程度の慣性を特徴とする白熱灯やガス放電灯とは異なり、LED はほぼ瞬時にオンとオフを切り替えます。 また、ヘッドライトの光は個々のコンポーネントの光束で構成されているため、交通状況に応じて照明をすばやく調整できます。たとえば、ハイビームからロービームに切り替えたり、個々の LED 要素をオフにしたりして、対向車のドライバーを眩惑させないために。

人間の介入なしにヘッドライトを自動的に制御できるシステムはすでに作成されています。 そのうちのXNUMXつは、電気エンジンの助けを借りてLEDの一部を覆うカーテンを使用しています。 カーテンはコンピュータによって制御され、対向車の検出はビデオカメラによって行われます。 興味深いオプションですが、非常に高価です。

より有望なのは、各要素がオフ状態での照度を測定する追加の光検出器を持つシステムです。 このヘッドライトはパルスモードで動作します。 高速では、人間の目には感知できない周波数で LED をオン/オフできます。 ヘッドライトの光学系を設計すると、各フォトセルは、対応する LED が光る方向からのみ外光を受け取ることがわかります。 光検出器が光を固定するとすぐに、LED はすぐにオフになります。 このオプションでは、コンピューターもビデオカメラも電気燃焼エンジンも必要ありません。 複雑な調整は必要ありません。 そしてもちろん、コストははるかに低くなります。

利点

1. LED素子が小さい。 これにより、幅広いアプリケーション、配置、および設計の可能性が開かれます。
2. 低消費電力と高効率。 これにより、発電機の負荷が軽減され、燃料が節約されます。 高いエネルギー効率は、バッテリーの電力を節約できる電気自動車に特に役立ちます。
3. LED は実質的に加熱されないため、多数の LED コンポーネントを XNUMX つのヘッドライトに配置しても過熱のリスクはありません。 
4. 長寿命 - 連続運転で約XNUMX年。 比較のために、キセノン ランプは XNUMX 時間しか動作せず、ハロゲン ランプが XNUMX 時間に達することはめったにありません。
5. ハイパフォーマンス。 LED ブレーキ ライトは、ハロゲン ライトに比べて応答が速く、運転の安全性が向上します。
6. 道路の状況に応じて自動点灯制御でヘッドライトを作成する機能。
7. 高品質。 密封されたデザインにより、ヘッドライトは防水になります。 彼女はまた、振動や揺れを恐れていません。
8. LEDヘッドライトは環境面でも優れています。 それらには有毒な要素が含まれておらず、燃料消費量を削減すると、排気ガスの量が削減されます。

制限事項

1. LEDヘッドライトの主な欠点は、コストが高いことです。 徐々に下がっているとはいえ、価格は依然として痛々しいほどです。
2. 熱放散が少ないため、ヘッドライト ガラスが低温に保たれます。 これにより、照明の効率に悪影響を及ぼす雪や氷の融解が防止されます。
3. ヘッドライトのデザインは分離不可能です。つまり、故障した場合は完全に変更する必要があります。

まとめ

ドライバーの間では、キセノンランプへの情熱はまだ衰えておらず、LED 技術はすでにますます大きくなっています。 LED ヘッドライトの利点は明らかであり、時間の経過とともに手頃な価格になり、キセノンやハロゲンを真剣に置き換えることができるようになることは間違いありません。

そして、レーザー技術を使った車のヘッドライトが登場します。 そして、最初のサンプルはすでに作成されています。 レーザー ヘッドライトは、LED ヘッドライトと同様に耐用年数が長く、照度レベルの面で優れています。 ただし、それらについて真剣に話すことはまだ意味がありません-コストの観点から、そのようなヘッドライトのXNUMXつは新しい予算クラスの車に匹敵します.