LED лампы с цоколем H4 в головном свете фар — как ранее я писал в статье у моей машины был очень скудный головной свет. Далее текст из моей статьи 2012 года без значительной редакции. На данный момент статься от части устарела но так же и не теряет своей актуальности. Поехали..
Итак, решил сочинить свою первую статью касательно ходьбы в ногу со временем. Сейчас не то что несколько лет ранее стали доступны на рынке светодиоды с высоким КПД и довольно низкой стоимостью (гривна\лм) поэтому пора бы уже потихоньку на них перебираться тем более что многие авто бренды начали уже серийно ставить на свои авто светодиодные фары.
И так, в чем смысл?
1. Светодиоды меньше греются, при той же светоотдаче, что галогенные — соответственно и отражатель будет служить куда дольше.
2. Проводка не будет находиться постоянно в стрессовом состоянии — соответственно пожаробезопасность повысится.
3. Машинка будет экономичнее, не на много, но все же:) думаю 0,5-2 процента сэкономить получится:)
4. Срок службы светодиодов при температуре Кристала не превышающей 80C Будет минимум раз в 5-10 дольше чем у галогенных.
5. Фокусировка в отличие от ксенона будет хорошей и не будет ослепления встречного движения (для h4).
6. Светодиодные лампы не так чувствительны к перепадам напряжений в бортовой сети и всегда будут светить одинаково(если не брать во внимание перепады температуры). Для этого конечно надо ставить стабилизатор напряжения(LM317 + резистор на нужное количество Ом) — 5 грн будет стоить схемное решение.
7. Ну и вообще хотелось бы повысить яркость и получить, что-то между хорошим ксеноном и галогенной лампой. Есть, конечно, один большой минус у светодиодов, он такой же, как у ксенона – спектр. Но с этим мы еще повозимся.
Проблема в том что если б все продолжали ездить на галогенных, то все были бы счастливы и довольны, и глаза хорошо относились бы к свету, но тут начали ставить ксенон и это просто начинает бесить…заводской ксенон этой другое дело там все сделано грамотно, и гидрокорректор фар и соответствующая оптика. Итак, спектр, самый лучший спектр – у лампы накаливания, потом у галогенных ламп и дальше все остальные.
Почему нить накаливания круче всех? Не думаю что нужно тут говорить, все и так знают что её спектр идентичен солнцу, ну за исключением радиации и прочих излучений. И так первое с чего начались мои работы в данном направлении – опыт полученный ранее при работе со светодиодами. Светодиодные фонари, прожекторы, матрицы и т.д. в общем много имел дела светодиодным делом, но только сейчас появились интересные диоды.
И так после чтения кучи датшитов, подсчетами калькулятором, эксперементами с обычной галогенкой было приятно решение полностью повторить свечение галогенки(попасть в фокус, добиться той же яркости, тех же световых пятен) ну а дальше будет видно .
САМАОЕ ГЛАВНОЕ В ПОДБОРЕ ДИОДОВ — ПОЛУЧИТЬ НАИМЕНЬШИЙ НАГРЕВ ПРИ МАКСИМАЛЬНОЙ СВЕТООТДАЧЕ. Я БУДУ БОРОТЬСЯ ЗА КАЖДЫЙ ВАТТ НАГРЕВА.
1. Самый сложный вопрос наверное это выбор типа используемых светодиодов. Я перебрал все светодиоды фирм CREE, Edison, OSRAM. Наибольшее КПД и наименьшую стоимость грн/лм имеют пока CREE. И так с производителем определились. Здесь ничего нового и CREE пока что лидер в этой сфере. Далее тип диодов. И так на данном этапе были перебраны следующие типы: XT-E, XB-D, XLamp XP-G, XM-L.
XM-L – давно известны своими параметрами и наверное на данный момент самые лучше на рынке, но они мне не совсем подходили. Требовалось создать световой поток с площадью около 8 на 8 мм. И диаграммой направленности 190 градусов. Если ставить 1 штуку, то таких параметров мы не добьемся, но можно поставить 4 шт. И тогда добьемся размеров светящего мятно где-то 12 на 10. Что выходит за пределы допустимого, но и при стоимости 60 грн за 1 шт. получится дороговато. 240 грн за ближний – для одной фары – сильно дорого. Идем дальше…
XLamp XP-G очень бы их хотел ставить если бы не одно большое, но. При скажем свечении в 900 лм они будут уж сильно греется, но размер кристалла хорош. Однако диаграмма направленности… в общем готов был рискнуть даже с несоответствующей диаграммой направленности. Но был еще один минус – питание. Но и это я готов был сделать…
XB-D – хороши собой, однако стоимость их почти на 50% дороже чем у XT-E и самое главное они не давали тех показателей лм/вт.
XT-E – наконец нашел то что нужно. Они готовы отдавать заявленные люмены при температуре в 80*С. Плюс их размеры таковы что при размещении 4 шт. можно получить нужную и диаграмму направленности и нужный размер светящей области. Вот приведу часть расчетов — когда я выбирал нужный тип диодов.
И так с диодами определились дальше расчет углов расположения диодов. Свечение галогенных ламп при ближнем свете — около 190 градусов.
Но уже на 90 градусах плотность света сильно падает – поэтому градусов 80 еще можно получить чистыми при том что на краях будет 85 процентов света — по сравнение со светом в центре. Диоды будем располагать под углом градусов 40-50. т.к. галогенная лампа у нас тоже по углам не айс светит. Что будем делать с излишней светом на граях просто поставим отражатель и все – тогда остро обрезанные края.
Пока что в тесте диоды на 5000К. Но очень хочу, что бы были 4000К. Все таки цвет теплее. Но если ставить 4000К, то к сожалению и светоотдача немного ниже в соображении люмен на ватт. 5000К все же не 8000К так что пока сойдет. Но еще раз повторюсь в будущем, буду на 4000К или может даже 3500 диоды пробовать. Комбинировать буду точно, но боюсь пятнами будет свет.
И так первый опытный образец запаян, — смотрим.
И наконец фото сравнения галогенной лампы и моего прототипа светодиодной лампы в цоколе H4 — кто кого пересветит.
Что-то примерное есть. Пока что я использую управление ШИМ-ом и смотрю, что методом испытаний при токе уже в 0.7А и напряжении 12,2 В мы имеем не сильно греющуюся массу, Дальше греется намного сильное и светоотдача соответственно падает. Тесть 8,5Вт оптимально для этих диодов и для данной площади радиаторов. Радиаторы у нас «манюни» 🙂 — т.к. в идеале я хочу ставить игольчатый радиатор(38ммХ38мм — 20грн ) в фару так что бы он был по размерам отверстия в фаре, что бы не пришлось снимать стекло для монтажа и радиатор не закрывал отраженный свет.
И собственно изюминка — вентилятор обдува — цена его 11 грн, тоже манюня. Размеры его 40ммх40мм.
Да и не зря была выбрана мощность в 8,5 Вт. При данной мощности я получил примерно равный световой поток, что и галогенная лампа 55W на ближнем. Далее задача в том что бы сделать еще дальний свет.
Планирую 4 диода по периметру(через 120 градусов) ставить перед ближним режимом работы для LED лампы с цоколем H4 в головном свете фар. Или засвечивать 2(3 по 120) диода с ближнего и 3 дальнего. Как и где будут располагаться диоды я уже решил. И конструкция лампы и радиаторов тоже решена и насчитана. На данном моменте делаю 3D модель в Blender. Как доделаю выложить фото. Пойду на завод и выточу все детали. Запаяю и буду дальше смотреть.
В итоге поработав в мастерской получилась вот такая вот сборка, смотри фото ниже.
Выводы следующие, греется данная конструкция так что мало не покажется, так что на 2012 год пока я не смог создать что-то очень компактное с имеющимся КПД и температурными режимами светодиодов. Уверен LED лампы с цоколем H4 в головном свете фар это вопрос времени. И придумают что-то более живучее или же просто начнут заранее выделять место для радиаторов охлаждения кристалов светодиодов в фарах.
Смотрите также другие наши работы в разделе — МАСТЕРСКАЯ, где можете найти возможно, что-то еще интересное для вас. Есть у нас небольшой и скромный канал YOUTUBE — будем также рады если вы его посетите и поддержите нас лайками и подписками.