آشنایی با لامپ های هالوژن ، زنون و LED

بیشتر درباره  لامپ های هالوژن ، زنون و LED بدانید .

چراغ های جلو ازجمله موارد الزامی و حیاتی در وسایل نقلیه به شمار می‌روند و از اهمیت زیادی در هنگام رانندگی برخوردار هستند؛ زیرا که بدون وجود این چراغ ها، رانندگی در شب و یا در شرایط نامناسب جوی غیر ممکن خواهد بود. این چراغ ها با روشن کردن مسیر پیش روی راننده، قدرت و توانایی حرکت در تاریکی را به وی می‌دهند. با پیشرفت خیره کننده دانش و تکنولوژی و گسترش صنایع خودروسازی، انواع گوناگونی از چراغ ها طراحی و تولید شده‌ و به بازار روانه شده اند که هر کدام مزایا و معایبی دارند و در ادامه به بررسی هر یک از آنها می‌پردازیم. اما در ابتدا ی ساکن ضروری است تعریفی از چراغ جلو و ساختار آن بیان کنیم .

ساختارچراغ جلو

چراغ جلو، همانگونه که از اسم آن مشخص است، چراغی است که در قسمت جلوی وسایل نقلیه قرار داشته و از کاسه و لنز ویژه ای تشکیل شده که وظیفه آن، روشن کردن مسیر جلوی راننده در تاریکی، شرایط بد جوی، و دیگر مواردی که منجر به کاهش دید می‌شوند، می‌باشد. واضح است، نور انتشار یافته از این چراغ ها نباید به نحوی باشد که دید رانندگان روبه رو را دچار اختلال نماید اولین مرتبه، نور این چراغ ها با استفاده از استیلن یا نفت تامین می‌شد .از دیگر وظایف سیستم روشنایی خودرو می‌توان به آگاه سازی دیگر رانندگان از ابعاد و راستای حرکت خودروی شما اشاره کرد. این چراغ ها بر اساس لامپ مورد استفاده به سه دسته اصلی هالوژن، زنون و LED تقسیم بندی می‌شوند. گفتنی است، تکنولوژی به کار رفته در تامین نور نیز، می‌تواند مبنای تقسیم بندی چراغ ها قرار بگیرد.

تنظیم کاسه چراغ :

اگر کاسه چراغ های ماشین درست تنظیم نشود باعث خستگی چشم و نداشتن دید درست برای راننده ماشین و دید راننده مقابل را می تواند تا ۹۰ درصد کم کند.

تنظیم کاسه چراغ چه در لامپ های زنون و چه در لامپ های هالوژن بسیار مهم می باشد و می تواند تا ۷۵ درصد و حتی بیشتر در دید اثر گذار باشد.

چراغ های هالوژن

تاریخچه

نحوه عملکرد

لامپ های هالوژن که به صورت وسیعی در چراغ های جلوی وسایل نقلیه کاربرد دارند، از یک رشته نازک تنگستن و یک حباب شیشه ای حاوی گاز هالوژن تشکیل شده‌اند. با هر بار روشن کردن چراغ، گاز هالوژن موجب داغ شدن رشته تنگستن و در نتیجه تولید نوری سفید رنگ می‌شود.

نحوه کارکرد لامپ هالوژن

نحوه کار کردن آن به این شکل است که وقی به لامپ هالوژن انرژی برق می رسد گاز هالوژن موجب داغ شدن رشته های موجود در حباب آن می گردد و سپس نور سفید رنگی از آن ساطع می گردد.

کاربرد لامپ هالوژن

بیشترین کاربرد این لامپ ها در چراغ جلوی خودروها می باشد اما می توان از آن در موارد دیگری و برای روشنایی محیط های مختلف استفاده کرد. وجود هالوژن در این لامپ ها موجب سمی بودن لامپ های هالوژن می گردد به همین جهت هنگامی که می شکنند نباید به آنها دست بزنیم یا در آن محیط نفس بکشیم.

انواع لامپ های هالوژن

لامپ هالوژن ال ای دی

لامپ های هالوژنی ال ای دی در توان های مختلف به تولید می رسد و تکنولوژی به کار گرفته در ساخت این لامپ ها استفاده از دیود های ال ای دی علارغم کم مصرف بودن نور تولید شده آنها با شدت و کیفیت مناسبی تولید می گردد و تولید گرمای کمی دارد و تولید اشعه مادون قرمز و فرابنفش نمی کند .

لامپ های هالوژن اس ام دی

تکنولوژی به کار رفته لامپ های هالوژن اس ام دی استفاده از چیپ های smd در ساخت این نوع از لامپ ها است مصرف انرژی آن ها بسیار پایین می باشد و نور با شدت مناسب تولید می کنند.

لامپ هالوژن COB

در این لامپ های هالوژن COB چیپ های الکترونیکی متصل بر روی برد الکترونیکی می باشد تعداد زیادی دیود در این لامپ ها وجود دارد که به صورت یک مرکز نورانی دیده می شود و به صورت تو کار قرار می گیرید و می توان برای دیزاین داخلی و فضا از آن استفاده کرد.

چراغ های زنون

تاریخچه زنون

کشف هلیم و آرگون این اندیشه را به وجود آورد که احتمال دارد عناصر دیگری از گروه گازهای بی اثر وجود داشته باشد رامسی و تراورس به جستجوی این عناصر پرداختند و در سال 1898 سه گاز جدید در باقیمانده هوای مایع کشف کردند . آنها این سه گاز را گزنون نئون و کریپتون نامیدند این گاز در سال 1898 در انگلستان توسط William Ramsay (ویلیام رامسای) و Morris Travers (موریس تراورز)بعد از کشف کریپتون و نئون از هوای مایع کشف شد.
نام گزنون (xenon)صورت خنثی از واژه یونانی xenos به معنی غریب است و می‌توان آن را به غریبه ترجمه کرد.
لامپ های زنون که در خارج از کشور به طور فابریک روی اتومبیل های شهری نصب می شود امروز در ایران یک آپشن محسوب می شود و جوانان ما از hid استقبال گسترده ای کرده اند .

کمپانی های مطرح اتومبیل سازی دنیا به صورت فابریک از لامپ های زنون برای کاسه چراغ های به اصطلاح لنزی استفاده می کنند .

بر اساس استاندارد بین المللی تمامی چراغ های کوچکی که دارای فضای کم و لنز می باشند قادر به استفاده از hid هستند .

لامپ زنون نسل اول و نسل دوم

نسل اول:

لامپ های زنون نسل اول دارای ترانس های بزرگی بود و علاوه بر بزرگ بودن ترانس مصرف برق آنها هم زیاد بود همان طور که گفته شد لامپ های زنون نیاز به استارت اولیه و احتراق سریع دارند که در لامپ های زنون نسل اول در زمان استارت تا ۱۸ یا حتی ۱۹ آمپر برق مصرف می کرد و بعد زمان استارت به ۱۳ آمپر کاهش می یافت و روی ۱۳ آمپر ثابت می ماند و زمان رسیدن به روشنایی کامل ۸ ثانیه بود و فاقد هیچ گونه کنترل کننده بود که تمامی این موارد باعث ضعف لامپ های زنون نسل اول می شد.

نسل دوم :

در لامپ های زنون نسل دوم تقریبا نقاط ضعفی که در لامپ های زنون نسل اول بود را از بین بردند و در لامپ های زنون نسل دوم زیمنس ترانس ها به یک سوم نسل اول رسید و در زمان استارت ۴ تا ۵ آمپر برق مصرف می کنند و بعد از استارت برق به ۳/۳ آمپر کاهش یافته و بر روی ۳/۳ آمپر ثابت می شود و زمان رسیدن به روشنایی کامل ۴ ثانیه می باشد و دارای کنترلگرهای دما , نوسانات برق و قدرت لامپ می باشد و علاوه بر این کنترلگرها لامپ های زنون زیمنس مجهز به کابل مخصوص است که این کابل اختراع کمپانی زیمنس برای خودرو های ساخت آلمان است.با استفاده از این کابل عمر این لامپ ها به ۷ الی ۱۴ سال می رسد دقت کنید زنون های نسل اول به دلیل نداشتن هیچ کنترلگری در ظاهر راحت تر نصب می شوند ولی عملا عمر این نوع زنون ها ۶۰% بیش از ۲ سال نیست .کابل زیمنس به دلیل آن که دستور خاموش و روشن شدن را از کامپیوتر خودرو گرفته و برق مورد نیاز را به صورت مستقیم از باتری خودرو تامین می کند باعث می شود کامپیوتر خودرو از هر گونه فشار در امان باشد و هیچ آسیبی به کامپیوتر خودرو به خاطر وجود زنون وارد نمی شود.

نکته :

دقت کنید لامپ های زنون در لحظه روشن شدن بار زیادی از مدار می کشند(نسل اول = ۱۵ آمپر و نسل دوم = ۴-۵ آمپر) در صورتیکه میزان آمپر تعریف شده در ECU معادل ۴ آمپر است.حساب کنید که زنون نسل اول چقدر فشار به ECU و سیم کشی خودرو وارد می کنند و حتی زنون های نسل دوم هم با کم بودن مصرف برق باز هم اثر بر روی ECU می گذارند.ولی زنون های زیمنس با داشتن کابل مخصوص هیچ گونه آسیبی به ECU و سیم کشی خودرو وارد نمی کنند.

کابل مخصوص بر روی تمامی خودروها قابل نصب می باشد.

ویژگی های کابل مخصوص :

• نوساناتی که در سیستم سیم کشی خودرو وجود دارد و باعث سوختن زنون می شود را فیلتر می کند.

• کمبود آمپر که بر اثر نازک بودن سیم کشی فابریک خودرو به وجود می آید را برطرف می کند.(سیم کشی فابریک خودرو برای ۴ آمپر طراحی شده)

• خطر آتش سوزی را از بین می برد زیرا هوشمند است و با کوچکترین نوسان مدار را قطع می کند.

• کامپیوتر خودرو (ECU) را از هر گونه خطا (ERROR) محفوظ می دارد.

• عمر لامپ های زنون را بالا می برد.(که بین ۷ تا ۱۴ سال می باشد.)

• باعث می شود هیچ وقت لامپ ها به صورت تک به تک روشن نشوند.

• این کابل سفارش کمپانی (BMW) محصول ۲۰۰۷ می باشد.

• در بعضی از خودرو های که به خاطر خطا دادن ECU یا همان کامپیوتر خودرو نمی توان لامپ زنون نصب کرد با کابل مخصوص و لامپ زنون زیمنس بدونه هیچ گونه ERROR و مشکلی می توان لامپ زنون زیمنس را نصب کرد.

دستورالعمل‌های نصب

۱- سوییچ را خاموش کنید. درب موتور را پس از آنکه خنک شد باز نمایید. لامپ‌های یکسان را به منظور قرار دادن لامپ‌های هالوژن اصلی برداشته و تمامی کابل‌ها را به سرپیچ‌ها و استارتر مربوطه متصل نمایید. سطح لامپ HID را با دست نباید لمس نمود. در صورتیکه گردوغبار گرفته باشد باید با دستمال تمیز شود.

۲- فیوز مدار خودرو را به فیوز ویژه HID تغییر دهید.

۳- قبل از نصب، بررسی نمایید که لامپ بتواند پوشش داخلی نور را لمس نماید و فضای خالی بسیار کوچک باشد. در این صورت پس از تنظیم دقیق عمل نصب را انجام دهید.

۴- لامپ را داخل پوشش چراغ و با دقت به صورتی که صدمه‌ای به آن نرسد قرار دهید و جای آن را ثابت و محکم نمایید.

۵- پس از نصب لامپ را با استارتر متصل نمایید.

۶- استارتر را در نوار به درستی قرار دهید. (دقت نمایید که چسب ۳M دوطرفه بسیار چسبناک باشد.)

۷- ولتاژ بالا را به لامپ متصل نمایید. خط ورودی استارتر را به سرپیچ چراغ متصل نمایید و استارتر را محکم نمایید. (به خاطر بسپارید که آنرا از درجه حرارت بالا و مکان گرم دور نگه دارید.) چراغ HID قبلی خودرو کارخانه در زیر چراغ جلوی خودرو قرار دارد.

۸- بررسی نمایید که کابل‌های بین لامپ و استارتر متصل باشد.

۹- کابل را از استارتر ولتاژ به موتور متصل نمایید.

۱۰- توجه نمایید که در استارتر فاصله گذاری را رعایت نمایید و به وضعیت‌های زیر نرسید، در غیر این صورت چراغ HID بیش از حد گرم خواهد شد:

» مارس پرشود و مدار با مارس پرشود.

» مدار کاربراتور الکترونیکی.

» مخزن آب و درجه حرارت بالای موتور.

» مکانی را که تهویه داشته باشد انتخاب نمایید تا گرما بهتر دفع شود.

» از مکانی که آب جمع می‌شود یا چکه می‌کند خودداری نمایید.

۱۱- مطمئن شوید که طول و پهنای چراغ، روپوش لنز را لمس نموده و لامپ را وارد کنید. (در مدل H7 به طول و در مدل H1 به پهنا توجه شود.) و در صورت اتصال، به درستی تعمیر شود تا از الکتریسیته فشار قوی جلوگیری کند.

۱۲- منبع تغذیه را روشن، چراغ‌ها را تست و منبع تغذیه را خاموش نمایید، کابل‌ها را تمیز و آنها را مجدداً تست کنید و چراغ‌های جلو را روشن نمایید.

رنگ لامپ های زنونی:

لامپ های زنون داری رنگ های زیادی می باشند که از۳۰۰۰k شروع و تا ۳۰۰۰۰k و رنگ های سبز ,نارنجی و صورتی ادامه دارد.و این رنگ ها را با حرف (K) نمایش می دهند که مخفف کلوین می باشد.

کلوین درجه دمای لامپ است و هیچ اثری بر قدرت لامپ ندارد مثلا رنگ ۶۰۰۰k رنگ سفید یخی می باشد و هر چه این اعداد به طرف بالا یعنی ۳۰۰۰۰ برود رنگ لامپ زنون به ترتیب به رنگ آبی کشیده می شود و هر چه به طرف پایین یعنی ۳۰۰۰ برود به ترتیب به رنگ زرد کشیده می شود.

اما تمامی این رنگ ها استاندار نیستند رنگ های استاندارد عبارتند از ۶۰۰۰k , 5000k , 4300k و ۸۰۰۰k و ما بقی این رنگ ها جزء رنگ های نمایشی و فقط برای زیبای می باشد. هر کدام از این رنگ های استاندارد جای مشخصی در چراغ های جلوی خودرو دارند رنگ های ۴۳۰۰k و ۵۰۰۰k در کنتاک پایین و بالا باید استفاده شود و رنگ های ۶۰۰۰k و ۸۰۰۰k در پرژکتور و فقط در زمان های ضروری مثلا مه و بهتر است از رنگ ۸۰۰۰k در هیچ قسمت استفاده نشود. استفاده از رنگ های غیر استاندارد به جای این که دید در شب را بیشتر و واضح تر و خستگی چشم را کمتر کند باعث مختل کردن دید و خستگی چشم را بیشتر می کند پس بهتر است از رنگ های استاندار استفاده کنیم.

رنگ نور hid :

2 مدل اکسید که با زیادی و کمی آن نور hid تغییر می کند که تغییر نور آن از 3000 نا 15000 k می باشد. (رنگ آبی مایل به سفید و رنگ ارغوانی)

لازم به ذکر است که استاندارد جهانی لامپ های زنون از 3000 تا 10000 k می باشد یعنی بر این اساس لامپ های زنون 10000 به بالا از لحاظ استاندارد جهانی رد اعلام شده و راهنمایی و رانندگی می تواند با کسانی که از لامپ های 10000 k به بالا استفاده می کند برخورد کند .

بر این اساس کمپانی بنز و بی ام و از استاندارد نور 5000 و 6000 k استفاده می کند ، که این رنگ در رفلکتور اتومبیل یا همان کاسه چراغ برای پرتاب نور بهتر ، تاثیر می گذارد .

بهترین رنگ نور لامپ های زنون ۴۳۰۰ کلوین می باشد که بیشترین شباهت را به لامپ های هالوژن اصلی خودرو دارد یعنی رنگ آفتابی و پیشنهاد ما رنگ ۴۳۰۰ کلوین برای نور پایین و بالا و رنگ ۵۰۰۰ کلوین برای پرژکتور.

نصب این لامپ‌ها بسیار راحت است و نیازی به تغییرات خاصی ندارد، عدم تاثیر گرد و خاک بر روی چراغ‌ نیز یکی از مهمترین خواص این چرا‌غ‌ها است.

همچنین سیستم HID استاندارد می‌تواند لامپ‌های زنون استاندارد را با تنظیم دمای خارجی ترانس در هوای سرد بیشتر از ۱۰ ساعت روشن نگه دارد. این سیستم امروزه تقریباً در تمامی خودروهای نصب شده و همان‌طور که گفته شد مزایای زیادی به همراه دارد.

پرتاب نور :

پرتاب نور لامپ های هالوژن عادی 1000 لومینس است ، ولی شما با استفاده از این لامپ ها با قدرت شوتینگ بالاتر تا 3600 و 4900 لومینس می توانید در تاریکی شب دید وسیع و باز تری به اطراف داشته باشید .

ولتاژ لامپ های زنون مطابق با استاندارد جهانی 35 تا 50 آمپر است .

سیستم ترانس زنون یا همان ( بالاست ) :

سیستم hid ترکیبی از سیستم مکانیک و دیجیتال یا همان چیپست کامپیوتری می باشد ، که این سیستم کنترل کننده تنظیم دمای خارجی ترانس در هوای سرد و گرم و وارد کننده شاک الکترونیکی برای روشن ماندن لامپ زنون در طولانی مدت ، به طور مثال 10 ساعت به بالا است .

زمانی که live time استفاده از hid نصب شده روی اتومبیل بالا می رود این چیپ پرتاب نور و قدرت نور را بالانس می کند تا hid خاموش نشود .

مزایای استفاده از لامپ های زنون :

عمر طولانی ، صرفه جویی ، افزایش درخشندگی

عمر طولانی :

چرخه عمر 3000 ساعت ، بسیار بیشتر از جمع کل ساعت کار اتومبیل در شب است .

صرفه جویی :

تنها 3 وات الکتریسیته نیاز دارد ، سبک کردن سیستم برق ، 40 % صرفه جویی برق ، به همان میزان نسبت عملکرد وسیله نقلیه توسعه می یابد ، به دلیل داشتن ترانس کانورتیشین در انرژی صرفه جویی می شود .

افزایش درخشندگی :

لامپ زنون سه مرتبه بیشتر از لامپ هالوژن نور تولید می کند ، بنابر این راننده بالاتر ، عرض تر و دور تر را می بیند . بنابر این راندن وسیله نقلیه ایمن تر می شود .

چراغ های زنون یاچراغ های HID(DISCHARGE HIGH INTENSITY) یا لامپ های باتوان تابشی بالا ; زنون، گازی بی رنگ، بی بو و واکنش ناپذیر است که در مقادیر بسیار کم در اتمسفر یافت می‌شود و استفاده از آن در چراغ های جلو، در حال گسترش است.

این لامپ ها به دلیل ساطع کردن نوری سفید رنگ ناشی از ایجاد قوس الکتریکی بین دو الکترود، از محبوبیت خاصی بین خودروسازان برخوردارند.

استاندارد های کلی

لامپ های زنون همانطور که مفید می باشد با رعایت نکردن اصول ایمنی می تواند خطر ساز باشد.

لامپ های زنون که در کارخانه بر روی وسایل نقلیه نصب می شوند و از کارخانه خارج می شود و جزء موارد ایمنی خودرو محصوب می شود کلیه موارد ایمنی در آنها رعایت شده که این موارد عبارتند از :

• استفاده از لامپ های زنون استاندارد

• نصب در کاسه چراغ دارای لنز

• تنظیم درست کاسه چراغ

با استاندارد های رنگ های لامپ زنون آشنا شدیم ولی استاندارها فقط به رنگ ها ختم نمی شود در مورد کاسه چراغ هم باید موارد ایمنی و استاندارد را هم باید رعایت کنیم.

لنز :

در لامپ های هالوژن باید شکست نور انجام می شد و هر چه این شکست بیشتر بود نور بهتری هم داشتیم ولی در لامپ های زنون احتیاج به شکست نور نیست و در کاسه چراغ هایی که لنز استفاده شده شکست نور انجام نمی شود. در کاسه های لنزی، نور در یک نقطه متمرکز می شود و در جاده هر چه ماشین مقابل نزدیکتر می شود نور کمتری به چشم راننده برخورد می کند و دید را مخطل نمی کند.

چراغ های LED :

طرز کار LED

شمای انرژی LED در هنگام تابش نور

کاربردهای LED

LEDها که از دهه‌های گذشته در تجهیزات الکترونیک مورد استفاده قرار می‌گرفتند، عموماً برای نمایش خاموش یا روشن بودن نمایشگرها در لوازم مولتی مدیا و نیز نشان‌گر آماده به کار بودن لوازم الکتریکی و ماشین آلات مورد استفاده قرار گرفتند. اما در حال حاضر LED‌ها به نحوی ساخته می‌شوند که نور را در جهت خاصی متمرکز کنند. آن‌ها معمولاً داخل یک محفظه شفاف گنبدی شکل کوچک قرار می‌گیرند و در سایز یک چوب کبریت هستند و به‌ سختی می‌شکنند. بزرگ‌ترین ایراد لامپ‌های LED رنگ آن‌ها بود. اما اکنون به آسانی با تغییر در ساختار فیزیکی و مواد تشکیل‌دهنده LED، نور در رنگ‌ها و شدت‌های مختلف و با طول موج مشخص با رنگ کاملاً خالص تولید می‌شود. به عبارتی LEDها فاقد پرتوهای مادون قرمز و فرابنفشی هستند که سایر صنایع روشنایی ایجاد می‌کنند و LEDها به سلامت چشم و محیط آسیب نمی‌رسانند. LEDهای سفید قابلیت تولید همه رنگ‌ها را داشته و علاوه بر آن از انرژی بسیار کمتری در مقایسه با سایر لامپ‌ها و LEDهای قدیمی، برای تولید روشنایی استفاده می‌کنند. به همین دلیل روز به روز استفاده از آن‌ها بیشتر شده‌است. با توجه به مزایای استفاده از لامپ‌های LED پپش‌بینی می‌شود تا کمتر از ۵ سال آینده شاهد تحولات عمده‌ای در عرصه محصولات روشنایی و حتی تصویری باشیم. لامپ‌های LED همچنین شماره ها را روی ساعت‌های دیجیتالی نشان می‌دهند، اطلاعات را از کنترل تلویزیون می‌فرستند و نور آن‌ها نشان می‌دهد که چه زمانی تلویزیون روشن است.

مزایا و معایب لامپ‌های ال ای دی(LED)

تفاوت LED با لامپ‌های کم مصرف

انواع نور لامپ‌های ال ای دی(LED)

همانطور که گفته شد LED که مخفف عبارت “Light Emitting Diode” و به معنای “دیود انتشاردهنده نور” می‌باشد، دیود نیمه رسانا است که با دریافت ولتاژ روشن می‌شود.

چنانچه توجه کرده باشید، فقط قسمت بالایی LED روشن می‌شود و نیمه پایینی آن باید خنک بماند. به همین دلیل، ساختار این لامپ های کوچک با لامپ های هالوژن و زنون کاملا متفاوت است.

تفاوت لامپ های هالوژن ، زنون و LED

مزایا و معایب لامپ های هالوژن، زنون و LED :

هرکدام از این لامپ ها مزایا و معایب خاص خود را دارند و به همین دلیل نمی‌توان گفت کدام یک بهترین هستند؛ انتخاب هر یک از آنها، به نیازها و اولویت های خریدار بستگی دارد. با نگاهی به جدول زیر که در آن مهمترین مزایا و معایب این لامپ ها آورده شده‌اند، متوجه خواهید شد که هیچ یک از آنها بر دیگری برتری ندارد و انتخاب آنها از سوی هر شخصی، اساسا برحسب سلیقه می باشد.