Светодиоды в автомобиле, какие преимущества перед лампами накаливания?

Новое слово в автомобильной оптике — светодиодные фары

Старые и верные лампы накаливания навсегда вытеснены из автомобильной оптики, им на замену пришли светодиодные огни. Светодиоды это одна из форм транзисторов, легированная основа которых излучает свет, когда на них подается напряжение. Светодиоды обладают рядом преимуществ по сравнению с лампами накаливания.

• Светодиоды практически нечувствительны к вибрациям.
• Они прослужат в течение всего срока эксплуатации автомобиля.
• Светодиоды могут быть запечены в водонепроницаемый корпус, для использования в крайне жестких внешних условиях.
• Они загораются намного быстрее, чем обычные лампы накаливания.
• Они очень компактные.
• Светодиоды могут излучать разные цвета.
• Они практически не нагреваются.
• Они дают больше света на Ватт потребляемого электричества, чем обычные лампы накаливания.
• Могут быть установлены в таких местах, которые недоступны лампам накаливания и люминесцентному освещению.

Тормозные огни в Corvette стали первооткрывателями светодиодных фар в автомобиле

Первое использование светодиодов в автомобиле состоялось в 1984 году, автомобиль Corvette был оснащен высоко посаженным стоп-сигналом из светодиодов. Светодиоды, лучше других видов освещения подходят для стоп-сигналов, так как загораются моментально. Это дает больше времени на реакцию водителям, следующим позади такого автомобиля, и помогает избежать аварии при внезапной остановке машины. Разница в 0,2 секунды между временем загорания светодиодов и ламп накаливания может показаться незначительной, но при скорости в 120 км/ч это дает 53 см дополнительного тормозного пути для автомобилей, следующих позади. Без преувеличения, это расстояние может подарить кому-то жизнь, а его отсутствие наоборот — большие неприятности.

Таким образом, в стоп-сигналах переход от ламп накаливания к светодиодам — это не просто вопрос стиля, это шаг в улучшении безопасности на дорогах. В современных автомобилях светодиодные стоп-сигналы стали стандартом. В некоторых автомобилях сегодня установлены такие стоп-сигналы, которые становятся ярче по мере повышения давления в тормозной системе, или же светодиоды начинают быстро мигать, при резком торможении и заносе автомобиля.

Высокая стоимость светодиодов сдерживает их развитие на рынке

Светодиоды быстро становятся стандартной технологией для задних фар и указателей поворота. Они компактны, долговечны, более «сообразительны». Единственный фактор, который сдерживает автопроизводителей от установки светодиодов в автомобили это то, что светодиодное освещение по-прежнему стоит дороже, чем стандартные лампы накаливания.

Вместе с тем, следует учитывать, что лампы накаливания, за 140 лет существования не претерпели никаких улучшений, тогда как производительность светодиодов удваивается каждые 36 месяцев, темпы развития сравнимы только с темпами развития компьютерных технологий. Вместе с усовершенствованием производительности, упрощается и процесс производства, что с каждым годом снижает разрыв в цене между светодиодами и лампами накаливания. Не остается никаких сомнений в том, что будущее автомобильного освещения за светодиодами.

Техническая сторона вопроса светодиодов в автомобилях

Светодиодное освещение, которое приходит на смену обычным лампам накаливания, выполнено из связки нескольких светодиодов. Для такой технологии сборки есть две причины:

1. Отдельно взятый светодиод еще не настолько ярок, чтобы заменить лампу накаливания.
2. Угол излучения светодиодов все еще мал.

Чтобы сделать автомобильные светодиоды видимым со всех углов, и чтобы применять их для освещения, требуется использовать связку светодиодных лампочек, чтобы добиться наилучшего результата и излучения в разных направлениях. Также, особенностью светодиодов, является то, что они могут излучать свет различных цветов, что уже давно с успехом применяют некоторые автопроизводители в своих моделях (пример).

Цвета все, а светодиодная фара — одна!

Система цветопередачи в светодиодах имеет такую конструкцию, которая позволяет им излучать свет любого цвета из одного и того же светодиодного устройства. Реализовано это может быть двумя способами:

• либо это связка трех различных светодиодов, объединенных в один блок, один из которых излучает красный цвет, второй – синий, а третий – зеленый
• либо это один светодиод, легированный тремя различными веществами, излучающий красный, зеленый или синий свет, когда на светодиод подается электрический ток.

При изменении напряжения, можно выбрать одну из комбинаций из этих трех цветов, загорающихся в светодиодной фаре автомобиля. Если смешать красный, зеленый и синий в равной яркости, то человеческим глазом этот свет будет восприниматься как белый, другие комбинации будут восприниматься глазом как палитра разнообразных цветов (такая же технология используется в цветной печати, где синий, зеленый и красный используются для создания цветов всего видимого спектра). Эта особенность светодиодов дает возможность использовать одну и ту же полосу лампочек для выполнения сразу нескольких функций: загоревшись красным, они будут показывать, что автомобиль сдает назад, если красный особенно яркий или, даже, пульсирующий, это будет сигнализировать о торможении, янтарный цвет даст понять, что автомобиль совершает поворот. Светодиодное освещение можно настроить так, чтобы все лампочки в фаре загорались одновременно, в виде единого блока, или же последовательно, для создания «бегущего» сигнала о повороте, все зависит от конфигурации схемы, регулирующей светодиоды. Подобная светодиодная конструкция используется для практических целей в светодиодных лентах Tailgate LED Light Bar и FireandIce Light Barот Putcо Lightning.

Пронырливые светодиоды

Небольшие размеры светодиодов позволяют сделать тонкие полоски света, которые можно скрутить и разметить в таких местах автомобиля, в которые обычная лампа накаливания не втиснется. Примеры такого использования – это ходовые огни, которые не только делают автомобиль видимым в плохих погодных условиях, но и могут быть установлены с целью подчеркнуть индивидуальный характер машины. Примером служат автомобили Audi, чьи светодиодные «усы»-фары стали частью торговой марки. Светодиоды идеально подходят для ходовых огней, так как они не выгорают, потребляют очень мало энергии и не требуют технического обслуживания. Установка светодиодных ходовых огней в автомобиль экономит деньги автолюбителя, если до этого автомобиль использовал в ходовых огнях обычные лампы. Установить светодиоды как ходовые огни, можно отдельно от штатной оптики. Таким образом, вы можете отключить лампы накаливания для ходового освещения, тем самым продлевая срок их службы. Светодиодные полосы могут быть настолько тонкими, что вы их не заметите до тех пор, пока те не загорятся. Ярким пример — Lightning Eyes Headlight Kit (набор светодиодных фар-молний) от PLASMAGLOW. Эта полоса устанавливается в небольшом отверстии между фарами и кузовом автомобиля, и вряд ли кто-то сможет ее заметить, пока автомобиль припаркован. Еще светодиодные ленты используются для дизайна автомобиля: подсветка приборной панели, дверей и порожков, а также как боковые маркеры и контурных огней для машин скорой помощи и для грузовиков.

Светодиоды в передних фарах

Светодиоды также применяют в передних фарах. Гибридный автомобиль Lexus LX600 2007 года стал первым легковым транспортным средством, со светодиодами в передней оптике. Сейчас таких автомобилей множество, начиная от Ford Taurus (о котором мы не так давно писали в статье «Ford Taurus ломает стереотипы») заканчивая Audi R8. Яркость светодиодов достигла того уровня, которая дает возможность их использование в осветительных приборах автомобиля, к которым выдвигаются серьезные требования ассоциациями и ведомствами, курирующими дорожную безопасность. Однако у светодиодов есть ряд недостатков. Хотя светодиоды не нагреваются при работе, они излучают меньше света, когда температура вокруг повышается. Кроме того, без дополнительных манипуляций, светодиодные фары излучают узкий угол света.

Ну а в конце, рекомендуем посмотреть видеоролик о том, что светодиодная оптика от компании Audi делает со ночной нечестью…

Как правильно подключить светодиодную ленту в машине. Делаем подсветку авто своими руками

Разбирая подключение светодиодной ленты в машине, главное не идти в разрез с правилами дорожного движения и здравым смыслом. В конце рассмотрим законность наружной светодиодной подсветки авто и возможные последствия при встрече с инспекторами ГИБДД.

Установка светодиодов на авто не требует особых знаний и навыков, поэтому дооснащение водители производят своими руками, зачастую без учёта специфики питания светодиодов. Неправильно подключенная лента, это краткий срок ее работы.

Разберем, как правильно провести светодиодную ленту в машину и как ее подсоединить.

Выбираем ленту для машины

Постараюсь не лить воду, а кратко разберем на что обращать внимание при выборе светодиодной ленты.

Тип светодиодной матрицы

Светодиодная подсветка салона. Для подсветки салона автомобиля, включая багажник выбирайте — SMD 3528 60шт/м (размер одного светодиодного кристалла — 3,5×2,8мм). Почему она?

Во-первых мы получаем среднюю мощность 4,4-4,8 Вт на погонный метр со световым потоком порядка 250-300 Лм. При такой мощности светодиоды не требуют теплоотвода и светодиодная лента спокойно монтируется на пластиковые элементы. А светового потока достаточно для полноценного освещения любых элементов салона.

Если яркости вам не хватает — берите 120 шт/м.

Во-вторых это самая распространенная лента в продаже, покупаем в первом попавшемся магазине.

Варианты типа SMD 5050, 5630, 5730 не подойдут ввиду высокой мощности. Неприятно высокая яркость и необходимость монтировать но теплоотвод, делает их не самым удачным выбором для светодиодной подсветки салона машины.

Наружное освещение автомобиля. Тут включаем голову. Если LED подсветка под днищем авто, можно выбрать светодиоды помощнее — SMD 5050 30/60 шт/м. Алюминиевый профиль будет нашим теплоотводом (про монтаж дальше). Для светодиодной подсветки номера машины или (не дай бог) фар головного света — это плохой выбор. Подобная светодиодная подсветка будет приманкой для инспекторов ГИБДД (про правила установки и штрафы читайте в конце статьи).

Обычные светодиоды или RGB — разницы нет. RGB чуть дороже, ее сложнее подключать и требует дополнительно контроллера управления (подробнее про подключение RGB ленты). Зато она позволяет менять цвет подсветки.

Класс защиты

В продаже преимущественно три класса защиты – IP20, IP65, IP68.

• IP20 – открытая лента без защитных покрытий, подходит для использования внутри сухих помещений. Боится влаги, пыли, любых механических воздействий.
• IP65 – с защитным силиконовым слоем, способным защитить от конденсата.
• IP68 – герметичные водонепроницаемая светодиоды, которые можно размещать на днище автомобиля.

Класс LED IP68

Для светодиодной подсветки бардачка или низа торпеды подойдет и IP20, если ее никто не будет дергать и поливать водой.

Для подсветки остальных элементов желателен класс IP 65-68.

Монтируем светодиодную ленту своими руками

Снаружи на машину

Любая наружная подсветка автомобиля это агрессивные условия работы. Выбираем класс защиты не ниже IP65, ленту монтируем на клей, с дополнительным креплением пластиковыми стяжками.

Для светодиодной подсветки днища машины выбираем ленту класса SMD 5050 или любую другую, мощностью более 10 Вт/м. Для подобной мощности необходим теплоотвод. Как показывает опыт, самый надёжный способ монтажа — алюминиевый профиль, фиксированный к корпусу, на который уже пластиковыми хомутами и клеем крепится диодная лента. Такой способ установки исключает перемыкание проводки крепёжными элементами, но добавляет дырок в кузове авто (если вы крепите профиль саморезами).

Сразу к кузову ленту крепить нельзя. Вы не добьетесь хорошего примыкания (будет плохой теплоотвод), появятся провисания — а это до первой ветки на дороге.

Для светодиодной подсветки номерного знака своими руками подойдут ленты с торцевым свечением, направленным под 90° к плоскости ленты, как на рисунке ниже. Что позволит смонтировать ее в плоскости номерного знака.

Светодиодная лента с боковым свечением

Подсветка колес машины выполняется по торцу тормозного диска. Срок службы такой светодиодной подсветки ограничен, тормозные диски прогреваются при работе до 80-130 градусов, быстро убивая LED ленту.

На тормозной диск светодиодная лента монтируется только на термостойкий клей, с выводом проводки в подкапотное пространство.

Если есть внутренний защитный кожух диска — монтируйте на него, такая LED подсветка проживет намного дольше.

В салоне авто

Подсвечивая салон, берите светодиоды малой мощности. Излишняя яркость — дискомфорт при езде. Какие есть варианты:

• Подсветка бардачка. Если есть штатная подсветка, то можно подключиться к существующему концевику, чтоб светодиодная подсветка включалась при открытии.
  
• Подсветка приборной панели машины. Важно не переборщить с мощностью, иначе подсветка будет бить в глаза. Подойдет любая маломощная лента с минимальным классом защиты.
  
• Подсветка ног под торпедой. Монтируем снизу на торпеду, подключаем к концевику двери, чтоб светодиодная подсветка включалась только при открытии двери.
  
• Низ двери и аудиокарманы дверей. Как и подсветка ног, подключаемся через концевик дверей, для срабатывания при открытии двери (про подключение ниже).
  

В салоне автомобиля светодиодную ленту можно крепить на собственное клеящееся покрытие. Место установки обезжириваем и дополнительно фиксируем крепление термоклеем, как показано ниже.

Как правильно подключить светодиодную ленту в машине

Подключать светодиоды в автомобиле можно к бортовой сети либо напрямую к аккумулятору (нежелательно, об этом дальше).

Бортовая электрическая сеть машины не соответствует номинальным параметрам питания светодиодов, поскольку напряжение, снимаемое с аккумуляторной батареи, достигает 14,5 Вольт. Для светодиодов это не фатально, но существенно сокращает срок эксплуатации.

Второй фактор риска непосредственного включения в бортовую сеть – внушительные перепады по току. В любом автомобиле есть агрегаты со значительным отбором мощности аккумулятора – стартер, головное освещение, кондиционер, электроусилитель руля. Они потребляют сотни Ватт, а токи достигают десятков Ампер.

Наверняка вы замечали, как во время запуска двигателя гаснут фары, отключается магнитола, бортовой компьютер, а включение кондиционера «просаживает» громкость музыки. И это при разделении линий проводки через распределительную коробку и наличии стабилизаторов тока в аппаратуре.

Используйте стабилизатор

Любой светодиод способен длительно функционировать только в узком диапазоне токов и напряжений. Например, светодиодный элемент SMD 3528 требует для питания 2,8-3,4В и 0,02А. Благодаря ограничительным резисторам на самой ленте они комфортно себя чувствуют только при напряжении сети 12В.

Для подключения светодиодной ленты к 12V автомобиля используйте стабилизатор, подключается он в разрыв плюсового провода от аккумулятора. Можно собрать его своими руками. Ниже схема на примере стабилизатора напряжения LM 7812. Он имеет выходное напряжение 12В и выдает ток до 1А. Это устаревшая модель, требует дополнительного охлаждения.

Более современные импульсные стабилизаторы будут хорошей заменой устаревшим аналогам. Вот характеристики обычного импульсного стабилизатора с Aliexpress:

• Широкий диапазон входного (4-36В) напряжения и регулируемое выходное (1-36В);
• регулируемый выходной ток (0-5А);
• защита от перегрева и короткого замыкания;
• заявлен широкий диапазон рабочих температур -40 +80 градусов;
• КПД преобразования 96%;
• стоят на али в районе 3-4$ (220-270 рублей).

Подключение RGB ленты

Помните , есть перечень цветов освещения, которые допускается использовать на автомобиле. Нарушение правила влечет лишение прав, с конфискацией световых приборов. Про законность установки подсветки читайте ниже.

При подключении RGB ленты, в цепь добавляется RGB контроллер, который регулирует питание каждого цветового светодиода и позволяет получать любой цвет. Он подключается после стабилизатора, перед RGB лентой.

Схема подключения РГБ ленты в автомобиле

При подключении диодной ленты в авто следует избегать ее изгибов. Любой излом приведет к разрыву токопроводящего покрытия. Если нужен резкий поворот — делайте разрыв и подключайте концы коннекорами.

Используйте коннекторы

Спайка — самый надежный метод крепления проводки, но это не всегда удобно. В условиях ограниченного пространства всегда есть риск повредить обшивку салона машины раскалённым жалом паяльника, да и паять в позе акробата не комфортно. Для соединения отрезков можно смело использовать коннекторы с заранее напаянными проводами.

Они плотно зажимают контакты и достаточно надёжны даже в условиях постоянной вибрации. А вот места таких соединений, расположенных снаружи автомобиля, лучше залить герметиком или термоклеем. Если для прокладки проводки светодиодной ленты в корпусе машины пришлось делать дополнительные отверстия, тщательно обработайте их антикоррозийным составом и, по возможности, герметизируйте. Места соединения проводов для надёжной изоляции следует закрывать термоусадочной трубкой.

Законность наружной подсветки и штрафы

В нашей стране законы трактуются в пользу трактующего. Формулировки размыты и могут быть интерпретированы двояко. Что нужно знать.

Прямого запрета на установку подсветки днища машины нет. Но есть ряд пунктов, позволяющих придраться к вам и противопоставить им, к сожалению, нечего.

Внесение непредусмотренных изменений в конструкцию автомобиля

Постановление Правительства РФ от 23.10.1993 N 1090 (ред. от 27.08.2018) «О Правилах дорожного движения». Приложение: Перечень неисправностей и условий, при которых запрещается эксплуатация транспортных средств. Пункт 7.18.

В конструкцию транспортного средства внесены изменения без разрешения Государственной инспекции безопасности дорожного движения Министерства внутренних дел Российской Федерации.

Получить официально разрешение на установку подсветки нереально (несертифицированный элемент). Наказание за нарушение: предупреждение или штраф 500 рублей.

Это самый лояльный пункт, по которому к вам могут придраться. Зачастую отделаетесь предупреждением.

Нарушение правил установки световых приборов

Под этот пункт вы попадете, устанавливая светодиодную подсветку машины запрещенных цветов.

Согласно ПДД РФ, раздел 3.6. Внешние световые приборы. Запрещается установка:

Спереди — световых приборов с огнями любого цвета, кроме белого, желтого или оранжевого;
Сзади — фонарей заднего хода и освещения номерного знака с огнями любого цвета, кроме белого, и иные световые приборы с огнями любого цвета, кроме красного, желтого или оранжевого.

Если коротко, то разрешено:

• Спереди только белый, желтый и оранжевый цвет;
• сзади — подсветка номера только белым, остальное — только красным, желтым или оранжевым.

Нарушение этого пункта ПДД влечет лишение водительского удостоверения на срок от 6 месяцев до года.

Установка без разрешения устройств для подачи специальных световых сигналов

КоАП РФ Статья 12.5. Управление транспортным средством при наличии неисправностей… пункт 4.

Управление транспортным средством, на котором без соответствующего разрешения установлены устройства для подачи специальных световых или звуковых сигналов (за исключением охранной сигнализации).

Это самый опасный пункт и при желании злобного инспектора, любое дополнительное освещение машины может быть подогнано под эту формулировку. На практике применяется очень редко (если только вы не поставили в радиатор красную мигающую ленту, такой вариант однозначно расценят как спец. сигнал). Оспорить через суд сложно, но можно, заменив наказание штрафом в 500 рублей.

Нарушение предусматривает лишение прав на срок от года до полутора лет, с конфискацией устройств, для подачи сигнала.

Источник http://https://zap-online.ru/info/avtonovosti/svetodiodnye-fary-v-avtomobilyah-chto-eto-kak-rabotaet-i-gde-kupit
Источник http://https://svetodiodinfo.ru/svetodiody-v-avtomobil/kak-podklyuchit-svetodiodnuyu-lentu-v-mashine.html