Биксеноновые лампы: технические характеристики устройства, классификация

Технология использования ксенона для обеспечения освещения появилась несколько лет назад, но в данный момент она занимает достаточно существенный сегмент рынка. Ксеноновые лампы для авто являются идеальным вариантом, благодаря надежности и длительному сроку эксплуатации.

Что это такое

Ксеноновые автомобильные лампы – это газоразрядный источник света, который обеспечивает очень яркое свечение, близкое к естественному дневному. Особенностью работы является наличие в колбе с электрической дугой газа ксенона. В такой схеме нет необходимости использовать нить накаливания, которая легко может перегореть вследствие изменения напряжения.

Фото — свечение

Для работы HID-лампы используется смесь инертных газов, которые при пропускании электрической энергии начинают излучать свет. К ксенону добавлены также пары ртути, которые обеспечивают работу источника света под высоким давлением.

От состава смеси зависит цвет света. Например, сам ксенон светится ярким белым, в то время как смесь со ртутными парами издает более холодное, голубоватое свечение. Поэтому варианты со смесью газов в основном используются в медицине – они отлично подходят для стерилизации помещения и озонирования.

Достоинства ксеноновых ламп:

1. Долговечность работы. Отсутствие нити накаливания делает такие светильники более долговечными, нежели обычные. К тому же, они могут использоваться в экстремальных условиях работы, что также является весомым преимуществом. В среднем, замена источника света с ксеноновой смесью производится после 100 000 километров, но в большинстве случаев этот показатель сильно занижен, и лампы служат до 200 000;
2. Высокие показатели яркости и светоотдачи. Ксеноновые модели имеют светоотдачу в 2,5 раз выше, чем галогеновые. Поэтому именно они применяются для обеспечения наилучшей видимости дороги ночью. Такие светильники часто называют противотуманными, т. к. даже на самых затененных участках они могут обеспечить практически идеальное освещение;
   Фото — сравнение ксеноновых и галогеновых фар
3. Естественная температура ближнего света. Галогеновые лампы, которые часто используются для автомобильных фар, излучают желтоватое свечение, которое непривычно человеческому глазу и может несколько искажать видимость. Пи этом ксенон светится при горении белым, что повышает безопасность водителя и пешехода;
4. Низкое потребление электрической энергии. Для работы лампы используется не более 30 Ватт энергии, что помогает сэкономить аккумулятор. Также нужно отметить низкую нагрузку на бортовой компьютер при работе;
5. Высокие показатели КПД. У стандартной лампы накаливания КПД равняется 30 %. Большая часть поступающей энергии преобразуется в тепло, но ксенон излучает холодное свечение. Эта характеристика говорит не только о цвете света, но и нагревании осветительного прибора. Более половину поступающей мощности направлено именно на обеспечение освещения.

К недостаткам можно отнести высокую стоимость светильника, но она окупается экономией на ремонте и долговечности устройства. Сейчас наиболее популярны модели Филипс (Philips), они считаются самыми качественными ксеноновыми лампами.

Фото — лампа филипс

Небольшой дискомфорт доставляет замена такого светильника.

Учитывая, что давление, при котором работает лампа, превышает показатели 25 атмосфер, во время аварийной ситуации её осколки могут разлететься на огромное расстояние, причиняя вред на своем пути.

Поэтому в большинстве случаев замена таких источников света выполняется только специалистами, у которых есть для таких целей специальные защитные очки и костюмы.

Конструкция и принцип работы

Ксеноновая модель осветительного прибора состоит из стеклянной колбы, выполненной из ударопрочного материала и ториевовольфрамовых электродов.

Колба производится в большинстве случаев из кварцевого стекла, которое выдерживает высокое давление, образующееся в конструкции во время работы. Но на рынке также можно найти модели из более дорогого сапфирового.

При работе колб с разным стеклом видна разница, сапфир обеспечивает более чистый свет, яркий, в то время как кварц обладает меньшей пропускной способностью.

Фото — принцип работы

Электроды выполнены из вольфрама, который позволяет обеспечить между контактами достаточно сильную дугу. Для повышения эффективности они покрыты специальным напылением, в основном это торий или молибден.

Также в электроды встроены металлические пластины, усиливающие дугу. Сами электроды выполнены в форме конуса, что уменьшает время зажигания.

В среднем горение ксенона начинается спустя пару миллисекунд после начала поступления энергии на контакты.

Во время включения лампы, плазма возле катода начинает излучать свечение. Ток на двух электродах, расположенных на небольшом расстоянии способствует образованию электрической дуги, которая нагревает газоразрядную смесь.

Видео: сравнение LED ламп и Ксенона

Использование

Ксеноновые газоразрядные лампы применяются не только для автомобиля, у них достаточно широкий спектр использования. В зависимости от конструкции они бывают:

1. Шаровые;
2. Керамические;
3. Трубчатые.

Ксеноновые шаровые получили наибольшее распространение, именно они применяются для фар. Их конструкция представляет собой маленькую колбу, которая наполнена ксеноном. Электроды находятся на очень маленьком расстоянии.

Фото — круглые модели

Керамические используются в фармацевтической промышленности. Их особенностью является не только применение керамической колбы, но и наличие в ней отверстия для ультрафиолетового света. Такое свечение используется в терапевтических целях, в частности, для обнаружения грибковых заболеваний кожи или покровов головы.

Фото — керамические

Трубчатые представляют собой устройства для обеспечения света в жилых помещениях. У них электроды расположены на достаточно большом расстоянии друг от друга, поэтому для работы требуется определенный балласт. Дроссельная схема подобного плана используется для обеспечения освещенности на больших площадях, часто это вокзалы, склады и прочие производственные или общественные учреждения.

Фото — трубчатые

Также в зависимости от типа использования, ксеноновые лампы могут иметь разные цоколи (к примеру, для автомобиля – H8 4300K, H4 5000K, также есть варианты H7, H3, HB4 и Н11).

Фото — цоколи

Технические характеристики

• В зависимости от типа и конструкции ламп могут изменяться требования к параметрам электрической сети. Предлагаем рассмотреть наиболее популярные модели и их характеристики:
• Лампы ксеноновые трубчатого типа (цоколь D1S и D2S), марка MTF и Philips Original Plus:
• MTF Light Active Night (ночные МТФ)

Яркость, Лм	3200
Мощность, Вт	35
Номинальное напряжение, В	8
Температура свечения, К	6000
Расстояние между электродами, мм	4
Долговечность, ч	2000

Филипс Ориджинал:

Температура, К	6500
Мощность, Вт	35
Яркость, Лм	3400
Долговечность, ч	3000
Расстояние между электродами, мм	4,2

Купить ксеноновые газоразрядные лампы можно в любом городе стран СНГ (Москва, СПб и прочих), цена зависит от типа и параметров устройства. Рекомендуем изучать каталог известных компаний: Филипс, Галакси и других, т. к. они предоставляют гарантию на свои модели.

Источник: https://www.asutpp.ru/ksenonovye-lampy.html

Дуговая ксеноновая лампа (типы и область применения)

Для водителей ксеноновая лампа – источник раздражения и рези в глазах при езде в темное время суток. Однако, такие источники света применяются не только в автомобильных фарах. Устройство ксеноновых ламп и их распространение и рассмотрено в нашей статье.

Устройство ксеноновой лампы

Конструкция ксеноновой лампы.

Ксеноновая дуговая лампа (КДЛ) светит за счет появления электрической дуги в колбе в атмосфере ксенона. Конструкция довольно простая: стеклянная колба, электроды и корпус, в котором все закреплено.

Колба изготавливается из кварцевого стекла. Только такое стекло выдерживает высокое давление (до 30 атмосфер в нерабочем состоянии и 120 атмосфер при свечении) и температуру, которые необходимы для работы лампы. Некоторые колбы для особых назначений производят из сапфира. Он расширяет спектральный диапазон излучаемого света и увеличивает срок службы КДЛ.

В зависимости от назначения колба имеет разные формы: трубка, U-образная, спираль, шар.

Электроды изготавливаются из тугоплавкого вольфрама, который легируется торием. Добавка тория повышает скорость разгорания лампы.

Чтобы снизить разницу в коэффициентах теплового расширения вольфрама и стекла, применяют специальный буферный сплав: инвар (смесь никеля и железа). С одной стороны он вплавляется в колбу, а с другой – в него вваривают электроды.

Также вольфрамовые электроды соединяются с конденсатором в корпусе лампы. Конденсатор имеет заряд высокого напряжения, доходящий до 2000 В.

При работе анод очень сильно нагревается, поэтому для мощных КДЛ конструкцией предусмотрено охлаждение. Источники света мощностью до 4 кВ охлаждают воздухом, а свыше – воздухом и водой.

Принцип работы

Светящаяся область находится около катода.

Ксеноновая лампа светит за счет появления плазмы около катода. При прохождении через ксенон электрического тока возникает ионизация газа. Начальную стадию ионизации обеспечивает мощный электрический заряд, который накапливается в конденсаторе. Этот заряд превращается в высоковольтный импульс при помощи повышающего трансформатора.

Для розжига необходим импульс напряжения, доходящий у мощных КДЛ до 50 кВ (обычно 20-30 кВ). Трансформатор разряжает конденсатор – электрический импульс проходит через лампу, вызывая первичную ионизацию газа. В лампах с дополнительным электродом он берет на себя функцию розжига.

Для поддержания свечения необходимо гораздо меньшее напряжение: 85 В.

Далее ток возбуждает все новые и новые атомы ксенона. Электроны переходят на новые орбитали, обладающие большей энергией.

Когда же электроны возвращаются обратно, то излишек энергии выделяется в виде фотона света. Лампа начинает светить, причем светящаяся область похожа на конус около катода.

При использовании не чистого ксенона, а его смеси с парами ртути, светятся области у обоих электродов.

Кварцевое стекло пропускает ультрафиолет, поэтому при работе источника света образуется озон. Он вреден для человека. Для работы КДЛ в помещениях требуется принудительная вентиляция.

Виды ксеноновых ламп

Разновидности цоколей ксеноновых источников света.

В зависимости от назначения существует три типа разных цоколей: Н, НВ и D.

По конструктивному выполнению выделяют шаровые, трубчатые и керамические источники света.

Шаровые ксеноновые лампы небольшие, колба в виде шара. Отличительными чертами являются небольшой размер светящейся области и высокая яркость света.

Электроды находятся на минимальном расстоянии друг от друга: 3-6 мм или 0,3-2,5 мм у ламп специального назначения. Мощность шаровых источников света достигает 7  кВт.

По российским стандартам шаровые лампы обозначаются, как ДКсШ (дуговая ксеноновая шаровая).

Такой тип источников света нашел широкое применение для фар автомобилей.

Керамические  источники света отличаются наличием керамической колбы, в которой выполнены отверстия для прохождения ультрафиолета. Применяются в медицине и фармацевтике для обеззараживания.

Трубчатые КДЛ имеют в составе колбу в виде трубки разной длины и диаметра.  Электроды могут располагаться на значительном удалении друг от друга. По российским стандартам обозначаются, как ДКсТ (дуговые ксеноновые трубчатые). Мощность таких ламп находится в пределах 2  Вт − 50  кВт.

Для правильного и безопасного использования трубчатых ксеноновых ламп необходимы устройства для ограничения силы тока, которые встраиваются в электрическую схему. Такой тип источников света используются для наружного и внутреннего освещения больших площадей и объектов.

Кроме того существует деление КДЛ на следующие типы:

• долгого использования с короткой дугой (аналогично ксеноновым лампам для фар);
• долгого использования с длинной дугой (аналогично трубчатым);
• лампы-вспышка (с дополнительным третьим электродом для разжигания).

Также выделяют лампы, работающие на постоянном и переменном токе.

Технические характеристики

Цветовая температура ДКЛ.

1. Срок службы. Довольно долгий: около 3000 ч. В конструкции лампы отсутствуют элементы, которые могут «перегореть». Срок службы ограничивается особенностями устройства. При долгом использовании из-за высокого разогрева стекло становится хрупким, темнеет из-за налета металла на стекле, электроды приходят в негодность и оплавляются.
2. Мощность ксеноновых источников света может доходить до 50 кВ.
3. Высокая цветопередача: свыше 80%. Такой свет очень комфортен для глаз, в нем не искажаются цвета. Поэтому КДЛ находят широкое применение при фото и киносъемках.
4. Цветовая температура. Спектр света ксеноновой лампы максимально приближается к солнечному. Человеческому глазу он кажется белым. Цветовая температура излучения начинается от 4000 К. За счет применения некоторых добавок к ксенону возможны другие спектральные цвета: 4300 К и 5000 К. В фарах автомобилей чаще всего применяют источники света с температурой 4300, 5000 и 6000 К.

Где применяются

Ксеноновые лампочки для фар.

С точки зрения экономики самой выгодной областью применения КДЛ является освещение больших открытых пространств. Это освещение площадей, стадионов, катков, карьеров, строительных площадок, огромных производственных цехов.

За счет отличной цветопередачи ксеноновые лампы успешно применяют в проекторах, театральном,  сценическом, киноосвещении, фотоаппаратуре.

В оптических приборах КДЛ используют, когда необходима минимальная светящаяся область источника света. Это обеспечивает точность фокусировки прибора. Также КДЛ используют в климатических камерах при испытаниях различных материалов на светостойкость, установках радиационного нагрева, фотоэкспонирования и т.п.

В последние десятилетия ксеноновые лампы получили в производстве автомобильных фар. Однако, из-за яркости света законодательно требуется установка дополнительной системы регулировки угла наклона фар и фароомывателей.

Ртутно-ксеноновые и керамические лампы применяют в медицине для физиотерапии, стерилизации и озонирования.

Достоинства и недостатки

Плюсы

• высокая яркость и светоотдача;
• малый период разгорания;
• длительный срок службы;
• спектр света приближен к естественному;
• высокий коэффициент полезного действия: яркий свет при низких энергозатратах на поддержание свечения;
• широкий интервал мощностей;
• работа при низких температурах.

Минусы

• высокая стоимость;
• сложность подключения и необходимость пускорегулирующей аппаратуры;
• взрывоопасность;
• сильный нагрев;
• необходимость автоматического регулирования положения фар для автомобиля.

Особенности эксплуатации

Трубчатые ДКЛ.

Для увеличения срока службы КДЛ необходимо следовать несложным правилам.

Источник: https://vamfaza.ru/dugovaja-ksenonovaja-lampa/

Идеальные лампы биксенон: в поисках совершенства

Биксенон – это совершенно новое автомобильное освещение, которое идентично ксенону, но все же имеет свои отличительные особенности.

Лампы биксенон – это светотехнические устройства для использования в автомобильной оптике, которые обеспечивают переключение ближнего и дальнего режимов, без прерывания свечения.

К тому же биксеноном называется линзованная оптика, которая обеспечивает целенаправленный и сфокусированный свет.

Биксенон: каким критериям должен соответствовать

Изначально следует четко понять, что такое биксенон и какой он должен быть. Биксенон – это стандартные ксеноновые лампы, которые обладают подвижной колбой, за счет чего обеспечивают и ближний и дальний режимы света, в чем и есть их главное отличие. Также биксенон – это моно лампы, установленные в линзу.

С понятием каким должен быть биксенон обстоит все намного сложнее.

Первое, что следует учитывать – это качество выдаваемого светового луча, ведь цель улучшения оптики или же использование именно этого света вместо галогена – это повышение качества видимости на дороге.

Освещенность дороги – это главное, что обеспечивает вам активную безопасность на дороге во время плохих метеорологических условий и в ночное время суток.

Свет от биксенона должен быть:

• Широким – то есть охватывать больше территории перед автомобилем, гарантируя освещенность обочины и дорожных знаков.
• Протяженным – освещение должно быть максимально распространено в длину, чтобы водители заранее были предупреждены о транспортных средствах, движущихся им на встречу.
• Однородным – качественное и правильное автомобильное освещение обязательно должно однородно и равномерно распространяться по всему дорожному полотну.
• Без ослеплений – идеальным биксеноном считается освещение, которое обладает более мягким свечением по бокам, чтобы не ослеплять водителей встречного транспорта.
• Правильной формы – свет биксенона должен иметь форму галочки, то есть полностью покрывать низ дорожного полотна в центре транспортного средства и быть завышенным по бокам.

Качественный биксенон – почему именно такие критерии?

Форму пучка света обеспечивает вовсе не лампочка, а только прожектор фары или же линза. В линзованной автооптике свет формируется благодаря специальной конструкции и соответственно стеклу.

Если же оптика не линзованная, то формирование правильного луча света обеспечивает рифленое стекло – выполняющее функцию линзы.

Если же оптика не линзованная, а прозрачная, то функция формирования правильного светового пучка лежит на форме отражателя.

Сам источник света должен выдавать свет только из определенной точки, и что немаловажно она всегда должна находиться в одном положении относительно формы отражателя.

Свет из такого центра при попадании на поверхность отражателя по законам физики начинает преломляться.

Для того, чтобы угол отражения имел правильное направление, то свет должен исходить из четко и тщательно просчитанной одной точки, чем должны заниматься производители ламп.

Центром, от которого должен исходить свет принято считать то, где территориально располагается спираль галогенового источника.

Именно поэтому, чтобы биксеноновые лампы обеспечивали правильный угол свечения такую точку смещать категорически нельзя.

Производитель должен высчитать, отталкиваясь от конструкции галогеновой старой лампы, вместо которой будет ставится биксенон, где же именно находилась эта точка и сделать ее аналог на собственном продукте.

Перейдем к практике

В галогеновой оптике автомобилей используются для выдачи и ближнего режима света, и дальнего — лампочки, которые имеют цоколь Н4. В конструкции таких галогенок используется две вольфрамовые нити, которые имеют строгое расположение в колбе лампы и различную длину.  Если же брать нити дальнего режима света, относительно положению ближней, то она территориально смещена назад на 4,5 мм.

В биксеноне не используются нити накала, но применена технология двух электродов, между которыми активизируется электрическая дуга. Но, даже так, лампа бы не обеспечивала и ближний, и дальний режим освещения.

Разместить в колбе четыре электрода – не получается, и это не целесообразно, поскольку две электрические дуги не могут образоваться.

Именно поэтому было сделано решение изменить конструкцию лампы, сделав специальную шторку, а колбу подвижной.

Как работает лампа биксенон

Биксеноновая лампочка, имея подвижную колбу и специальную металлическую шторку, закрывающую ее – это уникальная конструкция, которая и позволила обеспечить выдачу и ближнего, и дальнего режима освещения для автомобилей. Шторка закрывает одну часть колбы и имеет специальное отверстие, через которое и проходят лучи света.

Для такого типа освещения еще дополнительно используется реле – то есть специальное изделие, которое и делает возможным переключение между режимов в обе стороны.

В стандартном состоянии и положении колбы обеспечивается выдача ближнего режима света.

Идеальные лампы биксенон — это те, которые во время переключения ближнего на дальний режим света не тухнут.

Если же при переключении свет лампы тухнет, а вы едите ночью, то это может привести к серьезным последствиям, а это не может уже говорить о безопасности.

Но, стоит вас успокоить, все лампы, которые производятся разными фирмами при переключении ближнего на дальний не тухнут, что еще контролирует и реле.

Характеристики идеальной лампы биксенон

Характеристика	Цифры	Особенности
Цоколи	Н4, НВ1 (9004), НВ5 (9007), Н13	Цоколя Н и НВ позволяют ставить биксеноновые лампы в галогеновую, не адаптированную штатно под ксенон оптику автомобилей.
Мощность	35 Вт	Такая мощность меньше не позволяет лампам сказываться на расходе топлива и износе генератора.
Яркость	3200 Лм	Высокая яркость, которая позволит получить качественную освещенность дороги.
Цветовая температура	4300 К	Теплый белый свет.
5000 К	Идеально белый свет.
6000 К	Холодный белый свет с голубоватым оттенком.
Эксплуатация	От 1 года и выше	Качественная сборка обеспечивает длительный срок работы.

Сделаем выводы

Идеальная биксеноновая лампа – это устройство, положение колбы которой при переключении ближнего/дальнего режимов является полностью аналогичными территории расположения вольфрамовых нитей накала в галогене. Подвижность колбы, то есть ее перемещение в режимах ближнего и дальнего освещения обеспечивается специальным электромагнитом и дополнительным оборудованием – реле.

Источник: https://xenon-lampa.ru/cat-shtatnye-ksenonovye-lampy/a-idealnye-lampy-biksenon-v-poiskah-sovershenstva

Устройство автомобилей



Галогенные лампы (их часто называют галогеновыми лампами) отличаются от обычных ламп накаливания меньшими размерами колбы и повышенной яркостью нити накаливания. Принципиальное различие между обычными лампами накаливания и галогенными описано на предыдущей странице.

Так как вольфрам не оседает на поверхности колбы, она остается прозрачной в течение всего срока службы лампы. Использование галогенов не дает существенного увеличения срока службы лампы, так как вольфрам испаряется и оседает на поверхности спирали неравномерно, что неизбежно приводит к уменьшению ее толщины на отдельных участках и перегоранию.

Галогенная лампа представляет собой малогабаритную цилиндрическую колбу из кварцевого стекла, внутри которой располагается тело накала. Выводы выполняются из молибдена, температурный коэффициент расширения которого близок к коэффициенту расширения кварца, что исключает появление трещин и дефектов в стыке выводов с колбой.

Двухнитевая галогенная лампа категории Н4 устанавливается в фарах головного освещения. Специальный цоколь Р43t/38 исключает установку лампы в не предназначенный для нее оптический элемент и правильно ориентирует выводы лампы с контактами. Нити дальнего и ближнего света лампы категории Н4 имеют фору цилиндров и расположены вдоль оптической оси.

Однонитевые галогенные лампы категорий Н1, Н2 и Н3 применяются в противотуманных фарах, фарах-прожекторах и фарах рабочего освещения.

Сила тока, потребляемого лампой от источника электроэнергии, сетевой поток и световая отдача зависят от напряжения. Отечественная промышленность выпускает лампы с номинальным напряжением 6, 12 и 24 В.

Расчетное напряжение ламп выше и составляет соответственно 6,3…6,75, 12,6…13,5 и 28 В. При повышении напряжения относительно расчетного значения увеличиваются сила тока, температура спирали, световой поток и световая отдача, но резко сокращается срок службы лампы.

При снижении напряжения на 50…60% лампа практически не изучает видимую часть светового спектра.

Для повышения уровня унификации, стандартизации и сокращения номенклатуры осветительных приборов автомобилей различного назначения выпускают взаимозаменяемые лампы, независимо от их номинального напряжения.

Напряжение питания ламп накаливания на автомобиле зависит от настройки регулятора напряжения, состояния источников электроэнергии и цепей питания осветительных приборов, от числа включенных потребителей, сечении и длины соединительных проводов, состояния контактов соединительных элементов и т. п.

Лампы должны выдерживать возможные в системе электрооборудования автомобиля колебания напряжения.

Автомобильные лампы работают в условиях вибрации и тряски, поэтому должны быть механически прочными и надежно удерживаться в патроне.

Крепление колбы к цоколю должно выдерживать усилие, прилагаемое к лампе, когда она вставляется в патрон или извлекается из него.

Снижение вибрационных нагрузок на нить накала и устройство для закрепления лампы в патроне достигается с помощью эластичной подвески патрона или осветительного прибора на автомобиле.

***

Разрядные или ксеноновые лампы фар

В оптических элементах современных легковых автомобилей все чаще встречаются разрядные лампы высокой интенсивности, которые в несколько раз ярче галогенных ламп. Пионером в разработке разрядных ламп для автомобильных фар является голландская фирма Royal Philips Electronics.

Среди автопроизводителей первым их начал устанавливать концерн «BMW» для седанов седьмой серии, впоследствии они появились и на других легковых автомобилях ведущих фирм мирового автопрома – японских, европейских и американских. Тем не менее, в настоящее время такими фарами оборудуется далеко не все автомобили — их использование ограничивается легковыми автомобилями большой мощности и повышенной комфортности. В бытовом лексиконе фары, содержащие разрядные лампы высокой интенсивности, обычно называют ксеноновыми фарами.

Разрядная лампа представляет собой маленькую кварцевую колбу, которая может быть размером с вишневую косточку.

Она не содержит традиционной нити накаливания – в ней воспламеняется яркая электрическая дуга, возникающая в среде специальной смеси газов и металлических паров.

Обычно такие лампы выполняются в двух кварцевых оболочках-колбах – внешняя колба предохраняет крохотную внутреннюю колбу от резких перепадов давления и температуры, а также механических воздействий.

Разрядные лампы высокой интенсивности излучают свет при прохождении между двумя электродами электрической дуги, которая испаряет соли металлов, ртуть и ксенон. Быстрое испарение ксенона обеспечивает достаточно мощное излучение света сразу же после включения и позволяет сократить время, необходимое для прогревания.

Ксеноновые фары создают яркий сине-белый свет. Цветовая температура света, создаваемого разрядными фарами высокой интенсивности, близка к цветовой температуре солнечного света в летний полдень.

Разрядные (ксеноновые) фары обеспечивают улучшенную видимость в ночное время по сравнению с галогенными фарами, поскольку они в 2…3 раза ярче и освещают больший участок дороги перед автомобилем, существенно повышая комфортность езды в темное время суток.



Достигнув определенной температуры, лампа потребляет не более 35 Вт мощности. Для дальнейшего поддержания и стабилизации дуги также используется блок розжига. Поскольку для ксеноновых фар требуются другие электрические компоненты, включая блок розжига, их нельзя устанавливать непосредственно вместо галогенных фар.

Ксеноновая лампа не может перегореть, потому что не имеет нить накаливания, ей не страшны вибрация и тряска при движении автомобиля. Ресурс ксеноновых ламп в 4…5 раз превышает ресурс галогенных ламп — срок ее службы составляет до 2 000 часов.

Основные недостатки разрядных ламп – высокая стоимость и необходимость применения сложных пусковых компонентов. Кроме этого, некоторые разрядные лампы содержат ртуть, что требует повышенного внимания при их эксплуатации и утилизации.

Такое достоинство разрядных ламп, как высокая яркость свечения при неправильном использовании может доставить водителям встречного транспорта дополнительные неудобства, поэтому регулировка светового потока фар с такими лампами должна быть особенно тщательной.

Ведущими производителями разрядных ламп высокой интенсивности (ксеноновых ламп) являются фирмы Royal Philips Electronics (Нидерланды), Osram GmbH (Германия), PIAA Corporation (США).

В настоящее время германская фирма Osram наладила выпуск разрядных ламп, не содержащих ртуть, которые принципиально отличаются от ртутьсодержащих ламп увеличенным содержанием ксенона и использованием заменителя ртути – йодида цинка.

У таких ламп отмечается улучшенная стабильность цвета.

Разрядные фары высокой интенсивности, не содержащие ртуть, имеют иные параметры электропитания, и поэтому они не взаимозаменяемы с ртутьсодержащими разрядными фарами высокой интенсивности.

Поскольку обычная ксеноновая лампа излучает свет постоянной интенсивности и направления, для переключения на ближний и дальний свет изначально использовались две фары либо дополнительные лампы, что усложняло управление системой освещения.

Современные автомобили часто оборудуют ксеноновыми фарами, лампы которых оснащены специальным механизмом из шторок и оптических линз, либо устройством, способным изменять положение внутренней колбы относительно внешней. Все эти устройства, позволяют изменять направление и силу светового потока при необходимости. Такие фары обычно называют биксеноновыми.

Они существенно дороже обычных ксеноновых ламп, но удобнее в использовании. Принцип создания светового потока у биксеноновых ламп такой же, как и у обычных ксеноновых (разрядных) ламп.

***

Приборы световой сигнализации автомобилей



Главная страница

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Источник: https://k-a-t.ru/mdk.01.01_elektro/54-fary/index.shtml

Виды ксеноновых ламп

Такой элемент автомобильного освещения, как ксеноновые лампы, стал популярным, едва появившись на рынке. Еще бы, ведь количество преимуществ по сравнению с классикой автосвета – галогеновыми лампами, было впечатляющим. А чего только стоит преображение, происходящее с авто, благодаря стильному голубоватому свечению фар.

Как и во всех вопросах, связанных с комплектующими авто, не лишним будет разобраться, как работает данный тип автоламп. Важно понимать, какие существуют виды ксеноновых ламп, о каких особенностях элемента стоит знать прежде, чем заниматься заменой освещения.

Принцип работы ксеноновой лампы

Список преимуществ ксеноновой лампы, опуская отзывы, возглавляет пункт с информацией о том, что в элементе отсутствует нить накаливания. Это значит, нет вероятности выхода из строя из-за перегорания или механического повреждения вольфрамовой нити.

Дело в том, что принцип работы такой лампочки состоит в создании электрической дуги между двумя электродами, помещенными в колбу. В колбе создается безвоздушное пространство, заполненное ксеноном, который и светится при образовании дуги. От электродов идут высоковольтные провода. Колба с электродами припаяны к цоколю, который и объединяет элемент со всей системой освещения автомобиля.

Особенностью конструкции является наличие блока розжига. Это устройство, которое обеспечивает лампочку нужным уровнем напряжения на момент старта работы. Блок розжига устанавливается в подкапотном пространстве и соединяется с лампочкой комплектом высоковольтных проводов. Данный элемент несколько осложняет процесс монтажа и замены ксеноновых ламп.

Классификация ксеноновых ламп

Существует несколько направления деления ксеноновых ламп для авто на виды. Признаком для типизации может быть марка и модель автомобиля, функциональное назначение (размещение элемента в системе) или тип цоколя лампочки. Именно деление по цоколю в данном случае является основным, так как в зависимости от его вида определяется и размещение автолампы и марка машины, для которой она подойдет. В рамках данной классификации выделяются три класса цоколей:

Внутри каждого класса цоколей ксеноновых ламп имеются виды. В случае с цоколями класса H перечень включает H1, H3, H4, H7, H8, H11. В класс D входят: D1S, D1R, D2C, D2R, D4S и другие популярные цоколя D-series. А к классу HB относятся: HB3(9005), HB4 (9006) и другие.

Цоколь класса H

Лампы с цоколем серии H обладают показателями цветовой температуры в диапазоне от 3500К до 6000К., то есть охватывают все три спектра цвета (теплый – желтоватый, нейтральный – белый, холодный – голубой).

Лампочки с цоколем H1 – это ксеноновые лампы для дальнего, иногда ближнего света или противотуманных фар (ПТФ). Впрочем, для ПТФ, благодаря небольшим габаритам, больше подходит элемент с цоколем H3 и более редкие H8, H11.

Цоколь H4 является востребованным у любителей биксенона, лампочки, в которой можно регулировать свет ксеноновых ламп с ближнего на дальний. При этом, выпускаются автолампы с данным цоколем и без переключения режимов.

В таких случаях лампа используется для ближнего света. На уровне с лампочками H7.

Цоколь класса D

Лампочки с цоколями обсуждаемой сери устанавливаются в фары ближнего света. Их цветовая температура колеблется от 4300К до 6000К, в зависимости от производителя. Так, китайские марки отличаются большей температурой цвета, нежели европейские или американские.

Ключевой отличительной чертой лампы D1S является структура, объединяющая блок розжига и лампочку в один элемент. Таким образом, отсутствует комплект высоковольтных проводов.

Это значит, что уходит необходимость искать место для блока розжига под капотом и дополнительно заниматься его монтажом.

Напылений на такой лампе нет, так как данной функцией занимается линза. Аналогичный элемент — D4S. Данная автолампа предназначена только для линз «японцев»: Toyota, Lexus. Лампочки с цоколем D2R по структуре и показателям похожи на D2S.

Но, за счет заводского напыления, этот тип элементов устанавливается в обычные фары ближнего света.

Цоколь класса HB

Лампочки серии HB мало отличаются по строению от ламп класса H. Их особенностью является достаточно узкий разброс по функциональному назначению. Лампы с цоколями данной серии в основном используются для установки в дальний свет и в ПТФ. При этом, приоритет при установке в противотуманные фары отдается HB4. А для дальнего света используются лампы HB3.

Купить ксенон

Чтобы приобрести качественный ксенон, мало определиться с типом необходимой лампочки. Нужно найти действительно стоящих производителей и продавцов. Интернет-магазин Carlamp позволяет решить сразу оба вопроса.

Здесь собран широчайший ассортимент товаров автосвета от ведущих производителей (Brevia, Solar, Philips, Osram и другие). Каждый из представленных комплектов имеет гарантию качества и адекватно выставленную стоимость.

Источник: https://carlamp.com.ua/blog/vidi-ksenonovih-lamp

Ксеноновые лампы. Виды и устройство. Работа и цветовая температура

Технология применения ксенона для освещения возникла несколько лет назад. Сегодня она уже достаточно популярна, и занимает значительную часть рынка.

Ксеноновые лампы являются искусственным прибором освещения, в которых основным источником светового потока является не спираль, а электрическая дуга, возникающая в стеклянной колбе с газом, называемым ксеноном.

Такие лампы способны светить очень ярким белым светом, который по своему спектру аналогичен дневному свету.

Конструктивные особенности

Лампа состоит из стеклянной колбы, вольфрамовых электродов и общего корпуса. Из колбы выкачан воздух, и ее объем заполнен специальным газом – ксеноном. У некоторых моделей имеется вспомогательный разжигающий электрод, например, у ламп вспышек.

Электроды предназначены для обеспечения прохождения электрического тока через газовую среду.

Для того, чтобы газ начал светиться, требуется высокая мощность энергии, которая способна накопиться в конденсаторе, соединенном параллельно посредством резисторов.

Эта энергия преобразуется в импульс высокого напряжения с помощью мощного повышающего трансформатора. Он разряжает конденсатор, тем самым пропускает через лампу большие токи за короткое время.

Колба из кварцевого стекла газоразрядной лампы изготавливается в виде прямой или согнутой трубки в виде буквы «U», спирали, или окружности (для расположения лампы вокруг объектива фотокамеры для получения фотографии без теней). В продаже можно найти лампу с колбой из сапфирового стекла. Разные виды стекол обеспечивают разный цвет свечения. Сапфир придает более чистый и яркий свет, а кварцевое стекло хуже пропускает поток света.

Электроды лампы впаиваются в трубку и соединяются с конденсатором, имеющим заряд высокого напряжения, достигающего 2000 вольт, в зависимости от состава газа и длины стеклянной трубки.

Третий дополнительный электрод имеется не во всех моделях ламп. Он называется разжигающим и предназначен для начальной ионизации газов, запускающей процесс разряда в лампе. В лампах вспышках обычно в качестве дополнительного электрода применяют рефлектор света.

Как работают ксеноновые лампы

Вспышка света возникает при пропускании через газ мощного импульса электрического тока, и ионизации, которая требуется для снижения электрического сопротивления газа, и более легкого протекания большого тока через газовое пространство лампы.

Начальная ионизация обеспечивается специальным трансформатором. Высоковольтный кратковременный импульс, подведенный на разжигающий электрод, образует первые ионы газа.

В результате электрический ток начинает проходить через газ, от чего возбуждаются атомы ксенона. Это побуждает электроны переходить на орбиты, обладающие более высокой энергией.

Давление газа в лампе может различаться в зависимости от величины лампы, и может быть от 0,01 до 0,1 атмосферы.

Разновидности

Ксеноновые лампы делятся на несколько видов по конструкции и сфере применения:

• Шаровые.
• Трубчатые.
• Керамические.

Шаровые ксеноновые лампы стали наиболее популярными из всех видов. Они используются в автомобилях для обеспечения его передним светом фар. Их устройство состоит из небольшой колбы, наполненной ксеноном. Электроды в лампе расположены на очень близком расстоянии друг от друга.

Керамические ксеноновые лампы применяются в фармацевтическом производстве. Их особенностью является использование керамической колбы и отверстия в ней для прохождения ультрафиолетового излучения. Такой свет применяется в медицине для лечения грибковых болезней головы и кожи.

Трубчатые ксеноновые лампы являются устройствами для создания освещения в жилых зданиях и помещениях. Электроды в них находятся на большом удалении между собой, поэтому для их функционирования необходим балласт. Такие лампы применяются для внешнего освещения складов, вокзалов и других общественных или промышленных объектов.

В зависимости от сферы применения ламп, они могут иметь цоколи разных исполнений, которые изображены на рисунке.

Цветовая температура

Основным параметром любых ксеноновых ламп считается цветовая температура светового потока. Этот условный параметр характеризует интенсивность и спектр светового излучения, и измеряется в кельвинах.

Существует несколько интервалов цветовой температуры:

• От 3200 до 3500 кельвин. Свет лампы с такой цветовой температурой подобен свету галогенной лампы и имеет желтоватый оттенок, отличается высокой интенсивностью освещения, достигающей 1500 люмен. В основных автомобильных фарах такого света будет недостаточно, поэтому их применяют в противотуманных фарах.
• От 4000 до 5000 кельвин. Световое излучение в этом диапазоне имеет нейтральный оттенок и наименьшие визуальные цветовые искажения. Такое излучение обладает повышенной интенсивностью освещения, более 3000 люмен. Такие качества позволяют использовать лампы для основного освещения автомобиля в основных фарах. Такие ксеноновые лампы включены в основную комплектацию новых автомобилей.
• От 5000 до 6000 кельвин. Повышение цветовой температуры более 5000 К приводит к возрастанию декоративного эффекта и снижению практической пользы. Такие лампы образуют белое освещение, что создает оригинальный эффект, но уменьшает интенсивность освещения, и снижается восприятие света глазами водителя: Предметы видны в черно-белом цвете, детали скрадываются. В некоторых зарубежных странах использование ксеноновых ламп с цветовой температурой более 5000 кельвин запрещено.
• От 6000 до 12000 кельвин. Монтаж таких ксеноновых ламп выполняется только из расчета создать некоторое впечатление, а на практике ничего хорошего от такого ксенона не будет. У таких ламп интенсивность света снижается до 2000 люмен, при движении на автомобиле в темное время водитель видит объекты в черно-белом цвете и плохо их различает. В торговых точках такие лампы уже не продаются, так как они считаются недостаточно эффективными.

Достоинства

• Повышенные параметры светоотдачи и яркости. Ксеноновые лампы обладают светоотдачей в несколько раз больше, по сравнению с галогенными лампами. Поэтому такие лампы стали использоваться значительно чаще в автомобильных противотуманных фарах для освещения ночной дороги. Они способны обеспечить идеальное освещение даже в самых темных местах.
• Длительный срок службы обеспечивается отсутствием нити накаливания, в отличие от обычных ламп или галогенных моделей. Они также могут применяться в экстремальных случаях, что является важным достоинством. В среднем такие газоразрядные лампы на автомобиле способны служить до 200 тысяч км пробега.
• Небольшой расход электрической энергии. Для функционирования лампы требуется мощность не больше 30 ватт, что позволяет продлить срок службы аккумуляторной батареи. Нагрузка ксеноновых ламп на бортовой компьютер в автомобиле также незначительная.
• Естественный цвет светового потока автомобильных фар. Галогенные лампы, также часто используемые в фарах автомобилей, создают желтоватый свет, который непривычен для человека, и иногда искажает объекты. В отличие от них, ксеноновые фары обеспечивают белый свет, повышающий безопасность движения в темное время.
• Повышенные показатели КПД. У обычной лампы накаливания этот параметр всего 30%, так как основная часть энергии расходуется на выделение тепла. Ксеноновая лампа излучает холодный свет, что означает незначительное нагревание приборов освещения. Большая часть энергии этих ламп направлена на освещение.

Недостатки

Высокая стоимость ламп относится к их недостаткам. Но это со временем окупается за счет длительного срока эксплуатации, экономии на отсутствии ремонта и редкой замены ламп.

Замена ксеноновых ламп доставляет некоторый дискомфорт. Рабочее давление лампы очень высоко, и при ее разрушении осколки лампы разлетаются на большое расстояние, повреждая предметы и объекты, находящиеся на пути. Поэтому чаще всего замена таких ламп должна выполняться только квалифицированными специалистами, имеющими при себе защитные средства в виде костюма и очков.

Советы по выбору

Подбор ксеноновых ламп зависит от конструктивных особенностей фар автомобиля, или прибора освещения. Если для фар предусмотрены лампы с одной нитью накаливания, то подойдут обычные газоразрядные лампы. Если в фары вставлялись двухнитевые лампы, то придется ставить биксеноновые лампы.

Они имеют в своей конструкции металлическую электромагнитную шторку, которая закрывает часть стеклянной колбы, чтобы обеспечивать переключение света с дальнего на ближний, и наоборот.

При установке ксеноновых ламп на автомобиль часто приходится менять рефлекторы фар. Обычный рефлектор рассеивает свет, а для нормальной работы ксенона свет нужно фокусировать.

Если рефлекторы не заменить, то вы будете ослеплять встречных водителей, что может привести к аварийной ситуации на ночной дороге.

К подбору завода изготовителя ксеноновых ламп нужно отнестись с большой ответственностью, так как от качества лампочек непосредственно зависит ваша безопасность во время движения, а также безопасность окружающих людей. Если лампа при движении внезапно потухнет, это может привести к непредсказуемым последствиям.

Гарантией качества ламп может послужить популярный бренд и наличие всего комплекта документов, которыми подтверждается качество товара и его оригинальность. Не следует приобретать дешевые ксеноновые лампы, если вам предлагают скидку и навязчиво рекламируют изделие. Качественные товары не могут стоить дешево.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektroobustrojstvo/osveshhenie/ksenonovye-lampy/