Замена штатных ламп на светодиоды

Зачем менять лампы на светодиоды?

Как уже было сказано мною в прошлой статье, светодиоды являются прекрасной альтернативой лампам накаливания, поскольку обладают целым рядом несомненных преимуществ, одним из которых является гораздо более долгий срок службы. Вы только вдумайтесь: даже обычный светодиод при соблюдении условий его эксплуатации способен светить свыше 50 000 часов. Это означает, что срок службы светодиода может достигать 15 лет! Светодиодная оптика остается работоспособной при температуре окружающего воздуха от +60 до -60 С. Само название светодиода произошло от его способности светиться и пропускать ток только в одном направлении. Принцип его работы основан на излучении светового потока так называемого p-n перехода полупроводникового кристалла. В то время как обычная лампа накаливания расходует львиную долю электроэнергии на тепло. Всего три светодиода с потребляемой мощностью 1 Вт каждый по силе свечения превосходят лампу накаливания, мощностью 60 Вт. Массовое применение светодиодов в автомобильной оптике способно не только снизить нагрузку на генератор и аккумулятор и существенно продлить срок их службы, но также снизить нагрузку на двигатель. В результате чего возможно заметное снижение расхода топлива, что очень актуально в зимнее время, когда даже самый экономный автомобиль становится более прожорливым.

Конечно же, LED-технологии имеют весомое преимущество перед лампами не только по соображениям экономии. Сегодня на рынке существует широчайший выбор светодиодных сборок, лент, модулей, с различными цветом и яркостью свечения. Точечные и маломощные SMD-диоды как правило, не требуют охлаждения кристалла. Более мощные светодиоды и светодиодные модули нуждаются в отведении избыточного тепла. И все же, тепловые потери даже у мощных светодиодных сборок намного ниже, чем у ламп накаливания аналогичной силы свечения. Преимущество LED элементов не ограничивается только перед традиционными лампами накаливания, включая галогеновыми и газонаполненными (ксенон). Дело в том, что мощные светодиодные сборки для автомобилей уже имеют в своем составе драйвер — устройство для пуска и свечения, в то время как ксеноновые лампы нуждаются в дополнительном монтаже высоковольтного блока розжига. Что касается применения LED элементов в подсветке кнопок, выключателей, шкал, ручек, подножек или днища, — то здесь все ограничивается лишь вашей собственной фантазией.

Какие LED компоненты подходят для автомобиля

На рисунке показана возможность замены ламп на светодиоды без необходимости переделки контактных групп.
Современный рынок LED элементов настолько широк, что ассортимент светодиодов, подходящих для переоборудования оптики автомобиля, может привести в замешательство даже опытного электрика. Поэтому, главным флагманом в море светодиодного оборудования является соотношение цены и качества. Наиболее оптимальным, на мой взгляд, это соотношение у светодиодной продукции для авто является у производителей Sho-me (КНР) и MGI (КНР). Существует еще множество китайских производителей светодиодной оптики для автомобилей, которые реализуют свою продукцию еще по более низкой цене. Что касается отечественных производителей светодиодной оптики, то на первое место по качеству можно поставить «Svetaled».

Для подсветки различного салонного оборудования, шкал и кнопок вполне подойдут традиционное кристаллические, маломощные SMD – светодиоды, а также светодиодные ленты, также изготовленные по технологии SMD. Самые дешевые светодиоды имеют традиционную циллиндрическую форму, оснащены встроенной пластиковой линзой. Такие светодиоды имеют два вывода, наиболее длинный подключается к «+», а короткий — к «-». Самый бюджетный вариант светодиодной оптики — это светодиод в сборе с гасящим резистором, либо готовая сборка в пластиковом адаптере, готовая к установке в штатное гнездо для лампочки. Светодиоды, адаптированные для использования в автомобильной сети могут быть разного свечения. Ими вполне можно заменить традиционные лампы накаливания, например, в подсветке кнопок. В этом случае будет заметно их более яркое свечение по сравнению с лампочками накаливания. С использованием таких светодиодов при подсветке шкал приборной панели могут возникнуть сложности из-за их сфокусированного светового потока. Все также во многом зависит и от типа оптики самой шкалы, которая может быть «на просвет», когда все цифры и деления просвечивают или подсвечивается непосредственно все полотно шкалы. Также следует уделять внимание наличию рассеивающих линз, световодов и отражателей. Несколько дороже, но зато эффективнее смотрятся светодиодные ленты. У различных производителей светодиодные ленты бывают монохромного (одноцветного) и RGB – с возможностью смены цвета свечения. При покупке и монтаже таких лент очень важно знать о специфике их подключения. Как правило, все светодиодные ленты имеют разметку для подключения источника питания. «Плюсовой» вывод является общим, а выводы с обозначением R, G, B подключаются к «массе» автомобиля. Отрезая кусок светодиодной ленты необходимого размера обязательно следует только по обозначенной линии надреза, где находится контактная группа для ее подключения. В противном случае, часть ленты попросту придет в негодность. Светодиодные ленты смотрятся очень эффектно при необходимости равномерного подсвечивания, например, пола, подножек, днища или приборной панели. В настоящее время все шире используются плоские SMD — светодиоды. На их основе изготавливаются светодиодные ленты и готовые сборки. Светодиодные сборки могут иметь практически любую форму и содержать неограниченное количество светодиодов. Они могут иметь различную цветовую температуру Например, на западе имеется классификация светодиодов по температуре свечения: «Warm White LEDs» с теплой температурой от 2800 до 3500 К и «Cool White LEDs» с холодной температурой свечения свыше 3500 К.

Что нужно знать о замене ламп светодиодами

Если вы решились на замену штатной оптики светодиодной, спешу предупредить вас о некоторых возможных трудностях, возникающих в процессе замены. Первое, о чем хотелось бы напомнить — это полярность включения светодиодов. Перед подключением светодиодной оптики любой мощности очень важно найти положительный и отрицательный выводы на контактной группе. Для обычного круглого цоколя лампочки подходит «минусовой» провод. Для контакта на конце — «плюсовой». Однако, во многих марках автомобилей, включая отечественные, возможен другой вариант включения ламп. Что касается контактов плафона подсветки салона, багажника или перчаточного ящика, то во многих моделях автомобилей определить полярность контактов «на глазок» практически невозможно. Неправильное включение светодиодного оптического прибора может привести к его моментальному выходу из строя. Поэтому, перед первым включением настоятельно рекомендую сначала прозвонить контакты для определения полярности и при необходимости поменять их в соответствии с полярностью контактов светодиодного оптического прибора.

Если вы подключаете светодиодную ленту с возможностью управления яркостью и цветом свечения, необходимо дополнительно приобрести управляющее устройство. При монтаже ленты в местах, исключающих попадание влаги, например, в салоне, рекомендую крепить ее на двусторонний скотч. При монтаже ленты на днище, необходимо заранее продумать о креплении и защите от гравия, грязи и влаги.
Необходимо помнить о законодательном запрещении установки светодиодной оптики вместо штатных ламп дальнего и ближнего света. Установка несоответствующего светового оборудования также карается административным законодательством. Поэтому, перед приобретением светодиодной оптики следует поинтересоваться у продавца, отвечают ли они всем необходимым стандартам и требованиям.
Цвет свечения современных SMD светодиодов и светодиодных матриц не соответствует их цвету кристалла. Так, если продавец показывает вам светодиодную оптику с кристаллами желтого цвета и утверждает, что они белого свечения, не смущайтесь. При пробном включении такие светодиодные лампы загораются ярким светом, по температуре близким к дневному. При покупке светодиодной оптики любого типа обязательно узнайте о полярности их подключения и требуйте проверки на специальном стенде.

При покупке светодиодной оптики очень желательно захватить с собой в магазин штатные лампы, которые вы хотите заменить. Это необходимо для подбора соответствующего цоколя и габаритов светодиода. При установке мощных светодиодных ламп может потребоваться дополнительное оборудование, например, теплоотводящие радиаторы и рассеивающие линзы. При установке светодиодов ярко-желтого свечения в указатели поворота и повторители вам может ждать небольшой, но очень неприятный сюрприз. Указатели поворота и аварийной сигнализации перестанут мигать и будут светить ровны желтым светом. Дело в том, что штатное реле указателя поворотов рассчитано на гораздо больший ток, проходящий через лампы накаливания. Ток, который проходит через светодиоды меньше номинального в несколько раз, поэтому прерыватель не срабатывает. В этом случае наряду со светодиодной оптикой необходимо заменять и реле прерывателя. Также, перед тем как приобрести светодиодные приборы, необходимо проконсультироваться у продавца. До новых встреч!

Почему установка светодиодов в фары вместо галогенных ламп не очень хорошая идея: мнение эксперта

Почему не стоит менять галогенные лампы на светодиодные (LED)

Самостоятельная замена галогенных ламп светодиодами на автомобильных фарах, как ни странно, но это популярная модификация, к которой прибегает немалое количество автомобилистов по всему миру. Зачем люди это делают? Таким образом, как они предполагают, можно улучшить безопасность передвижения по дорогам ночью. Ведь, как известно, современные светодиодные фары освещают дорогу значительно лучше, чем старые галогенки, а значит, и уровень защищенности должен быть выше. Так ли это, давайте попробуем разобраться в нашем материале, прибегнув к экспертному мнению.

И для начала хотелось бы отметить следующее, так сказать, главную мысль-предостережение поста: может, фары на светодиодах и правда выглядят ярче, чем лампы накаливания, но «выглядеть ярче» и «светить лучше» — не одно и то же. Это вполне доходчиво объяснил зарубежный эксперт, уже много лет занимающийся вопросом осветительных приборов автомобилей и модернизации головного автомобильного света при помощи светодиодов.

Установка светодиодов туда, где должны быть установлены галогенные лампы, на самом деле не является разумным обновлением

Эксперта зовут Дэниел Стерн , он проживает в США и, судя по блогу и отзывам клиентов, очень неплохо разбирается в правильной модернизации автомобилей. Он любезно приоткрыл тайны и ответил на ряд важных вопросов, которые мало кто задавал себе об автомобильном освещении.

Что именно мы подразумеваем под светодиодными фарами?

В этом материале мы поговорим о типах светодиодных LED-ламп (прим.: аббревиатура LED расшифровывается как «Light Emitting Diode»), которые помещаются в корпус фар автомобиля, последние из которых изначально были разработаны для работы с галогенными лампами накаливания. Обычно такую установку называют просто — «светодиодные лампы».

Конечно же, мы не будем рассматривать здесь автомобили, на которые ставят светодиоды с завода, или так называемые высокоразрядные HID-лампы (High-Intensity Discharge) и другие ответвления. Только светодиоды.

Полупроводниковые источники света — технология в автомобильном мире не новая и освоенная (но при кустарном применении все еще нерабочая)

Светодиодное освещение в быту, как и автомобильная технология, существует уже несколько десятилетий, и на рынок автозапчастей оно распространялось волнами, во всем мире примерно совпадающими. Более-менее массово появление технологии началось в 2005 году, когда на полках автомагазинов можно было впервые увидеть светодиодную «замену лампочки накаливания».

В частности, тогда же появился распространенный теперь вид LED-лампочек, который вставляется в то же гнездо, что и стандартные лампы накаливания.

Тогда они были примитивными. Все диоды были направлены в одну сторону, и светоотдача была явно плохой.

Перенесемся примерно в 2015 год, когда доступность светодиодных технологий еще больше расширилась. К тому времени количество компаний, предлагающих замену светодиодным лампам для фар с галогенками, значительно расширилось, появилась куча более-менее стандартизированных размеров.

Оборудованная светодиодами фара стала светить ярче, но даже галогенная (пусть и высокоэффективная) лампа по-прежнему лучше справлялась с задачей освещения дороги.

В 2020 году ситуация вновь поменялась, и, при первом взгляде, в лучшую сторону. Сегодня на рынке присутствует бесчисленное множество компаний, продающих светодиодные лампы на замену, вроде Bluechip, Sylvania. В том числе и гиганты, например Philips.

И, конечно же, eBay и Amazon просто переполнены дешевыми предложениями за хоть за 500, хоть за 1,5 тысячи рублей. И это при том, что ценник на более-менее качественные LED-лампы для головного света стартует от 6 тысяч рублей.

Но самое плохое, что по большей части ни одна из этих ламп не будет работать как положено, за очень редкими исключениями, и те будут с натяжкой.

Наказание за установку светодиодов в фары в России в 2020 году

Также не стоит забывать и о таком минусе, как законодательные ограничения на установку подобных диодных ламп в фары, предназначенные для галогенок (или самовольная установка фар в автомобили, у которых на аналогичные модели также устанавливаются и светодиоды).

В этом случае имеет место быть нарушение пункта 3.1 перечня неисправностей и условий, при которых запрещается эксплуатация транспортных средств:

Количество, тип, цвет, расположение и режим работы внешних световых приборов не соответствуют требованиям конструкции транспортного средства.

Если говорить кратко, в 2020 году, после опубликованного постановления Пленума Верховного Суда РФ № 20 от 25 июня 2019 года , в большинстве случаев наказание для водителя, использующего светодиоды в фарах, — это штраф в 500 рублей . Лишение прав накладывается лишь в том случае, если установлены лампочки, у которых одновременно не соответствуют требованиям и цвет огней, и режим работы.

Есть ли смысл ставить светодиоды в лампы?

Светодиоды при правильном размещении и правильной регулировке (в теории) могут преобразовывать минимальную потребляемую мощность в большое количество света, что в целом делает эту технологию привлекательной.

При прочих равных похоже, что замена энергоемких разрядных ламп на более яркие светодиоды с меньшим потреблением энергии убивает сразу двух зайцев. Плюс к этому у LED присутствует эффект «мгновенного включения» и визуальная четкость света (что на практике утомляет водителей в длинных поездках больше из-за резкого перехода от яркого света к темноте, чем мягкий градиент обычных газоразрядных ламп и даже ксенона), что заставляет экспериментаторов ставить их на свои автомобили. А еще, и это один из главных плюсов, светодиоды могут придать старым автомобилям современный стиль.

Проще говоря, светодиодные фары — это легкоустанавливаемые и легкодоступные «игрушки» с флером безопасности и технологичности, благодаря которым автомобили выглядят круче.

Почему светодиодные лампочки, скорее всего, не подойдут в обычные фары?

Большинство автомобильных фар — это больше, чем просто лампочка в отражателе, присоединенная к плюсу и минусу. Это действительно высокоточная система, оттачиваемая поколениями инженеров. В научной среде даже отдельное направление изучения влияния света есть, основа основ любой инженерной мысли — фотометрия называется.

Фотометрия — общая для всех разделов прикладной оптики научная дисциплина, на основании которой производятся количественные измерения энергетических характеристик поля излучения.

Интенсивность, или мощность светового потока (единица силы света измеряется в кандела), световой поток, измеряемый в люменах (Лм), освещенность, световая эффективность и множество других, не менее важных параметров.

Вплоть до отражателей (сложной системы зеркал), которые имеют строго выверенную для каждого типа источника света форму. Для эллиптической оптики — одну, для ламп с двойным накаливанием H4 — другую. Ну а для светодиодов — третью.

​​И все это для того, чтобы свет, излучаемый лампой, попадал на дорогу таким образом, чтобы обеспечить максимальную видимость для водителя, не ослепляя встречный транспорт.

Большинство светодиодов не излучают свет из того же места в корпусе фары, что и лампы накаливания, и с этого момента они обречены на посредственные результаты!

Как насчет светодиодных ламп, которые действительно испускают световой пучок правильно?

Как мы видим, в борьбу за покупателя уже вступают крупные игроки. Быть может, они делают идеальные запчасти для замены?

Как говорит эксперт из США:

«Ряд из наиболее известных компаний, реализующих, разрабатывающих и тестирующих светодиодные лампы для фар, рассчитанных на газоразрядные лампы, в 2020 году, стараются имитировать расположение ламп накаливания для решения данной проблемы, но это лишь часть решения уравнения».

Дэниел Стерн также поясняет, почему светодиод с физическими параметрами, схожими с обычной лампочкой (идентичные размеры и форма), не будут работать в реальности:

«Продольное положение источника света (того, где источник света начинается и заканчивается, если производить замеры по базовой лампочке накаливания) — это только один из важных аспектов. Но дело не только в нем. Также крайне важны форма, размер, ориентация и распределение светового пучка, а также яркости источника. Получение правильного результата по одному из пяти лучше, чем ноль из пяти, но это все равно 20 процентов от номинала, и это очень плохой показатель».

«Если бы мы могли взмахнуть волшебной палочкой и создать цилиндрический светодиодный излучатель тех же размеров, что и лампу с нитью накаливания с необходимой яркостью и световым потоком, то несовместимость исчезла бы. В обозримом будущем это технически невозможно, поэтому у нас в основном плоские двухмерные светодиоды вместо трехмерной формы привычной лампочки».

Дэниел продолжает:

«Между двумя расположенными спинами друг к другу плоскими светодиодами имеется определенное пространство (оно должно быть, иначе некуда будет поместить материал, отводящий тепло от нагрева работающей лампы), таким образом, наш источник света радикально отличается от привычной лампы как по форме, размеру, так и по положению и распределению света. Даже если мы приложили все усилия, чтобы расположить излучатели точно в том же продольном положении, что и исходные нити, это сработать не сможет по ряду причин, как физических, так и экономических».

И вновь стоит обратить внимание на отражатели фар

Как мы уже сказали выше, проблема в том, что светоотражатели, разработанные для галогенных ламп, по своей природе несовместимы со световой отдачей светодиодов.

«… распределение светового пучка при работе ближнего и дальнего света сильно отличается от того, для чего была разработана оптика обычной фары. В результате диаграмма направленности света будет не такая, какой должна быть, не будет соответствовать конструкции автомобиля и во всех отношениях будет неоптимальной».

Аллегория эксперта такова:

«Я ношу очки, также как и мой сосед. Для нас было бы вредно и контрпродуктивно меняться ими, потому что даже если они подойдут мне и я буду выглядеть в них потрясающе, оптика вряд ли будет соответствовать моим глазам (даже если мне покажется, что вижу с ними нормально)».

«И это не потому, что я выбрал соседа слева, а не соседа справа. То же самое относится и к очкам обоих соседей, даже если у одной пары линзы стеклянные, а у другой пластиковые, у одного набора круглые линзы, а у третьего прямоугольные, один комплект фотохромный, а другой нет. Главное то, что один человек будет более дальновиден, чем я, а другой более близорук и т. д.».

Перенеся объяснение на фары, получим следующее: светодиоды в корпусах фар, предназначенных для галогенных ламп, направляют неправильное количество света в неправильные места.

Большинство обзоров светодиодных ламп в Интернете бесполезны, равно как и критерии, которые в них часто цитируют (резкие границы, цветовая температура и т. д.)

Почему не стоит доверять экспериментам из Сети?

«Если мы говорим о фото- и видеоэкспериментах из сети Интернет, то они будут вводить в заблуждение, даже если у фотографа будут самые лучшие намерения. Пиксели и пленка имеют гораздо более узкий динамический диапазон, чем зрительная система человека, поэтому даже фотограф, который тщательно сохраняет все настройки камеры идентичными при фотографировании с разными световыми лучами, не может предоставить больше, чем в целом общую сравнительную информацию: например, более резкую границу по сравнению с менее четкой или более широкий луч вместо более узкого».

Но даже если у вас есть сопоставимые источники света перед вашими глазами, возможно, вы не вычислите лучший свет только по тому параметру, что он «ярче».

Здесь замеры нужны и профессиональное оборудование со специалистами, а не на глазок «мерить» и доверять ложной информации, где также не предоставляется никаких нормативов, ГОСТов и не используется никаких приборов, например реглоскопа.

Так работают ли светодиодные лампы в обычных фарах? Мнение специалистов журнала «За рулем»

Чтобы не прибегать к мнению только одного иностранного эксперта, приведем доводы отечественных специалистов из журнала «За рулем». В крайне показательной и очень интересной обзорной статье-эксперименте «Светодиоды вместо галогенок в штатных фарах: полный провал!» экспертами были описаны результаты испытаний пяти моделей светодиодов.

Эксперимент состоял из нескольких испытаний. Кратко дадим их описание и результаты (подробнее о тесте читайте на «За рулем», перейдя по ссылке выше).

1. Реглоскоп (прибор, знакомый всем по прохождению ТО) — проверяет светораспределение: три LED-лампы из пяти провалили тест ;

2. Второе, заключительно практическое испытание проводили на соответствие требований Правил ЕЭК ООН № 112–00 в отношении ближнего света. То есть по ГОСТу или Национальному стандарту РФ, предписывающему единообразие для работы автомобильных фар. Результат удивил даже видавших виды тестировщиков: ТЕСТ ПРОВАЛИЛИ ВСЕ ЛАМПЫ! Даже самые дорогие.

«Все светодиодные источники света, поочередно размещенные сотрудниками испытательной лаборатории в фаре ГАЗели, слепили встречного водителя, а самые дешевые вдобавок отказались нормально освещать правую обочину», – пишут эксперты автомобильного журнала.

Светораспределение в реглоскопе

Итого: вывод на 2020 год ясен. Полупроводниковые источники света все еще остаются не только вне закона, но и вне оптического формата. Ослепление водителей и не ахти какая видимость при установке диодов в обычные фары будет обеспечена. Ждем, что будет через пять лет?