Tìm hiểu công nghệ đèn cho ô tô: Halogen, HID Xenon, LED và LASER.

tim-hieu-cong-nghe-den-cho-o-to-halogen-hid-xenon-led-va-laser2

Có lẽ đến thời điểm này trận chiến của đèn pha ô tô giữa Halogen, HID Xenon, LED và LaSer vẫn chưa đi đến hồi kết. Tuy nhiên ưu thế đã dần nghiêng về đèn pha LED.

tim-hieu-cong-nghe-den-cho-o-to-halogen-hid-xenon-led-va-laser2

Trận chiến của công nghệ đèn pha ô tô:  Halogen, HID Xenon, LED và Halogen.

Mặc dù nghành công nghệ chiếu sáng dân dụng và các phương tiện giao thông đều sử dụng chúng nhưng rất ít người thực sự am hiểu về vấn đề này.

Có thể, chúng ta không hoặc chưa quan tâm, nhưng nếu bạn là người đam mê về công nghệ chiếu sáng bạn sẽ thích tìm hiểu chúng.

Các nhà sản xuất ô tô hàng đầu trên thế giới luôn muốn đưa ra những mẫu đèn pha mới cho sản phẩm của mình. Ngoài việc  thiết kế những cụm đèn hết sức bắt mắt thì công nghệ chiếu sáng cho đèn pha luôn là ưu tiên số một.

Luôn phải cải tiến công nghệ chiếu sáng cho chiếc xe hơi của mình, phải đi trước đối thủ trong những công nghệ đèn pha, ưu việt hơn, tốt hơn… Đây chính là mục tiêu hàng đầu của bất cứ nhà sản xuất xe hơi nào.

Tại bài viết này chúng ta không tìm hiểu sâu về lịch sử phát triển của nó, thay vào đó hãy tìm hiểu một chút về công nghệ chế tạo, ưu nhược điểm của các mẫu đèn hiện nay.

Đèn pha Halogen.

Về nguyên tắc, đèn pha ô tô sử dụng bóng Halogen đều có chung cách thức hoạt động với các mẫu đèn sợi đốt dung cho dân dụng.

Cho đến thời điểm này bóng đèn Halogen vẫn là phổ biến nhất trong lĩnh vực chiếu sáng cho xe hơi.

Và bạn có tự hỏi rằng, tại sao nó vẫn được sử dụng nhiều như vậy trong khi có nhiều giải pháp tốt hơn cho vấn đề này.

Đó là vì công nghệ sản xuất các mẫu đèn này rất đơn giản và ít tốn kém, mặt khác tại thị trường Việt Nam hầu hết vẫn còn quá nhiều những dòng xe đời cũ, các mẫu xe này đều sử dụng bóng Halogen.

Cơ bản, đèn Halogen được tạo ra bởi một ống thủy tinh mỏng có khả năng chịu nhiệt cao. Trong khối thủy tinh đó chứa một hỗn hợp khí trơ ( thông thường là argon và nitơ).

Hỗn hợp khí này có tác dụng ngăn sự Oxi hóa nhanh chóng của sợi tóc một cách nhanh chóng. Bên trong là một sợi dây tóc được làm bằng vonfram. Để tạp ra ánh sáng sợi Vonfram được nung nóng bởi dòng điện một chiều được cấp từ xe, làm nóng lên tới nhiệt độ 25.000 độ C. Lúc này sợi dây tóc bóng đèn sẽ bị đốt cháy, quá trình phát sáng bắt đầu.

Vòng đời của bóng đèn kết thúc khi sợi đây tóc đốt cháy hết và rụng đi, trung bình tuổi thọ của bóng Halogen chỉ đạt khoảng 1000 giờ hoạt động.

Bởi lợi thế sản xuất dễ dàng, cho nên giá thành của những mẫu bóng này rất rẻ, do đó với công nghệ chưa cao như ngày nay thì chiếc bóng sợi đốt vẫn là sự lựa chọn hàng đầu cho xe hơi. Đó chính là lợi thế để giảm giá thành cho mỗi chiếc xe.

Nhưng hao phí. Như bạn biết khi bóng đèn phát sáng, có một lượng nhiệt rất lớn phát ra, đây chính là khối năng lượng dư thừa, gây hao phí nhiên liệu không cần thiết.

ƯU ĐIỂM:

Giá thành rẻ.

Thay thế dễ dàng.

NHƯỢC ĐIỂM:

Nhanh hỏng.

Nhiệt độ màu thấp, tầm quan sát bị hạn chế, gây mỏi mắt khi lái xe liên tục vào ban đêm.

Lãng phí nhiên liệu.

Đèn pha Xenon (HID).

Công nghệ cải tiến thứ hai cho đèn Halogen chính là đèn Xenon. Đèn pha Xenon, còn được gọi là đèn pha xả cường độ cao (HID), được coi là một giải pháp hiệu quả hơn, chủ yếu là do nhiệt độ màu.

Đèn pha Xenon được trang bị đầu tiên vào năm 1991 trên mẫu xe BMW7, và từ đó nó dần trở thành một cuộc đua chế tạo đèn pha cho tất cả công ty sản xuất ô tô trên thế giới.

Cách thức hoạt động khá giống với đèn Neon trong dân dụng. Có một ống thủy tinh chứa đầy khí với hai điện cực ở hai đầu ống. Hai điện cực này có chức năng phóng một nguần năng lượng lên tới 25,000V đi qua hỗn hợp khí trong đó đa phần là khí Xenon.

Đèn HID ra đời tạo nên sự hiệu quả rõ rệt so với các mẫu bóng cũ Halogen, màu nhiệt được cải thiện đáng kể từ 5000K cho đến 6000K, cho màu ánh sáng trắng ban ngày, tang hiệu quả chiếu sáng không gây mỏi mắt.

Theo thống kê chính thức, một bóng đèn Xenon tạo ra 3000 lumens và 90 mcd / m2, trong khi một halogen chỉ có thể tạo ra 1400 lumens và 30 mcd / m2.

Ngoài khả năng chiếu sáng tốt hơn thì HID còn có vòng đời dài hơn, gấp đôi đèn Halogen, có thể đạt tới 2000 giờ chiếu sáng.

ƯU ĐIỂM:

Tuổi thọ dài hơn đèn halogen

Hiệu quả hơn halogen khi chúng sử dụng ít năng lượng hơn và tạo ra nhiều ánh sáng hơn
Tầm nhìn tốt hơn cho người lái xe.

NHƯỢC ĐIỂM

Giá thành quá cao do ngoài bóng còn phải thêm các phụ kiện như chấn lưu (Ballast) và Project (Bi)

Hệ thống phức tạp hơn so với bóng đèn halogen

Vật liệu độc hại có thể có thể được sử dụng để chế tạo nhằm giảm giá thành sản phẩm

Không sáng tức thì, phải mất vài giây để đạt hết cường độ sáng.

Đèn pha LED.

Có thể khẳng định rằng, ngày nay bóng đèn LED đang là sự lựa chọn hàng đầu và tối ưu nhất cho bất cứ nghành công nghiệp nào.

Với khả năng chiếu sáng mạnh mẽ, có thể dễ dàng thay đổi nhiều màu nhiệt khác nhau nên giờ đây đèn LED tăng sáng cho ô tô đang là giải pháp được nhiều người chọn lựa.

Nguyên lý hoạt động của đèn LED khá phức tạp, nhìn một cách đơn giản LED hoạt động dựa vào các electron âm chuyển động chống lại các “lỗ hổng” tích cực trên một chất bán dẫn. Khi một electron tự do rơi vào một lỗ hổng nằm ở mức năng lượng thấp hơn, nó sẽ mất năng lượng được giải phóng như một photon (phần nhỏ nhất của ánh sáng) trong một quá trình gọi là phát quang điện.

Quá trình này được nhân hàng ngàn lần mỗi giây liên tục và tạo ra ánh sáng.

Với kích thước tùy biến dẽ dàng, tại ra màu nhiệt đa dạng, phù hợp với các chân đèn Halogen dễ thay thế nên giờ đây bóng đèn LED đang là xu thế tất yếu cho nghành công nghiệp xe hơi.

Và bạn cũng nên biết thêm, mặc dù đèn LED không sản sinh ra nhiệt trực tiếp trên Diot, nhưng vẫn có lượng nhiệt được hình thành trên bản mạch LED (chủ yếu là trên chip) do dòng điện đi qua. Đó chính là lý do đèn LED luôn phải thiết kế kèm theo bộ tản nhiệt.

ƯU ĐIỂM:

Dễ thay thế ngang bằng so với bóng Halogen.

Dễ thay thế chuyển đổi mô hình, không phức tạp như HID

Có thể có nhiệt màu nhiệt phù hợp thị hiếu người tiêu dùng.

Không gây nóng chóa đèn.

Tuổi thọ rất cao có thể lên tới 50.000 giờ hoạt động.

Tiết kiệm năng lượng.

NHƯỢC ĐIỂM.

Chi phí sản xuất lớn dẫn tới giá thành sản phẩm còn cao.

Với sản phẩm được sản xuất giá rẻ không chuẩn tiêu cự thường gây chói mắt cho người đi đường vì cường độ ánh sáng mạnh.

Tương lai là Laser.

Công nghệ đèn tang sáng cho ô tô hiện nay vẫn chỉ là mơ ước, không ai phủ nhận về độ hiệu quả của nó, nhưng để có thể dùng nó thì còn hạn chế, bởi nó rất đắt đỏ.

Hiện nay mới chỉ có một số mẫu xe hạng sang như BMW và Audi được trang bị công nghệ đèn này.

tim-hieu-cong-nghe-den-cho-o-to-halogen-hid-xenon-led-va-laser-1
Công nghệ đèn cho xe hơi trong tương lai

Theo thông số được cung cấp, khả năng chiếu sáng của Laser có thể gấp 1000 lần so với đèn LED. Với cường độ của đèn LED đã là rất tốt, vậy với đèn Laser bạn sẽ thấy thế nào?

Về nguyên tắc hoạt động của đèn Laser khá giống với đèn Xenon. Bản thân tia Laser không thể chiếu sáng trên diện tích rộng, do vậy nó phải được đặt trong một thấu kính (Bi – project) để tang khả năng chiếu sáng.

Theo như tiết lộ của hang xe BMW giải thích cho công nghệ này, mẫu đèn pha Laser ô tô của họ được sử dụng ba tia Laser màu xanh đặt phía sau cụm đèn, tia Laser được chiếu vào một tấm gương phản chiếu tập trung ánh sáng đi qua một thấu kính hội tụ có chứa photpho màu vàng.

Photpho sẽ có nhiệm vụ kích sáng khi tiếp xúc với Laser cho ra chùm sáng trải rộng hơn. Nhiệt độ màu có thể đạt các màu từ 6000K cho đến 12000K (cho màu xanh tím).

Một điểm mạnh mẽ khác ngoài độ sáng thì dải sáng đèn Laser cũng xa gấp đôi so với đèn LED.

Tuy nhiên đây là công nghệ trong tương lai, hiện tại để tiếp cận các mẫu đèn này là điều không thể ở các mẫu xe hạng trung. Giá thành của một bộ bóng đèn Laser ô tô  khoảng 10.000 USD ( khoảng gần 8000 Ero).

Nhưng lúc này với công nghệ đèn LED cho ô tô chúng ta đã có thể hài lòng với chất lượng và sự hiệu quả của nó đem lại.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Gọi Owleye