Tổng hợp về các công nghệ chiếu sáng đèn pha trên ôtô

1. Tổng hợp về các công nghệ chiếu sáng đèn pha trên ôtô

• Hiện nay đang có 4 công nghệ chiếu sáng chính trên xe hơi là đèn halogen, xenon,LED và Laser. Đèn pha halogen được trang bị phổ biến cho các ô tô hiện nay, một số ô tô cao cấp hơn trang bị đèn pha xenon  và mới nhất là công nghệ đèn pha LED và đèn pha Laser.
• Mỗi loại công nghệ đều có ưu nhược điểm riêng. Bài viết sau đây sẽ phân tích ưu nhược điểm của các loại đèn pha.

 

1. Đèn HALOGEN

Đèn Halogen được sử dụng phổ biến nhất trên thị trường và được tìm thấy trong đa số mẫu xe. Những bóng đèn này tương tự như đèn sợi đốt và sử dụng dây tóc vonfram để tạo ra ánh sáng. Đèn pha Halogen sinh nhiệt cao nên dễ bị ảnh hưởng đến hiệu suất chiếu sáng.

Lượng ánh sáng toả ra đối với đèn halogen chỉ là 1400 lumen.

Các đèn pha Halogen chiếu ra các tia sáng màu vàng với nhiệt độ 3.200 độ K.

Để so sánh thì ánh sáng mặt trời có thể dao động từ khoảng 5.000 (bình minh) đến 6.500 độ K (khi đứng bóng).

• Ưu điểm của đèn pha halogen là chi phí thay thế thấp và tuổi thọ cao. Trung bình đèn halogen có thời gian hoạt động trung bình khoảng 1000 giờ, và có công suất khoảng 55 W.
• Nhược điểm là đa số năng lượng này bị biến thành nhiệt năng vô ích thay vì quang năng nên lượng ánh sáng để quan sát là không đủ.

Đèn pha Halogen

2. Đèn Xenon

Đèn Xenon còn có cái tên khác là đèn pha phóng điện cường độ cao (HID), được cho là giải pháp chiếu sáng hiệu quả hơn nhờ vào nhiệt độ màu cũng như lượng ánh sáng tạo ra.

Đèn xenon phát ánh sáng trong khoảng 4.500 độ K

• Ưu điểm: Điểm cộng đầu tiên của đèn Xenon đó chính là lượng ánh sáng toả ra lớn hơn so với đèn Halogen. Theo dữ liệu chính thức, bóng đèn Xenon có thể tạo ra ánh sáng với cường độ 3000 lumen.
• Đèn Xenon tạo ra ánh sáng màu xanh-trắng và cường độ sáng rất cao, gấp từ 2 đến 3 lần đèn Halogen, và có thể gây lóa mắt đối với các xe khác.
• Đèn Xenon chỉ cần công suất khoảng 35 W để hoạt động sau khi được khởi động bằng nguồn điện lớn, và có tuổi thọ vào khoảng 2000 giờ.
• Nhược điểm: Đèn xenon cần một nguồn điện lớn để khởi động, nhưng sau đó cần rất ít điện năng để duy trì độ sáng ổn định.
• Bóng đèn Xenon tuy có tuổi thọ dài và có chi phí khá cao so với bóng đèn Halogen. Nó cũng có cấu tạo phức tạp hơn, vì cần có bộ tăng phô (Ballast) để tạo ra điện áp cao lúc khởi động.
• Ngoài ra, đèn Xenon với các chất hoá học bên trong có thể gây tổn hại đến sức khoẻ con người nếu xử lý không đúng cách.

Đèn Xenon

Đèn bi Xenon

3. Đèn LED

Toàn bộ ngành công nghiệp ô tô và xe máy ngày nay đều chuyển qua dùng bóng LED như một tiêu chuẩn mới cho hệ thống chiếu sáng. Thậm chí, nhờ bóng LED, các nhà sản xuất còn có thể tạo ra các hệ thống đèn cực kỳ thông minh với khả năng tự động tinh chỉnh góc chiếu cho phù hợp với điều kiện vận hành, không gây chói mắt cho người đối diện.

Đèn LED có màu sắc ánh sáng vào khoảng 6.000 độ K trở lên và có thể phát ra các tia sáng trắng hơn ánh sáng ban ngày.

Đèn LED cho ánh sáng trắng nhìn sang hơn, đèn LED nhìn hiện đại hơn.

• Ưu điểm: Một lợi điểm không thể quên nhắc đến khi chúng ta nói đến đèn LED đó chính là công suất tiêu thụ năng lượng rất thấp nếu so với đèn Halogen truyền thống.
• Về khả năng chiếu sáng, đèn LED nằm ở giữa so với đèn Xenon và đèn Halogen
• Điểm nổi trội của LED đó chính là ánh sáng hình thành tập trung hơn và cũng có thể can thiệp để tạo ra các hình dạng khác nhau. Nhờ kích thước nhỏ, các nhà sản xuất có thể dễ dàng đưa nó vào bên trong hốc chiếu sáng, tự do hơn trong việc phát triển thiết kế bởi không còn phải suy nghĩ đến việc chừa không gian cho bóng đèn cũng như các tấm phản quang.
• Một lợi điểm nữa là LED đạt độ sáng tối đa cực nhanh, chỉ trong một vài phần triệu của giây. Đó là lí do vì sao LED rất thường được dùng cho đèn báo rẽ và đèn hậu.
• Nhược điểm: Mặc dù không bị nóng như đèn Halogen, tuy nhiên, trong quá trình hoạt động, đèn LED vẫn sẽ sinh ra một lượng nhiệt nhất định. Đây cũng là lý do giải thích vì sao đèn LED thường cần có hệ thống tản nhiệt để tránh việc các linh kiện có thể bị hư hỏng do quá nhiệt.
• Chi phí sản xuất và giá thành cao.

Đèn Bi LED

Đèn Bi LED

 

4. Đèn LASER

Laser là công nghệ chiếu sáng đang được khai thác bởi nhiều thương hiệu ô tô hạng sang, chẳng hạn như BMW hay Audi. Công nghệ đèn Laser được cho là tốt hơn gấp 1.000 lần so với đèn LED, nhưng lại sở hữu kích thước nhỏ hơn rất nhiều.

Hệ thống đèn sử dụng chùm 3 tia laser màu xanh dương được đặt nằm ở phía sau của cụm đèn pha, chiếu vào một bộ gương nhỏ có tác dụng tập trung năng lượng vào một thấu kính nhỏ khác. Bên trong thấu kính này, người ta bơm đầy vào đó khí phốt-pho màu vàng. Khi tiếp xúc với chùm tia Laser, chất khí này phát quang và tạo ra ánh sáng màu trắng, sau đó bị phản xạ về phía trước nhờ hệ thống gương nêu bên trên. Do đó về cơ bản, khi gặp một chiếc xe sử dụng công nghệ đèn laser chạy trên đường, thứ ánh sáng bạn nhìn thấy thực chất được tạo ra bởi phốt-pho chứ không phải là laser.

• Ưu điểm: Với công suất mạnh hơn đèn LED, đèn Laser có thể chiếu sáng ở khoảng cách xa gấp đôi.
• Ánh sáng tạo ra bởi hệ thống đèn Laser mạnh hơn 1.000 lần so với đèn LED, trong khi chỉ đòi hỏi khoảng 2/3, thậm chí là 1/2 điện năng tiêu thụ. Nhờ có phốt-pho, nhiệt độ màu của sáng sáng đèn laser nằm trong khoảng từ 5.500 – 6.000 K, khá gần với mức ánh sáng tự nhiên ban ngày (cỡ 6.500 K)
• Nhược điểm: Giá thành quá cao. Mỗi một bên đèn chiếu sáng dùng công nghệ Laser của xe BMW thường đòi hỏi có 6 tia Laser, hai bên là 12 tia, đồng nghĩa với 12 hệ thống chiếu Laser. Và chi phí để trả cho gói thiết bị này lên đến 10.000 USD
• Đèn Laser cần phải có hệ thống tản nhiệt tốt bởi nhiệt lượng toả ra trong khi vận hành thậm chí còn nhiều hơn so với đèn LED.

Đèn LASER