Ксенон принцип работы: как это работает? Часть 1

Содержание

как это работает? Часть 1

На сегодняшняя время большинство водителей пытаются модернизироваться и улучшить собственное транспортное средство. Многие прибегают к монтажу ксенонового оборудования, будучи убежденными, что оно обеспечивает лучшую освещенность, видимость и безопасность на дороге. Таким образом, большинство водителей приобретают адаптивный ксенон и производят его монтаж на собственные автомобили. Но, давайте попробуем ближе разобраться в том, так ли эффективен монтаж адаптивного, или же как его называют «кустарного» ксенона.

Виды автомобильных фар и их особенности

Большинство автомобилей, которые с завода не комплектуются ксеноновым оборудованием имеют рефлекторный тип оптики и только минимальное количество транспортных средств выпускаются с линзованной, как галогеновой, так и ксеноновой оптикой.

Рефлекторный тип фар.

Рефлекторная автомобильная оптика состоит из лампочки и зеркального отражателя. Такой тип фар работает по принципу распределения светового луча, который излучается лампой в горизонтальной плоскости.

Чтобы обеспечивать правильную освещенность дороги и максимальную производительность светового потока, лампа располагается в фокусе рефлектора.

На сегодняшнее время выпускается достаточно большое количество автомобилей с качественной рефлекторной оптикой, отражателем и колбой лампы. Поэтому они обладают высокой производительностью и обеспечивают достаточно хорошую освещенность дорожного полотна.

Различают два вида рефлекторных фар:

  • С двумя лампами – для ближнего и дальнего луча света
  • С одной лампой – двухнитиевый галогеновый источник.·
Линзованный тип фар.

Данный тип фар очень редко можно встретить на автомобилях, поскольку он обладает большей себестоимостью за счет очень сложного принципа работы и дополнительного оборудования. Такая оптика сконструирована из специального отражателя, имеющего форму эллипса и особой линзы, для рассеивания и однородности излучения светового потока.

Такие фары зачастую устанавливаются только на дорогие модели транспортных средств.

Преимущества линзованного типа фар:

  • Однородный, мощный и целенаправленный световой поток.
  • Исключение засветов и темных участков на дороге.
  • Четкая граница светотеней.
Протяженность выдачи луча.

Но, еще раз подчеркнем, что большинство автомобилей комплектуются рефлекторным типом оптики. Именно поэтому, если поставить даже самую качественную ксеноновую лампу, то одновременно однородного, правильного и более насыщенного свечения вы не получите никогда и это необходимо четко понимать. Зачастую, если просто устанавливают в стандартный отражатель ксеноновую лампу, то это грозит появлением засветов, темных участков и свет ослепляется водителей встреченного транспорта.

Классификация автомобильных ламп: краткая характеристика

На сегодняшнее время существует три основных типа автомобильных лампочек, которые часто или же редко используются для оснащения головной оптики транспортных средств.

1. Лампы накаливания или же галогеновые источники.

Это самая распространённая лампа на сегодняшнее время, которой комплектуется огромное количество транспортных средств на всех дрогах мира. Это лампа, которая оснащается вольфрамовой нитью накала, через которую проходит ток и она начинает раскалываться, что и обеспечивает выдачу светового потока. Для усиления света используется смесь инертных газов, которые заполняют колбу лампы.

Совсем недавно такие лампы были единственным источником света для головной оптики автомобиля. Но с развитие технологий и данные изделия стали отходить на второй план. Недостатком таких лампочек являются низкая производительность, небольшой срок эксплуатации в среднем 1000 часов, невысокая яркость светового потока, а также желтоватый оттенок, который портит наружность транспортных средств.

2. Газоразрядные или же ксеноновые источники света.

Данные излучатели также заполняются газом, где большая часть отведена на ксенона.

Но, в них нет нити накала, а вместо нее присутствует два электрода, между которыми при подаче мощного высоковольтного импульса активизируется электрическая дуга.

Таким образом, лампа разгорается и обеспечивает выдачу насыщенного и мощного потока света. Основными преимуществами данных источников являются высокая производительность, мощный свет, яркость, белоснежный поток, модернизирующий наружность транспортного средства.

В достоинствам стоит отнести и длительный срок эксплуатации в среднем 2500-4000 часов, а также небольшая мощность потребления энергии автомобиля. К недостаткам данного оборудования можно отнести высокую стоимость, а также многокомпонентность.

Для работы таких источников обязательно необходимы блоки розжига, то есть небольшие трансформаторы. Они обеспечивают подачу мощного импульса, влияющего на быстрейший розжиг ксенонового источника.

3. Светодиодные инновационные лампы.

На сегодняшнее время светодиодные лампы не распространены для использования в головной автомобильной оптике.

Это инновационные лампочки, которым не нужно дополнительное оборудование для розжига, не нужно много энергии для работы. Светодиоды обеспечивают выдачу яркого, насыщенного и интенсивного белоснежного потока, не боятся вибраций, не характеризуются высокой температурой нагрева при работе. Также могут служить срок более 10000 часов. Использование в головной оптике данных устройств еще является будущим, но достаточно близким.

Почему именно ксенон пользуется огромной востребованностью?

То, что ксеноновые лампы обладают огромными преимуществами еще не делает их самыми идеальными источниками, которые можно применить в разных транспортных средствах. У таких модернизированных и востребованных источников света для головной оптики существует и много недостатков, о которых должен знать каждый водитель.

Основная проблема и минус таких изделий:

  • Сложный принцип работы.
  • Затруднительный монтаж.
  • Многокомпонентность.

Для того, чтобы активизировалась ксеноновая, она же газоразрядная лампа необходима подача мощного напряжения в среднем 25000 В. Обеспечить это может только дополнительное оборудование, называемое блоком розжига, являющее достаточно сложным и дорогостоящим изделием. 

Именно поэтому, если ксеноновое оборудование и устанавливается на неадаптированное под него авто, то могут возникать помехи и проблемы в электронном бортовом компьютере.

Также, стоит отметить, что ксеноновое освещение стоит дорого. При выходе из строя одной лампы менять их необходимо попарно, чтобы сохранить однородную цветность излучения и равномерное распределение луча по дорожному полотну. Обуславливается такая ситуация тем, что ксеноновые лампы со временем немного изменяют цветовой спектр, примерно через 200-400 часов работы.

Еще одной проблемой является и плохое распределение света, выдача нецеленаправленного луча, который падает куда-угодно, но не дорожное полотно. Именно поэтому приходится дополнительно приобретать и автокорректоры фар, способные настраивать положение лампы таким образом, чтобы она обеспечивала выдачу целенаправленного, однородного потока света.

Что вы должны понимать?

При установке ксенонового оборудования на свое транспортное средство, не адаптированное под данное освещение вы должны понимать, что существует опасность такой модернизации. Несмотря на то, что ксеноновое оборудование обеспечивает мощный и интенсивный поток света, при его неправильной установке появляются засветы, ослепления водителей встречных авто. Это приводит к ухудшению безопасности на дороге и часто становится причиной к столкновениям, особенно ночью. Стоит отметить, что часто водители обращаются в СТО, где им регулируют положение лампочек, направляя свет вниз. Но это приводит к тому, что лучи отражаются от мокрого асфальта и также создают нежелательные засветы.

Все о ксеноне и даже больше

Если вы чего-то не знали о ксеноне, то пришло самое время узнать. При разборе характеристик этого устройства стоит начать с мировых фирм занимающихся производством устройств. Удивительно, но от того, какая фирма и какой сорт товара выпускает, будет зависеть и добротность приобретения. Поэтому, прежде чем осуществить покупку, подробно ознакомьтесь с предоставленной ниже информацией.

У вас выпала уникальная возможность узнать о следующем:

  • Фирмы-производители ксенона.
  • Существующие виды ксенона и их отличия.
  • Как правильно подобрать ксенон.
  • Альтернативные варианты замены ксенона и многое другое.

На картинках справа представлены ксеноновая лампа Galaxy+ и Galaxy Cnlight.

Название бренда соответствует качеству его продукции

Формула успеха (имеется в виду удачная покупка) довольно простая: Б + П = К. Расшифровка звучит именно так: БРЕНД + ПРОДУКЦИЯ = КАЧЕСТВО. При осуществлении покупки всегда ориентируйтесь на данные показатели, то есть, прежде всего, обращайте внимание на название марки. Далее определите, какой именно тип продукции необходим в вашем конкретном случае, и лишь после вы узнаете истинные качественные показатели.

В представленной ниже таблице можно легко сориентироваться и использовать ее в качестве наглядного пособия. Что ж, приступим…

УНИВЕРСАЛЬНЫЕ КСЕНОНОВЫЕ ЛАМПЫ

НАЗВАНИЕ БРЕНДА ОБЬЕКТИВНАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ЦЕНА ВАРИАНТА СВЕТООТДАЧА (Лм) СООТНОШЕНИЕ БРАКА К ПОЛНОМУ ОБЬЕМУ ВЫПУСКАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДАННЫЕ/ СРОК СЛУЖБЫ
Galaxy 4 + Бюджетная покупка 3000 Люменов 1 % 1000 – 1500 часов
Contrast 5 Средний ценовой диапазон 3100 – 3200 Люменов 0, 5 % Около 2000 часов.

Цоколь на керамической основе.
Favorit 5 + Премиум класс 3200 - 3300 Люменов 0, 1 % 3000 часов.
Идут с оригинальными немецкими колбами Philips.

Гарантийные условия распространяются на всю продукцию и составляют 1 год.

ОРИГИНАЛЬНЫЕ КСЕНОНОВЫЕ ЛАМПЫ

НАЗВАНИЕ БРЕНДА ГАРАНТИЯ СВЕТООТДАЧА (Лм) СРОК СЛУЖБЫ СООТНОШЕНИЕ БРАКА К ПОЛНОМУ ОБЬЕМУ ВЫПУСКАЕМОЙ ПРОДУКЦИИ
Philips 1 год 3200 Люменов 3000 часов 0,05 – 0,1 %
Osram 1 год 3200 Люменов 3000 часов

Таким образом, изучив таблицы, вы сможете легко осуществить необходимый подбор ксенона. Теперь вы знаете, какой производитель занимается выпуском определенного типа продукции. Определив свои желания и реальные возможности можно сделать выбор наиболее удачным. Но прежде чем вы окончательно определитесь, обратите внимание и на иные конструктивные составляющие.

Самый  часто задаваемый вопрос

В данном разделе мы бы хотели дать ответ на наиболее популярный и волнующий большинство автовладельцев вопрос: «Ксенон какой фирмы лучше?».  Конечно же, определённого ответа не существует, если рассматривать этот вопрос с точки зрения потребительского спроса и нужд покупателей. Но вот что касается качественных показателей, то тут все предельно четко. Наибольшей силой и мощностью, а также добротностью показателей отличается ксенон от производителя марки «Favorit». Что касается универсального ксенона, то тут еще можно выделить фирму «Contrast». Лампы от обеих компаний относятся к китайской продукции. Если вас ввели в заблуждение и сказали, что существует японское, корейское и т. п. производство, не верьте.

Производство компании Favorit всегда идет в сочетании с оригинальной колбой от Philips, как было отмечено ранее (смотреть таблицу).  Лампы укомплектованы самым лучшим образом, это, так называемые, «разумные» устройства. Доказательством этому служит наглядный пример – блок. Балласт, как его еще называют, выполняет функции распознавания, а точнее, он наделен возможностями обратной связи, что означает полное и быстрое отслеживание уровней разогрева ламп, определение количества необходимого напряжения для обеспечения максимального уровня работы ламп и т. д. Для галогеновой оптики данный вид продукции даст максимальный уровень освещения.

Быстрый подбор ксенона

Осуществляя подбор ксенона, ориентируйтесь на следующие показатели:
- тип цоколя,
- желаемая температура свечения,
- четко определите следующие характеристики: какое устройство выдает наиболее яркое свечение, работает в максимально эффективном режиме и те лампы, которые потребляют минимальное количество ресурсов (энергии).

Альтернатива ксенону

Лампы, которые светят как ксенон и смогут стать ему заменой, стоит выбирать осторожно и при этом желательно ориентироваться на вышеописанные параметры. Наиболее подходящими считаются товары из серии следующих осветительных приборов:

  • галогенки,
  • светодиоды.

На картинках справа представлены фары противотуманные галогеновые IPF Rev X1 CLEAR/GOLD и cветодиодная фара NANOLED 10W, которые являются примером альтернативы ксенона.

А напоследок…

А напоследок мы скажем, что галогеновые лампы и светодиоды, конечно же, могут стать альтернативой ксенону, но вряд  ли они смогут стать им достойной заменой. Ксенон – это «монстр» освещения, его сила и качество не сравнимы ни с одной другой лампой. Каждый, кто желает получить отличное освещение и при этом красивый тюнинг, просто обязан задуматься над этим утверждением.

Ясных вам мыслей и четкого света!

Ксеноновые лампы для автомобиля, устройство, принцип работы, как выбрать

Ксеноновые лампы для автомобиля многие водители называют лампами дневного света и отчасти они правы.

Причины популярности

Стоит обратить внимание на их яркость и характер свечения в ночное время суток, и начинаешь понимать, почему многие водители предпочитают устанавливать такие лампы вместо обычных.

Хорошая обзорность, качество и яркость подаваемого света, видимость всех дорожных знаков, включая и дорожную разметку, все это в сумме очень положительно влияет на безопасность движения, особенно на плохо освещенных или вообще не освещенных участках дорог.

Широкое применение ксеноновые лампы получили в противотуманных фарах, так как использование их там наиболее эффективно.

Однако установка ксенона потребует от водителя некоторых навыков и знаний, так как она отличается от установки обычных ламп.

К примеру, для того чтобы правильно установить изделие необходимо, чтобы в комплекте были блок розжига, специальные крепления и провода.

 

Поэтому если вы в первый раз решили установить такие лампы, то лучше сразу приобрести комплект ксенона, в который будут входить все необходимые для установки и работы элементы, включая и блок розжига.

Можно ли устанавливать ксеноновые лампы самостоятельно и как это будет влиять на безопасность движения, мы рассмотрим дальше.

Лидеры в производстве

Лидерами в производстве таких изделий являются SHO-ME (Южная Корея), MAXLIGHT (Южная Корея), Xenotex (Китай), Philips (Нидерланды) и Osram (Германия, штаб-квартира в Мюнхене). Но нельзя сказать, что ксеноновые лампы произведенные в Китае или в Южной Корее низкого качества. Да, стоимость их очень привлекательная, но все же по качеству они пока не опережают такие компании как Osram и Philips.

Про ксеноновые лампы, произведенные этими компаниями хотелось бы поговорить поподробнее. Разработка их началась еще в начале 90-х годов прошлого столетия.

Скажем прямо, задача была не из легких.

Не смотря на то, что такие изделия (название получено от используемого в них газа ксенона) уже существовали в виде ламп освещения в повседневной жизни, применить такую технологию на автомобилях оказалось не просто.

Причины сложностей применения технологии

Причин этому много. Основные из них, это:

  • огромный первоначальный импульс тока, который может достигать до 50 киловольт;
  • постоянная поддержка необходимого напряжения в процессе работы ксенона;
  • оптимальные внешние температурные условия и многое другое.

Малейшие изменения каких-либо параметров и фары светиться не будут. Поэтому внедрить ксеноновую лампу в фару, чтобы она работала без сбоев, оказалось не просто.

В любой осветительной лампе существует такой показатель, как кривизна дуги. Чем дуга прямее, тем лучше. В обычных лампах дуга, как вы заметили, прямая, в ксеноновых же она имеет форму «С», что не лучшим образом сказывается на КПД ее работы и качество освещения.

К сожалению, данную проблему решить пока не удалось, но в ксенонах выпускаемых компанией Philips, такой показатель наименьший, то есть качество освещения лучше.

Так же для многих не будет неожиданностью, если они узнают, что практически все газоразрядные лампы, к которым относятся и ксеноновые, вырабатывают ультрафиолет.

Интенсивность его излучения очень мала, но через время, где то через 2-3 года, его воздействие на окружающий пластик проявляется в виде появления желтых пятен.

Поэтому, для решения этой проблемы на многие ксеноновые лампы стали устанавливать защитные кварцевые стекла, благодаря которым почти весь ультрафиолет задерживается.

Одна из первых компаний, которая начала выпускать ксенон с кварцевыми стеклами — компания Philips. Одним из главных его преимуществ  над галогенными аналогами, является продолжительный срок службы, который обычно в 4 раза больше.

Как правило, срок службы галогенной лампы составляет 700 часов, а ксеноновой около трех тысяч.

Цветовая передача

Стоит знать, что у ксеноновых ламп существует еще одни важный показатель, это цветовая температура. Данный показатель измеряется в кельвинах. Чем он выше, тем лучше.

К примеру, первые изделия имели показатель около 4,5 тыс. кельвинов, они, кстати, до сих пор выпускаются. Сейчас же можно встретить ксеноновые лампы с температурой в 6 тыс. кельвинов и больше.

Лампа в 6 тыс. кельвинов вырабатывает белый свет, который полностью имитирует дневной, а это комфортно при езде ночью, не вредно для глаз, да и зрение водителя не переутомляется.

Но все же использовать ксеноновые лампы для автомобиля нужно осторожно. Они являются мощнейшим источником света, который очень легко и сильно ослепляет водителя, едущего на встречной машине.

Раньше ксенон устанавливался только на автомобили, сходящие с заводского конвейера. Обычно такие машины имеют уже предусмотренные конструкцией омыватели фар и автоматический регулятор угла наклона фары. Последний не допускал при загрузке автомобиля не правильного освещения дороги, при котором могло произойти ослепление водителя. Особенно при ближнем свете.

Омыватель своевременно очищает передние фары от грязи, не допуская при этом уход светового потока в стороны.

Не спешите менять

Сейчас же ксеноновые лампы можно купить и в виде отдельных комплектов. Но спешить заменять ими галогеновые фары не стоит.

Сперва-наперво узнайте, а не запрещено ли законом в вашей стране проводить такую замену. В странах Европы, к примеру, вообще запрещено продавать ксеноновые комплекты для переоборудования автомобилей.

В странах СНГ тоже ситуация разная. К примеру, в России запрещено вносить какие либо технические изменения в световые внешние приборы.

Поэтому если у вас иномарка, и ксеноновые лампы на ней уже предусмотрены конструктивно, а значит, они и автоматически регулируются и омываются, то замена на более новые изделия в данном случае возможна.

А если у вас старенькое Жигули и яркости света не хватает, то лучше поставьте более мощные галогеновые лампы. Но тоже тут главное не переборщить.

Ведь слишком мощная лампа, к примеру, в 100 ватт, имеет свойство сильно нагреваться, а это пагубно скажется на пластмассовые детали фар, которые могут деформироваться.

Пример, галогенная лампа Philips h5 X-treme Power.

Так же не всякая проводка, особенно старенького автомобиля, сможет выдержать такую нагрузку.

Также читайте что  такое биксеноновые фары.

Рекомендации по выбору

При выборе ксеноновых ламп, могут встретиться изделия с цветовой температурой более 6 тыс. кельвинов (от 8 до 12 тыс.) с привлекательной ценой. Казалось бы, чем выше цветовая температура, тем лучше.

Многие покупатели на это и ведутся. Но специалисты не советуют покупать ксеноновые лампы с такими показателями.

Дело в том, что показатель температуры в 6 тыс. кельвинов считается наиболее оптимальным, при котором световой поток максимально соответствует дневному свету.

При дальнейшем увеличении температуры, как правило, с арифметической прогрессией начинает уменьшаться качество излучаемого света, а это, в свою очередь повлияет на качество общей освещенности дороги перед автомобилем.

Поэтому приобретать ксеноновые лампы следует только у официальных дилеров, правильно их при этом подбирая и устанавливая.

Это максимально предотвратит ослепление других водителей и окружающих людей, а так же создание аварийных ситуаций на дорогах.

Если по какой то причине у вас вышла из строя одна ксеноновая лампа, то, по возможности, старайтесь заменить сразу две.

Причина в том, что цветовые температурные режимы у новой и старой лампы, скорее всего, будут уже разные, а это ключевым образом скажется на качество излучаемого обеими фарами светового потока.

принцип работы, преимущества и недостатки

Ксеноновые лампы
пользуются наибольшей популярностью, так как они отличаются низкой
энергозатратностью и высоким уровнем освещения. Их применение обусловлено
особенностями принципов работы, что влияет на существующие преимущества и
недостатки.

Содержание статьи

Принцип работы ксеноновых ламп

Ксеноновые
лампы являются источником искусственного света. Они состоят из нескольких
элементов, которые включают в себя кварцевый или обычный шар, спираль и
трубчатую колбу, к которой крепятся вольфрамовые электроды. Вакуум лампы
заполняют ксеноном, который отвечает за создание светового потока. Выделяют
такие виды ксеноновых ламп: с короткой дугой, с длинной дугой и вспышки.

Автомобили
имеют низковольтные системы, которые не могут справиться с работой ламп такого
типа. Именно поэтому дополнительно устанавливают модифицированные балласты. Они
обеспечивают передачу мощного импульса, который направлен на электроды.

Лампы
включаются буквально за несколько миллисекунд или за 5 секунд, что позволяет
быстро привести фары в рабочее состояние. Световой поток формируется в области
катода. Специальный рефлектор позволяет рассеивать свет, что помогает
настраивать мощность и обеспечивает безопасное вождение.

Преимущества и недостатки ксеноновых ламп

Среди плюсов их
использования можно выделить следующие моменты:

  • долговечность, что позволяет
    сэкономить денежные средства;
  • отсутствие нагревания стекла, что снижает
    появление трещин из-за резкой смены температурного режима;
  • снижение загрязнений;
  • комфортность в использовании;
  • простота в установке;
  • повышенный уровень безопасности при
    вождении.

Минусы
ксеноновых ламп:

  • высокая стоимость;
  • при перегорании одной из частей
    нужно менять все;
  • при частом переключении происходит
    их быстрое изнашивание;
  • покупка дополнительных деталей;
  • ослепление водителей при неправильной
    установке.

Во время работы
внутри колбы может создаваться высокое давление. Проблема в том, что если есть
даже небольшие трещины или повреждения, то это может привезти к разрыву. Также
внутри лампы содержится ртуть, что является очень опасным моментом как для
водителей, так и для окружающих.

Виды и принцип работы ксеноновых ламп

Ксеноновые лампы – источники искусственного света. Излучения происходит за счет дугового разряда, возникающего между электродами устройства. Конструктивно ксеноновая лампа - это трубчатая колба, спираль или шар из обычного или кварцевого стекла. Высокие температуры и давление внутри ламп под силу выдержать только данным материалам. К основанию трубки (с каждого конца) прикреплены вольфрамовые электроды. Внутри лампы вакуум, заполненный ксеноном. Кроме газа ксенона в колбе присутствуют соли других металлов (например, пары ртути). Малый размер светящейся области ксеноновой лампы позволяет создать мощный поток света, точно сфокусированный на определенную область освещения.
 

Существует несколько категорий ксеноновых ламп:

  • лампы с короткой дугой;
  • устройства с длинной дугой;
  • лампы-вспышки.

 

Для светотехники автомобилей используют ксеноновые лампы длительной работы, в которых электроды разнесены дальше по корпусу. За счет этого формируется длинная дуга, для розжига которой требуется балласт меньшего размера. Для транспортных средств важно иметь компактные элементы системы освещение, монтирование которых не вызовет массу неудобств.

 

Принцип работы ксеноновой лампы:
 

Низковольтная система автомобиля не может зажечь и обеспечить бесперебойную работу ксеноновой лампы. Для этого устанавливаются модифицированные балласты. Они подают мощный импульс на электроды лампы. 20КВ способствуют ионизации газа внутри лампы и формированию дугового разряда. Газ проводит ток, за счет чего излучает свет определенного цвета. Для постоянного поддержания дуги свечения необходим импульс гораздо меньшей амплитуды и мощности. Время выхода лампы в рабочее состояние зависит от ее мощности, колеблется между несколькими миллисекундами и 5-6сек. Основной поток света формируется в области катода, спектр свечения примерно равномерен по всей зоне видимого света. Алгоритм действия лампы таков: электроды, впаянные в корпус колбы, получают высоковольтный импульс от смежного конденсатора. Напряжение зависит от состава смеси газов, наполняющих лампу, и от длины ее колбы. В некоторых моделях ксенона для начальной ионизации газа используется третий электрод. Он представляет собой ленту металла вдоль трубки и служит для запуска разряда через ксеноновую лампу.


Конструктивные элементы системы ксенона дают свет, близкий спектрально к дневному освещению. Ксеноновые лампы излучают разные оттенки свечения, в зависимости от цветовой температуры. От данного показателя зависит яркость и мощность светового потока. Наиболее оптимальные лампы ксенона имеют температуру свет 4300-5000К. С уменьшением и увеличением данного показателя яркость незначительно падает, меняется цвет светового луча. Ксенон в 8000К светит красиво синим цветом, но мало эффективен в условиях плохой погоды. Более комфортное для человеческого восприятия свечение ксенона до 5000К, этот диапазон наиболее близок к дневному свету.

 

Неотъемлемый атрибут фары большинства авто – рефлектор. Он помогает рассеять пучок света, сформированный ксеноновой лампой. Чтобы свет не стал причиной аварии, а только способствовал безопасности, нужно правильно отрегулировать положение фар, настроить ближний/дальний свет. Ксенон может слепить встречных водителей, создавать дискомфорт участникам движения. При монтировании ксеноновых ламп стоит позаботиться об установке системы автоматической регулировки фар (угла их наклона) и фароомывателей.

 

Маркировки ксеноновых ламп

Чтобы правильно выбрать ксеноновую лампу, стоит научиться читать маркировку на ней. Как правило, сначала идет фирма производитель, далее указывается цоколь лампы (D2S, Н1), мощность. В зависимости от конструктивного элемента установки (цоколя), ксеноновые лампы бывают нескольких серий:

  • Н (h2, h4, h5, H8, Н7, h21, h20, h37(880 / 881).  Такие лампы работают от блоков розжига мощностью 35-55Вт. Провода питания балласта идут в комплекте с лампами. Ксеноновые лампы этой серии имеют разъемы AMP или KET, в зависимости от блоков розжига. Неувязку с разъемами можно решить с помощью переходников KET-AMP. Лампы, их температуру свечения, подбирают в зависимости от функциональных особенностей фар. Например, для противотуманок больше подойдут лампы Н3, поскольку они малогабаритны. Лампа Н11 встречается в противотуманках японских авто, h37(880 / 881) – в транспортных средствах корейских производителей; лампы Н4 используются в авто с совмещенной оптикой, где дальний и ближний свет - одна лампа. Цоколь Н7 устанавливают в ближний свет, h2 может устанавливаться, как в ближний, так и в дальний свет автомобиля, а также применяются в биксеноновых линзах пятого поколения G5.

  • D (D1R, D1S, D2R, D2S, D3S, D4S, D4R). Наиболее распространены такие лампы от компаний Osram и Philips. Они устанавливаются, как правило, в ближний свет фар. Им свойственна одна цветовая температура – 4300К. Для установки ламп с большей температурой свечения стоит прибегнуть к китайским аналогам, но они могут быть несовместимы со штатными блоками розжига. Решить проблему конфликта оборудования поможет замена заводских балластов на обычные с адаптерами. Этот вариант не подойдет только для ксенона на основе цоколя D1S, в котором лампа совмещена с балластом. Поломка внутри блока ведет к замене всего комплекта, повреждение лампы влечет к затратам на балласт. Лампа D1R имеет специальное напыление, которое устраняет паразитное свечение, ксеноновые лампы D2Sустанавливается в линзу, D2R тоже имеет оптическое напыление. Лампа с цоколем D4S не содержит ртуть, как все остальные, устанавливается только в линзу системы освещения автомобилей Lexus и Toyota;

  • HB (HB2(9004), HB3(9005), HB4(9006), HB5(9007)). Конструктивных особенностей данные лампы не имеют. Их функционирование, как и цветовая температура свечения, аналогичны лампам с цоколем Н. Редко применяются HB5(9007) и HB2(9004). Ксенон с цоколем HB4(9006) используют в противотуманках и в ближнем свете, как и HB3(9005), но последнюю модель чаще используют в качестве дальнего света.

Отличия ксенона постоянного тока (DC) от ксенона переменного тока (AC)

Отличия ксенона постоянного тока (DC) от ксенона переменного тока (AC)

 

На первый взгляд отличить качество ксенона постоянного тока и ксенона переменного тока сложно. Только мерцание ламп выдает отсутствие в системе DC стабилизатора напряжения. Чтобы понять принцип работы каждой системы, необходимо знать их конструктивные особенности. Основной отличительный аспект ксенона AC от DC – принцип работы блока розжига. Причем это касается непосредственно момента розжига ксеноновых ламп и поддержания режима их нормального функционирования. Для создания дугового разряда между электродами лампы необходим мощный импульс. В этот момент напряжение достигает отметки в 25кВ. После запуска лампы контроль над поддержанием напряжения передается на контроллер, интегрированный в балласт. Питающее напряжение ксенона в нормальном режиме функционирования – 80В. Питание должно подаваться на систему беспрерывно.

 

В DC комплектах балласты создают нецикличный, единичный разряд. Это становится причиной дрожания электрической дуги ксенона. Для правильного розжига лампы необходим повторный импульс. Время ожидания разряда и прогрева лампы занимает несколько секунд. Все зависит от мощности блока управления ксеноновой системы. Ксенон постоянного тока значительно опережает по качеству галогеновое освещение, но уступает показателям надежности систем переменного тока. Ксенон АС безукоризненно работает, благодаря возможностям переменного тока создавать импульсы нужной частоты и мощности для бесперебойного свечения ламп. Для создания амплитуд колебаний используют источники переменного тока – инверторы. Эти устройства преобразуют низковольтный импульс в высоковольтный разряд и наоборот. Напряжение бортовой сети транспортного средства (12В) достигает нужной величины в 25КВ. При этом блоки розжига АС предусматривают двустороннюю связь между основными функциональными узлами системы. Лампы ксенона работают от прямоугольной волны высокой частоты. Специальная микросхема отвечает за обратную связь лампы с балластом. Как только мощность дугового разряда в колбе с ксеноном падает, блок управления на лампу отправляет импульс поддержания ее свечения. Корректная работа системы и мощный поток света напрямую зависит от поставляемого напряжения.
 

Комплекты переменного тока отличаются от ксенона DC также эргономичными показателями блоков управления. Ксенон  АС по весу тяжелее и габаритней, поскольку содержит преобразователь сигнала. Этот встроенный стабилизатор может размещаться отдельно от балласта или монтироваться непосредственно в его корпус. Расположение высоковольтной катушки определяет, какого строения будет блок АС – одно- или двухкомпонентного. Форма устройства может быть стандартно (normal) или тонкой (Slims).
 

Большинство владельцев авто в качестве ксенонового освещения предпочитают использование систем переменного тока двухкомпонентного строения. Данное конструктивное решение максимально защищает проводку автомобиля от опасных проводов высокого напряжения, поскольку они рассредоточены по периметру специального изолированного пластикового блока. Балласты с вынесенной катушкой более мощные, сводят до минимума возникновение помех в вещании радиоаппаратуры транспортного средства, наводок от высоковольтных узлов, пагубно влияющих на работоспособность электроники авто. В некоторых моделях двухкомпонентного строения устанавливают дополнительные заглушки помех. Часто современные ксеноновые системы используют лампы, совмещенные с игниторами в одно целое.
 

Блоки ксенона переменного тока, в отличие от узлов управления DC, издают громкий сигнал (писк) при розжиге лампы, который затихает по мере ее накаливания. Этот звук помогает уловить момент готовности ксенона к использованию. Ксеноновое освещение с балластами постоянного и переменного тока требует правильного подбора ламп. Их маркировка аналогична - АС, DC. От соответствия этих параметров зависит срок службы ксенона в целом (ламп и балласта), корректность его работы. Износостойкость блоков розжига и ламп, качество и беспрерывность светового потока уменьшается в разы, если использовать блок DC с лампами АС. Будет появляться «подрагивание» светового потока, поскольку нет стабильности в дуговом разряде. А коль лампу DC подключить к блоку АС, функционировать система вообще не будет. Ведь блок АС не создает полярность, так необходимую для работы ламп постоянного тока. При подключении DC блока к DC лампе минимальный срок службы комплектующих составляет 1 год. Время работы ксенона переменного тока составляет 3000 часов, ксенона DC – в два раза меньше (1,5тыс. часов).
 

Наиболее весомое отличие между двумя видами ксенона – стоимость. Блоки переменного тока значительно дороже DC систем. Причина кроется в оснащенности дополнительными компонентами. Не разбирая блоки розжига и лампы, сложно визуально определить, какой ксенон предлагают. Выбирать подобные системы освещения стоит вместе со специалистами, доверять добросовестным продавцам. Некоторые умельцы размещают в ксеноне DC муляжи инверторов, обманывая невнимательных покупателей. В чем системы ксенонового освещения АС и DC похожи – в стойкости к термальным перепадам. Конструктивные особенности каждой модели предполагают стойкость компонентов к атмосферному воздействию: корпус герметично запаян, наиболее уязвимые элементы надежно спрятаны от проникновения влаги.

 

Исходя из вышеизложенного, проанализировав статистику по процентам брака (АС – до 2%, DC- более 5%), видно, что отличия ксенона постоянного тока от ксенона AC колоссальные. Какой тип освещения и блоков управления выбрать, зависит от потребностей и возможностей каждого владельца авто. Оценив надежность и уровень выполнения комплектующих, становится понятно, что комплект АС никогда не будет стоить дешево. Не стоит поддаваться на пеструю рекламу и гоняться за дешевизной. Купив некачественный ксенон, возрастает вероятность повторной траты денег.

Ионно-чувствительный полевой транзистор

- Принцип работы ISFET

Ионно-чувствительный полевой транзистор - это новые интегрированные устройства в микроэлектрохимической лаборатории на микросхемах. Это обычный тип химически чувствительных полевых транзисторов, и их структура такая же, как у обычных полевых транзисторов на основе оксидов металлов и полупроводников. Чувствительная область представляет собой затвор транзистора и включает в себя средства преобразования концентрации ионов в напряжение.В случае ISFET оксид металла и металлические затворы обычного MOSFET заменяются простым решением с электродами сравнения глубоко в растворах, а изолирующие слои предназначены для обнаружения конкретного аналита. Характер изолирующих слоев определяется как функциональность и чувствительность датчика ISFET.

Что такое ISFET?

Аббревиатура ISFET - ионно-чувствительный полевой транзистор. Это полевой транзистор, используемый для измерения концентрации ионных растворов.Концентрация ионов, таких как H +, изменяется по мере изменения pH, а следовательно, изменяется ток через транзистор. Здесь электрод затвора представляет собой раствор, а напряжение между поверхностью оксида и подложкой обусловлено ионной оболочкой.


ISFET

Принцип работы ISFET

Принцип работы pH-электрода ISFET представляет собой замену нормального полевого транзистора, и они используются во многих схемах усилителя. В ISFET вход обычно используется как металлические вентили, которые заменяются ионно-чувствительной мембраной.Таким образом, ISFET собирает в одном устройстве чувствительную поверхность, а один усилитель дает сильноточный выход с низким импедансом и позволяет использовать соединительные кабели без ненужного экранирования. На следующей диаграмме показан pH-электрод ISFET.

Принцип работы ISFET

Существуют различные устройства для измерения pH от традиционного стеклянного электрода. Принцип измерения основан на контроле тока, протекающего между двумя полупроводниками, сток и исток.Эти два полупроводника соединены вместе с третьим электродом, и он ведет себя как вывод затвора. Клемма затвора напрямую подключается к измеряемому раствору.

Построение ISFET

Этапы изготовления ISFET

  • В следующем пошаговом процессе показано, как изготовление ISFET
  • ISFET производится с помощью технологии CMOS и без каких-либо этапов постобработки
  • Все изготовление выполняется в Лаборатория
  • Материалом должна быть 4-дюймовая кремниевая пластина p-типа
  • В ISFET вывод затвора готовится из материала SiO2, Si3N4, обоих материалов, вычисляемых COMS.
  • Есть шесть шагов маскирования, которые представляют собой создание n-колодцев, n и p стоков источника, затвора, контакта и материала.
  • Конструкция Si3N4 и SiO2 основана на буферных растворах для травления оксидов.

Следующие этапы изготовления показывают стандартный процесс MOSFET и вплоть до времени осаждения нитрида кремния в качестве ионно-чувствительной пленки. Осаждение нитрида кремния осуществляется с помощью метода химического осаждения из паровой плазмы.Толщина пленки измеряется эллипсометром. После осаждения нитрида процесс продолжается до контактной формы с использованием контактной маски.

Влажное химическое травление BHF используется для травления и нижележащих нитридных и оксидных пленок от области истока и стока. Обычай BHF помогает исключить дополнительную стадию травления нитрида кремния. Последний и последний шаг - это металлизация при изготовлении ISFET. Вблизи затвора ионно-чувствительный полевой транзистор не имеет металлического слоя, металлизация обеспечивается на контактах истока и стока. Простые и основные этапы изготовления ионно-чувствительных полевых транзисторов показаны на следующей диаграмме.


ISFET pH Sensor

Эти типы сенсоров подходят для измерения pH и необходимы для более высокого уровня производительности. Размер датчика очень мал, и датчики используются для исследования медицинских приложений. Датчик pH ISFET используется в FDA и CE, которые одобряют медицинские устройства, и они также лучше всего подходят для пищевых продуктов, потому что без стекла и вставлены в зонды с помощью небольшого профиля, что минимизирует ущерб для продукции.Датчик pH ISFET применим во многих средах и промышленных условиях, которые различаются для влажных и сухих условий, а также в некоторых физических условиях, таких как давление, заставляющее обычные стеклянные pH-электроды.

ISFET pH Sensor
Характеристики ISFET pH

Общие характеристики pH ISFET следующие:

  • Химическая чувствительность ISFET полностью контролируется свойствами электролита
  • Существуют различные типы органических материалов для датчика pH Подобно Al2O3, Si3N4, Ta2O5 обладают лучшими свойствами, чем SiO2, и обладают большей чувствительностью, низким дрейфом.
Преимущества ISFET
  • Очень быстрый отклик
  • Это простая интеграция с измерительной электроникой
  • Уменьшите размер биологии зонда.
Применение ISFET

Основным преимуществом ISFET является то, что он может интегрироваться с MOSFET и стандартными транзисторами интегральных схем.

Недостатки ISFET
  • Большой дрейф требует негибкой герметизации краев кристалла и привязки проводов
  • Несмотря на то, что усилительные свойства транзистора этого устройства выглядят очень хорошо.Для чувствительных химикатов ответственность изоляционной мембраны за экологическое отравление и последующий выход из строя транзистора помешала ISFE получить популярность на коммерческих рынках.

В этой статье описывается принцип работы ISFET и пошаговый процесс его изготовления. Приведенная в статье информация дает основы работы с ионно-чувствительным полевым транзистором, и если у вас есть какие-либо сведения об этой статье или о изготовлении CMOS и NMOS, пожалуйста, прокомментируйте в разделе ниже. Вот вам вопрос, какова функция ISFET?

Фото:

Можно ли нарушить закон сохранения энергии?

Каждый, кто изучал науку в качестве предмета в средней школе, должен был слышать о термине «Закон сохранения энергии». По сути, он говорит вам, что энергия не может быть создана или уничтожена; его можно только перенести из одной формы в другую.

Это определение так хорошо вписывается в нашу повседневную жизнь, когда вы наблюдаете за вещами через ту же линзу.Возьмем, к примеру, вашу бензиновую машину.

Химическая энергия бензина при сгорании преобразуется в тепловую, а затем в механическую.

Возьмем случай падения камня с высоты, от потенциальной энергии к кинетической энергии.

СВЯЗАННЫЕ: 6 ВЕЛИКИХ НЕРАЗВЕДЕННЫХ ТАЙН ВСЕЛЕННОЙ

То же определение применимо и к массе, поскольку масса не может ни создаваться, ни разрушаться, ее можно только преобразовать из одной формы в другую.Этот закон известен как Закон сохранения массы.

Эйнштейн придумал эти два закона и дал нам знаменитый Закон сохранения массы-энергии, в котором было собрано знаковое уравнение - E = mc 2 (эквивалентность энергии и массы. ).

Но можно ли с уверенностью сказать, что Закон сохранения энергии абсолютен? Что, если можно создать энергию?

Учитывая рост числа аргументов, давайте рассмотрим наиболее популярные аргументы против закона сохранения энергии.

Если невозможно создать энергию, то что подпитывает расширение Вселенной? Вселенная расширяется с очень высокой скоростью, и, по оценкам исследователей, ее приблизительное значение составляет 68 километров в секунду на мегапарсек.

В переводе, Вселенная расширяется быстрее скорости света.

И умопомрачительный аспект этого расширения заключается в том, что оно ускоряется. Итак, с каждой секундой Вселенная расширяется быстрее, чем за секунду до этого!

Исследователи называют энергию этого расширения «Темной энергией. Но откуда берется эта темная энергия? Это уже было?

Некоторые исследователи утверждали, что расширяющаяся Вселенная питается потенциальной гравитационной энергией внутри нее. По мере расширения Вселенной галактики удаляются все дальше и дальше.

Это уменьшает гравитационную энергию между ними. Эта гравитационная энергия используется Вселенной для расширения.

Кроме того, по мере того, как Вселенная расширяется, она становится все холоднее и холоднее. Новые звезды не так популярны, как их предшественники, и мы наблюдаем эту тенденцию по всему космосу.

Итак, да, когда мы смотрим на Вселенную как на закрытую систему, она подчиняется закону сохранения энергии.

У Эйнштейна и квантовой физики были очень грубые отношения, поскольку многие из физических принципов, которые, как мы знаем, работают в реальном мире, в квантовом мире ведут себя иначе.

Когда электроны возбуждены, они могут прыгать на более высокие уровни. Нильс Бор, Ганс Крамерс и Джон Слейтер предположили, что эти электроны на мгновение нарушили закон сохранения энергии.

Они заявили, что при каждом скачке энергия либо создается, либо уничтожается электронами в течение всего процесса. Однако было снова исключено, что это не так, поскольку полная энергия электрона до или после возбуждения осталась прежней.

По сути, закон сохранения энергии при этом никак не нарушался.

Третья тема не похожа на две, которые мы обсуждали выше. В предыдущих случаях считалось, что сохранение энергии неприменимо, но оказалось, что это неверно.

Однако, когда мы обсуждаем космологическую постоянную, все остается в темноте!

Мы обсуждали, как Вселенная находится в процессе ускоренного расширения и как темная энергия считается топливом для расширения.

Однако знаем ли мы, что такое темная энергия и как она возникла?

Итак, ученые пытались определить величину этой темной энергии двумя способами. Первый метод заключался в ее вычислении с помощью уравнений, а второй метод заключался в непосредственном измерении.

И когда на оценку были представлены два значения, это всех шокировало. Значение, которое можно рассчитать с помощью физических уравнений, было на 120 порядков больше измеренного.

Это немаловажная разница, и она была описана как «худшее теоретическое предсказание в истории физики». Измеренное значение было названо космологической постоянной.

Однако фактическое значение космологической постоянной обсуждается из-за тонкости различия в фактических числах из-за используемого метода измерения.

Итак, это огромное несоответствие заставило ученых задуматься о причине этого различия. И в результате они пришли к выводу, что где-то, миллионы или миллиарды лет назад, был нарушен закон сохранения энергии.

Это очень рискованное замечание из-за неукоснительного закона сохранения энергии.

Исследователи полагают, что в какой-то момент истории энергия либо создавалась, либо уничтожалась без соблюдения закона сохранения энергии.Это могло быть причиной того, что такое изменение значения наблюдалось при использовании двух методов расчета.

Однако мы не можем доказать теорию, поскольку данные, необходимые для такого утверждения, в значительной степени неизвестны.

До сих пор каждый аргумент против Закона Сохранения Энергии в ходе исследований считался ложным. Последней загадкой, которая вызывает у исследователей головную боль, является темная энергия.

СВЯЗАННЫЙ: БОЛЬШЕ ТРАНЗИСТОРОВ: КОНЕЦ ЗАКОНА МУРА

И мы не можем опровергнуть или доказать, что закон Сохранения был нарушен.У нас просто недостаточно данных для подтверждения такого утверждения.

Итак, на данный момент Закон Сохранения Энергии все еще не опровергнут, и с каждым утверждением, теряющим свою ценность по мере того, как мы копаем глубже, Закон Сохранения Энергии, несомненно, опроверг бесчисленные претензии к нему.

Механизм и принцип кондиционирования воздуха - простое схематическое объяснение

Вы когда-нибудь задумывались, как получить прохладный ветерок от кондиционера. Какой механизм на самом деле задействован в производстве холодного воздуха жарким летом? Вот простое схематическое объяснение принципа работы кондиционера. Независимо от того, какой тип кондиционера вы используете, с окнами, на раздельной стене (PTAC), в напольном шкафу или на крыше, основной принцип одинаков для всех. Даже инверторный кондиционер, претерпевший изменения в примитивной конструкции, по-прежнему следует тому же принципу и законам термодинамики.

Базовый механизм и принцип

Как работает кондиционер - Схема

Пояснение: Каждый кондиционер (также произносится как AC, A / C или Air Cooler в некоторых регионах мира) имеет внутри компрессор.Он работает для сжатия и перекачки хладагента. При сжатии хладагента выделяется тепло. Для рассеивания этого тепла сжатый хладагент перекачивается в змеевики конденсатора, где вентилятор выдувает тепло во внешнюю атмосферу. Во время этого процесса хладагент принимает жидкую форму. Этот жидкий хладагент перекачивается к расширительному клапану. К расширительному клапану подключен датчик температуры, который работает в соответствии с настройками термостата. Расширительный клапан подает необходимое количество хладагента в испаритель (охлаждающие змеевики), где сжиженный хладагент принимает газообразную форму. Преобразование из жидкого в газообразное состояние из-за расширения вызывает охлаждение, поскольку энергия поглощается из окружающей среды. Воздух, проходя через ребра (прикрепленные к змеевикам), охлаждается и выдувается в комнату. Затем газообразный хладагент в охлаждающих змеевиках поступает в компрессор и снова сжимается. Цикл продолжается, пока компрессор не отключен.

В двух словах, кондиционер забирает тепло из помещения и отдает его наружу. Внутри помещения действует как источник, а снаружи как приемник тепла.

В автомобильных кондиционерах между конденсатором и расширительным клапаном устанавливается ресивер-осушитель. Он служит для сбора излишков хладагента, когда он не требуется для охлаждения. Он также имеет влагопоглотитель, который поглощает влагу, присутствующую в хладагенте.

Кондиционеры с инвертором: В этих кондиционерах используется инвертор для управления скоростью компрессора. Электричество сначала выпрямляется в постоянный ток (постоянный ток), а затем инвертируется обратно до требуемой частоты переменного тока (переменного тока) с использованием широтно-импульсной модуляции.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *