Dlaczego większość ulepszeń reflektorów LED tak naprawdę nie działa?

Dioda LED typu plug-and-playzamienniki żarówek halogenowych do reflektorów to popularny mod samochodowy. Diody LED często wyglądają jaśniej niż żarówki, ale „wygląda jaśniej” i „lepiej świeci” to nie to samo. Dostałem surową rozmowę od prawdziwego eksperta od oświetlenia na temat modernizacji LED, a nauka mówi: Umieszczenie diod LED tam, gdzie powinny być żarówki halogenowe, generalnie nie jest ulepszeniem.


Dlaczego ktoś miałby chciećReflektory LED?

Diody LED, jeśli są odpowiednio umieszczone i skierowane, mogą przełożyć minimalną moc wejściową na dużo światła, co ogólnie czyni tę technologię atrakcyjną.
Wszystko inne jest równe, wydaje się, że zamiana energochłonnych żarówek do reflektorów na jaśniejsze diody LED o niższym poborze byłaby ulepszeniem na dwóch frontach. Dodatkowo efekt „natychmiastowego włączenia” i wizualna wyrazistość światła pochodzącego z diod LED jest ostre i świeże. Diody LED mogą nadać starszym samochodom nowoczesny styl.
Mówiąc najprościej: reflektory LED to łatwe do zainstalowania i łatwo dostępne rzeczy, które mogą sprawić, że samochody będą wyglądać fajniej. Więc ludzie je dostają.

Więc co w tym złego?

Większość reflektorów samochodowych to znacznie więcej niż tylko żarówka w gnieździe. Kolebka reflektorów jest ukształtowana i ustawiona pod takim kątem, aby światło emitowane z żarnika żarówki było rzucane na drogę w sposób maksymalizujący widoczność kierowcy bez oślepiania nadjeżdżających pojazdów.
Większość diod LED nie emituje światła z tej samej przestrzeni w obudowie reflektora, co żarówki, i pod tym względem są skazane na przeciętność.

A co z diodami LED, które emitują światło z właściwego miejsca?

Kilka bardziej znanych firm sprzedających i testujących zamienniki reflektorów LED w 2020 roku starało się naśladować rozmieszczenie żarówek, aby rozwiązać ten problem, ale to tylko niewielka część równania oświetlenia.
W rzeczywistości napisałem o tym blog, wskazując, dlaczego niektóre diody LED wydają się lepsze niż inne, gdy są używane jako modernizacje reflektorów. I właśnie ten blog jest powodem, dla którego ekspert od oświetlenia, Daniel Stern, poczuł się zmuszony do skontaktowania się ze mną i wyjaśnienia, jak bardzo jestem niedoinformowany.

Dlaczego po prostu nie użyć diody LED, która ma dokładnie taki sam rozmiar i kształt jak zwykła żarówka?

Wzdłużne położenie źródła światła (miejsce, w którym źródło światła zaczyna się i kończy, mierzone od płaszczyzny podstawy żarówki) to tylko jeden z krytycznych aspektów. Ale nie tylko to ma znaczenie. „Inne obejmują kształt, rozmiar, orientację i rozkład luminancji. Poprawny wynik jednego na pięć jest lepszy niż zero na pięć, ale to wciąż 20 procent, co jest oceną bardzo słabą.
„Gdybyśmy mogli machnąć magiczną różdżką i wymyślić cylindryczny emiter LED o takich samych wymiarach jak włókno, z niezbędną luminancją i strumieniem, niezgodność zniknęłaby. Nie jest to technicznie możliwe w dającej się przewidzieć przyszłości, więc mamy zasadniczo dwuwymiarowe płaskie diody LED zamiast trójwymiarowego cylindrycznego żarnika.
„Między dwiema płaskimi diodami LED ustawionymi tyłem do siebie jest znaczna przestrzeń (nie musi być, w przeciwnym razie nie ma materiału do odprowadzania ciepła), więc teraz nasze źródło światła radykalnie różni się od żarnika kształtem, rozmiarem i położeniem i dystrybucję światła, nawet jeśli bardzo staraliśmy się umieścić emitery dokładnie w tej samej pozycji wzdłużnej, co oryginalne włókna.

I dlaczego to znowu ma znaczenie?

Problem polega na tym, że odbłyśniki światła przeznaczone do żarówek halogenowych są z natury niekompatybilne z mocą świetlną diod LED.
Stern napisał: „...rozsył światła w polu bliskim i dalekim jest zupełnie inny niż ten, dla którego zaprojektowano optykę lampy”. W rezultacie wzór wiązki reflektorów jest… Nie jest tym, czym powinien być, nie pasuje do sposobu, w jaki zaprojektowano pojazd i jest ogólnie nieoptymalny.

Dlaczego moje światła muszą zachowywać fabryczny wzór wiązki?

„Noszę okulary, podobnie jak mój sąsiad. Zamiana byłaby dla nas szkodliwa i nieproduktywna, ponieważ nawet jeśli pasują do mojej twarzy i wyglądają niesamowicie, optyka nie pasuje do moich oczu (nawet jeśli myślę, że dobrze w nich widzę).
„I to nie dlatego, że wybrałem sąsiada po lewej zamiast sąsiada po prawej. To samo odnosi się do okularów obu sąsiadów, chociaż jedna para ma soczewki szklane, a druga plastikowe, jedna ma soczewki okrągłe, a druga prostokątne, jedna para jest fotochromowa, a druga nie, jeden sąsiad jest bardziej dalekowzroczny ode mnie, a drugi bardziej krótkowzroczny itp.
„Szczegóły są różne, ale podstawowym problemem pozostaje niekompatybilność optyczna, a skala istotnych różnic jest znacznie mniejsza niż „dla mnie te obiektywy wyglądają tak samo!”
Powtarzając to nieco bardziej naukowo: diody LED w obudowach przeznaczonych do zamienników żarówek halogenowych dają niewłaściwą ilość światła w niewłaściwych miejscach.

Czy zamienniki żarówek LED kiedykolwiek działają?

Nie wszystkie żarówki halogenowe typu tradycyjnego są sobie równe, a jak już wspomnieliśmy, obecnie na rynku dostępnych jest całkiem sporo zamienników żarówek LED.
Problem polega na „braku przewidywalności”.
Mówiąc dokładniej: „...Czasami zdarza się, że jedna z tych „żarówek LED” i konkretna latarka czołowa działają zadowalająco. (Na przykład DiodeDynamics ma określony „LED H11” Stern wspomina, że ​​odniósł sukces w konkretnej obudowie reflektora ciężarówki Forda).
„Ale nie ma w tym żadnej przewidywalności; to nic takiego jak „och, dopóki masz projektory, wszystko jest w porządku” lub „odbłyśniki są w porządku, jeśli mają osłonę żarówki”, osłona żarówki… to element, który blokuje niepożądane światło padające z żarówki pod pewnymi kątami] lub coś w tym stylu. I „Och, nie ma problemu, w naszej żarówce diody LED można obracać względem podstawy, aby można je było ustawić ostrość”.
Cały sens standaryzacji typów żarówek, wyjaśnia Stern, polega na tym, że każda latarka czołowa zaprojektowana i zbudowana dla [na przykład] H11 będzie bezpiecznie działać z każdą żarówką zaprojektowaną i zbudowaną zgodnie ze specyfikacjami H11. Nie oznacza to, że wszystkie H11 są do siebie podobne… ale standaryzacja zapewnia co najmniej odpowiednie bezpieczeństwo.
„I tak właśnie musi być, ponieważ pomyśl o żarówce, która pasuje do każdego reflektora H11, ale działa bezpiecznie tylko w kilku z nich”. To byłoby niezłe gówno.

Co tak naprawdę składa się na dobry reflektor?

„Osiągi w zakresie bezpieczeństwa świateł reflektorów obejmują wiele współzależnych zmiennych. Na przykład ilość światła na pierwszym planie, która może wystarczyć w przypadku silnego, dobrze skupionego gorącego punktu, ograniczy widoczność kierowcy do całkowicie niewystarczającej odległości 50 lub 60 stóp, jeśli wiązka światła jest słaba lub nie istnieje. Tak więc samo powiedzenie „Tak, odcięcie wygląda dobrze” nawet nie zaczyna być wystarczająco dobre.
„O wiele bardziej liczy się ilość i rozkład światła poniżej granicy odcięcia, a w przypadku większości „żarówek LED” w większości reflektorów halogenowych jest to dość pomieszane (losowe). Aby podać tylko jeden z wielu przykładów tego, jak łatwo można się potknąć w tej kwestii: czasami uzyskasz dość ostre odcięcie za pomocą „żarówki LED”, ale gorący punkt (zakładając, że nadal istnieje) jest przeniesiony
„Każde ostatnie przesunięcie w dół i/lub w prawo gorącego punktu zmniejsza odległość widzenia kierowcy, ale wiązka na ścianie wygląda tak, jakby miała ładne odcięcie i gorący punkt”.
„Inny przykład: powiedzmy, że mamy do czynienia z reflektorem, który nie zaczął od bardzo ostrego odcięcia. Włóż „żarówkę LED”, a gorący punkt przesunie się w górę/w lewo. Typowa rada: „Zmień ustawienie świateł, aby jasne części nie wpadały w oczy innych kierowców”. Robiąc to, zmieniliśmy jednak cały wzór wiązki, więc wiele innych rzeczy nie jest już widocznych. ma odpowiednią ilość światła
Jaka jest skala tego wpływu na odległość widzenia przy różnych efektywnych ustawieniach lampy (niezależnie od tego, jak lampa jest ustawiona lub jak lampa rozprowadza światło)? Cóż, jeśli używasz metody świecenia na ścianie, skierowanie światła mijania zaledwie o 2,3 cm niżej niż powinno, zmniejsza odległość widzenia w nocy o 26 metrów! ž

Czy gdzieś mogę to zobaczyć na własne oczy?

Jeśli doczytałeś do tego miejsca, być może zdajesz sobie sprawę z tego, co powiedział mi Stern: Większość recenzji LED w Internecie nie jest pomocna, podobnie jak kryteria, które często przytaczają (ostre odcięcia, temperatura barwowa).
Jeśli chodzi o amatorskie, laickie testy terenowe reflektorów LED, Stern wskazał ten wątek na forum Tacoma World jako całkiem niezłe wyjaśnienie w świecie rzeczywistym, dlaczego „starannie dobrane” żarówki halogenowe przewyższają nawet markowe modernizacje LED.
„To jest amatorski test przyrządowy ustawiony tak, aby był jak najbardziej korzystny dla żarówki LED… To produkt dużej marki, a nie jakiś bezimienny bibelot za 20 USD, i jest wypróbowany w lampa projektora, która wymusza ostre odcięcie przy prawie każdym stłoczonym źródle światła” — napisał do mnie Stern.

A co z ulepszeniami LED, które zmieniają całą obudowę?

Starsze samochody i Jeepy ze światłami typu „sealed-beam” mogą, nieco ironicznie, być w lepszej sytuacji, jeśli chodzi o modernizację reflektorów LED w obecnym ekosystemie technologicznym.
Jeśli wymieniasz żarówkę i obudowę, zapytałem Sterna, czy nie byłbyś w stanie uzyskać dobrej modernizacji LED przy dzisiejszej technologii? Jego odpowiedź:
„Koncepcja jest poprawna – to jest właściwy sposób, aby to zrobić, reflektor LED zaprojektowany, zaprojektowany, skonstruowany, przetestowany i certyfikowany/zatwierdzony jako taki. Na rynku są świetne i oczywiście też mnóstwo badziewia. Królem z nich wszystkich [w momencie publikacji] jest JW Speaker 8700 Evolution-J3, który przenosi technologię prawie na poziomie Star Trek do starego, okrągłego, siedmiocalowego formatu czołówki.
Stern również wykrzyknął „JWS 8700 Evo 2” jako dobrą opcję jeden stopień w dół i „kolejny stopień lub dwa w dół, [to] Peterson Manufacturing 701C (w opakowaniu Peterson lub Sylvania Zevo „ ta sama lampa), a jednostki Truck-Lite są dość dobre z podgrzewaną soczewką lub bez
Głośnik JW został obecnie uznany za optymalny wybór również w przypadku modernizacji z prostokątną wiązką uszczelnioną, a „Truck-Lite produkuje również przyzwoite lampy w tym rozmiarze”.

Jakieś inne ważne cechy tych świateł?

Stern zwrócił na to uwagę, o której słyszałem już wcześniej: ponieważ diody LED nie nagrzewają soczewek reflektorów tak, jak żarówki halogenowe, możesz potrzebować światła z podgrzewaną soczewką do topienia śniegu.
„Rozsądnie jest zaopatrzyć się w podgrzewane soczewki, jeśli jeździ się dużo zimą w gęstym, mokrym śniegu i błocie pośniegowym; bez podgrzewacza soczewek soczewki reflektorów LED stygną, więc błoto pośniegowe może się na nich gromadzić i zamrażać/zasłaniać lampę zamiast topić się, jak dzieje się to w przypadku ciepłych soczewek halogenowych lub biksenonowych. Jednak poza tym nie ma powodu, by się tym martwić; mniej surowe warunki zimowe z mniejszą ilością suchego śniegu nie będą sprawiać problemów, ponieważ zimne płatki śniegu będą po prostu odbijać się od zimnych soczewek.
„Sytuacja z małymi okrągłymi lampami jest inna i trudniejsza. Tutaj znowu wpisy JW Speaker są wspaniałe ze zintegrowanymi światłami postojowymi LED, światłami do jazdy dziennej i kierunkowskazami lub bez nich — wszystkie funkcje zatwierdzone pod kątem bezpieczeństwa; to nie są tłuste rzeczy dla dzieci, które można znaleźć na wszystkich stronach sklepów z motocyklami / hot rodami / chromami. Jednak drogie, a większość miseczek do mocowania reflektorów wymagałaby powiększenia ich środkowych otworów, aby usunąć stosunkowo duży tylny korpus tych lamp. Brak wpisu w tym rozmiarze od któregokolwiek z innych głównych producentów, ze względu na stosunkowo minimalny popyt. Jednak teraz testuję kilka raczej obiecujących, bardzo ładnie wykonanych w Korei. Mam nadzieję, że się ułożą; łatwiej pasowałyby do większości kubków mocujących
„Czasami przy próbie zainstalowania uszczelnionych wiązek LED napotyka się na niezgodności elektryczne. Na przykład pojazdy wyprodukowane przez Toyotę mają bardzo nietypowo skonfigurowane obwody reflektorów, z których niektóre nie współpracują dobrze z diodami LED. Istnieją obejścia, które nie wymagają hakowania pojazdu

Czy reflektory LED będą kiedykolwiek godnym ulepszeniem dla większej liczby samochodów w przyszłości?

„Istnieją techniczne grupy robocze na całym świecie (SAE w Ameryce, GTB w Europie/Azji) aktywnie pracujące nad opracowaniem standardu technicznego dla żarówek LED zastępujących żarówki halogenowe w reflektorach, światłach przeciwmgielnych i innych tego typu”, powiedział Stern mnie, jako członka takich grup.
Jeśli chodzi o obecny stan technologii, Stern mówi: „W przeciwieństwie do „zestawów HID”, w których nie ma możliwości kompatybilności optycznej, ta możliwość teoretycznie istnieje w przypadku diod LED. Produkty obecne na rynku nie są bliskie akceptowalności; nadal istnieją pewne bardzo istotne przeszkody techniczne do pokonania… ale w końcu pojawią się legalne produkty tego rodzaju.
„Trudno czekać (uwierz mi, wiem!), ale te dostępne obecnie na rynku po prostu nie przesadzają, bez względu na to, czyje nazwisko znajduje się na pudełku i jakie obietnice i twierdzenia są składane”. ¼