Дуговая ксеноновая лампа (типы и область применения).

Устройство ксеноновой лампы.

Конструкция ксеноновой лампы.

Ксеноновая дуговая лампа (КДЛ) светит за счет появления электрической дуги в колбе в атмосфере ксенона. Конструкция довольно простая: стеклянная колба, электроды и корпус, в котором все закреплено.

Колба изготавливается из кварцевого стекла. Только такое стекло выдерживает высокое давление (до 30 атмосфер в нерабочем состоянии и 120 атмосфер при свечении) и температуру, которые необходимы для работы лампы. Некоторые колбы для особых назначений производят из сапфира. Он расширяет спектральный диапазон излучаемого света и увеличивает срок службы КДЛ.

В зависимости от назначения колба имеет разные формы: трубка, U-образная, спираль, шар.

Электроды изготавливаются из тугоплавкого вольфрама, который легируется торием. Добавка тория повышает скорость разгорания лампы. Чтобы снизить разницу в коэффициентах теплового расширения вольфрама и стекла, применяют специальный буферный сплав: инвар (смесь никеля и железа). С одной стороны он вплавляется в колбу, а с другой – в него вваривают электроды. Также вольфрамовые электроды соединяются с конденсатором в корпусе лампы. Конденсатор имеет заряд высокого напряжения, доходящий до 2000 В.

В некоторые модели КДЛ встраивают третий разжигающий электрод. Он предназначен для первоначальной ионизации ксенона и запуска разряда лампы.

При работе анод очень сильно нагревается, поэтому для мощных КДЛ конструкцией предусмотрено охлаждение. Источники света мощностью до 4 кВ охлаждают воздухом, а свыше – воздухом и водой.

Какой лучше выбрать ксенон для фар

Для дальнего освещения наиболее оптимальные лампы ксенона фирмы Philips, имеющие белый цвет (5000К) и высокий уровень яркости, дальности светового потока. Но в этом случае требуется автоматическое переключение света в фарах, чтобы они не слепили глаза встречному водителю.

Оптимальным для дальнего света также являются газовые лампочки белого цвета холодного, с легким голубым оттенком (6000К). Такой вариант, по данным рыночной статистики, выбирают автомобилисты в 90% случаев покупки ксенона из 100%.

Теперь изучим, какой оттенок освещения подойдет для противотуманок, для оптики заднего освещения или в фары ближнего света.

Что нужно делать для узаконивания ксенона, описывается в статье: как узаконить ксенон.

Про ремонт блока розжига ксенона, читайте здесь.

В противотуманки

Для оснащения фар противотуманного освещения наилучшим решением будет выбирать, какой ксенон лучше светит в сырую погоду на мокром асфальте и в темное время суток при тумане.

В этом случае подойдут те лампы, которые:

• не пригодны для основного освещения по цвету;
• не создают своей яркостью воздушно-водную «стену» при визуальном восприятии светового пучка;
• имеют достаточную дальность светового потока, чтобы «пробить» влажность в воздухе.

Используется чаще всего желтый и зеленый ксенон в таких фарах. Но для этих цветных ламп лучше всего поставить для дальнего света оптимальные варианты в 4300-6000К.

Тогда в паре освещение будет наиболее привычным глазу водителя, не будет создаваться оптический дискомфорт в длительной поездке.

В задний ход

Для ламп заднего освещения ксеноновые лампы могут иметь температуру свечения, начиная от 8000К. Яркость у них наименьшая, лампочки более тусклые, но зато есть интересные расцветки – фиолетовый, розовый, красный, серо-голубой.

Для заднего освещения допускается приглушенный свет в темное время суток, но только лампа должна быть соответственно той мощности, которая была установлена ранее.

Комплект стандартный на один фонарь должен включать в себя следующие элементы:

• блок розжига – 2 шт.;
• газораздрядная лампа – 2 шт.;
• провода для соединений;
• хомуты и крепежи для правильного монтажа;
• схема и инструкция;
• талон для гарантии;
• упаковка.

Если установить 35-ваттные лампы на заднем ходе, часто показывают свой перегрев, от чего возникает запах горелого пластика.

Приблизительная стоимость заводских комплектов для заднего освещения начинается от 2000 рублей, в среднем – 5000 рублей.

В линзы ближнего света

Для освещения вблизи очень важна не только интенсивность освещения, но также и безопасность для системы оптики. Осветительные приборы не должны перегреваться, когда дают свою яркость.

Для ближнего освещения подойдут ксеноновые лампы мощностью на 35 Вт (W) только в том случае, если фара имеет линзу. Тогда световой поток будет оптимальным, а перегрева не будет наблюдаться.

При отражательной способности линзы в фарах, лампочка в 50 Вт мощностью создаст тепловой эффект внутри полости фары, что приведет к нежелательному перегреву.

Важно! Наилучшим способом не дать обмануть себя и купить подделку, является приобретение ксеноновых ламп или целых комплектов только в фирменных магазинах:

1. Во-первых, там всегда вам дадут просмотреть сертификат качества на продукцию.
2. Во-вторых, любой магазин известной торговой марки отвечает за качество (и соответствие качеству) своего товара, чтобы максимально долго удерживаться на рынке как лидер.

На мотоцикл

Тюнинг в мотоциклетном транспорте в качестве ксеноновых фонарей температурой 8000 и выше – исключается.

Для двухколесного транспорта тусклые огни с небольшой дальностью светового пучка опасны. Есть большая доля вероятности столкновения с объектами на большой (или любой) скорости.

Спектральный выбор мотоциклетного ксенона сводится к следующим вариантам:

• бело-желтый (4300К);
• белый кристальный (5000К);
• бело-голубой (6000К);
• голубой осветленный (8000К) «Кристалл».

Самые оптимальные варианты будут те, которые имеют блоки розжига, специально предназначенные для мотоциклов. Например, балласт марки – SVS Slim 12V 35W, имеющий малые габариты и достаточной длины высоковольтный провод.

Особенность набора для ксенонового освещения в мотоцикле или мопеде – это сложность поиска подходящего.

Не в каждый мотоцикл подойдет HID-комплектация ксенона, которая предусматривалась производителем для автотранспортных средств. К тому же парные лампы сложнее установить в однофарный мопед, или мотоцикл.

Приходится искать специально разработанный набор для мототранспорта. Комплект из завода в среднем для мотоцикла будет стоить от 2000 до 2750 рублей.

Принцип работы.

Светящаяся область находится около катода.

Ксеноновая лампа светит за счет появления плазмы около катода. При прохождении через ксенон электрического тока возникает ионизация газа. Начальную стадию ионизации обеспечивает мощный электрический заряд, который накапливается в конденсаторе. Этот заряд превращается в высоковольтный импульс при помощи повышающего трансформатора. Для розжига необходим импульс напряжения, доходящий у мощных КДЛ до 50 кВ (обычно 20-30 кВ). Трансформатор разряжает конденсатор – электрический импульс проходит через лампу, вызывая первичную ионизацию газа. В лампах с дополнительным электродом он берет на себя функцию розжига. Для поддержания свечения необходимо гораздо меньшее напряжение: 85 В.

Далее ток возбуждает все новые и новые атомы ксенона. Электроны переходят на новые орбитали, обладающие большей энергией. Когда же электроны возвращаются обратно, то излишек энергии выделяется в виде фотона света. Лампа начинает светить, причем светящаяся область похожа на конус около катода. При использовании не чистого ксенона, а его смеси с парами ртути, светятся области у обоих электродов.

Кварцевое стекло пропускает ультрафиолет, поэтому при работе источника света образуется озон. Он вреден для человека. Для работы КДЛ в помещениях требуется принудительная вентиляция.

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 H4 X-treme Power.

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

Также читайте что такое биксеноновые фары.

Виды ксеноновых ламп.

Разновидности цоколей ксеноновых источников света.

В зависимости от назначения существует три типа разных цоколей: Н, НВ и D.

По конструктивному выполнению выделяют шаровые, трубчатые и керамические источники света.

Шаровые ксеноновые лампы небольшие, колба в виде шара. Отличительными чертами являются небольшой размер светящейся области и высокая яркость света.

Электроды находятся на минимальном расстоянии друг от друга: 3-6 мм или 0,3-2,5 мм у ламп специального назначения. Мощность шаровых источников света достигает 7 кВт.

По российским стандартам шаровые лампы обозначаются, как ДКсШ (дуговая ксеноновая шаровая).

Такой тип источников света нашел широкое применение для фар автомобилей.

Керамические источники света отличаются наличием керамической колбы, в которой выполнены отверстия для прохождения ультрафиолета. Применяются в медицине и фармацевтике для обеззараживания.

Трубчатые КДЛ имеют в составе колбу в виде трубки разной длины и диаметра. Электроды могут располагаться на значительном удалении друг от друга. По российским стандартам обозначаются, как ДКсТ (дуговые ксеноновые трубчатые). Мощность таких ламп находится в пределах 2 Вт − 50 кВт.

Для правильного и безопасного использования трубчатых ксеноновых ламп необходимы устройства для ограничения силы тока, которые встраиваются в электрическую схему. Такой тип источников света используются для наружного и внутреннего освещения больших площадей и объектов.

Кроме того существует деление КДЛ на следующие типы:

• долгого использования с короткой дугой (аналогично ксеноновым лампам для фар);
• долгого использования с длинной дугой (аналогично трубчатым);
• лампы-вспышка (с дополнительным третьим электродом для разжигания).

Также выделяют лампы, работающие на постоянном и переменном токе.

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.

Технические характеристики.

Цветовая температура ДКЛ.

1. Срок службы. Довольно долгий: около 3000 ч. В конструкции лампы отсутствуют элементы, которые могут «перегореть». Срок службы ограничивается особенностями устройства. При долгом использовании из-за высокого разогрева стекло становится хрупким, темнеет из-за налета металла на стекле, электроды приходят в негодность и оплавляются.
2. Мощность ксеноновых источников света может доходить до 50 кВ.
3. Высокая цветопередача: свыше 80%. Такой свет очень комфортен для глаз, в нем не искажаются цвета. Поэтому КДЛ находят широкое применение при фото и киносъемках.
4. Цветовая температура. Спектр света ксеноновой лампы максимально приближается к солнечному. Человеческому глазу он кажется белым. Цветовая температура излучения начинается от 4000 К. За счет применения некоторых добавок к ксенону возможны другие спектральные цвета: 4300 К и 5000 К. В фарах автомобилей чаще всего применяют источники света с температурой 4300, 5000 и 6000 К.

Подводя итоги

В 2022 найти ксеноновые лампы не составит проблем – в отличие от 1992 года сейчас их производством занимает несметное число компаний. И стоит признать, что, несмотря на гегемонию Philips, даже недорогие китайские и российские бренды могут предложить конкурентные варианты за очень привлекательную цену. Да, они не будут так же хороши и вряд ли прослужат даже половину от ресурса топовых моделей, однако при разнице стоимости это допустимо. А потому не стоит гнаться за брендами – да, в идеале, конечно, приобрести Philips D1S X-tremeVision gen2 4800К или же модели Osram, MTF и Neolux. Но даже недорогие SVS вроде Silver Series D1S 6000K вполне работоспособны и обеспечивают хороший уровень освещения. А безопасность зависит не только от ламп,но и от человека и соблюдения правил дорожного движения, главное — покупать оригинальную продукцию с гарантией и соответствующую международным стандартам.

Где применяются.

Ксеноновые лампочки для фар.

С точки зрения экономики самой выгодной областью применения КДЛ является освещение больших открытых пространств. Это освещение площадей, стадионов, катков, карьеров, строительных площадок, огромных производственных цехов.

За счет отличной цветопередачи ксеноновые лампы успешно применяют в проекторах, театральном, сценическом, киноосвещении, фотоаппаратуре.

В оптических приборах КДЛ используют, когда необходима минимальная светящаяся область источника света. Это обеспечивает точность фокусировки прибора. Также КДЛ используют в климатических камерах при испытаниях различных материалов на светостойкость, установках радиационного нагрева, фотоэкспонирования и т.п.

В последние десятилетия ксеноновые лампы получили в производстве автомобильных фар. Однако, из-за яркости света законодательно требуется установка дополнительной системы регулировки угла наклона фар и фароомывателей.

Ртутно-ксеноновые и керамические лампы применяют в медицине для физиотерапии, стерилизации и озонирования.

Как определить тип цоколя по названию: таблица для расшифровки

Существует простой способов идентификации типа цоколя. Для этого достаточно определить вид автомобильной лампы и свериться с таблицей.

Достоинства и недостатки.

Плюсы

• высокая яркость и светоотдача;
• малый период разгорания;
• длительный срок службы;
• спектр света приближен к естественному;
• высокий коэффициент полезного действия: яркий свет при низких энергозатратах на поддержание свечения;
• широкий интервал мощностей;
• работа при низких температурах.

Минусы

• высокая стоимость;
• сложность подключения и необходимость пускорегулирующей аппаратуры;
• взрывоопасность;
• сильный нагрев;
• необходимость автоматического регулирования положения фар для автомобиля.

Советы по выбору ксенона

При выборе нового освещения для своего автомобиля всегда помните золотое правило: «скупой платит дважды», поэтому не ведитесь на низкие цены, яркие упаковки и советы продавцов о том, какой ксенон лучше ставить. Прежде всего поинтересуйтесь фирмой-производителем, подробными техническими характеристиками изделия, а также тем, каков срок гарантии и предоставляется ли она вообще на данную продукцию.

Кроме этого, учтите, что на действительно фирменный ксенон цена будет существенно выше, чем на подделку. К примеру, высококачественная продукция Philips по праву заслужила мировую популярность, однако этим пользуются и некоторые недобросовестные производители, бесстыдно подделывая устройства этого бренда. Низкая стоимость, неаккуратно изготовленный продукт, некачественная упаковка или слова с ошибками на ней – все это признаки поддельного ксенона.

Особенности эксплуатации.

Трубчатые ДКЛ.

Для увеличения срока службы КДЛ необходимо следовать несложным правилам.

1. Не допускать частого включения и выключения источника света.
2. После выключения дать остыть в течение 10-15 минут. Если этого не делать, то спектр приобретет красные и зеленые оттенки.
3. Использовать качественную пусконаладочную аппаратуру.
4. Следить за правильным расположением источника света: электроды в вертикальном расположении, анод сверху.
5. Надевать защитный футляр из оргстекла при транспортировке и замене лапочек. Защитный чехол предотвратит механические повреждения и жировые загрязнения колбы от пальцев человека.
6. Прикасаться к ксеноновым лампам только в защитных перчатках. В ином случае обязательно обезжирить поверхность стекла спиртом.
7. При малейших повреждениях стеклянной колбы утилизировать лампу.
8. Среднее напряжение запуска ксеноновой лампы – 30000 В. Соблюдайте осторожность и не трогайте провода, источник света и аппаратуру во время работы источника света, до запуска и после.

Какой фирмы надёжнее

Когда пытаются определить, какой ксенон лучше светит у того или иного производителя ламп, нужно смотреть не только на престижность их бренда, но также и на востребованность на рынке в течение, хотя бы, пары лет.

Если торговая марка зарекомендовала себя, как, выпускающая качественный ксенон, тогда имеет смысл покупать её продукт.

На сегодня встречаются следующие наиболее лучшие варианты:

Общие рекомендации специалистов по выбору ксенона, ориентируясь на производителя:

1. Гарантийная служба лампы не должна быть менее 12 месяцев.
2. Сроки эксплуатации, которые выставляет завод-изготовитель – для ламп не должен быть меньше 4-х лет.
3. Цена-качество, которые можно узнать не только из отзывов покупателей, но и разных специалистов автосервисных служб.
4. Соответствие ламп тому, что изображено на её упаковке – параметры, внешний вид.
5. Соответствие именно заводскому качеству – яркость ламп на 30% выше, чем у самодельных вариантов.
6. Снабжение системами безопасности – комплект должен быть оснащен контролером мощности, который способен отключить лампу при неосторожном её извлечении, когда она подключена к электротоку.
7. Для лучшего свечения, яркости, колбы должны быть покрыты специальным оптическим слоем.
8. Тип рефлектора – рассеивающий ярче светит, но ослепляет встречных водителей.

Для тех, кому важно найти оптимальный вариант ксеноновых комплектов по цене и качеству, отлично подойдут лампы и «Matsushita».