معرفی و کاربرد هدلایت

همه چیز درباره هدلایت:
در این مقاله قصد داریم به تفصیل به توضیح درباره هدلایت بپردازیم و نحوه ی عملکرد و استفاده ی بهینه ی آن را شرح دهیم.آیا همه چیز درباره هدلایت را می دانید؟

حتما برای شما نیز پیش آمده که در حال رانندگی در شب و جاده های طولانی و فاقد نور پردازی با مشکل مواجه شده اید.

دید نا کافی همواره یکی از بزرگ ترین چالش ها و دغدغه های رانندگی در نور کم بوده است.اما همان گونه که زمان و دنیا از حرکت باز نمی ایستند، علم نیز همواره در حال پیشرفت و تکامل است.علم به عنوان قوی ترین سلاح بشر برای مواجهه با ناخوشایندی ها و سختی ها، همواره در کنار ما بوده است.

با ما همراه باشید تا در این مقاله به بررسی کامل و جامع سیستم هدلایت بپردازیم.در ابتدا با توضیح نحوه ی عملکرد شروع میکنیم، سپس به بررسی تاریخچه هدلایت میپردازیم و در ادامه موارد استفاده و مزایا و معایب آن را بیان خواهیم کرد.

نحوه ی عملکرد هدلایت:
دیود منیر یا تولید کننده ی نور LED یک منبع نور نیمه رساناست که در صورت عبور جریان الکتریکی از خود نور ساطع می کند.

تمامی اجسام از نظر رسانایی الکتریکی به دسته تقسیم می شوند:

1. رسانا.
2. نیمه رسانا.
3. نارسانا.

اجسام رسانا به دلیل داشتن الکترون های آزاد در مدار های خارجی خود قادر به عبور دادن جریان هستد.اجسام نارسانا نیز به دلیل نداشتن الکترون های آزاد در مدار های خارجی خود توانایی عبور دادن جریان را ندارند.اجسام نیمه رسانا در مدار خارجی خود الکترون دارند اما این الکترون ها به راحتی قابل جدا شدن نیستند.

وقتی جریان را از یک نیمه رسانا عبور میدهیم الکترون ها را با انرژی مجبور به ترک مدار خود و پیوستن به مدار اتم جانبی میکنیم.

وقتی این الکترون ها در مدار اتم های مجاور فرود می آیند انرژی دریافتی خود را به شکل نور تخلیه می‌کنند و به این روش است که نور در لامپ های LED تولید می شود.به این فرایند در اصطلاح علمی ELECTROLUMINESCENCE یا الکترولومینانس می گویند.

رنگ نور حاصل از این فرایند مستقیما به میزان انرژی لازم برای جدا کردن الکترون های مدار اخر از اتم های نیمه رسانا بستگی دارد.

فرایند الکترولومینانس در سال 1907 توسط محقق انگلیسی به نام HENRY JOSEPH ROUND کشف شد و سپس در سال 1927 مخترع روسی به نام OLEG LOSEV برای اولین بار لامپLED را اختراع نمود. اما این اختراع تا چندین دهه کاربرد عملی نداشت.

اولین کاربرد عملی و بازرگانی لامپ های LED در ابتدا مختص لوازم و تجهیزات گران قیمتی چون تجهیزات آزمایشگاهی و سنجش الکترونیکی بود اما به مرور زمان استفاده از این لامپ ها در ماشین حساب ها، تلفن ها، نشانگر ها و تلوزیون ها و ساعت ها نیز صورت پذیرفت.مزایای لامپ های LED به قدری زیاد بودند که به سرعت به محبوبیت چشمگیری دست یافته و جایگزین لامپ های گداختی یا تنگستنی شدند.

در ادامه و با پیشرفت علم و تکنولوژی، پنل های COB (CHIP ON BOARD) اختراع گردیدند.در این پنل ها به جای آنکه برای هر چیپ لامپ LED یک محافظ و بسته بندی وجود داشته باشد، تمام چیپ ها روی یک پنل سوار شده و روی آنها پوششتی از اپوکسی یا رزین ریخته می شود.

این لایه نقش محافظ و پوشش لامپ ها را دارد و از نفوذ گرد و غبار یا هر شی به داخل مدار ها جلوگیری کرده و باعث افزایش طول عمر لامپ ها می گردد. پنل های COB نسبت به لامپ های LED کم حجم تر، سبک تر و ارزان تر اند و می توانند بسیار پر نور تر از لامپ های LED باشند.

تاریخچه ی استفاده از لامپ های LED (هدلایت) در صنعت خودرو سازی:
استفاده ای لامپ های LED در صنعت خودرو سازی از سال 2004 مورد توجه قرار ویژه ای قرار گرفت.اولین شرکتی که از این تکنولوژی برای نور پردازی خودروی خود استفاده کرد شرکت لکسوس بود.

خودروی لکسوس LS600 نخستین خودرویی بود که به صورت فابریک کارخانه ای از سیستم نور پردازی LED برای چراغ های نور پایین خود استفاده نمود. با دریافت بازخورد مناسب و ایده آل سیستم نور پردازی LED سرانجام در سال 2007 کمپانی آئودی (AUDI) نخستین خودرو با سیستم نور پردازی تمام LED روانه ی بازار نمود.

این شاهکار آئودی، R8 V10 سری اسپرت نام داشت.پس از آن با دریافت بازخورد های مثبت و استفاده ی بیشتر و بیشتر از این سیستم در بین سیستم های نور پردازی هالوژنی و زنون (HID) انتظار میرفت که این سیستم به زودی جایگزین سیستم های مذکور شود تا اینکه سر انجام در سال 2013 شرکت مرسدس بنز حجت را بر همه تمام کرد و سری S خود را با لامپ های LED که نوری به مراتب بیشتری از سیستم های زنون داشت روانه ی بازار کرد.هم اکنون شرکت تویوتا پرچم دار استفاده از سیستم هدلایت در خودروهای خود است.

درصد قابل توجهی از خودرو های تولیدی امروزه ی شرکت تویوتا مجهز به سیستم نور پردازی هدلایت می باشند.

نخستین سوال هایی که ممکن است در ذهن شکل بگیرند این است که آیا این سیستم روی خودروی من نصب می‌شود؟ آیا هدلایت به سیستم برق خودرو آسیب نمیرساند؟ هدلایت برای کدام نور خودرو قابل استفاده است؟ چرا باید هدلایت را انتخاب کنیم؟ با ما همراه باشید تا به تمام این سوالات پاسخ دهیم.

مزایای هدلایت:
تحقیقات علمی مزیت های سیستم نور پردازی LED یا هدلایت را اینگونه بیان می‌کند:

بازدهی بیشتر:
لامپ های LED لومن (واحد سنجش میزان شدت نور) بیشتری را نسبت به میزان وات مصرفی نسب به لامپ های رشته ای تولید می‌کنند.همچنین بازدهی این لامپ ها با تغییر سایز و شکل تغییر نمی کند.

زمان گرم شدن:
گرم شدن یا رسیدن به نهایت نور سیستم هدلایت بسیار سریع است.مدت زمانی که طول می کشد یک سیستم هدلایت به نهایت نور خور برسد یک میکرو ثانیه یا یک میلیونیوم ثانیه است.این زمان در مقایسه با نیم تا یک ثانیه در لامپ های رشته ای و دو تا هفت ثانیه در لامپ های زنون (HID) تقریبا صفر است.

مقاوت بسیار بالا در برابر روشن و خاموش شدن:
سیستم هدلایت و در کل لامپ های LED برای استفاده هایی که درگیر روشن و خاموش شدن زیادی هستند ایده آل هستند و بر خلاف لامپ های رشته ای و سیستم های زنون (HID) که روشن و خاموش کردن سریع از عمرشان میکاهد، روی طول عمر این سیستم هیچ اثر مخربی ندارد.

حرارت کم:
برخلاف اغلب سیستم های نور پردازی که حرارت زیادی تولید می‌کنند، لامپ های LED حرارت بسیار کمتری تولید می‌کنند. انرژی تلف شده در این سیستم توسط پایه ی هدلایت منتقل می شود که به مراتب ایمن تر و بهتر از سایر لامپ هاست.

خرابی آرام:
سیستم های هدلایت به مرور زمان و با کم نور شدن در طول زمان خراب می شوند و مانند سیستم های زنون و لامپ های رشته ای به یک باره نمی سوزند.

طول عمر بالا:
سیستم های هدلایت در مقایسه با سایر سیستم های نور پردازی طول عمر بسیار بیشتری دارند.طول عمر متوسط لامپ های LED در شرایط ایده آل 35 تا 50 هزار ساعت است، این عدد در مقایسه با 2 هزار ساعت برای لامپ های رشته ای و 12 هزار ساعت برای سیستم های زنون عددی بسیار چشمگیر است.

ایرادات هدلایت:
اما هیچ سیستمی بی عیب و نقص نیست.حال بیاید به بررسی معایب و سیستم هدلایت بپردازیم.

حساسیت شدید به حرارت زیاد:
لامپ های LED به شدت نسبت به حرارت حساسند.استفاده ی طولانی مدت از این لامپ ها در دماهای بالا ممکن است باعث فشار و حتی سوختن آنها شود. برای اطمینان از خنک ماندن لامپ ها حتما باید از سیستم خنک کننده یا HEAT SINK استفاده شود.هرچه لامپ ها خنک تر بمانند طول عمر بیشتری خواهند داشت.

حساسیت به ولتاژ:
یکی از ایرادات هدلایت این است که لامپ های LED باید با ولتاژی بالاتر از حداقل ولتاژ مورد نیازشان و جریان الکتریکی کمتر از حد تعیین شده برایشان تغذیه شوند.جریان الکتریکی و در نتیجه طول عمر لامپ ها می تواند به شدت توسط تغییرات جزئی ولتاژ تحت تأثیر قرار گیرد.برای همین این لامپ ها نیاز به یک قطعه ی اضافی به نام نوسانگیر که معمولا روی سیم هدلایت قرار می گیرد، دارند.

کاهش بازدهی:
بازدهی لامپ های LED در صورت افزایش جریان کاهش می یابد.همچنین در صورت افزایش جریان گرمای بیشتری نیز تولید می گردد که این خود باعث کاهش طول عمر مفید لامپ ها می گردد.

محدودیت استفاده در محیط های بسیار سرد:
در صورت بارش سنگین برف و یخبندان، به دلیل نداشتن حرارت تابشی، ممکن است روی چراغ یخ زده و نور چراغ را محدود کند.

قابلیت نصب هدلایت:
حال که این سیستم را به طور کامل شناختیم، نحوه ی عملکرد، مزایا و معایب آن را بررسی کردیم نوبت آن است نحوه ی استفاده پیشنهادی و قابلیت استفاده ی آن را بررسی کنیم.

تمامی لامپ های خودرو توسط کد دسته بندی می شوند.این کد ها بیان کننده ی شکل و مدل لامپ ها هستند.کد های لامپ های رشته ای خودرو ها عبارتند از:

• H1, H3, H4, H7, H8, H8B, H9, H9B, H10, H11, H11B, H12, H13, H13A, H14, H15, H16, H16B, H21W, H27W/1, H27W/2, HB3, HB3A, HB4, HIR1, HIR2, HP24W

و در ادامه کد های لامپ های زنون فابریک خودرو ها عبارتند از:

• D1R, D1S, D2R, D2S, D3R, D3S, D4R, D4S, D5S, D6S. D7S, D8

اما فقط تعداد محدودی از کد های مذکور در ایران استفاده می شوند. کد های مورد استفاده در ایران عبارتند از:

• H1(بی سیم یا تک فیش)، H3(سیم دار)، H4(سه خار یا دو کنتاکت)، H7(دو فیش یا دو خار)، H11، H27W1(نام تجاری 880)، HB3(نام تجاری 9005)، HB4(نام تجاری 9006)، D1S، D2S، D3S، D4S

هدلایت های موجود در ایران:
خوشبختانه هدلایت ها در تمامی پایه ها موجود و قابل ارائه است.تنها چراغ هایی که از زنون فابریک بهره می برند قابلیت نصب هدلایت را ندارند. قبل از آنکه اقدام به خرید سیستم هدلایت کنید حتما از یک کارشناس مجرب کد لامپ خود را بپرسید.توجه داشته باشید لامپ های هر کاسه با دیگر ممکن است تفاوت داشته باشد.برای مثال ممکن است لامپ های نور پایین H7، نور بالا H1 و لامپ های مه شکن H3 باشند.

به طور کلی لامپ های هدلایت می توانند جایگزین تمام لامپ های نور بالا، نورپایین و یا مه شکن شوند اما بهترین استفاده از این لامپ ها برای نور بالای خودروست. این لامپ ها همچنین برای نور پایین خودرو هایی که لنز یا عدسی ندارند مناسب و ایده آل هستند.استفاد از هدلایت در مه شکن توصیه نمی شود.

همان گونه که توضیح دادیم هدلایت ها نسبت به حرارت حساسیت زیادی داشته و بنا بر این به سیستم خنک کننده ی خود بسیار وابسته اند.در صورت تماس با گل و لای و یا توقف چرخش فن سیستم خنک کننده به هر دلیل این سیستم کارایی خود را از دست داده و باعث سوختن هدلایت می شود.توجه داشته باشید که هدلایت سیستمی ضد آب است نه ضد گل و لای.پس اگر قصد نصب هدلایت روی مه شکن های خود را دارید مطمئن شوید که گل و لای درون آن نفوذ نمی‌کند.