Các loại đèn dùng trong ô tô.

Các loại đèn xe đang sử dụng cho xe ô tô bao gồm các loại: Đèn halogen, đèn xenon, đèn led, đèn laser.

Đèn Halogen ô tô

Đèn Halogen là bóng đèn sợi đốt nhưng nâng cấp với khí Halogen. Đây là loại đèn được sử dụng cho ô tô phổ biến nhất, tuy nhiên do có nhiều nhược điểm nên hiện nay đèn Halogen đang dần bị thay thế bởi đèn LED.

Cấu tạo đèn Halogen

Ưu nhược điểm đèn Halogen

Ưu điểm đèn Halogen là chi phí thấp, khả năng chiếu sáng đảm bảo. Tuổi thọ trung bình của đèn Halogen cao hơn đèn sợi đốt truyền thống, lên đến 1.000 giờ.

Nhược điểm đèn Halogen do sinh nhiệt cao nên hiệu suất chiếu sáng dễ bị ảnh hưởng nếu bị hơi ẩm. Quan trọng hơn, đèn hoạt động bằng sợi đốt nên phần lớn năng lượng thay vì chuyển hoá thành quang năng lại biến thành nhiệt năng nhiều hơn. Dây tóc phải cần nhiệt độ 2.500 độ C để phát sáng nên lượng nhiệt toả ra rất lớn. Điều này cũng làm ánh sáng của đèn Halogen bị giới hạn. Đây chính là lý do hiện nay các hãng sản xuất ô tô đang thay thế đèn Halogen bằng đèn LED cho khả năng chiếu sáng hiệu quả hơn lại tiết kiệm hơn.

Độ đèn xe Halogen

Đèn xe Halogen là trang bị cơ bản trên xe ô tô hiện nay. Để nâng cấp tăng sáng cho đèn Halogen có thể thay loại bóng đèn Halogen tăng sáng ô tô. Đây là loại bóng đèn Halogen có khả năng tăng sáng gấp 1,1 đến 1,3 lần so với bóng Halogen thường. Giá đèn pha Halogen tăng sáng dao động 700.000 – 1 triệu đồng/cặp.

Cách thứ hai là thay thế đèn Halogen bằng những loại đèn khác công nghệ cao hơn, cho khả năng chiếu sáng tốt hơn, đặc biệt là thiết kế đẹp mắt hơn như đèn LED, Bi LED, Bi Xenon…

Ưu điểm đèn Halogen:

• Giá thành thấp
• Tuổi thọ cao

Nhược điểm đèn Halogen:

• Vùng chiếu sáng nhỏ
• Nhiệt lượng cao
• Yêu cầu cao về sửa chữa

Đèn LED ô tô

Đèn LED (viết tắt từ Light Emitting Diode) là loại đèn được phát triển dựa trên công nghệ chất bán dẫn. Đây là loại đèn rất được ưa chuộng hiện nay. Với nhiều ưu điểm về hiệu suất và thẩm mỹ, các nhà sản xuất ô tô phổ thông đang dần có xu hướng sử dụng đèn LED thay thế cho đèn Halogen.

Cấu tạo đèn LED

Đèn LED cấu tạo từ nhiều chip LED. Mỗi chip LED là một Diod (điốt) bán dẫn, cấu tạo gồm khối bán dẫn loại N ghép với khối bán dẫn loại P, nối với 2 chân ra Cathode và Anode, cho phép dòng điện đi qua một chiều.

Nguyên lý hoạt động của đèn LED dựa trên nguyên lý lỗ trống và điện tử tự do tạo nên sự chuyển động từ đó giải phóng năng lượng dạng quang năng. Một chip LED có kích thước nhỏ. Do đó với đèn ô tô người ta thường ghép nhiều chip LED với nhau tạo thành một cụm hay một dải đèn LED.

Ưu nhược điểm đèn LED

Đèn LED có nhiều ưu điểm. Dòng tiêu thụ nhỏ, toả nhiệt thấp hơn đèn Halogen. Đèn LED cung cấp ánh sáng định hướng (không phải dạng khuếch tán) do đó thường dùng làm đèn định vị. Tuổi thọ bền đèn LED cũng cao, có thể lên đến 50.000 giờ. Bóng LED cấu tạo nhỏ nên dễ dàng thiết kế, tạo hình trong bảng mạch. Khả năng thấp sáng của đèn LED cực nhanh (chỉ một phần vài triệu giây).

Nhược điểm đèn LED là rất nhạy cảm với nhiệt độ cao. Khi gặp nhiệt độ cao, đèn LED dễ bị hỏng. Do đó đèn LED cần bộ tản nhiệt để làm mát. Chi phí sản xuất và lắp đặt đèn LED cao hơn đèn Halogen. Đây cũng là lý do vì sao thường chỉ xe phổ thông phiên bản cao cấp mới được trang bị bóng đèn pha LED.

Ưu điểm đèn LED:

• Tiết kiệm điện năng
• Nhiệt lượng thấp
• Ánh sáng định hướng
• Tuổi thọ cao
• Dễ dàng thiết kế, mẫu mã phong phú, bắt mắt, sang trọng
• Ứng dụng nhiều vị trí đèn trong và ngoài xe
• Khả năng thấp sáng cực nhanh

Nhược điểm đèn LED:

• Vùng chiếu sáng lớn hơn Halogen nhưng nhỏ hơn Xenon
• Với đèn pha, ánhnh sáng mạnh nên cần có Projector để giảm chói cho xe đối diện
• Nhạy cảm với nhiệt độ cao nên cần đầu tư bộ tản nhiệt
• Giá đèn LED cao cấp khá cao

Các loại chip LED

Một đèn LED được cấu tạo từ nhiều chip LED. Vì thế, chip LED đóng vai trò cực kỳ quan trọng, quyết định khả năng chiếu sáng, tuổi thọ và giá thành của đèn LED.

Phân loại theo công nghệ chip, hiện nay có 2 loại sử dụng phổ biến nhất cho đèn LED ô tô là chip LED COB và chip LED SMD.

Chip LED COB

Chip LED COB (Chip on Board) có 1 Diod lớn trên bảng mạch. Các loại đèn LED Trung Quốc giá rẻ thường sử dụng chip này.

• Kích thước Diod lớn, dễ lắp đặt, sửa chữa
• Chi phí sản xuất thấp
• Đổ bóng ít, gần giống với đèn truyền thống
• Giá thấp

Chip LED SMD

Chip SMD (Surface Mounted Diode) có nhiều Diod nhỏ trên bảng mạch (phổ biến thường 3 hoặc 4 Diod). Các loại chip LED của Luxeon của Philips hay Cree… thường dùng loại chip này.

• Kích thước Diod nhỏ hơn chip LED COB, yêu cầu cao về quy trình sản xuất
• Độ hoàn màu tốt hơn chip COB
• Đổ bóng nhiều lớp, các lớp chồng lên nhau do nhiều Diot trong 1 bảng mạch
• Tuổi thọ cao
• Khả năng thay đổi màu sắc tốt
• Sử dụng thiết kế đồ hoạ đèn LED tinh xảo, chi tiết
• Giá cao

Phân loại theo nguồn LED, hiện nay có các loại sử dụng phổ biến nhất cho đèn LED ô tô bao gồm: chip LED 12V, chip LED 24V…

Phân loại theo nhà sản xuất, hiện có các loại chip nổi tiếng như: chip LED Cree (Mỹ), chip CSP (Hàn Quốc), chip Luxeon (Philips – Hà Lan), chip Bridgelux (Mỹ), chip Epistar (Đài Loan)…

Đèn Xenon ô tô (HID)

Đèn Xenon hay còn gọi là đèn HID (High Intensity Discharge) là một loại đèn cho ánh sáng cường độ cao hay còn gọi là đèn siêu sáng.

Cấu tạo đèn Xenon

Cấu tạo của đèn Xenon gồm 2 điện cực đặt trong một ống thuỷ tinh thạch anh chứa khí Xenon và muối kim loại. Khi dòng điện đi qua, 2 điện cực sẽ phóng điện, tia lửa sinh ra kích thích những phân tử khí Xenon phóng thích năng lượng, bức xạ ánh sáng.

Đèn Xenon cần một dòng điện lớn khoảng 23.000 V để khởi động nên đèn cần thêm bộ chấn lưu (Ballast) giúp kích sáng nhanh, sau đó là ổn định điện cho đèn.

Ưu nhược điểm đèn Xenon

Ưu điểm đèn Xenon là cường độ ánh sáng rất cao, lớn hơn gấp 3 đến 4 lần đèn Halogen, 1 đến 2 lần so với đèn LED. Nhiệt độ màu tương đương với nhiệt độ ánh sáng mặt trời. Đèn Xenon không có dây tóc nên không chịu ảnh hưởng, có tuổi thọ cao. Nếu so với đèn Halogen, đèn Xenon tiêu thụ ít điện năng hơn.

Nhược điểm đèn Xenon là chi phí sản xuất cao, bảo dưỡng phức tạp. Khả năng phát sáng của đèn Xenon cũng khá chậm, chậm hơn so với đèn LED, phải sau 3 – 5 giây đèn mới đạt được ánh sáng cao nhất. Ngoài ra do ánh sáng cường độ cao nên đôi khi việc lắp đèn Xenon trên xe ô tô dễ gây chói, khó chịu với xe hay người đi đường đối diện. Để khắc phục người ta sẽ lắp đèn Xenon đi chung với thấu kính gương cầu Projector (bi cầu).

Đèn Laser ô tô

Đèn Laser là loại đèn ô tô hiện đại nhất hiện nay. Đèn hoạt động theo nguyên lý khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ kích thích.

Cấu tạo đèn Laser

Cấu tạo đèn Laser gồm: buồng cộng hưởng có hoạt chất Laser, hệ thống dẫn quang và nguồn nuôi. Hoạt chất Laser là một chất có khả năng khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ cưỡng bức. Nguyên lý hoạt động của đèn Laser dựa vào việc các hạt photon va chạm liên tục vào hoạt chất laser tạo mật độ photon lớn. Cường độ chùm Laser khuếch đại gấp nhiều lần.

Bản thân tia Laser không có thể phát sáng tự nhiên nên người ta lắp thêm thấu kính chứa khí Phốtpho màu vàng. Khi tia Laser chiếu vào sẽ tạo nên ánh sáng màu trắng xanh.

Ưu nhược điểm đèn Laser

Ưu điểm của đèn Laser đó là có cường độ chiếu sáng cao. Nguồn sáng đèn Laser gấp nhiều lần so với đèn LED hay Xenon. Ánh sáng đi xa. Trong khi đó mức tiêu thụ điện năng của đèn Laser rất thấp, thấp hơn LED và Xenon.

Nhược điểm đèn Laser ô tô đó là giá thành rất cao. Ngoài ra, đèn Laser cũng toả nhiệt lượng rất lớn nên cần đầu tư nhiều ở bộ tản nhiệt. Đèn Laser không thể đảm nhận cùng lúc vai trò chiếu gần và chiếu xa (chỉnh qua lại giữa pha/cos) nên phải kết hợp với đèn khác.