Chi tiết đèn pha công nghệ LED trên ô tô

Mới đây, Automotive Lighting công bố một số thông tin và hình ảnh chi tiết về công nghệ đèn pha công nghệ LED thế hệ mới dành cho xe hơi. Công nghệ này dự kiến sẽ được giới thiệu trên dòng xe BMW 4-Series Coupe.

Về cơ bản, thế hệ đèn pha mới vẫn sử dụng công nghệ chiếu sáng bằng bóng LED tương tự như trên dòng 6-Series của BMW. Tuy nhiên, thay vì bố trí theo dạng đường cong khép kín, chuỗi các bóng LED trên đèn pha thế hệ mới sẽ được sắp xếp thành dạng lục giác mở.

 Hình ảnh cụm đèn pha công nghệ LED trên Audi.

Theo Hussein Al-Attar, người trực tiếp chịu trách nhiệm về thiết kế đèn pha cho mẫu BMW 4-Series Coupe chia sẻ rằng sự thay đổi hình ảnh của dãy đèn LED và cách bố trí các yếu tố phát sáng đằng sau lưới tản nhiệt đã tạo nên một diện mạo hoàn toàn mới cho hệ thống chiếu sáng trên xe.

 Cấu tạo một chiếc đèn LED cơ bản.
Từ trước đến nay, dãy đèn phía sau đuôi xe vẫn tuân theo 2 màu chủ đạo là vàng và đỏ vốn là khuôn mẫu chuẩn của "nghệ thuật ánh sáng sau xe". Tuy nhiên, hệ thống đèn pha phía trước luôn đòi hỏi phải có hiệu suất chiếu sáng tốt nhất nhằm đảm bảo các nhiệm vụ quan trọng nên các hãng xe đều chọn các bóng LED màu trắng để có thể hoạt động cả ban ngày lẫn đêm tối.

 Đèn pha công nghệ LED trên BMW 650i Grand Coupe.

Tiếp theo, hãng Audi đã có một cuộc cách mạng về hệ thống chiếu sáng trên xe hơi trong việc áp dụng công nghệ LED trên mẫu R8. Theo đó, toàn bộ các thành phần phục vụ chiếu sáng trên Audi R8 như đèn chiếu xa/gần, đèn chạy ban ngày, đèn báo rẽ và đèn cảnh báo nguy hiểm đều sử dụng các bóng LED. Công nghệ LED đã mở ra một cánh cửa mới cho công nghệ chiếu sáng trên xe hơi với các ưu điểm về tính thẩm mỹ, phong cách, công nghệ và mức tiêu hao năng lượng.

Hình ảnh cụm đèn pha công nghệ LED trên BMW. 

Cụ thể, bóng đèn LED có độ sáng gần như là bằng chất lượng ánh sáng ban ngày, tuổi thọ rất dài, mức tiêu thụ điện năng thấp, kích thước nhỏ gọn nên dễ dàng bố trí và thiết kế theo nhiều hình dạng khác nhau cho phù hợp với tổng thể của xe. Về mặt kỹ thuật, đèn LED hoạt động dựa trên công nghệ bán dẫn. Ánh sáng được phát ra trực tiếp từ chất nền bán dẫn khi có một hiệu điện thế được tạo ra.

 Sơ đồ cụm đèn pha công nghệ LED trên Audi A6.

Màu sắc của bóng LED phụ thuộc vào dãy hóa trị và độ dẫn điện của chất làm bán dẫn. Điển hình như màu hổ phách được tạo ra bởi chất bán dẫn từ Nhôm Indi Gali Photphua (AlInGaP). Khi muốn tạo ra ánh sáng trắng, người ta sẽ sử dụng một diode màu xanh dương kết hợp với một dạng vật liệu chuyển đổi thành màu vàng. Sự hòa trộn giữa 2 màu xanh và vàng sẽ tạo thành ánh sáng màu trắng như mong muốn.
Để định hướng cho đèn pha bóng LED, thông thường người ta sử dụng một gương phản xạ để đạt được kết quả chiếu sáng mong muốn. Bên cạnh đó, đối với các cụm đèn pha cần có thiết kế nhỏ gọn, người ta cũng sử dụng hệ thống các thấu kính để đạt hiệu quả tương tự.

Đèn LED có thể cho màu sắc phong phú tùy thuộc vào vật liệu làm nên chất bán dẫn. 

Khác với hệ thống đèn Halogen hoặc Xenon, ánh sáng từ đèn LED "lạnh" hơn do không phát ra các bức xạ hồng ngoại. Cũng do đặc điểm này nên công nghệ đèn LED có hiệu quả chiếu sáng khá cao, 20% năng lượng đầu vào sẽ được chuyển đổi thành ánh sáng khả kiến (so với bóng halogen thì con số này chỉ là 5%) và 80% còn lại sẽ chuyển thành nhiệt năng tỏa ra tại chip bán dẫn.
Tuy nhiên, chính lượng nhiệt này cũng phần nào làm giảm tuổi thọ đèn LED. Để khắc phục, người ta sẽ lắp đặt các hệ thống tản nhiệt tại các phần nóng nhất của đèn để đảm bảo tuổi thọ của toàn bộ hệ thống. Lượng nhiệt này sau đó sẽ được đưa đến viền benzel của cụm đèn pha và thoát ra bên ngoài môi trường.