Лед линзы для фар своими руками

Лед линзы для фар своими руками

Varadero, по мнению многих моих знакомых, имеет приличный свет, но хотелось ещё лучше. Требования следующие:
1 свет светодиодный
2 ближний/дальний
3 наличие стг
4 никакого колхоза с родной фарой

В поисках недорогой альтернативы был перерыт весь сайт известного китайского магазина, но так ничего подходящего для себя не нашел. И решил сделать сам то, что хочу.

Ну если быть до конца честным, то все комплектующие были куплены таки с известного китайского сайта, подробнее далее.

Определившись с задачей, за основу были выбраны самые простые, дешёвые 2.5 дюйма китайские би ксеноновые линзы. Причин на то было несколько:
1 2.5 дюйма в качестве дополнительно света не выглядят слишком громоздкими
2 самая простая конструкция, которую относительно легко можно герметизировать
3 доступность. Если запорол-не жалко, купил другие.

Примеров как люди делают би лед достаточно на ютубе, чем и вдохновлялся.

Набравшись теории, вооружившись малярным скотчем, разметил отражатели на 4мм ниже центральной линии и начал пилить

Постоянно примеряя светодиод и смотря на результат, подпиливал отражатели натфелем, пока не получил светодиод в фокусе.

Тут поделюсь полученным опытом. Светодиод надо расположить в отражателе так, что бы получить максимально яркое пятно в центре, и как можно ближе к линии шторки, иначе свет будет теряться на дальних расстояниях. Мой первый опыт был не совсем удачным, когда я решил сделать максимально широкой свет, за счёт яркости в центре. В итоге получил хорошую яркость у колеса и обочины, но ничего дальше 10-15 метров.

Итак, отражатели готовы, пора переходить к самим линзам.

Так как расстояние между линзой и остальными частями критично, решил какими нибудь образом закрыть пластиковый держатель линзы. В голову пришла идея использовать водосточную трубку. Оказывается труба на 70 практически идеально налезает. Разметил и начал пилить

В итоге получаем такую заготовку

НЕМНОГО нагрев над плитой, формую верхнюю часть, которая выпирает над отражателем

За неимением лучшего инструмента, спаиваю заготовку трубы с пластиком держателя паяльником

Получаем что то подобное

Так как соленоид шторки выходит за рамки отражателя, делаем для него место в корпусе линзы

Снимаю лишнее и выравниваю плоскость наждачной бумагой

Переходим к радиатору. Это один из важнейших элементов, так как он является и креплением отражателя, и креплением самой фары к мотоциклу, и задает продолжение светодиода в 2ух плоскостях, так что спешка здесь лишняя, главное точность. Опытным путем узнаем оптимальное расположение светодиода и замеряем расстояния от краев. Далее размечаем, сверим, нарезаем резьбу.

К сожалению фотографий ‘в процессе’ нет, так как работать пришлось быстро дабы не задерживать сверлильный станок. Но готовый результат выглядит так

Просверлил отверстия крепления самого светодиода, из имеющегося куска пластмассы изготовил дополнительные крепления отражателя к радиатору изнутри и снаружи

Небольшая перемычка МГТФ эта переделка подложки светодиода с 6В на 12В схему. На сколько я знаю, выдаваемая тепловая мощность, а значит потери, прямо пропорциональны квадрату тока P=I*I*r. Значит чем меньше ток, тем меньше нагрев. Одну и туже же мощность можно получить при напряжении 6В и 4А либо 12В и 2А, но теплые потери отличаются в 4 раза при том же сопротивлении. Поправьте если не прав.
Светодиод по заверению китайцев XHP70.2. имеет 2 пары последовательно соединённых кристаллов по 3В каждый. Отсюда 2 варианта подложки: на 6 и 12В. Принципиальное отличие в том, что 12В вариант имеет соединение через саму продолжу, а это значит что на ней половина напряжения, которое попадет через радиатор и крепление на массу. 6В вариант имеет изолированный средний контакт, поэтому я взял 6В продолжу и переделал в 12В, получив лучшие тепловые характеристики, без необходимости дополнительно изолировать подложку от радиатора.

Черновая сборка без герметика и проверка показали хороший результат, поэтому следущий этап окончательная сборка на герметик (abro бутиловый шнур для клейки автомобильных стекол)

Многие нюансы и технические решения опустил, в принципе постарался показать детали на фотографиях. Однако, если есть вопросы, буду рад ответить в комментариях при первой возможности.

Продолжение с электрической частью следует…

Источник

Большой тест фар: восстановленные против штатных

Новые источники света — ксенон, светодиоды, матричная технология — вывели автомобильный свет на принципиально новый уровень. Но что толку от благих намерений инженерного гения, если они одновременно добавляют автовладельцам проблем? Пластиковые рассеиватели фар мутнеют, линзы выгорают — и лет через пять (а бывает, что и раньше) эффективность головного света заметно падает. В возрасте семи лет иные машины вовсе «слепнут», несмотря на навороченное нутро. И что делать?

Рецепт на очки

Лекарства для лечения автомобильного зрения известны: замена ламп, восстановление линз, полировка рассеивателей. Максимальный эффект дают все средства одновременно, но на такую терапию решается далеко не каждый, предпочитая ограничиться полумерами. Замена фары в сборе — вовсе решение для сильных духом, ибо цены на ксеноновую и светодиодную светотехнику заставят взвыть даже людей с твердыми доходами. Поэтому мы решили проверить, что дает компромис­сный вариант, набирающий популярность в России, — установка светодиодных линз в сборе. Это заметно дешевле, чем купить пару фар.

Нет-нет, мы не пропагандируем «колхозный» тюнинг, когда в галогенную оптику устанавливают ксеноновые или светодиодные лампы! Как показали многочисленные наши тесты (ЗР, № 5, 2018), ничего путного из этой затеи не выйдет, да и вписать такой тюнинг в рамки закона нельзя.

Речь о другом. Мы взяли на тест Bi-LED-линзы фирмы Luma, соответствующие требованиям Правил ЕЭК ООН 112–01, пункт 6.2.4 «Измерение освещенности ближнего света фары». Проверка проведена аккредитованной Росстандартом фотометрической лабораторией Архилайт и подтверждена соответствующим сертификатом.

Подобная переделка автомобильных фар действительно допустима. Например, мы установили и должным образом зарегистрировали ксенон в фары редакционной Гранты (ЗР, № 12, 2016).

Линзы в сборе имплантируются в фары сравнительно просто. Посадочные места производители тюнинговых линз адаптируют под штатные элементы. Можно внедрить модуль и в рефлекторную оптику. Рассеиватель сейчас правильнее называть просто защитным колпаком, так как в современных фарах он не участвует в формировании пучка — за это отвечает линза. Так что самая большая сложность — отсоединить рассеиватель от корпуса для проведения работ, поскольку современную оптику делают неразборной.

Технические характеристики Bi-LED-модулей

Световой поток (дальний свет, на один модуль)

Световой поток (ближний свет, на один модуль)

Источник

Линзы для светодиодов своими руками

Благодаря высоким показателям энергоэффективности сегодня все чаще и чаще в качестве светоисточников головной оптики для авто и других светильников применяются лед-элементы. Однако для проявления их 100% потенциала требуется специальная система фокусировки. Как правило, для этого применяют линзы для светодиодов. Рассмотрим, что они собой представляют, каково их назначение, какие основные виды их существуют, какой материал для их изготовления используется, а также как их сделать своими руками.

Принцип работы

Принцип работы линз для плоских и иных форм светильников со светодиодами основан на естественном законе природы о преломлении световых волн на границе двух различных сред. В данном случае дело касается материала оптики (стекла, пластика) и воздуха. Преломление светового потока существенно зависит от формы рубежа, через который он проходит.

Например, благодаря специальной линзе с выпуклыми сторонами светодиод ручного фонарика фокусирует узкий луч в пределах 12-15 градусов. Светотехнические характеристики изменяются также в зависимости от расстояния лед-кристалла до границы раздела сред, а также от препятствия, устанавливаемого между ними. В некоторых системах автомобильной оптики это применяется для переключения с ближнего света на дальний и наоборот.

Важно! Для эффективного освещения протяженных площадей, что, например, актуально при движении на авто в темноте, световому потоку необходимо задать овальную форму в горизонтальном направлении. Для этого линза должна иметь специальную сложную конструкцию. Поэтому многие производители машинных фар, уличных фонарей и прожекторов выпускают готовый оптический комплект со светодиодом.

Назначение

Если в обычных фонарях, где применяют люминесцентные светоисточники или лампы накаливания, в качестве фокусирующей системы берется отражатель (рефлектор), то для светодиодных элементов требуется иное устройство. Причина этого заключается прежде всего в структуре и принципе действия самого лед-источника и его светотехнических характеристиках. LED имеют отличную от штатных светильников диаграмму направленности потока освещения.

Связано это в первую очередь с незначительными размерами излучателя – полупроводникового кристалла, что придает им такие специфические технические характеристики, как:

1. Точечные свойства даже на очень малом расстоянии.
2. Малый угол рассеивания светопотока.

Поэтому чтобы получить требуемую кривую распределения света в пространстве (как у обычных лампочек), необходимо прибегать к разного рода технологическим ухищрениям. Одним из них и является применение линз для светодиодов. Прежде всего это автомобильные фары, прожектора, уличные фонари и прочие мощные светильники. В комнатных люстрах, напротив, используются рассеиватели – для создания комфортного однородного освещения.

Обратите внимание! Изначально светодиод создает штатный поток света с постепенным уменьшением его силы при удалении от центральной его оси. Для придания ему заданной формы и применяют специальные линзы. Они налагаются на лед-кристалл и относятся к категории вторичной оптики.

Виды линз

У современных производителей классификация линз для светодиодов происходит по двум основным признакам:

1. Типу лед-элемента.
2. Модели светораспределения.

Среди вторичных признаков оптики можно выделить количество светодиодов, симметричность их расположения, а также прозрачность или матовость материала. Наиболее популярным типом распределения светового потока является круглое симметричное. Это может быть каскад последовательно соединенных лед-кристаллов небольшим номиналом 1-3-5 W.

Световой угол у них может варьироваться в достаточно широких пределах – от нескольких до полутора сотен градусов. Некоторые характерные виды имеют свои названия. Например, линзы, которые фокусируют пучок освещения не более чем на 10 градусов, называют спотовыми («спот» – с англ. означает «пятно»).

Важно! Заводы по выпуску светодиодов взаимодействуют с производителями применяемых для них линз. Поэтому при поступлении в продажу одних, через определенное время можно найти и другие.

Светодиоды с линзами для авто

Широкое развитие светодиодной светотехники привело к тому, что уже многие автомобили с конвейера оснащаются лед-элементами и соответствующей им оптической системой. При этом в ходе разработки фар обязательно учитываются требования правил дорожного движения по характеристикам бортового освещения.

Со старыми автомобилями, имеющими в качестве источника света лампочки накала, галогенки или ксенон, дело обстоит сложнее. Хотя многие линейки и предлагают устанавливать в штатные фары светодиоды, полноценного эффекта от их использования это не дает. Нужна специальная система оптики – с линзами. Поэтому многие производители предлагают автопользователям тюнингованный вариант их монтажа. Уже готовые фары можно установить на радиаторную решетку или бампер.

Совет! Наиболее популярными из автомобильных фар со светодиодами на сегодня являются так называемые би-линзы. С ее помощью можно одновременно формировать и ближний, и дальний поток освещения. Принцип его действия и конструкция аналогичны биксенону и бигалогенкам. Управляемая соленоидом специальная шторка меняет распределение света внутри оптики, создавая заданные характеристики внешней подсветке.

Материалы для изготовления и способы крепления

В качестве материалов для линз под светильники со светодиодами применяют либо стекло с повышенным содержанием бора и кремния, либо монолитные светопропускающий поликарбонат. Стеклянная основа более предпочтительна, так как лучше выдерживает внешние факторы на образование сколов, трещин и потертостей.

Делаем линзу своими руками

Если нет возможности купить готовый оптический набор, то собрать его можно своими руками. Для этого потребуется:

1. Светодиод.
2. Увеличительное стекло подходящего диаметра (например, лупа).

Чтобы собрать фонарь, необходимо саму линзу закрепить на некотором расстоянии от лед-кристалла. Величину этого промежутка лучше определять опытным путем, предварительно включив светодиод и, расположив перед ним увеличительное стекло и направив на поверхность (стену), передвигать для выявления оптимальной фокусировки и яркости.

Закрепить линзу можно, либо приклеив ее к лед-элементу, либо зажав ее между корпусом и защитным стеклом фонаря, либо соорудив для нее специальный держатель, который монтируется на клей или болты к плате. Не последнее место в этом процессе занимает центровка увеличительного стекла относительно плоскости и центральной перпендикулярной оси кристалла. Устанавливать его нужно как можно точнее.

В ходе монтажа линза не должна загрязняться жировыми пятнами с пальцев. В противном случае качество освещения будет сильно понижено. При выборе увеличительного стекла для светильника со светодиодами нужно уделять внимание следующим параметрам:

1. Углу формирования светопотока.
2. Внешнему виду, размерам и форме.
3. Степени сложности монтажа.
4. Симметричности.
5. Оптическим характеристикам.

Рекомендация! Выпускаемые специально для светодиодов линзы имеют специальные держатели, соответствующие их светотехническим характеристикам и существенно облегчающие монтаж.

Основные выводы

Линза для светодиода предназначена для фокусировки светового потока светильника. Это позволяет формировать направленное освещение с заданными характеристиками. Например, овально распределенным в горизонтальной плоскости, что необходимо для подсветки дороги для движущегося автомобиля или прожектора.

Светильники такого типа различаются по:

1. Виду лед-кристалла.
2. Их количеству.
3. Симметричности их расположения.
4. Типу распределения светового потока.

Современные фонари с линзой на светодиодах способны фокусировать освещение от нескольких до полутора сотен градусов. Для оснащения автомобилей чаще всего применяются би-линзы – способные формировать ближний и дальний свет. В качестве основного их материала применяют стекло или поликарбонат. Чтобы сделать подобную оптическую систему своими руками, необходимо приобрести специальное или универсальное увеличительное стекло и закрепить его, соблюдая требования соосности, над лед-элементом на определенном расстоянии в соответствии с заданными параметрами.

Приветствую муськовчан!
Заказал я не очень давно здесь неплохие светодиоды мощностью 10 Вт (не реклама, поскольку сам узрел их в обзоре у уважаемого dia)
Светодиоды мне понравились — за свою цену оказались действительно качественными, у всех экземпляров на малом токе свечение практически идеально равномерное. Но суть не в этом.
Прикрутил я их к радиатору, драйверу и запитал. Все понравилось, но захотелось немного большего. В плане мощности. Ну и световой поток хотелось немного так сказать обуздать))) Возникла идея взять светодиод помощнее и сделать из него что то типа прожектора для гаража. Начал я рыться на просторах Aliexpress и попались мне линзы для самодельного прожектора (ну или может еще чего) Решил заказать сразу два комплекта.

Вот характеристики со странички товара:

Specifications:
Beam Angle: 60-80 degree
Light transmittance: 98%
Material: lens for Glass
Optical glass lens parameters:
Outer diameter: 44mm
Height: 19mm
Bottom thickness: 3mm
Reflector cup parameters:
Diameter: 50mm
Height: 11mm
The lower caliber: 26* 26mm
Suitable for loading 44mm lens
Viewing angle: 60 degrees
Fixed bracket parameters:
Diameter:52mm
Height:7mm
Package Include:
1pc 44mm Glass Lens
1pc 50mm Reflector cup
1pc fixed bracket

Линзы пришли в желтом пупырчатом пакете:
Как вы могли заметить, белая коробочка, обмотанная пленкой сильно выпучена с одной стороны. Оказалось, что продавец положил целых три линзы вместо двух (думаю, что именно положил, а не ошибся, поскольку белая коробочка идеально подходит для двух, но третью туда нужно запихнуть, да не как зря). Наверное, подстраховка от Почты России)))
Каждая линза завернута в мягкую бумагу. Линзы действительно стеклянные, а вот рефлектор из пластика.
Верхнее прижимное кольцо из достаточно прочного металла, что приятно удивило.
Самих светодиодов пока нет, может кто подскажет качественные светодиоды 203050100 Вт соответствующего размера (26х26мм).
Буду рад, если кто поделится ссылкой на подобные линзы для 10Вт светодиоды.

Плюсы:
+ Линза из стекла
+ Качественное прижимное кольцо (не в пример тем, которые я встречал)
+ Лишняя линза в комплекте

Минусы:
— Пластиковый рефлектор (хз как себя проявит со временем)

С появлением «белых» сверхъярких светодиодов (LED) произошла революция в светотехнике. Высокие показатели энергоэффективности, колоссальный срок службы, низкий коэффициент пульсаций позволили светодиодам значительно потеснить традиционные источники света на рынке светотехнической продукции. Однако светотехнические особенности LED заставили применять новые подходы при проектировании источников света.

В светильниках с традиционными источниками света для формирования диаграммы направленности светового потока чаще всего применяются рефлекторы (отражатели). В LED светильниках для этих целей в основном используются линзы для светодиодов.

Назначение

Кривая силы света (КСС) отображает пространственное распределение светового потока. Для различных применений светильники должны иметь свой тип кривой силы света. Основные КСС показаны на рисунке.

Светодиоды, в отличие от других источников света, например люминесцентных ламп, имеют достаточно малые физические размеры. Поэтому даже на небольших расстояниях их можно считать точечными источниками. К тому же светодиоды характеризуются малым углом рассеивания светового потока, менее 120 о . Поэтому без технических ухищрений получить требуемую кривую силы света с помощью LED довольно сложно.

Для различных задач инженеры находят различные технические решения. Например, в светодиодных лампах для получения требуемой кривой силы света применяют пространственное расположение светодиодов и матовые колбы. В потолочных светильниках используют призматические или матовые рассеиватели из поликарбоната.

В более сложных устройствах, таких как уличные светильники, прожектора, переносные фонари, автомобильная светодиодная оптика, используют линзы для светодиодов или линзы в сочетании с рефлекторами. Все эти и другие оптические устройства специалисты относят к классу «вторичной оптики».

Принцип работы линз

Из физики известно, что на границе раздела двух сред, с различной оптической плотностью, происходит преломление световых лучей. Создавая различные формы линз, можно получить преломление светового потока в различных направлениях.

Например, для формирования узкого светового пучка в карманных фонариках часто применяют двояковыпуклые коллиматорные линзы. С их помощью удается получить симметричный световой пучок с углом рассеянья всего в 10 о . Изменяя расстояние от светодиода до линзы можно в некоторых пределах изменять угол светового пучка.

В некоторых устройствах требуется получить довольно сложные КСС в различных плоскостях. Получить заданную КСС можно изменяя форму линзы или нанося на ее поверхность микрорельеф в виде клиновых полос.

Например, для освещения автодорог или других протяженных объектов требуется получить «овальную» КСС в горизонтальной плоскости. Для получения такой кривой силы света, линзы должны иметь довольно сложную форму.

Некоторые производители выпускают светодиоды вместе с вторичной оптикой. Примером может служить серия светодиодов Golden Dragon Oval Plus от OSRAM Opto Semiconductors разработанные специально для создания светильников уличного освещения. Светодиоды этой серии поставляются вместе с линзой формирующей «овальную» диаграмму светового потока. Такое техническое решение значительно упрощает как разработку, так и изготовление светильников.

Материалы для изготовления и способы крепления

Большинство производителей для производства линз используют прозрачный поликарбонат. Этот материал обладает отличными оптическими свойствами. Ввиду малых потерь на внутренне поглощение и отражение света, КПД оптических систем на основе поликарбоната составляет 90% и более.

Материал хорошо работает в широком диапазоне температур, не подвержен быстрому старению, легок, обладает достаточной прочностью. Важным преимуществом поликарбоната перед другими материалами является его технологичность, что позволяет выпускать дешевые и качественные линзы в промышленных масштабах.

Конечно же, для светодиодных линз применяется и традиционное стекло. Чаще всего боросиликатные сорта. Стеклянные линзы имеют большую твердость и поэтому более устойчивы к образованию царапин.

В зависимости от типа корпуса, линзы могут удерживаться на светодиоде с помощью трения (да, да именно трения – есть такая технология), крепиться с помощью специальной фурнитуры или приклеиваться к радиаторам светодиодов или на печатные платы. Например, светодиоды 5450 с линзами clip lens часто используют для декоративной подсветки. При этом она удерживается на светодиоде силой трения.

Светодиоды с линзами для авто

Многие автопроизводители, разрабатывая новые модели автомобилей, активно переходят на светодиодную светотехнику. Такой подход полностью оправдан. Ведь светодиодная фара мощностью 10 Вт будет светить как 100 ваттная. Естественно вместе с применением светодиодов изменилась и вторичная оптика автомобилей. Светодиоды в фарах используются вместе со специально разработанными линзами, которые создают кривые силы света, отвечающие всем требованиям правил дорожного движения.

К сожалению, установить в фары старых автомобилей, вместо ламп накаливания, светодиоды очень трудно. Однако производители находят выход из положения. На рынке можно встретить светодиодные автомобильные лампы для ближнего света. Еще больше предложений для любителей тюнинга. В продаже имеются различные светодиодные фары с линзами, которые можно установить на решетку радиатора или бампер. Уже упомянутая комбинация LED 5450 с линзами clip lens часто применяется для декоративной подсветки различных элементов авто.

Делаем линзу своими руками

Изготовление светодиодной линзы своими руками — дело не простое. Проще всего переделать ее из другого устройства, например, увеличительного стекла. Автор видео рассказывает, как это сделать.

Вывод

В приведенных выше примерах и во многих других случаях, применение линз для светодиодов позволяет наиболее полно реализовать все положительные качества LED. Сформировать необходимую для данного типа светильника кривую силы света, полностью использовать световой поток, значительно снизить затраты при производстве осветительных приборов.

Источник