Dùng ballas thời gian bao lâu

Đèn xenon của xe BMW serie 5. Ảnh: Ôtô Xe máy.

Đèn xenon với ánh sáng chói lòa thường được các chủ xe sành điệu lắp thay cho đèn halogen trên xe ôtô hoặc xe máy tay ga đời mới. Mặt trái của việc lắp đèn xenon vào những pha được thiết kế phù hợp với loại bóng đèn halogen là chi phí sử dụng cao, gây mất an toàn cho người và các phương tiện cùng tham gia giao thông.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của đèn xenon

Với nguyên lý hoạt động gần giống với đèn tuýp, bóng xenon không có dây tóc mà thay vào đó là hai điện cực đặt trong một ống thủy tinh thạch anh, cách nhau một khoảng ngắn trong một bầu chứa khí xenon và muối kim loại. Chân đế tiêu chẩn của loại đèn này có dạng tròn D2S hoặc D2R. Trong đó, D2S là loại bóng dùng cho các chóa đèn có màng chắn lóa [ký tự S lấy từ chữ shield - tấm chắn] và có thấu kính, còn D2R là loại bóng có sẵn màng chắn dùng cho các chóa đèn chỉ có mặt phản xạ [ký tự R lấy từ chữ reflector - vật phản xạ].

*Cuộc chiến đèn pha

*Lịch sử đèn pha Mercedes-Benz

*Đèn pha bi-xenon

Khi cung cấp điện áp cao đến 25.000 V giữa hai điện cực, trong bầu khí sẽ xuất hiện một tia hồ quang [tương tự như khi hàn điện]. Để có thể tạo ra được điện thế cao như vậy, hệ thống cần có một bộ khởi động [ignitor]. Ngoài ra, để duy trì tia hồ quang, một chấn lưu [ballast] sẽ cung cấp điện áp khoảng 85 V trong suốt quá trình đèn hoạt động.

Ưu điểm của đèn xenon Quảng cáo

Sáng hơn: Bóng đèn xenon có hiệu suất phát sáng gấp 3 lần bóng halogen, một bóng xenon 35 W cho độ sáng tương đương bóng halogen 100 W. Bền hơn: Bóng xenon bền gấp 4 lần bóng halogen, do không có dây tóc dễ bị đứt nên bóng xenon ít bị ảnh hưởng bởi rung động. Tuổi thọ bóng đèn xenon của các hãng lớn như Osram, Philips là khoảng 2.000 giờ, so với 500 giờ của bóng halogen. Trắng hơn: Ánh sáng có màu trắng hơn và gần với ánh sáng ban ngày. Bóng xenon của các hãng như Osram, Philips có nhiệt độ màu là 4.300 độ Kelvin, tương đương ánh sáng ban ngày.

Tia hồ quang sẽ làm bay hơi lượng muối kim loại nằm bên trong bầu thủy tinh chứa khí xenon. Trong va chạm với các phân tử muối bay hơi, các electron trong dòng hồ quang sẽ bị đẩy vào quỹ đạo có năng lượng cao hơn, để rồi khi chúng quay về quỹ đạo ban đầu sẽ giải phóng một lượng bức xạ dư thừa, tạo ra ánh sáng. Màu của ánh sáng phát ra [hay bước sóng của bức xạ] phụ thuộc vào mức độ chênh lệch năng lượng của electron và vào tính chất hóa học của muối kim loại được dùng trong bầu khí xenon.

Đèn xenon trên các loại xe đời mới

Với các ưu điểm trên, việc lắp hệ thống chiếu sáng dùng công nghệ xenon cho các xe ôtô đời mới ngày càng trở nên phổ biến. Hầu hết các xe loại sang trọng đều có đèn xenon lắp sẵn hoặc tùy chọn khi bán ra.

Ngoài bóng đèn, bộ chấn lưu và bộ khởi động, hệ thống đèn xenon đúng tiêu chuẩn còn cần được trang bị thêm hệ thống rửa đèn bằng tia nước áp lực cao và hệ thống cân bằng đèn pha tự động.

Quảng cáo

Việc rửa sạch mặt kính của pha đèn xenon là cần thiết vì bụi đất bám trên mặt kính sẽ gây tán xạ ánh sáng, với cường độ sáng cao thì mức độ tán xạ sẽ làm chói mặt người đi ngược chiều, gây khó chịu, suy giảm tầm nhìn và có thể gây tai nạn.

Không phù hợp với chóa đèn halogen

Do thiết kế của bóng đèn xenon khác bóng halogen nên kích thước và hình dáng của nguồn sáng cũng khác nhau. Nguồn sáng của đèn xenon có dạng hình quả bóng bầu dục với kích thước khoảng 3 x 4 mm, trong khi dây tóc bóng đèn halogen có dạng hình trục với kích thước 1 x 3 mm. Sự khác biệt này gây ra độ lệch tâm của đèn xenon trong chóa đèn halogen, là nguyên nhân chính tạo ra hiện tượng tán xạ ánh sáng.

Đèn xenon D2R. Ảnh: Ôtô Xe máy.

Theo các quy định về an toàn chiếu sáng trên thế giới, đèn ôtô phải tạo ra một vùng sáng thấp với chế độ đèn cốt để tránh gây chói mắt người đi ngược chiều và gương chiếu hậu của người đi trước. Vùng sáng này phân tách với khoảng tối ở phía trên bằng một đường ngăn cách [cut-off line] nằm ngang ở bên trái và chếch lên bên phải. Thử nghiệm với chóa đèn của một chiếc xe Toyota Innova cho thấy khi dùng bón đèn halogen theo đúng thiết kế thì đường ngăn cách này rất rõ nét, còn khi thay bóng xenon thì nó bị xóa nhòa đi, phía trên có nhiều quầng sáng tán xạ với độ sáng cao. Sự tán xạ này sẽ làm cho người điều khiển phương tiện ngược chiều chói mắt và khó chịu. Sự lệch tâm của đèn xenon cũng làm cho ánh sáng bị tán xạ nhiều hơn khi bật pha. Không chỉ làm các lái xe đối diện chói mắt, chính tài xế đang bật đèn pha xenon lại không cải thiện đáng kể khả năng quan sát so với khi dùng bóng halogen hiệu năng cao.

Mặt khác, hầu hết các thiết kế pha đèn trên loại xe thông thường đều không tích hợp các tính năng phụ trợ cho đèn xenon như hệ thống rửa đèn và cân bằng đèn pha tự động, dẫn đến các hiệu ứng bất lợi cho người sử dụng và các đối tượng tham gia giao thông khác.

Chi phí sử dụng cao và độ tin cậy thấp

Hệ thống chiếu sáng dùng đèn xenon chính hãng rất bền. Trái lại, nhiều bộ đèn xenon Trung Quốc bị trục trặc ngay trong năm đầu tiên như bật không lên ngay, đèn bị nhấp nháy và cuối cùng là bị “chột mắt” [hỏng một bên]. Nguyên nhân chủ yếu là do bộ chấn lưu [ballast] làm bằng vật liệu rẻ tiền và bị lược bớt linh kiện nên chỉ chịu được điện áp khởi động 25.000 V trong thời gian ngắn.

Tệ hơn, nếu dùng đèn xenon Trung Quốc ở chế độ pha thì mỗi khi nháy đèn, bộ chấn lưu [ballast] và bộ khởi động [ignitor] lại phải ngắt mạch và khởi động lại. Việc đóng ngắt mạch liên tục càng làm cho loại đèn này nhanh hỏng hơn. Chi phí thay chấn lưu cũng không rẻ, thường là gần một triệu đồng một bộ. Đó là chưa nói tới các phiền toái và nguy hiểm có thể xảy ra trên hành trình nếu đèn bị hỏng bất ngờ. Do có nhiều chi tiết điện tử phức tạp với điện áp cao nên khả năng sửa chữa đèn xenon trên đường hoặc ở xa các đô thị rất khó khăn. Người điều khiển xe cũng có thể bị cảnh sát giao thông phạt từ 300.000 đến 500.000 đồng nếu đèn nhấp nháy, chột một bên hoặc không sáng.

[Theo Ôtô Xe máy]

Từ lâu đèn Led thường chỉ được trang bị trên xe cỡ trung, thường được gọi bằng những danh từ mỹ miều. Nhưng một chiếc xe hạng A+ giá rẻ lại được trang bị loại này mà còn là Bi-Led. Vậy đèn pha có bao nhiêu loại, tại sao một số loại cao cấp lại xuất hiện trên xe giá rẻ.

Hiện nay, công nghệ chiếu sáng trên xe hơi được chia là 4 loại chính là: halogen, xenon, led và laser. Trong mỗi công nghệ là được chia ra các nhanh rẻ riêng biệt, và có thay thế, nâng cấp thay thế với nhau theo phương thức đan xéo, ví dụ như có thể gắn bóng Led vào chóa xenon, hay bóng Led gắn vào bi - halogen.

Đèn halogen

Là công nghệ lâu đời, truyền thống và phổ biến nhất của các dòng xe phổ thông hiện nay. Loại đèn này sử dụng dây tóc vonfram, được đốt đến 2.500 độ C để tạo ra ánh sáng. Hiện nay, công nghệ phát triển người ta thường bổ sung thêm một số loại khí như argon, nitơ cho hiệu quả phát sáng tốt hơn.

Tuy nhiên Halogen chỉ là dạng sinh nhiệt để phát sáng nên hiệu qua thực sự chưa cao, tổn thất điện năng nhiều và tuổi thọ ngắn chỉ khoảng 1.000 giờ và độ sáng giảm dần theo thời gian.

Nhưng ưu điểm lớn nhất là do nhiệt độ màu chỉ khoảng 3.500 độ K cho ánh sáng vàng, nên cực kì hiệu quả khi đi dưới mưa, sương mù dày, giá thành rẻ, dễ lắp đặt. Thế nên những xe tải, xe chở hàng khu vực cao nguyên vùng tây bắc thường xuyên có sương mù vẫn rất ưa chuộng loại đèn này.

Để tăng hiệu quả phát sáng hơn, ngày nay người ta thường sử dụng các bi cầu - projector để cho ánh sáng được gom lại có đường cắt đẹp, hiệu quả phát sáng tốt hơn so với sử dụng loại chóa thông thường.

Đèn xenon

Đèn xenon hay còn gọi là HID [High Intensity Discharge]  ra đời năm 1991, cho cường độ sáng cao hơn, tuổi thọ dài hơn ít nhất gấp 3 lần đèn halogen và ít tỏa nhiệt hơn. Nhiệt độ màu rơi vào khoảng 4.300 - 5.500 độ K tức gần với ánh sáng ban ngày. Đèn Xenon cho ra ánh sáng trắng - xanh có thế gây lóa mắt người đối diện.

Về sau, người ta sử dụng các bi cầu - projector để tập trung ánh sáng lại, hạn chế chói mắt xe đối diện. Tuy nhiên nhược điểm của loại đèn này là cần một nguồn điện lớn để khởi động rồi sau đó cần rất ít điện năng để duy trì độ sáng. Chính vì thế người ta buộc phải thêm một bộ ballast để kích sáng lên nhanh nhất.

Để có một bộ đèn xenon hoàn chỉnh cần có bộ ballast chất lượng cao tránh rò rỉ điện, bi cầu tốt để đảm bảo gom sáng, và bóng xenon cùng hệ thống dây điện tốt thế. Từ đó đẩy giá thành lên cao trung bình khoảng 8-10 triệu cho một bộ đèn hoàn chỉnh hiệu năng tốt, ổn định.

Vì phải tốn thời gian để kích sáng, nên người ta thường áp dụng đèn xenon để làm đèn chiếu gần và đèn Led để chiếu xa để cân bằng 2 yếu tố hiệu quả khi đi dưới mưa và phát sáng tức thì khi đá pha.

Đèn Led

Là công nghệ làm mưa làm gió trong thời gian gần đây bởi nó có rất nhiều ưu điểm như nhỏ gọn, lắp đặt dễ như bóng dây tóc, hiệu năng gấp nhiều lần bóng xenon đồng thời gần như sáng ngay tức khắc khi bật đèn. Bởi nó phát sáng thông qua các diode nhỏ khi có dòng điện kích thích và chỉ cần một lượng điện rất nhỏ để duy trì độ sáng.

Tuy nhiên, các diode không nóng nhưng mà mạch điều khiển sáng lại cực kì nóng khi hoạt động, điều này gây rủi ro tiềm ẩn cho các chi tiết lắp ghép cạnh đó cũng như cáp kết nối. Đó là lý do tại sao đèn pha LED cần hệ thống làm mát giống như bộ tản nhiệt hoặc quạt để tránh hiện tượng tan chảy.

Tất nhiên không có gì là hoàn hảo, đèn Led nếu đặt trong chóa halogen sẽ dễ gây chói mắt dù là bật đèn chiếu gần do chóa phản xạ của halogen và Led khó tương đồng nhau từ đó dẫn đến hiệu quả phát sáng kém đi, đồng thời nhiệt độ màu cao, chủ yếu là ánh sáng trắng nên đèn Led hoàn toàn vô tác dụng trước mưa lớn, mặt đường ướt hay trong sương mù do sự phản xạ cản trở tầm quan sát của người lái.

Nếu những ai đang đi xe mà được trang bị hệ thống đèn halogen - projector thì có thể thay thế các bóng halogen sang đèn Led là có thể cải thiện độ sáng lên rất nhiều, nhưng bạn cần có một ít kiến thức cơ bản để thực hiện tránh việc đặt sai tim đèn.

Giá cả hiện tại của đèn Led rất đa dạng từ vài trăm ngàn tới vài triệu đồng, sự khác nhau nằm ở chất liệu hoàn thiện, hiệu năng sáng, tuổi thọ và chip Led điều khiển, thương hiệu sản xuất.

Đèn Laser

Đèn Led tiết kiệm điện, phát sáng tốt tầm chiếu xa có thể lên đến 650m nhưng đèn Laser còn hiện đại hơn hẳn khi cho ra luồng sáng mạnh gấp 1000 lần và chỉ cần 2/3 thậm chí 1/2 so với đèn Led.

Nguyên lý hoạt động tương đối phức tạp, tia laser được chiếu vào một thấu kính có chứa khí phốt pho bên trong, chất khí này sẽ bị kích thích và phát sáng. Nhược điểm lớn nhất là giá thành cao, hệ thống giải nhiệt cầu kì hơn chính vì thế đèn laser mới chỉ áp dụng trên một số mẫu xe đắt tiền, xe thể thao và siêu sang chưa thực sự phổ biển trên xe cỡ trung hay bình dân.

Lưu ý: Đối với những ai độ đèn led trên hệ thống halogen projector nên giữ lại bóng đèn gầm zin hoặc thay thế sang đèn Led có nhiệt độ màu K thấp khoảng 2.000 đến 3.3000 độ K để dùng khi trời mưa hoặc sương mù, nếu thay thế sáng Led trắng bạn sẽ không thể nào quan sát được mặt đường.