ERDŐSY Dániel1, TÓTH Lajos 2
1tanszéki mérnök, elkedani@uni-miskolc.hu
1Miskolci Egyetem, Elektrotechnikai és Elektronikai Intézet, H-3515 Miskolc-Egyetemváros
2egyetemi docens, Ph.D.
elklll@uni-miskolc.hu
2Miskolci Egyetem, Elektrotechnikai és Elektronikai Intézet, H-3515 Miskolc-Egyetemváros
Kivonat: Rengeteg féle gépjármű izzó kapható napjainkban, többféle gyártó, különböző változatok. Az ide kapcsolódó szabványok [1] erősen megkötik a gyártók kezeit, azonban még így is jelentős eltéréseket tapasztalhatunk az árak és a teljesítmény között. A cikk az azonos típusú izzók különböző mérési lehetőségeit taglalja, amely alapján a feltételezhető különbségekre fény derül. A halogén fényforrások mérése mellett néhány LED-es fényforrás is vizsgálatra került.
Kulcsszavak: gépjármű izzók, izzók mérése, világítástechnika, halogén izzók, LED-es fényforrások
Abstract: There are thousands of different bulbs for vehicles on the market, from different manufacturers, several variants. Standards strict what can be manufactured [1], but due to nowadays market behaviour, many differences can be detected between the different bulbs and prices. This article is about measuring these bulbs in a way, that a proper comparison can be done based on the results. Among halogen bulbs, some LED lightsource is under inspection.
Keywords: car bulbs, measurement of light bulbs, lighting technology, halogen bulbs, LED lightsources
1. IZZÓ FEJLESZTÉS LEHETŐSÉGEI, AZ IZZÓK KIVÁLASZTÁSA
Igazán jó lenne arról írni, hogy hogyan cserélhetjük ki a régi halogén lámpáinkat LED-esre, de sajnos erre igazán kevés a lehetőség [2,3]. A fejlesztési lehetőségek száma korlátozódik, de a jobb látás érdekében így is bőven akadnak alternatívák. Egyrészt a márkás, jó minőségű izzóval a gyártó garantálja a minőséget az izzó teljes élettartama alatt. A legtöbb komoly izzó gyártótól lehet prémium kategóriás izzókat kapni, amelyek képesek egy kevés plusz látást, vagy láthatóságot nyújtani vezetés közben.
A méréseink során H4, W5W és P21W izzókat teszteltünk. A tesztekhez a Lumenet Kft. és a LEDszaki.hu szponzorálta a szükséges halogén és LED-es fényforrásokat. Főleg Osram és Philips halogén izzókat kaptunk, többféle kategóriájú izzót teszteltünk. Gyári minőségű, emelt fényerejű, emelt fényerejű és emelt színhőmérsékletű, Xenon hatású, extra hosszú élettartamú, OFF-road emelt teljesítményű és LED-es fényforrások kerültek vizsgálat alá (1. ábra).
3 féle vizsgálatot végeztünk el: Fizikai és elektromos paraméterek mérése; Áramfelvételi és felkapcsolási karakterisztika mérése; Vetítési kép mérése.
102
1. ábra. A Lumenet Kft. (balra) és a LEDszaki.hu által szponzorált fényforrások 2. FIZIKAI ÉS ELEKTROMOS PARAMÉTEREK MÉRÉSE
A fizikai mérésekhez digitális tolómérőt használtunk, az elektromos paraméterek méréséhez készítettünk egy izzó foglalatot, amelyet könnye csatlakoztathatunk tápegységhez, mérőműszerhez (2. ábra).
2. ábra. Izzók foglalata banándugós csatlakozással
A meghajtáshoz egy nagy teljesítményű LED Driver tápegységet használtunk, amelynek kimeneti feszültségszintjét mindig úgy állítottuk, hogy az izzó előtt mérve a pontos mérési feszültséget kapjuk (12 V, 13,2 V, 13,5V, 14,4 V). A tápfeszültséget párhuzamosan kötött vezetékekkel kötöttük, ezzel is elkerülve a vezeték ellenállásából származó hibát. A feszültség mérésére digitális multimétert, az áram mérésére lakatfogót, illetve digitális multimétert használtunk. A mérési eredményeket táblázatban rögzített, az ott rögzített adatokat tovább számoltuk és kiértékeltük. A gyártói adatoktól való relatív eltérést mutatja a 3. ábra.
3. ábra. Felvett teljesítmény relatív eltérése a gyári tesztfeszültségeken
Mivel a szabvány pontosan előírja mind a teljesítmény értékeket, mind a fizikai méreteket, a gyártók inkább alulról közelítik ezeket, emiatt lehet az, hogy az adatlapon megadott értékektől mindkét esetben eltéréseket tapasztaltunk. Jól észrevehető volt, hogy ahogy növeltük a feszültséget, úgy növekedett a felvett teljesítmény is, ezzel egyidőben az élettartam is csökkent, de ennek mérésére nem volt módunk. A LED-es fényforrások természetesen jóval kisebb teljesítményt vettek fel a halogénekhez képest. A fizikai paraméterek ugyan eltértek a gyári
-70%-60%
-50%
-40%-30%
-20%-10%10%20%0%
Távolsági Tompított
H4 W5W P21W
103
értéktől, de az izzószál helyzete a foglalathoz képest (amely a legfontosabb), mindegyik izzónál pontosan ugyanott volt. A lezáró üvegbura vége miatt voltak eltérések.
3. ÁRAMFELVÉTELI ÉS FELKAPCSOLÁSI KARAKTERISZTIKA MÉRÉSE
A mérés célja a felkapcsoláskori áram és fénykibocsátási karakterisztika mérése. Ehhez a Conrad által biztosított söntellenállást használtuk, valamint a fény méréséhez egy LDR-en alapuló fénymérő eszközt készítettünk (4. ábra). Oszcilloszkóp Single módja segítségével az áramfelvételhez triggerelve mértük a kétféle értéket. Ezeket az értékeket az oszcilloszkóp gyári programjával rögzítettük, majd később egy hasonló programban dolgoztuk fel.
4. ábra. Fényerősség mérő kapcsolás
1. táblázat. Áramfelvételi és fénykibocsátási karakterisztika mérési eredményei
Ssz. Típus Foglalat Izzószál Imax [A] Iáll [A] Tmin [ms] Tmax [ms]
Megjegyzés: Imax – áramfelvételi csúcsérték; Iáll – állandósult áramfelvétel; Tmin – legkisebb mért fény megjelenésének ideje; Tmax – teljes fényerősség elérésének ideje.
Jelentős különbségeket lehetett még a halogén izzók között is mérni, azonban a legszembetűnőbb a LED-es fényforrások igen gyors bekapcsolása. Néhány esetben nem tudtuk kimérni a bekapcsoláshoz képest történő késést. Ennek az értéknek főleg fénykürt használatakor, illetve a féklámpák felkapcsolásakor van jelentős szerepe [4].
4. VETÍTÉSI KÉP MÉRÉSE
Ennél a mérésnél egy valódi (Opel Astra F Caravan) autó világító berendezéseivel hoztunk létre sötét helyiségben, a fényszóróktól 5 m-re vetítési képet. A vetítés helyén többféle mérési
104
pontot definiáltunk, amelyet fényerősség mérővel és egy általunk írt programmal mértünk. A program kiolvassa és eltárolja az aktuális mérési pontban mérhető fényerősség értékeket, későbbi kiértékeléshez. A mért érteket táblázatban rögzítettük, ott pedig diagramok és statisztikai módszerek segítségével értékeltük ki.
5. ábra. Tompított fényszórók fényerőssége a mérési pontokon
Jelentős különbségeket lehetett tapasztalni a különböző izzók között, a drága, emelt fényerejű izzók valóban kissé kiemelkedtek, míg a LED-es fényforrásoknál merész eltéréseket figyeltünk meg. Távolsági üzemmód esetén a különbségek felerősödtek, annál a mérésnél a LED-es helyettesítők kudarcot vallottak.
Összességében elmondható, hogy valóban tudnak plusz teljesítményt nyújtani a prémium izzók, de némelyik típusnál az ár/érték arány nincs összehangban. Ezek a mérések természetesen csak összehasonlításra alkalmazhatók, mivel nem szabványos mérési körülményeket valósítottunk meg.
5. KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS
A méréshez szükséges izzókat a Lumenet Kft., valamint a LEDszaki.hu szponzorálta, ezen felül a méréshez szükséges söntellenállást a Conrad biztosította számomra. Ezúton is köszönöm nekik a nagylelkű támogatást, az izzók és a söntellenállás nélkül nem jöhetett volna létre ez a diplomamunka.
„A cikkben/előadásban/tanulmányban ismertetett kutató munka az EFOP-3.6.1-16-2016-00011 jelű
„Fiatalodó és Megújuló Egyetem – Innovatív Tudásváros – a Miskolci Egyetem intelligens szakosodást szolgáló intézményi fejlesztése” projekt részeként – a Széchenyi 2020 keretében – az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg”
“The described article/presentation/study was carried out as part of the EFOP-3.6.1-16-2016-00011
“Younger and Renewing University – Innovative Knowledge City – institutional development of the University of Miskolc aiming at intelligent specialisation” project implemented in the framework of the Szechenyi 2020 program. The realization of this project is supported by the European Union, co-financed by the European Social Fund.”
6. FELHASZNÁLT IRODALOM
[1] D. Á., GYÖRGY, D. K., GÁBOR, D. A., ÁKOS, N. ZOLTÁN, V. Á., LÁSZLÓ: Jármű optika.
Budapest: BME MOGI, 2014.
[2] P., ÁDÁM et al., Járművillamosság. Budapest: Műszaki könyvkiadó, 1979.
[3] J., NAGY, K., POPPE, T., LANTOS, A., ARATÓ, B., TÖRÖK: Világítástechnikai kislexikon.
Budapest: Világítástechnikai Társaság, 2001.
[4] K., POPPE, J., BORSÁNYI: Világítástechnika I. Budapest: BMF KVK 2024, 2003.
0
Osram Original Line H4, W5W Osram Cool Blue Intense H4, W5W
LT1302 CSP LED H4, Lianfa W5W Osram Night Breaker Silver H4, Original Line W5W Osram Night Breaker Laser H4, CB Intense W5W Philips WhiteVision H4, W5W
C6 (SA478) COB LED H4, Osram LEDriving W5W Osram Ultra Life H4, Philips V+ W5W Osram Cool Blue Boost H4, Osram LEDriving W5W
105