Budowa reflektora/lampy. Elementy składowe: Źródło światła. Odbłyśnik. Dodatkowe elementy kształtujące strumień światła (ewent.)

Transkrypt

1 Budowa reflektora/lampy Elementy składowe: Źródło światła Odbłyśnik Dodatkowe elementy kształtujące strumień światła (ewent.) Elektrotechnika w środkach transportu 39

2 Podstawowe wielkości fizyczne Jednostka fotometryczna vs. jednostka energetyczna Moc źródła światła Strumień świetlny Natężenie źródła światła (światłość) Natężenie oświetlenia Elektrotechnika w środkach transportu 40

3 Podstawowe wielkości fizyczne Moc źródła światła P [W] iloczyn napięcia i natężenia Strumień świetlnyф[lm] całkowita moc źródła światła wywołująca określone wrażenie wzrokowe Elektrotechnika w środkach transportu 41

4 Podstawowe wielkości fizyczne Wielkości energetyczne vs. wielkości fotometryczne Elektrotechnika w środkach transportu 42

5 Efektywność źródeł światła Elektrotechnika w środkach transportu 43

6 Podstawowe wielkości fizyczne Światłość (natężenie) źródła światła I [cd] Stosunek strumienia świetlnego do kąta bryłowego [lm/sr] Natężenie oświetleniae[lx] Stosunek strumienia świetnego do pola oświetlanej powierzchni [lm/m 2 ] 1 mlx = 1 noks Elektrotechnika w środkach transportu 44

7 Temperatura barwowa Elektrotechnika w środkach transportu 45

8 Budowa reflektora/lampy Elementy składowe: Źródło światła Odbłyśnik Dodatkowe elementy kształtujące strumień światła (ewent.) Elektrotechnika w środkach transportu 46

9 Budowa reflektora/lampy Źródło światła: Żarówka żarnikowa Żarówka halogenowa Lampa wyładowcza (ksenon) Dioda Odbłyśnik: Paraboloidalny Wieloparaboloidalny Elipsoidalny Dodatkowe elementy kształtujące strumień światła (ewent.): Przysłona Soczewka Klosz Elektrotechnika w środkach transportu 47

10 Źródła światła Żarówka żarnikowa (klasyczna): Żarnik spiralny z wolframu Destrukcja żarnika odparowanie wolframu i osadzenie na powierzchni bańki (czernienie) Bańka dużych rozmiarów z mieszaniną azotu i argonu Kilka procent energii zamieniane jest na światło (reszta na ciepło) Mała żywotność Elektrotechnika w środkach transportu 48

11 Źródła światła Żarówka halogenowa: Spiralny żarnik z wolframu Bańka z gazem szlachetnym zawierającym związki jodu i bromu (tzw. halogenki) Przeciwdziałanie osadzaniu wolframu (halogenowy cykl regeneracji żarnika) halogen tworzy związek chemiczny z odparowanym wolframem, powstały związek rozpada się napowierzchni żarnika na wolfram i halogen Bańka o mniejszej objętości Elektrotechnika w środkach transportu 49

12 Źródła światła Lampa wyładowcza (ksenon): Zjawisko wyładowania w gazach gaz emituje światło (jonizacja gazu) Dwie elektrody napięciowe przyspieszenie jonów gazu w polu elektrycznym, powstała lawina jonów (prąd elektryczny) powoduje efekt świetlny Długość łuku elektrycznego 4-5 mm Bańka wypełniona gazem szlachetnym ksenonem (+ sole metali z grupy halogenów) ciśnienie kilkadziesiąt atm. Wysokie napięcie do zapalenia łuku (nawet 5-25 kv), a do jego utrzymania ok. 100 V Elektrotechnika w środkach transportu 50

13 Źródła światła Elektrotechnika w środkach transportu 51

14 Źródła światła Źródło diodowe: Złącze P-N Półprzewodniki N nośnik stanowią elektrony (ładunek ujemy) P nośnik stanowią dziury elektronowe (ładunek dodatni) Spolaryzowanie złącza przyłożenie dodatniego bieguna napięcia do P (płynie prąd dyfuzyjny) przeskok elektronu z wyższego na niższy poziom energetyczny i oddanie energii w postaci promieniowania Luminescencja zjawisko emisji fal świetlnych przez ciała (luminofory), wywołane inną przyczyną niż rozgrzanie do wysokiej temperatury (luminescencja nie jest promieniowaniem cieplnym) Elektroluminescencja luminescencja w ciałach stałych i gazach pod wpływem przepływu prądu (wyładowania, pola elektrycznego, fali elektromagnetycznej) Elektrotechnika w środkach transportu 52

15 Źródła światła Elektrotechnika w środkach transportu 53

16 Źródła światła Elektrotechnika w środkach transportu 54

17 Źródła światła Elektrotechnika w środkach transportu 55

18 Budowa reflektora/lampy Elementy składowe: Źródło światła Odbłyśnik Dodatkowe elementy kształtujące strumień światła (ewent.) Elektrotechnika w środkach transportu 56

19 Odbłyśniki Odbłyśnik paraboloidalny: Paraboloida powierzchnia opisana równaniem drugiego stopnia, która posiada jedną oś symetrii: Paraboloida eliptyczna Paraboloida hiperboliczna Elektrotechnika w środkach transportu 57

20 Odbłyśniki Odbłyśnik paraboloidalny: Paraboloida eliptyczna posiada dwie wzajemnie prostopadłe płaszczyzny symetrii, powstaje w wyniku przesunięcia jednej paraboli wzdłuż innej paraboli (ramiona obu parabol skierowane w tą samą stronę) Elektrotechnika w środkach transportu 58

21 Odbłyśniki Odbłyśnik paraboloidalny: Paraboloida hiperboliczna posiada dwie wzajemnie prostopadłe płaszczyzny symetrii, powstaje w wyniku przesunięcia jednej paraboli wzdłuż innej paraboli (ramiona skierowane w przeciwną stronę) Elektrotechnika w środkach transportu 59

22 Odbłyśniki Odbłyśnik paraboloidalny: Paraboloida obrotowa szczególny przypadek paraboloidy eliptycznej, powstaje w wyniku obrotu paraboli wokół jej osi symetrii Wycinek czaszy satelitarnej promienie padające równolegle po odbiciu skupiają się w jednym punkcie Powierzchnia cieczy wirującej w okrągłym naczyniu pod wpływem siły odśrodkowej i siły ciężkości Elektrotechnika w środkach transportu 60

23 Odbłyśniki Odbłyśnik paraboloidalny: Elektrotechnika w środkach transportu 61

24 Odbłyśniki Odbłyśnik paraboloidalny: Elektrotechnika w środkach transportu 62

25 Odbłyśniki Odbłyśnik paraboloidalny: Elektrotechnika w środkach transportu 63

26 Odbłyśniki Odbłyśnik paraboloidalny: Elektrotechnika w środkach transportu 64

27 Odbłyśniki Odbłyśnik wieloparaboloidalny: Kilka wycinków paraboloid o tym samym ognisku Możliwość doświetlenia i wygaszenia odpowiednich stref Wyeliminowanie przysłony Stosowanie wyłącznie żarówek jednowłóknowych Elektrotechnika w środkach transportu 65

28 Odbłyśniki Odbłyśnik wieloparaboloidalny: Elektrotechnika w środkach transportu 66

29 Odbłyśniki Odbłyśnik elipsoidalny: Elipsa Elipsoida - powierzchnia, której wszystkie przekroje płaskie są elipsami Elipsoida obrotowa powierzchnia powstała na skutek obrotu elipsy wokół ej osi symetrii (osi małej lub osi dużej) Elektrotechnika w środkach transportu 67

30 Odbłyśniki Odbłyśnik elipsoidalny: Źródło światła w jednym z dwóch ognisk elipsoidy Po odbiciu od powierzchni zwierciadlanej promień przechodzi przez drugie ognisko Soczewka płasko-wypukła skupia promienie w pożądanym kierunku Mechaniczna przysłona do uzyskania granicy światła-cienia Stosowane są żarówki halogenowe jednowłóknowe oraz ksenonowe Układ projektorowy (działanie podobne do rzutnika) Elektrotechnika w środkach transportu 68

31 Budowa reflektora/lampy Elementy składowe: Źródło światła Odbłyśnik Dodatkowe elementy kształtujące strumień światła (ewent.) Elektrotechnika w środkach transportu 69

32 Dodatkowe elementy Szyby: Szyby rozpraszające zespół pryzmatów i soczewek do kształtowania źródła światła Szyby gładkie funkcja zabezpieczająca i dekoracyjna Elektrotechnika w środkach transportu 70

33 Ekran homologacyjny Elektrotechnika w środkach transportu 71

34 Ekran homologacyjny Natężenie oświetlenia Punkty 75R i 50R - min 12 lx Elektrotechnika w środkach transportu 72

35 Inne rozwiązania Biksenon (reflektor dwufunkcyjny) pojedyncza lampa ksenonowa z ruchomą przesłoną: Światła drogowe Światła mijania Światła staniu pośredniego między drogowym a mijania Elektrotechnika w środkach transportu 73

36 Inne rozwiązania Dynamiczna automatyczna regulacja zasięgu świateł Elektrotechnika w środkach transportu 74

37 Inne rozwiązania Adaptacyjne źródła światła Elektrotechnika w środkach transportu 75

38 Inne rozwiązania Adaptacyjne źródła światła Elektrotechnika w środkach transportu 76

39 Inne rozwiązania Adaptacyjne źródła światła Elektrotechnika w środkach transportu 77

40 Inne rozwiązania Adaptacyjne źródła światła Elektrotechnika w środkach transportu 78

41 Inne rozwiązania System ALP (światłowody) 1 odbłyśnik elipsoidalny 2 lampa wyładowcza 3 koncentrator światłowodowy 4 światłowody 5 soczewki Elektrotechnika w środkach transportu 79

42 Inne rozwiązania System ALP (światłowody) MI - podstawowe światło mijania DR - podstawowe światło drogowe PL - oświetlenie pobocza lewego PP - oświetlenie pobocza prawego S - światło skupione dalekiego zasięgu P - oświetlenie przy złej pogodzie Elektrotechnika w środkach transportu 80

43 Inne rozwiązania Światła z pionową granicą światłocienia AHB (Volvo) / DLA (VW) Światła drogowe włączone w sposób ciągły przy określonej prędkości Rozpoznawanie pojazdów i oświetlenia infrastruktury drogowej Pionowa przysłona Elektrotechnika w środkach transportu 81

44 Inne rozwiązania Światła z pionową granicą światłocienia AHB (Volvo) / DLA (VW) Elektrotechnika w środkach transportu 82

45 Inne rozwiązania Laser półprzewodnikowy (dioda laserowa) Elektrotechnika w środkach transportu 83