TIỂU LUẬN môn học điện – điện tử ô tô đề tài VEHICLE LASER LIGHTNING SYSTEM

Trong thực tế, một đèn chiếu gần LED thông thường được sử dụng, với tia laser được sử dụng để tạo ra điểm cực kỳ sáng và tập trung, được sử dụng cho đèn chiếu xa.. Cấu tạo của đèn lazer

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM



TIỂU LUẬN MÔN HỌC: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Ô TÔ

ĐỀ TÀI: VEHICLE LASER LIGHTNING SYSTEM GVHD: ĐỖ VĂN DŨNG

SVTH:

Hoàng Văn Tâm 20145601 Tống Nguyễn Lộc 20145118

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2022

MỤC LỤC

I Khái quát sự ra đời của đèn pha laze 3

1 Nguyên nhân ra đời 3

2 Đèn pha laze 3

3 Cấu tạo của đèn lazer 5

4 Nguyên lí hoạt động của đèn pha lazer 6

5 Ưu điểm và nhược điểm của đèn pha laze 6

6 Ứng dụng thực tế của đèn Bi-Led 7

I Khái quát sự ra đời của đèn pha laze

1 Nguyên nhân ra đời

Khi chúng ta nghĩ về bước tiến trong tương lai của công nghệ ô tô, đèn pha thường không phải là điều đầu tiên xuất hiện trong tâm trí chúng ta Động cơ, tiết kiệm nhiên liệu và việc chuyển sang sử dụng năng lượng điện đều được quan tâm nhiều hơn Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là không có hàng nghìn kỹ sư trên khắp thế giới đang làm việc để cải thiện chất lượng chiếu sáng ô tô ngày này qua ngày khác

Đèn pha chùm kín nhường chỗ cho các thiết kế hiện đại hơn sau khi các quy định được nới lỏng, trong khi bóng đèn chuyển từ halogen đơn giản sang xenon HID và gần đây là đèn LED Giờ đây, một công nghệ mới đã xuất hiện, với tia laser!

2 Đèn pha laze

Hình ảnh đầu tiên mà cụm từ “ đèn pha laze” gợi lên trong đầu là hình ảnh chum tia laze chiếu ra phía trước ô tô Rõ ràng, các chùm ánh sáng đơn sắc kết hợp tạo ra sự chiếu sáng kém bên ngoài một điểm cụ thể ở khoảng cách khá xa Rất may cho đôi mắt của chúng ta, đèn pha laze hoàn toàn không hoạt động theo cách này

Thay vào đó, đèn pha laze bao gồm một hoặc nhiều điốt laze trạng thái rắn gắn bên trong đèn pha Những tia laze xanh lam này được bắn vào một chất phốt pho màu vàng, tương tự như chất được sử dụng trong đèn LED trắng Điều này tạo ra ánh sáng trắng mạnh mẽ, rực rỡ, sau đó có thể dội lại từ gương phản xạ và ra khỏi đèn pha về phía đường Đèn pha laser được chế tạo theo cách này có một số lợi

ích Chúng tiết kiệm năng lượng hơn so với đèn LED phát ra cùng một lượng ánh sáng, đồng thời cũng tiết kiệm không gian hơn

Chiếc i8 tương lai của BWM là một trong những phương tiện đầu tiên xuất xưởng với công nghệ đèn pha laser

Đèn pha laser vẫn là một công nghệ non trẻ, cho đến nay chỉ xuất hiện trên một số

xe BMW, Audi và một số loại xe chọn lọc khác Công nghệ của BMW được phát triển với sự hợp tác của các chuyên gia chiếu sáng OSRAM Trong thực tế, một đèn chiếu gần LED thông thường được sử dụng, với tia laser được sử dụng để tạo

ra điểm cực kỳ sáng và tập trung, được sử dụng cho đèn chiếu xa Điều này có thể

cung cấp khả năng chiếu sáng xa tới 600 mét phía trước xe, gấp đôi so với đèn pha LED thông thường Đèn sử dụng tia laze indi gallium nitride ban đầu được sử dụng trong máy chiếu với mức công suất trên 1 watt Một trong những thách thức trong việc triển khai công nghệ như vậy trong môi trường ô tô là nó cần phải hoạt động ở nhiệt độ khắc nghiệt Mặc dù laser nghiên cứu và con trỏ laser chủ yếu có thể được

sử dụng ở nhiệt độ phòng thông thường, nhưng đèn pha ô tô phải có khả năng chịu được mọi thứ từ 40 độ C đến 50 độ C Rất may, hiệu quả cao của laser có nghĩa là

nó không tỏa nhiệt quá lớn của riêng nó để làm phức tạp thêm mọi thứ Các thách thức kỹ thuật khác liên quan đến việc điều chỉnh gói quang học cho môi trường có

độ rung cao, gồ ghề được tìm thấy trong ứng dụng ô tô Cũng như với bất kỳ thiết

bị nào như vậy, điều quan trọng là phải đảm bảo rằng người dùng cuối không thể tiếp xúc với bức xạ laze có hại trong trường hợp xảy ra tai nạn hoặc trục trặc

3 Cấu tạo của đèn lazer

Đèn sẽ có luồng cộng hưởng có hoạt chất laser (là một chất có khả năng khuếch đại ánh sắc phát xạ cưỡng bức) và hệ thống dẫn quang cùng nguồn nuôi

Bi Laser của ô tô sẽ có một model nhỏ ở mỗi bên, phía trong là các diot laser Diot này sẽ phát ra chùm tia sáng laser đơn sắc xanh với bước sóng đến 450 nanomet

Các thấu kính sẽ hướng chùm tia laser về một bộ chuyển đổi phốt pho và biến chúng thành ánh sáng trắng với nhiệt độ màu từ 4500 – 5000 kevin, gần giống với ánh sáng ban ngày

4 Nguyên lí hoạt động của đèn pha lazer

Có thể nói đèn laser là một trong những phát minh hiện đại bậc nhất hiện nay và chúng được sử dụng để lắp đặt cho đèn ô tô Dựa trên nguyên lý khuếch đại ánh sáng bằng phản xạ kích thích Để đèn hoạt động người ta sử dụng tia laser chiếu vào thấu kính có chứa phốt pho màu vàng Khi bị kích thích chất khí này sẽ phát sáng, nhìn qua thấu kính bạn sẽ thấy tia sáng có màu trắng xanh

Tia laser với nguyên lý hoạt động là gom tụ 1 điểm chiếu thẳng tới, càng xa càng khuếch tán Vì thế tia laser có thể chiếu xa với khoảng cách lên đến 0,4km Vậy nên đèn laser ô tô giúp cho tài xế quan sát dễ dàng hơn, góp phần đảm bảo an toàn khi lái xe

5 Ưu điểm và nhược điểm của đèn pha laze

Đèn laser hiện là loại đèn hiện đại nhất tính đến thời điểm hiện tại Loại đèn này có khả năng chiếu xa đến tới hàng trăm mét Ánh sáng tạo nên từ đèn laser dễ chịu, không gây chói mắt cho người đối diện

Đặc biệt thiết kế đèn laser giúp thu gọn diện tích đèn pha đáng kể so với việc dùng đèn Led Điều này góp phần làm giảm khối lượng xe Cùng với khả năng tiết kiệm năng lượng, tuổi thọ cao nên đèn laser ngày càng được sử dụng nhiều

Với cấu tạo đèn laser như vậy hiện nay người ta thường dùng chúng với nhiều mục đích khác nhau Phổ biến nhất chính là để chiếu sáng, lắp đèn laser cho ô tô, xe máy Khách hàng có thể tham khảo đèn Bi laser cho ô tô hay các loại sản phẩm khác

6 Ứng dụng thực tế của đèn Bi-Led

Đèn LED (viết tắt từ Light Emitting Diode) là loại đèn phát triển dựa trên công

nghệ chất bán dẫn Đây là loại đèn rất được ưa chuộng hiện nay Với nhiều ưu điểm về hiệu suất và thẩm mỹ, các nhà sản xuất ô tô phổ thông đang dần có xu hướng sử dụng đèn LED thay thế cho đèn Halogen

Một chủ xe Mercedes-Benz GLA 200 nâng cấp đèn Bi-LED Laser dù hệ thống đèn nguyên bản của xe khá tốt

Đèn LED có nhiều ưu điểm Dòng tiêu thụ nhỏ, tỏa nhiệt thấp hơn đèn Halogen Tuổi thọ, độ bền đèn đèm LED cũng cao, có thể lên đến 50.000 giờ Bóng đèn

LED cấu tạo nhỏ nên dễ dàng thiết kế, tạo hình trong bảng mạch Khả năng thắp sáng của đèn LED cực nhanh, chỉ một phần triệu giây

Nhược điểm đèn LED là rất nhạy cảm với nhiệt độ cao Khi gặp nhiệt độ cao, đèn LED dễ bị hỏng Do đó đèn LED cần bộ tản nhiệt để làm mát Chi phí sản xuất và lắp đặt đèn LED cao hơn đèn Halogen Đây cũng là lý do vì sao chỉ có xe phổ thông phiên bản cao cấp mới được trang bị bóng đèn pha LED, còn các bản tiêu chuẩn vẫn sử dụng bóng Halogen Cao cấp hơn, các dòng xe sang sử dụng bóng LED kết hợp với các Bi-Projector

Đây cũng loại đèn được nhiều chủ xe nâng cấp nhất hiện nay Một số dòng xe tiêu chuẩn có trang bị sẵn đèn LED nhưng lại không có hệ thống Projector gom sáng tập trung mà chỉ là các chóa đèn thông thường, điều này sẽ khiến ánh sáng tiêu chuẩn dù mạnh nhưng bị lan tỏa, không tập trung vào một khu vực cố định phía trước đầu xe

Để khắc phục điều này, người dùng có thể tham khảo sản phẩm Aozoom X-LED Pro là dòng đèn LED có tích hợp sẵn hệ thống Bi-Projector giúp tập trung ánh sáng, vốn chỉ có trên các dòng xe cao cấp, đây cũng là bộ đèn Bi-LED được nâng cấp phổ biến hiện nay, đã được nhiều người dùng đánh giá cao Chi phí cho một bộ đèn này rơi vào khoảng 9,5 triệu đồng

Đèn Bi-LED Laser hiện dễ tiếp cận hơn

Nhắc đến đèn pha Laser, nhiều người nghĩ ngay đến các dòng xe đắt tiền, được ứng dụng lần đầu trên BMW i8 với trị giá cả bộ đèn chính hãng lên tới hàng trăm triệu đồng Hiện nay người dùng thông thường khi sử dụng bất kỳ dòng xe nào cũng có thể tiếp cận một phần công nghệ này với giá khoảng 15 triệu đồng đối với thương hiệu Aozoom Omega Laser - được MT Group nhập từ Đài Loan, vừa tung

ra thị trường đầu năm 2021

Đèn LED-Laser Aozoom Omega có thể nâng cấp trên nhiều mẫu ô tô từ bình dân đến cao cấp

Cấu tạo bộ đèn Aozoom Omega Laser bao gồm bi Projector và bóng LED kết hợp Laser bên trong Phần đèn chiếu gần sẽ có 9 nhân Led công suất 62 watt, phần đèn chiếu xa sẽ thêm 3 nhân LED và 1 đèn Laser đảm nhận nhiệm vụ bổ sung ánh sáng

ở khoảng cách xa với công suất 65 watt, nhiệt màu 6.000K Đèn cũng có khả năng chống nước với chuẩn IP65

Như vậy, bộ đèn này không phải là đèn Laser hoàn toàn, thay vào đó có sự bổ trợ của hệ thống LED cao cấp Nhờ vậy giá thành để nâng cấp cho người dùng trở nên hợp lý và dễ tiếp cận hơn, phù hợp cho mọi dòng xe đang có trên thị trường

Trải nghiệm thực tế cho thấy, bộ đèn pha Bi-Laser Aozoom Omega có thời gian đáp ứng nhanh gần như tức thời khi khởi động Ánh sáng chiếu gần đặc biệt hiệu quả, gom sáng tốt và có đường cắt rộng cả hai bên nhờ bộ Projector vốn là thế mạnh của Aozoom, trong khi đó ánh sáng chiếu pha có độ sáng vừa phải nhưng khoảng cách chiếu rất ấn tượng lên tới cả trăm mét, phù hợp đi đường dài, cung cấp thêm tầm nhìn cho người lái

Chức năng gom sáng tập trung của đèn Bi-LED Laser Aozoom Omega giúp cung cấp ánh sáng hiệu quả nhưng "văn minh", không gây chói cho các phương tiện xung quanh

Việc thiết kế hệ thống chiếu xa có ánh sáng vừa phải nhằm vào mục đích không gây khó chịu cho xe ngược chiều, trong khi đèn chiếu gần lại được cung cấp nguồn sáng vượt trội nhưng đã được định hướng chiếu xuống mặt đường, không gây chói mắt Trong giới chơi đèn, đây gọi là ánh sáng "văn minh"

Với chi phí 15 triệu đồng cho một bộ đèn bB-Led Laser, rõ ràng không phải là mức giá rẻ nhưng hoàn toàn phù hợp với hiệu quả mà nó mang lại, cung cấp thêm giải pháp tăng sáng cho những người lái xe có nhu cầu khắt khe khi xe nguyên bản chưa đáp ứng được Hiện nay cũng Không ít người dùng nâng cấp một lúc cả hai

bộ đèn (bao gồm 4 Bi-LED, 2 bi mỗi bên) với chi phí hàng chục triệu đồng để ánh sáng mang lại hiệu quả hơn, điều này cho thấy nhu cầu nâng cấp ánh sáng cho xe hơi là cần thiết với nhiều chủ xe hiện nay

TÀI LIỆU THAM KHẢO

https://www.carbuyer.co.uk/car-technology/303880/what-are-laser-headlights

3 https://thanhnien.vn/do-den-xe-hoi-ngay-nay-cong-nghe-bi-led-laser-len-ngoi-post1273648.html