De kenmerken en de levensduur van de verschillende autolichten

Als je weet hoe lang de verschillende autolampen meegaan, kun je anticiperen op het vervangen van dit accessoire. Dat biedt de bestuurder meer veiligheid, vooral wanneer die ’s nachts rijdt. Houd er rekening mee dat deze levensduur niet voor alle soorten lampen hetzelfde is. De levensduur varieert afhankelijk van de technologie, de omstandigheden, de gebruiksfrequentie en -duur, en de kwaliteit van de fabricage. Je moet dus uit de vele modellen de meest geschikte lamptechnologie kiezen: halogeen, xenon of LED. Dit moet je erover weten.

Halogeenlampen

De halogeenkoplampen zijn ouderwetse gloeilampen. Het is het oudste en populairste model. Ze werken net als de lampen die binnenshuis worden gebruikt, met een gloeidraad die licht produceert.

De halogeenlamp bestaat uit een glazen capsule. Binnenin zorgt een gas dat ‘halogeen’ wordt genoemd ervoor dat de interne temperatuur stijgt en dat er een chemische verbinding met wolfraam ontstaat, waardoor een helderder licht wordt geproduceerd. In het midden van de lamp zit een rechte gloeidraad van wolfraam, bestaande uit meerdere windingen die over een vooraf bepaalde lengte en diameter zijn opgestapeld, afhankelijk van de levensduur en het vermogen van de lamp: 35w, 55w, 60w, 65w, 100w, enz. Wanneer de spiraalvormige gloeidraad onder spanning staat, biedt deze een sterke weerstand aan de elektrische stroom, waardoor hij opwarmt en smelt. De wolfraamdampen vormen in combinatie met het halogeengas zo een zeer krachtig licht.

De gewone gloeilamp is een technologie die uit de auto-industrie dreigt te verdwijnen. De gloeidraad produceert namelijk ongeveer 90 % verloren warmte en slechts 10 % licht. De halogeentechnologie lijdt een groot energieverlies door rode en infrarode elektromagnetische golven. Dit verschijnsel ligt aan de basis van het hoge elektriciteitsverbruik en de korte levensduur. Deze traditionele gloeilampen hebben een levensduur van 200 tot 600 uur. Houd er rekening mee dat halogeenlampen ook erg kwetsbaar zijn en slecht tegen schokken en trillingen kunnen.

Xenonlampen

Van de verschillende autolampen worden xenonlampen vooral gebruikt in luxeauto’s. In tegenstelling tot halogeenlampen hebben xenonlampen geen gloeidraad. Ze gebruiken xenongas in plaats van een halogeengas, zoals jodium of broom. Xenon is een zeer zeldzaam gas op aarde, behoort tot de edelgassen en is inert bij de meeste chemische reacties.

De xenonlamp, of ontladingslamp, werkt op een complexe manier en kan niet functioneren zonder een elektronische regelmodule die ‘ballast’ wordt genoemd. Deze is voorzien van een veiligheidssysteem en fungeert als versterkende ‘starter’ en elektronische regelaar. Bij het inschakelen van de lamp genereert de ballast een elektrische ontlading van ongeveer 25 000 volt, die tussen de twee elektroden wordt aangelegd. Er ontstaat een elektrische boog die het xenongas in het kleine glazen bolletje ontsteekt, waardoor het zijn bijzondere, licht blauwachtige lichtkleur krijgt. Er wordt een stroom van 85V aangehouden om de elektrische boog op het vooraf bepaalde vermogen te behouden. Zo kun je het vermogen aanpassen om een meer of minder wit licht te krijgen, met een lichtblauwe of zelfs paarse tint, afhankelijk van de toegepaste stroomsterkte.

Dit verklaart de natuurlijke kleur van xenonkoplampen: ze geven blauw licht af, in tegenstelling tot halogeenlampen, die eerder geel licht geven. Bij halogeenlampen wordt de blauwachtig witte lichtkleur verkregen met behulp van een gekleurd filter dat in de fabriek rond de lamp is aangebracht.

Kortom, xenonlampen zijn een complexe technologie, maar waren in hun tijd een ware revolutie, zowel op het gebied van energie-efficiëntie en vermogen als van lichtkleur. Hun tint komt dichter bij daglicht dan die van een halogeenlamp. De xenonlamp verliest geen energie aan het verwarmen van een wolfraamgloeidraad: ze creëert alleen een elektrische boog om het xenongas te ontsteken, wat minder elektriciteit verbruikt. Xenonkoplampen gaan daardoor langer mee dan wolfraam-halogeenlampen: ongeveer 1 000 tot 2 500 uur voor xenon, tegenover slechts 200 tot 600 uur voor een halogeenlamp.

De belangrijkste eigenschap van xenon is de lichtintensiteit: 3 000 lumen bij een minimaal elektriciteitsverbruik van 35 W, tegenover slechts 1 500 lumen met een halogeenlamp die 55 watt verbruikt. De xenontechnologie biedt de bestuurder beter zicht en een helderdere lichtbundel. Houd er rekening mee dat xenonkoplampen weliswaar energie-efficiënt zijn, maar grote elektromagnetische verliezen hebben, vooral in het violette en ultraviolette spectrum.

Verschillende autolampen: LED-lampen

LED is de afkorting van de Engelse uitdrukking ‘Light-emitting diode’, of ‘lichtgevende diode’ in het Nederlands. Een LED-lamp is een opto-elektronisch systeem dat licht uitstraalt wanneer er elektrische stroom doorheen loopt. Het zet elektrische energie om in licht met een nauwkeurig chromatisch spectrum. In tegenstelling tot xenon en halogeen bevinden alle magnetische golven die door de LED worden uitgezonden zich in het voor het menselijk oog zichtbare spectrum.

De oorsprong van LED-koplampen

Oorspronkelijk waren koplampen met LED-technologie voorbehouden aan supersportwagens en auto’s uit het absolute topsegment: Audi, Lexus, enz. Soms werden ze alleen gebruikt voor dagrijverlichting, richtingaanwijzers, achteruitrijlichten en remlichten. Sinds 2020 worden ze echter steeds vaker gebruikt in zogenaamde ‘standaardauto’s’. Steeds meer voertuigen bieden de full-LED-optie aan, wat betekent dat de volledige verlichting van de auto uit LED’s bestaat. Dat is begrijpelijk gezien het potentieel van LED-technologie. Deze technologie heeft een van de hoogste lichtopbrengsten ter wereld, reageert binnen een duizendste van een seconde en ziet er prachtig uit. Het enige nadeel voor autofabrikanten: de kosten zijn hoger dan die van een auto met halogeenlampen.

Sinds LED’s gemeengoed zijn geworden en de techniek vooruit is gegaan, hebben LED-autolampen een enorme sprong voorwaarts gemaakt. Ze zijn niet te vergelijken met de eerste LED-lampen die op de markt kwamen! Denk maar aan de eerste generaties LED’s die als aftermarketproducten werden verkocht. Deze LED-lampen waren uitgerust met COB-chips (Chip on board), die een hoge lichtopbrengst boden (100 Lm/W). Toch zorgden ze niet voor goede wegverlichting met dimlicht of grootlicht, omdat het licht van de COB-chips een te brede hoek had.

De meeste COB-LED’s die destijds werden verkocht, maakten het leven van mensen die het ongeluk hadden een auto met deze LED’s tegen te komen tot een ware kwelling. Verblinding was onvermijdelijk, zelfs met dimlicht! Het licht was zo diffuus en onnauwkeurig dat het een zeer groot gebied tot aan de boomtoppen kon verlichten, zonder de essentiële zones goed te verlichten. Daardoor werd er maar heel weinig licht op de weg gericht, waren obstakels minder goed zichtbaar, was de verlichtingsafstand korter en was het onmogelijk om de technische keuring te doorstaan. Deze onbevredigende verlichting heeft in het begin sterk bijgedragen aan de slechte reputatie van aftermarket-LED’s.

LED-technologie vandaag

Tegenwoordig zijn LED-koplampen van zeer hoge kwaliteit. Ze zijn meestal uitgerust met CSP High Power-chips van de nieuwe generatie, waarvan de meeste de grens van 100 Lm/W overschrijden en tot 180 Lm/W halen. De meest geavanceerde CSP-technologie is van het PIG-type (fosfor in glas). Deze bestaat uit ultrakrachtige en nauwkeurige mini-LED-chips, die via een eutectische verbinding op een PCB-kaart van zeer hoge kwaliteit zijn aangebracht. Een beperkte en nauwkeurig afgebakende lichthoek zorgt voor zeer precieze verlichting en een ultrahoge optische dichtheid. Een ware revolutie in de wereld van autoverlichting.

Sommige LED-lampen hebben een zeer hoge lichtstroom: tot 7 500 lumen bruto en 3 900 lumen gemeten onder reële omstandigheden, bij een elektriciteitsverbruik van slechts 45 watt. Ter vergelijking: een halogeenlamp van 100 W, die veel verbruikt, levert 2 200 lumen in de praktijk. Het lichtvermogen van een xenonlamp van 35 W bedraagt ongeveer 3 000 lumen in de praktijk, en sommige moderne LED’s halen ongeveer 5 000 lumen in de praktijk.

Warmtebeheer: een echte uitdaging

De grootste uitdaging bij LED-autolampen is het warmtebeheer. Tijdens het gebruik produceert een LED-chip in de kern veel warmte. Een bekend verschijnsel, het ‘Auger-effect’, voert een deel van de energie af in de vorm van warmte. Bij krachtige LED-lampen is dit verschijnsel nog sterker. Daarom ontwikkelen onderzoekers in laboratoria tal van koelsystemen die in LED-lampen worden geïntegreerd.

Er zijn twee soorten koeling, afhankelijk van het lichtvermogen van de LED-lamp:

• Passieve koeling, voor LED’s met een laag vermogen. Meestal gebruiken ze een koelsysteem met meerdere aluminium koelribben of koperen vlechten met een zeer fijne structuur.
• Actieve koeling, bedoeld voor LED’s met een zeer hoog vermogen, waarbij gebruik wordt gemaakt van ventilatoren in combinatie met ‘Cooling Tube’-systemen met supergeleidende vloeistofkoeling.

De sleutel tot een maximale levensduur van een LED is rechtstreeks verbonden met het vermogen om warmte af te voeren. Goede koeling verlengt de levensduur en verhoogt het lichtvermogen van de LED. Het is belangrijk om te vermelden dat LED-lampen het langst meegaan. Hun levensduur varieert van 2 000 tot 5 000 uur. Dat is voldoende om de volledige levensduur van veel voertuigen te overbruggen, wat betekent dat je de LED-lampen misschien nooit hoeft te vervangen. Ze verbruiken minder energie dan conventionele systemen, waardoor ze aantrekkelijk zijn in gebruik.

Halogeen, xenon of LED: je kent nu alle kenmerken en de levensduur van de verschillende autolampen.