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LEDヘッドライト厳選コラム

LEDヘッドライトとHIDの寿命と起動速度の比較

投稿日:2016.08.09 HIDと比較

ヘッドライト用のLEDとHIDでは、寿命や起動速度にも違いがあります。 この場合の「寿命」とは、スイッチを入れても全く点灯しない状態ではなく、 一定以下の明るさを維持できなくなったときを指します。

また、「起動速度」とは、スイッチを入れてから最大光度に達するまでの時間を指します。 LEDとHIDがこれらに対してどのような性能を持っているかは、以下の通りです。

それぞれの方式が持つ個性を理解すると、 目的によりマッチするヘッドライトが選べます。

まずは、この2点における双方の違いを知っておきましょう。

いずれもハロゲンより長寿命だが、HIDよりもLEDが長く使える

 

ハロゲンバブルは、電球の中にフィラメントが入っており、ここに電気を流すことで光を得ます。
このため、フィラメントが断線すると、その後は一切使用できなくなります。

 

厳密には使用時間に応じて徐々に暗くなりますが、最後はフィラメントが切れることで 一気に機能しなくなるのがハロゲンバブルの特徴です。

 

これに対して、HIDやLEDのバブルは、バルブそのものが一気に使えなくなるということはありません。 使用に応じて徐々に暗くなるのはハロゲンバルブと同じですが、発光に必要な回路が正常であれば、 「さっきまで点灯していたのに今は点灯しない」という事態は起こりにくくなっています。

 

HIDやLEDには、フィラメントに相当するものが存在しないからです。
HIDやLEDは、ハロゲンバルブと発光の仕組みが全く異なります。 このため、劣化の過程や症状も大きく異なります。

 

HIDバルブの場合、劣化はバルブ内に注入されたガスが徐々に抜けることで進行します。 新品のHIDバルブには、設計の光度と発色が得られるよう整えられたガスが充填されています。 しかし、これが徐々に抜けると、発色が徐々に変化し、黄色や赤味を帯びてきます。

 

また、色のバランスが崩れるので光量が落ちることになります。

 

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LEDでもHIDでも、新品時に比べて光量が70%に落ちた時点が「寿命」とされます。 HIDの場合は、通常は2000時間ほどでこの70%に達するとされています。


これは、通常の使用では5年程度の使用期間となります。 ※)ハロゲンバルブの寿命は、約1000時間(3年)


これに対してLEDライトでは、約10000時間(15年)もの寿命を持っています。 ただし、これは適切な放熱が行われるという条件下でのものです。
冷却用のファンが付いたLEDヘッドライトでは、 ファンの故障がそのままLEDライトの不具合に直結します。


また、冷却ファンの代わりに大型のフィンを採用しているLEDでは、 ボンネット内で適切なエアフローが行われ、フィンによる冷却が十分に行われているか が重要になってきます。

 

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たとえば、夏の夜、高速道路で渋滞に遭遇したような場合、 自動車のボンネット内はかなりの高温になると思われます。





そんな状況でもキチンとした冷却を行えるかどうかは、 冷却ファンタイプ/フィンタイプのいずれでも、 LEDライトを導入する前に十分検討したい項目です。


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寿命を判断する症状


上記では、ハロゲンが約1000時間、HID2000時間、LED10000時間といったように、それぞれの寿命についてお話してきました。しかし、実際の寿命は、使用状況や車種によって違いがあり、必ずその寿命通り切れるわけではありません。また、光量が70%に落ちたら寿命と言っても、見た目で判断することはほぼ不可能でしょう。


そのため、どうしてもヘッドライトは「突然切れるもの」と感じてしまうのです。そこで、下記より、それぞれ寿命が近づいてきた際に現れる症状について、ご紹介していきますので、ヘッドライトが点灯しなくなって焦るようなことが無いよう参考にしてください。

ハロゲンバルブ


フィラメントが断線すると点灯しなくなるハロゲンバルブですが、寿命を事前に察知するのは非常に困難です。もっとも確実な判別方法は明るさ(光量)なのですが、バッテリーの劣化具合も明るさに関係してしまうため、単純に明るさだけで判別することは難しいでしょう。


強いて上げるとすれば、バルブのガラス部に付着した「黒ずみ」です。これも、比較的年式の新しい車種であればクリアレンズが採用されているため、バルブを目で見ることが可能ですが、ヘッドライトレンズにカットが入っているような場合は、取り外さなければバルブの状態を確認できません。


ハロゲンバルブを使用している場合は、車検ごとに交換するなど、ある程度交換サイクルを決めて、予防的に交換することをオススメします。


HID


HIDは、寿命が近づいてくるとわかりやすい症状が2つあり、1つ目はちらつきや点滅です。この症状がおこる原因は、バーナーではなくバラストやイグナイターといったバーナー以外の寿命が考えられます。


HIDは、キセノンガスが充填されたガラス管(バーナー)内にプラズマを放電することで発光させているため、上記でも触れているように、普通自動車の12Vを2万V以上に昇圧させ、さらに、安定的に高電圧バーナーに供給しなければなりません。


その役目を担っているのがバラストとイグナイターであり、精密機器であるバラストやイグナイターは、熱や振動などで劣化していきます。すると、安定的に高電圧が供給できなくなることで、HIDバーナーのちらつきが起こってしまうのです。


2つ目の症状は、光の色が変化することです。純正タイプのハロゲンに比べて、もともと色温度が高く青白い光に設定されていることが多いHIDですが、寿命が近くなるにつれてだんだんと色が変化していきます。


ハロゲンバルブがガラス管に着色することで色を変化させているのに対し、HIDはキセノンガス、水銀、ヨウ化金属など金属やガスの配合割合を調整することで光の色を変えており、トヨタやダイハツが多く採用している「D4タイプ」は、環境への負荷怪訝のために、水銀を使用していません。





そして、バーナーに充填されたガスが徐々に抜けていくことで、本来の配合バランスが崩れ、最初の頃よりも赤く(もしくは黄色く)なってきたり、青くなってきたりといった変化がおこるのです。使い始めて4年以上経ち、色も明らかに変わってきていると感じたら、そろそろ寿命と判断しても良いでしょう。


LED


フィラメントを発行させるハロゲン、キセノンガスを発行させるHID、そしてLEDは、発光ダイオードという半導体を発光させています。そのため、フィラメントの断線やガス漏れといった物理的な劣化がほとんどなく、条件が揃えば10000時間もの高寿命を実現しているのです。


LEDの寿命が近くなってくると現れる症状は、ちらつきや点滅です。LEDヘッドライトが点灯しなくなる原因は、LEDの発光部そのものというよりは、基板や制御回路の劣化や損傷であることがほとんど。LEDヘッドライトの中身は、簡単に言えば皆さんがこのページを見ている、スマートフォンやパソコンと同じなのです。


そのため、LEDは、HIDやハロゲンに比べて熱や振動に弱く、純正社外問わず、熱と振動にさらされる自動車用のLEDバルブには、熱と振動から守る工夫が施されています。とは言え、やはり工業製品である以上、徐々に熱や振動によるダメージが蓄積され、回路の断線や接触不良を起こすことで点灯しなくなってしまうのです。


高寿命で省電力が売りのLEDですが、唯一のデメリットは価格が少々割高であることでしょう。そのため交換にはある程度の出費は覚悟しなければなりません。そこで、少しでもちらつきなどを感じた場合は、点灯しなくなる前に交換しておくことが大切なポイントです。


瞬時に最大光度に達するLED

 

LEDとHIDでは、スイッチをONにしてから最大の光度に達するまでの時間が違います。

 

HIDは、バルブ内の放電で光を得るので、放電のために車両の電圧を2万V程度まで 高めなければなりません。この作業はバラストと呼ばれる機器が行いますが、バッテリ電圧である12vを 2万v程度まで昇圧するためにはある程度の時間がかかります。

 

HID式のヘッドライトが、スイッチをONにしてから一瞬のタイムラグの後に 点灯するのはこのためです。また、HIDでは、点灯後に発光が安定するまでに、さ らに数秒の時間が必要となります。

 

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一方、LEDの場合は、スイッチONから点灯までにHIDのようなタイムラグはありません。 電源ONの直後から最大光度を発せられるのがLEDライトの大きな特徴で、この反応の良さのために、 自動車ではストップランプへの導入が進んでいます。


ヘッドライトにおけるLEDの反応の良さは、ハイビームをコミュニケーションのツールとして使う場面で、 特に有効です。対向する車両に対して一瞬のハイビーム点灯(パッシング)で意思の伝達を行う場面は 頻繁にありますが、その場合、点灯に時間がかかるHIDではタイミングを逃す可能性があります。 LEDであれば、そのような心配はありません。





もっとも、最近のHIDにはパッシング対応を謳ったものもあります。 このような製品では、独自の技術によって起動スピードの高速化を実現しています。



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