Что такое пульсация светодиодных ламп?

Коэффициент пульсации светодиодных ламп

Светодиодные источники, благодаря своим высоким характеристикам, все больше выходят на первый уровень в освещении помещений, лестничных площадок и даже наружных территорий. При определении соответствия освещенности, которую дают эти лампы, возникает вопрос: а какой коэффициент пульсаций способны обеспечить эти источники света? Согласно требованиям СП 52.13330.

2011 для каждого вида производственных помещений установлены свои максимальные уровни пульсаций. Они колеблются в диапазоне от 10% до 20%, а в жилых комнатах вообще не нормируются. На упаковке светодиодных ламп параметра «коэффициент пульсации» просто нет.

Так как же без проведения светотехнических измерений можно определить, какие пульсации освещенности будет давать светодиодный источник? От чего зависят пульсации светодиода? Ответ прост: от пульсаций источника питания. Светодиод представляет собой малоинерционный прибор, который имеет 2 основных состояния: • есть излучение; • нет излучения.

В связи с этим одной из распространенных областей применения светодиодов является создание на их базе светодиодных экранов. Дело здесь в том, что яркость свечения этих элементов очень слабо зависит от поданного на них питающего напряжения.

Регулировка яркости свечения в таких конструкциях представляет собой не что иное, как регулировку скважности подаваемого на них сигнала. Этот же принцип используется в различных диммерах и регуляторах яркости светодиодных лент.

Реальные коэффициенты пульсаций светодиодных приборов Уровень и, как результат, коэффициент пульсаций светодиодных светильников является почти полным повторением уровня пульсаций их источников питания. Так, если светодиодный осветительный прибор запитан постоянным током, световой поток, исходящий от него, будет строго постоянным, и коэффициент световых пульсаций на его выходе будет равен нулю.

Специальная оценка условий труда

Если же светодиодные светильники запитаны от источника переменного тока, в зависимости от схемы их запитки, пульсации светового сигнала могут составлять от 1% до 30%.

Сравнительный анализ пульсаций различных источников света Для сравнения можно привести несколько цифр, характеризующих коэффициенты пульсаций, создаваемых разными источниками: • индукционные лампы – 1%-5%; • лампы накаливания (включая галогенные) – 5%; • люминесцентные лампы – 5%-40%.

Исходя из этого списка, можно понять, что светодиодные приборы способны дать коэффициент пульсаций, охватывающий весь диапазон пульсаций, в зависимости от того, какая используется схема их электропитания.

Возврат к списку

CЛУЧАЙНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:

  • Обучение по пожарной безопасности в РузеПрохождение обучения и инструктажа по пожарной безопасности (ПБ) обязательно на любом производстве и в любом учреждении – от детских садо…
  • Охрана труда обучение в ОдинцовоСотрудники предприятий, в обязанности которых входит охрана труда (ОТ), должны обладать обширными познаниями в инженерно-технической, соц�…
  • Промышленный альпинизмСовременная строительная индустрия активно осваивает высотное строительство. В связи с этим получают развитие новые профессии. Одна из ни…

Источник: https://vsout.ru/koeffitsient-pulsatsii-svetodiodnykh-lamp.html

Коэффициент пульсации светодиодных ламп и светильников. Лампы светодиодные без мерцания

ГлавнаяСветодиодЛампы светодиодные без мерцания

Огромным множеством преимуществ обладают полупроводниковые источники освещения, которые пользуются большим спросом среди населения. Одно из достоинств — это низкий коэффициент пульсации, например, у светодиодных лампочек.

Интересно, что формирование зрения бывает только при воздействии солнечных лучей и отсутствии сторонних факторов. Так как цивилизация развивается, человечеству понадобилось больше дополнительных источников освещения. По этой причине изобрели первые лампочки накаливания.

Далее из-за прогресса стали выпускаться более современные источники света. Однако совсем недавно ученые, исследуя, обратили внимание на такое явление, как пульсация, которая плохо сказывается на организме человека.

Из-за таких сведений в местах, где регулярно бывают люди, а также в детских учреждениях, запретили использовать некоторые виды лампочек. В этой статье мы расскажем, что собой представляет пульсация светодиодных ламп, почему она возникает и как исправить мерцание самостоятельно.

Причины возникновения мерцания

Практически все лампы формируют эффект мерцания. Для того, чтобы решить, как исправить эту проблему важно знать, почему пульсируют лампы. Дело в том, что частота мерцания или пульсации выше крайней частоты слияния мельканий, которые глаз человека не воспринимает напрямую как мерцающий световой поток.

Несмотря на это, негативное воздействие сказывается на самочувствии человека и вызывает повышенную утомленность.

Чем чаще происходит пульсация, тем большее влияние на организм: начинается головная боль, а также быстрая усталость, что приводит к рассеянности человека, и он не может сфокусировать внимание на работе.

Лампами накаливания образуется наиболее сильное мерцание.

По причине того, что мерцание в полной мере зависит от самого источника питания, в светодиодных лампах решили эту проблему с помощью применения драйвера, благодаря которому напряжение проходит в виде постоянного тока.

Все же не все изготовители стали использовать качественные драйверы, которые способны снизить уровень импульса до нужного значения. Поэтому изготовленный товар имеет низкую себестоимость и в то же время плохое качество.

Иногда бывает так, что при покупке, лампочка светит хорошо без мерцаний, однако со временем мерцание появляется. Это говорит о том, что качество данного продукта низкое. Поэтому при покупке необходимо обращать внимание, указан ли в технических характеристиках коэффициент пульсации. Соответственно такой осветительный прибор стоит дороже.

Подробности о коэффициенте пульсации

Главная причина мерцания заключается коэффициенте пульсации. Это безразмерная величина, которая выражается в процентах и отображает уровень колебаний освещенности при варьировании светового потока. Источник света является основой, которая подключается к переменному току.

Благодаря проведенным исследованиям выяснилось, что при 10% коэффициенте пульсации появляется стробоскопический эффект, а он представляет собой оптический обман зрения.

Появляется он из-за неправильного восприятия предметов, которые находятся в движении. Существуют нормы допустимой величины коэффициента пульсации.

Значение должно быть в рамках от 5% до 20% в зависимости от обстоятельств, при которых происходит зрительная работа.

В тех местах, где больше всего находятся люди, коэффициент не может превышать:

  • Дошкольные детские учреждения – 10%.
  • Места, где находятся компьютеры – 5%.
  • Образовательные учреждения – 10%.
  • Места, где осуществляются высокоточные работы – 10%.

Коэффициент пульсации может происходить и на производственных предприятиях, а также в складских ангарах, то есть в местах, где люди могут быть только какое-то время, и где исключена возможность возникновения стробоскопического эффекта.

Однако первый фактор способен привести к опасной ситуации, например, вращение детали может совпадать с мерцанием лампы.

Обратите внимание

В такой ситуации деталь будет казаться в неподвижном положении, а из-за этого может возникнуть опасная ситуация, которая приведет к производственному травматизму.

Такие нормы были установлены недавно, и только в последнее время стали усиленно контролировать их соблюдение. На большинстве предприятий, а также в учебных заведениях освещение не отвечает санитарным нормам. Поэтому в следствии проверок все стали улучшать качество освещения.

Как проверить уровень пульсации

Важно знать, как определить уровень пульсации в LED светильниках. Это можно делать с помощью коэффициента, который рассматривался выше. Однако только в том случае, если подключение светодиодных ламп было осуществлено к переменному току, учитывая схему питания. Коэффициент варьирует в диапазоне 1-30%, охватывается весь диапазон.

Следует сделать измерение, которое позволит определить коэффициент пульсации. При измерении нужно учитывать два фактора:

  1. Так, как при постоянном токе коэффициент нулевой, а соответственно мерцание отсутствует полностью, то измерение следует проводить при переменном токе.
  2. Проверку или измерение следует осуществлять специальными приборами, а не простой фотокамерой. Она только фиксирует сам факт мерцания, но не вычисляет его величину. Следует использовать устройства, которые способны преобразить излучение. Например, можно использовать пульсометр-люксметр или многоканальный радиометр, а также другие похожие приборы. Для дополнительных подсчетов можно подключать эти устройства к компьютеру, и с помощью программы сделать вычисление.

Светодиоды могут мерцать даже в выключенном положении. Такое явление можно увидеть невооруженным глазом, и оно вызывает у человека дискомфорт. Однако моргать они могут и во включенном состоянии, и визуально это не ощущается.

Поэтому следует знать, чем вредна пульсация светодиодных ламп. Такое мигание приносит большой вред, ведь невольно влияет на организм человека.

Если лампочка мигает при работе, человек утомляется, у него возникает подавленное состояние и бессонница, и конечно же это плохо влияет на зрение.

На видео ниже наглядно показывается, как производится измерение пульсации светодиодных ламп от известных производителей:

К сожалению изготовители редко указывают информацию, которая показывает коэффициент пульсации. Но для того, чтобы проверить в домашних условиях нужно проводить тесты, которые фиксируют само мигание. Можно проверить это явление двумя способами.

  1. Самый простой способ с использованием карандаша. Необходимо включить только тестируемую светодиодную лампу и быстро помахать перед ней карандашом. В случае если виден сплошной след карандаша, то все в порядке, однако если след распадается на отрезки, то значит, что импульсы присущи.
  2. Можно также использовать фотокамеру. Не всегда будет под рукой фотоаппарат, поэтому необходимо знать, как проверить телефоном, ведь большинство из них оснащены камерой. Итак, камеру следует держать на расстоянии 1 метра от тестируемой светодиодной лампочки, если мигание присуще, то на экране будут темные полосы.

На видео ниже наглядно показывается, как определить мерцание светодиодных ламп при работе:

Способы устранения мерцания

Следует знать, как избавиться от мерцания светодиодных ламп. Необходимо устранить старый конденсатор на другой с большей емкостью. Однако подобрать конденсатор нужно и по габаритам, и по рабочему напряжению старого устройства.

Конечно нужно знать, как устранить пульсацию, ведь в плате необходимо найти сам конденсатор, и уметь припаять новый. Все же этот вариант не всегда позволит полностью убрать проблему, однако нужно пробовать различные способы борьбы с ним.

Существует еще одна причина, по которой происходит мерцание при включении светодиодных светильников – это использование диммеров для регулирования освещения.

Важно

К сожалению не все светодиоды могут работать со светорегуляторами. Поэтому нужно использовать качественные светодиодные лапочки и перед покупкой читать их характеристику.

Более подробно о том, почему энергосберегающая лампа мигает в выключенном состоянии, можете узнать из нашей статьи.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, на котором показывается, как устранить пульсацию LED-лампочек:

Еще один эффективный метод устранения мерцания ламп демонстрируется ниже:

Теперь вы знаете, что такое пульсация светодиодные ламп, какие причины ее возникновения и как исправить мерцание своими руками. Надеемся, информация была для вас полезной и понятнойРекомендуем также прочитать:

samelectrik.ru

Рекомендуем прочитать:Чем вредны пульсации или мерцание монитора компьютера?Энергосберегающие лампы для дома – как выбрать самые лучшие из нихДешевые светодиодные лампы или дорогие. На чем экономим?

Интерес к полупроводниковым осветительным приборам объясняется их преимуществами, на которые указывают специалисты. Одно из наиболее важных – минимальная пульсация светодиодных ламп, а точнее излучаемого ими светового потока. Что это за показатель и какое влияние он оказывает на человека?

ВНИМАНИЕ К ПУЛЬСАЦИИ СВЕТА

Человеческий глаз формировался под действием солнечного света, поэтому воспринимает его лучше всего. Но с развитием цивилизации возрастала потребность в дополнительном освещении, которое давало возможность вести активную жизнь после наступления темноты. Сегодня даже представить трудно, как бы мы жили без осветительных электроприборов.

Читайте также:  Какое сечение кабеля нужно для 75 квт?

Не так давно самыми распространенными источниками искусственного освещения были лампы накаливания. Они давали теплый мягкий свет, но стоимость его была высока. Создание энергосберегающих осветительных приборов открыло возможности для экономии электроэнергии и средств на ее оплату.

Но после исследования влияния на организм люминесцентного освещения ученые обнаружили: эти светильники отличаются недопустимо высоким коэффициентом пульсации света, поэтому небезопасны для здоровья.

Совет

После замены электромагнитной ПРА на электронную удалось снизить этот показатель с 25 % до 15-20 %.

Но и это значение оказалось неприемлемым для детских учреждений и помещений, в которых постоянно находятся люди, работает компьютерная техника, совершаются производственные операции.

Какой коэффициент пульсации ламп можно считать нормой

Источник: https://led-set.ru/svetodiod/lampy-svetodiodnye-bez-mercaniya.html

Пульсация светодиодных ламп

11.07.2017

За относительно короткую историю электрического освещения (с середины XIX века – около 150 лет) мы уже привыкли использовать лампу накаливания, и она кажется нам естественной. Светит в ней раскаленный до яркого свечения металл, свет там такой же «физический», как, например, в костре или в печке. А он обладает естественными для нас свойствами – плавностью и инерционностью.

Искусственный свет и его пульсация

Раскаленный металл, уголь при горении светят непрерывно, потому что рабочее тело, излучающее свет, достаточно медленно разогрелось до температуры свечения и остыть мгновенно, то есть потерять свойство светимости, просто физически не может.

Кроме того, свет от таких источников является плавным и в смысле спектра: при горении ли, при свечении раскаленного металла или массивного газового шара, каким является Солнце, элементарными излучателями являются частицы, мечущиеся в тепловом движении, излучение которых является абсолютно хаотичным.

Результирующий спектр поэтому содержит все мыслимые частоты от инфракрасного до ультрафиолетового, и наш глаз к нему привык. И весь наш земной мир расцвечен всеми красками, что дает нам не только радость от созерцания красоты, но и способность ориентироваться и познавать мир и его объекты и обитателей.

Когда изобреталась лампочка, уже было выработано и переменное электрическое напряжение с частотой в 50 герц. Опыт использования его на таких лампах показал, что ее спираль, даже самая тонкая и легкая, остыть за доли секунды просто не в состоянии.

Поэтому лампочка накаливания и вошла в наш быт без каких-либо вопросов.

Она светит от напряжения, сто раз в секунду меняющегося от нуля до максимума, а на светимости это никак не отражается – для нас это свет непрерывный, естественный, хотя, быть может, кажется ближе к свету костра или свечи, чем дневного светила.

Ситуация изменилась, когда появились электронные способы извлечения света. Газосветная лампа холодная, и свет в ней производят электроны, бомбардирующие атомы очень разреженного газа. Светодиодные лампы твердотельные, но в них электроны тоже бомбят атомы (при электронно-дырочной рекомбинации) полупроводника, заставляя их выбрасывать кванты света.

Поток света уже зависит не от температуры массивного раскаленного тела, а от интенсивности такой бомбардировки, которую можно начать и прекратить в любой момент. Что и делают источники питания, как и прежде поставляющие переменное напряжение.

Это сразу стало заметно глазу, кроме того, свет от такой лампы чаще всего отличается и спектральным составом от любого света, исходящего от раскаленного источника.

В нем нет непрерывности по причине того, что атомы от удара электронов по ним испускают свет уже по квантовомеханическим законам, то есть строго дозированными порциями (квантами) определенных частот. Спектр получается линейчатым, наш глаз его воспринимает, только он уже не кажется естественным.

Во-первых, глаз различает его импульсность, картинка получается стробоскопической, то есть состоящей из множества отдельных кадров, которые производят вспышки света. Все вокруг то освещается, то гаснет в глубочайшем мраке (если нет других источников света). Такие отдельные кадры наш мозг все равно умеет сводить в единую последовательность, но на это уходит заметно больше энергии.

Во-вторых, неестественность спектра порождает и неестественность картины окружающего. При освещении монохромным светом мир перестает быть для нас узнаваемым.

Обратите внимание

Отсутствие многокрасочности порождает ощущение мертвого мира, мы не различаем многое из того, что привыкли определять по цвету.

И это тоже негативно действует на психику, которая тратит больше усилий на компенсацию этого недостатка в нашем информационном потоке.

По этим причинам сразу, как только был изобретен электронный свет, была поставлена задача сделать его более естественным.

  1. Люминофоры. Эта многочисленная группа веществ обладает свойством светиться под каким-либо воздействием и человечеству давно известна. Их и стали применять для замены электронного света на свет более естественный – люминофорный. Эти вещества могут поглощать «нехороший» квантовый свет и переизлучать его уже различными цветами и за более долгие промежутки времени. То есть «размазать» его по спектру и по времени. А значит, снизить и стробоскопичность, и монохромность электронного света.
  2. Использование источников постоянного напряжения для питания электронных светильников.
  3. Использование такой частоты работы светильника, которую глаз воспринимает как непрерывный свет. Исследования показали, что человеческий мозг видит мигание света выше частоты в 300 герц как непрерывный свет.

То есть эти проблемы считаются решаемыми. И промышленность сейчас выпускает лампы электронного света с более-менее приемлемым спектром излучения, а устройство управления питанием (драйвер), встроенное в лампу, заботится о постоянной для глаза светимости.

Но то, что прогресс в этой области заметен невооруженным глазом, говорит о том, что ресурсы для развития далеко не все еще исчерпаны.

А отсюда следует, что:

  • Лампы, которые будут продаваться завтра, скорее всего, будут значительно лучше тех, что продаются сейчас.
  • Одновременно продаются лампы с разнообразными качественными характеристиками.
  • Этими обстоятельствами могут пользоваться не очень добросовестные продавцы и производители.

Поэтому нужно уметь проверять качество световых приборов доступными средствами:

  1. Нужно всегда внимательно читать, что написано на упаковке, прежде всего – дату производства. Лампа, выпущенная год назад, скорее всего, окажется уже морально устаревшей.
  2. Покупать лампочки производителей, заботящихся о своей репутации и честно поставляющих в продажу качественную продукцию.
  3. Уметь прикинуть основные параметры ламп, чтобы убедиться, что:
    1. Лампа соответствует тому, что написано на упаковке.
    2. Лампа подходит именно вам для того места в системе вашего освещения, которое вы ей отвели.

Определение пульсаций светодиодной лампы

Важно иметь объективную оценку такого параметра, как пульсация лампы. Дело в том, что импульсы, посредством которых работает электрический ток в электронных устройствах, могут иметь некоторое разнообразие форм.

И эти формы по-разному могут восприниматься и воздействовать.

Вот, например, какими бывают импульсы в электронных схемах, но даже если условно считать их прямоугольными, нужно помнить, что у них могут быть разные параметры.

Электрические импульсы разной формы

Поэтому разработана единая характеристика – коэффициент пульсации, которая как раз и должна давать оценку воздействия на человека.

Замеряется прибором люксметр-пульсметр.

Принцип измерения следующий. Делаются многократные замеры освещенности с высокой частотой (1 000 герц и более), после чего выводится среднее значение освещенности за все время, а также величины освещенности максимальная и минимальная.

Далее вычисляется коэффициент пульсации по следующей формуле:

Значения коэффициента пульсации при равномерных импульсах света

Равномерные импульсы света прямоугольной формы, но немного разного вида дают вот такие, например, значения коэффициента пульсации.

Видно, что «глубокое гашение» осветительного прибора в паузах очень плохо влияет на коэффициент – даже увеличив в 3 раза интервал светимости лампочки, мы тем не менее не получим значение Kп меньше 50%.

А если, наоборот, увеличатся паузы между вспышками, то оно будет вообще выше 100%. Это очень плохо для глаз и мозга.

Видимо, самым лучшим из представленных будет последний вариант, потому хотя бы, что свет полностью не гаснет между импульсами. Во всяком случае, стробоскопический эффект будет не так заметен.

Введены в норму следующие значения Kп для различных помещений:

Источник: https://LampaGid.ru/vidy/svetodiody/koeffitsient-pulsatsii

Пульсация светодиодных светильников

Что такое пульсация светового потока? Какое влияние она оказывает на здоровье человека? Что такое коэффициент пульсации и как его вычислить?

Пульсация светового потока – это одна из характеристик искусственного освещения, показывающая частоту мерцания света. Количественной характеристикой пульсации служит коэффициент пульсации (Кп, %), равный отношению половины разности максимальной и минимальной освещенности за период в Люксах к средней освещенности за тот же период:

Важно

Согласно санитарным нормам и правилам, допустимыми являются значения Кп в диапазоне от 5 до 20%.

Рассмотрим с точки зрения коэффициента пульсации три самых популярных типа светильников: с лампами накаливания, люминесцентный и светодиодный.

Светильники с лампами накаливания как правило подключаются напрямую к сети переменного тока напряжением 220 Вольт и частотой 50 Герц. Частота изменения яркости свечения лампы накаливания составляет 100 Гц.

Коэффициент пульсации лампы накаливания определяется иннерционностью нити накаливания, т.е. тем, как быстро нить накаливания успевает нагреться и остыть за полупериод питающего напряжения.

Таким образом, чем мощнее лампа накаливания, и, следовательно, чем толще ее нить, тем меньше коэффициент пульсации.

Светильники с люминесцентными (газоразрядными) лампами, в отличие от традиционных светильников с лампами накаливания, работают исключительно от переменного тока, который необходим для формирования электрического разряда, служащего источником света в люминесцентной лампе. Это означает, что пульсация света неизбежна. Обладающий иннерционностью люминофор на стенках колбы несколько сглаживает пульсацию.

Коэффициент пульсации люминесцентного светильника сильно зависит от электрической схемы, управляющей его работой. В старых схемах были задействованы ЭмПРА – электромагнитные пускорегулирующие аппараты. Светильники, снабженные такими аппаратами, получали питание из 220-Вольтной сети частотой 50 Гц и пульсировали с частотой 100 Гц.

Сейчас на смену ЭмПРА пришли электронные пускорегулирующие автоматы – ЭПРА, преобразующие входную частоту питающей сети в частоты свыше 300 Гц (т.е. свыше тех частот, что фиксируют глаза и мозг человека). Качественные ЭПРА существенно снижают коэффициент пульсации.

Однако разные ЭПРА сильно отличаются друг от друга как с точки зрения общего качества исполнения, так и с точки зрения воздействия на пульсацию светильника.

Светодиодные светильники работают как от переменного, так и от постоянного тока. При работе от постоянного тока пульсация отсутствует.

Совет

При работе от переменного напряжения питания пульсация может быть сведена до минимума при помощи драйвера, преобразующего переменный ток в постоянный. Драйвер входит в состав любого светодиодного светильника.

Однако минимизировать пульсацию способен только качественный драйвер – в противном случае, она не будет сильно отличаться от пульсации люминесцентного светильника со старым ЭмПРА.

Подобрать светодиодные светильники

Влияние пульсации на здоровье человека

Человеческий глаз практически не различает пульсацию светового потока – мозг не успевает полностью обработать зрительную информацию, изменяющуюся с частотой свыше нескольких десятков Герц.

На этом свойстве зрения основывается принцип показа видеоизображений, где кадры меняются с частотой от 25 Гц и выше, а зритель воспринимает увиденное как единую картину, плавно изменяющуюся со временем.

Читайте также:  Что делать, если срабатывает узо без нагрузки

Тем не менее, по данным медицинских исследований, человеческий мозг фиксирует изменения информации, поступающей через органы зрения, вплоть до 300 Гц.

Такие изменения зрительной информации не воспринимаются на сознательном уровне, но оказывают значительное воздействие невизуального характера, причем это воздействие довольно-таки негативное: «жертва» ощущает необъяснимый дискомфорт, переутомление, головокружение даже в, казалось бы, комфортных и светлых комнатах.

Систематическое невизуальное воздействие света (например, на рабочем месте) может послужить косвенной причиной постоянного подавленного состояния, бессонницы, сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.

Пульсация светового потока свыше 300 Гц считается безопасной для здоровья человека. Во всяком случае, до сих пор никакого влияния на здоровье и самочувствие человека замечено не было.

Говоря о влиянии пульсации светового потока на здоровье и безопасность человека, нельзя не упомянуть о таком явлении, как стробоскопический эффект.

Обратите внимание

Стробоскопический эффект возникает тогда, когда частота мерцания светильника является кратной или совпадает с частотой движений деталей рабочего оборудования, из-за чего кажется, что те медленно двигаются в обратном направлении или не двигаются вообще.

Например, неподвижными могут казаться вращающийся вал фрезерного станка, работающая циркулярная пила, блок ножей мясорыхлителя и пр. Шума одного механизма, естественно, не будет слышно в общем производственном гуле. В результате ежегодно десятки тысяч рабочих лишаются конечностей (а иногда и жизни).

По итогам расследования производственных несчастных случаев «виновным» зачастую оказывается именно стробоскопический эффект. Стробоскопический эффект может возникнуть при коэффициенте пульсации в 10%.

В общем и целом, несмотря на то, что российские санитарные нормы допускают глубину пульсации до 20% (для некоторых помещений – до 10-15%), оптимальной для комфорта и безопасности человека была признана пульсация, чей коэффициент не превышает 4-5%. Такие показатели способны обеспечить только светодиодные светильники с качественным драйвером.

Пульсация и санитарные нормы

Источник: http://Diode-System.com/pulsatsiya-svetodiodnykh-svetilnikov.html

Мерцание светодиодных ламп

13.12.2017

Сегодня наиболее популярными среди потребителей являются светодиодные лампы, которые доказали свое превосходство над другими источниками света благодаря долгому сроку службы и энергоэффективности. Но не только такими положительными характеристиками обладают светодиодные источники света. Другим достоинством является низкий коэффициент пульсации.

Не так давно ученые выяснили, что пульсирование светового потока негативно сказывается как на зрении человека, так и на общем психологическом состоянии. Именно поэтому производители источников света стремятся снизить коэффициент пульсации.

Стоит отметить, что избавиться от мерцания светодиодной лампы Вы можете и самостоятельно, обладая знаниями о самом явлении пульсации и способах ее устранения.

Из-за чего возникает пульсация led-ламп?

Большая часть существующих на сегодняшний день источников света характеризуется наличием мерцания. Для решения данной проблемы очень важно обладать достаточными знаниями о природе пульсаций.

Главное негативное воздействие мерцаний – быстрая утомляемость человека.

Не всегда пульсация света может быть замечена человеческим зрением, поскольку ее частота превышает границу частот слияния мельканий света.

От частоты пульсаций напрямую зависит самочувствие человека, которое сопровождается головными болями, вялостью, усталостью, рассеянностью и невозможностью сосредоточиться на работе.

Устаревшие лампочки накаливания создают самые сильные и частые пульсации светового потока. Следовательно, само явление мерцания зависит именно от источника света.

В led-лампах используется драйвер, который контролирует подачу тока по цепи светодиодов. К сожалению, не все производители светодиодных источников света используют надежные драйверы, способные сократить пульсации до приемлемых показателей.

Лампочки таких изготовителей, как правило, отличаются низкой себестоимостью.

Нередки случаи, когда изначально лампа светит без пульсаций. Но с течением времени появляется мерцание, которое в дальнейшем усиливается. Вывод, который приходит сам собой, это низкое качество изделия и недобросовестность производителей. Во избежание таких ситуаций при покупке тщательно изучайте информацию на упаковке, где должен быть обозначен коэффициент пульсаций.

Что представляет собой коэффициент пульсаций?

Коэффициент пульсаций – это показатель, выражаемый в процентах и отображающий степень колебаний при изменении светового потока. Источник света и его особенности – главная причина появления мерцаний.

Опытным путем учеными была установлена допустимая величина данного коэффициента, которая варьируется в диапазоне 5-20%. Важно помнить о том, что конкретная величина напрямую зависит от обстоятельств работы зрения человека.

В дошкольных учреждениях, где находятся маленькие дети, коэффициент не должен превышать 10%. Рабочим местам с компьютерами соответствует световой поток с мерцаниями не выше 5%. В образовательных учреждениях максимальные пульсации – 10%.

На производственных предприятиях коэффициент пульсации допустим в том случае, если люди в том или ином помещении появляются кратковременно, а не в течение всего рабочего дня, и при этом исключена вероятность возникновения стробоскопического эффекта (оптический обман зрения, причиной которого является неправильное восприятие движущихся объектов). Данный эффект опасен тем, что на производстве предметы, находящиеся в движении, могут казаться в состоянии покоя, тем самым при контакте с ними возможно получение серьезных травм.

Нормирование коэффициента пульсации произошло не так давно и сегодня характеризуются высоким контролем со стороны санитарных норм. Периодически осуществляются проверки освещения специальными органами.

Способы проверки уровня пульсации

Определение уровня пульсации может осуществляться на основе коэффициента, о котором говорилось ранее. Но данный способ уместен тогда, когда светодиодный источник света был подключен к переменному току. Коэффициент в таком случае попадает в рамки от 1 до 30%.

Коэффициент пульсации определяется на основе определенных измерений, которые осуществляются с учетом таких факторов:

  • при постоянном электрическом токе коэффициент равняется 0, следовательно, мерцания нет. Таким образом, все измерения происходят при переменном токе.
  • все измерения необходимо проводить при помощи специальных приборов. Одним из измерительных устройств является пульсометр-люксометр, который подключается к компьютеру и способен производить вычисления быстро и с высокой точностью.

Светодиодные лампы могут продолжать мерцать даже в выключенном состоянии, что заметно даже без напряжения зрения. Такие частые мигания вызывают сильный дискомфорт и «давят» на глаза человека. При этом включенные лампы также продолжают мерцать, что уже не будет так сильно ощущаться.

Сегодня еще не все производители светодиодных источников света указывают в технических данных коэффициент пульсации. Поэтому многие осуществляют проверку в домашних условиях следующими путями:

Казалось бы, как можно проверить исправность лампы канцелярским прибором? Данный процесс происходит довольно просто: испытуемый источник света подключается к сети, а карандашом перед ним нужно очень быстро водить.

Если след, что остается от карандаша, как будто распадается на части, значит свойственно наличие мерцания.
Камера (также для этой цели можно использовать современный смартфон) должна быть расположена на расстоянии около 1 метра от проверяемой лампы.

При мигании источника света на экране будут отображаться темные полосы.

Каким образом можно избавиться от пульсаций?

Во-первых, необходимо произвести замену старого конденсатора на новый, которому характерна наибольшая емкость. При этом подбор конденсатора также определяется габаритами и рабочим напряжением.

Более того, необходимо знать где расположен на плате тот самый конденсатор, а также обладать навыками и умением установить новый.

Важно

Тем не менее, такой способ не всегда позволяет до конца устранить пульсации.

Другой причиной мерцания ламп является применение диммеров, предназначенных для регулировки освещения. Но, стоит помнить, что не каждый светодиод способен функционировать вкупе со светорегулятором. Следовательно, приобретать нужно качественные устройства, не жалея на них денег. Перед приобретением обязательно изучайте характеристики устройств.

Торговая сеть “Планета Электрика” обладает широким ассортиментом светодиодных источников света от известных производителей, которые гарантируют высокое качество своей продукции. 

Источник: https://www.elektro.ru/articles/detail/mertsanie-svetodiodnykh-lamp

Коэффициент пульсации светодиодных ламп

Содержание:

Полупроводниковые осветительные приборы обладают множеством преимуществ и пользуются широкой популярностью среди широких масс населения.

Среди них следует отметить сравнительно невысокий коэффициент пульсации светодиодных ламп, характеризующий степень безопасности того или иного источника освещения для человеческого глаза.

Дело в том, что формирование зрения происходило только при солнечном свете, при отсутствии посторонних факторов.

По мере развития цивилизации, человечеству потребовалось дополнительное освещение для нормальной жизни и деятельности в темное время суток. В связи с этим появились первые лампы накаливания. Следом за ними появились и современные осветительные приборы.

Сравнительно недавно ученые обнаружили у них явление пульсации, отрицательно влияющее на организм. В результате, многие виды ламп были признаны недопустимыми для использования в детских учреждениях, и других помещениях с постоянным пребыванием людей.

Мерцание или пульсация светодиодных ламп

Эффект мерцания во время освещения создается практически всеми осветительными приборами. Пульсирующий световой поток не воспринимается напрямую человеческим глазом, поскольку частота пульсаций выше критической частоты слияния мельканий.

Тем не менее, отрицательное воздействие присутствует, приводя к повышенной утомляемости. В случае усиления пульсации, возрастает глазное напряжение, наступает быстрая усталость, головные боли.

В конечном итоге, человек уже не может сосредоточиться при выполнении сложной работы.

Максимальное мерцание создается обычными лампами накаливания.

Поскольку мерцание полностью зависит от пульсаций источника питания, в светодиодных лампах эта проблема была решена путем использования драйверов, через которые к источнику света осуществляется подача постоянного электрического тока.

Совет

Однако не все производители устанавливают качественные элементы, способные понизить уровень пульсации даже ниже допустимой нормы. Таким образом, конечный продукт имеет очень низкую стоимость, но и соответствующее неудовлетворительное качество.

В некоторых случают мерцание светодиодных ламп может появиться лишь через определенное время после их покупки. Это также свидетельствует о низком качестве товара. Наиболее выгодным вариантом считается приобретение дорогостоящих изделий, у которых на упаковке отражены технические характеристики, в том числе и коэффициент пульсации, являющийся важным параметром каждого источника освещения.

Что такое коэффициент пульсации

Основной характеристикой мерцания светового потока является коэффициент пульсации. Он представляет собой безразмерную величину, выраженную в процентах и показывающую степень колебания освещенности при временном изменении светового потока.

За основу берется источник света, подключенный к переменному току.

В формуле, приведенной на рисунке, Емакс и Емин соответствуют максимальному и минимальному значению освещенности за время ее колебания, Еср является средним значением освещенности за этот же промежуток времени.

Как показали исследования, даже при 10% коэффициенте пульсации возникает стробоскопический эффект, являющийся оптическим обманом зрения, появляющимся в результате искаженного восприятия предметов, находящихся в движении. В соответствии с нормами Российской Федерации, допустимая величина коэффициента пульсации установлена в размере 5-20% в зависимости от условий, в которых осуществляется зрительная работа.

В местах где чаще всего находятся люди, коэффициент пульсации не должен превышать:

  • Помещения, где установлены компьютеры – 5%.
  • Детские дошкольные учреждения – 10%.
  • Учреждения общего, начального, среднего и высшего специального образования – 10%.

Кроме того, 10% норма устанавливается для помещений, где может появиться стробоскопический эффект и в помещениях, предназначенных для выполнения высокоточных работ.

Коэффициент пульсации не ограничивается в складских помещениях и производственных цехах, в которых люди пребывают лишь периодически и где отсутствует вероятность появления стробоскопического эффекта.

Читайте также:  Инструкция в картинках по установке подрозетника в стену

Последний фактор может привести к возникновению опасной ситуации, когда вращение детали и частота мерцаний света будут совпадать.

В этом случае деталь будет визуально казаться находящейся в неподвижном состоянии, из-за чего возрастает риск производственного травматизма.

Данные нормы были введены сравнительно недавно, но лишь в последнее время их соблюдение стало активно контролироваться. Практически все рабочие места на большинстве предприятий, учреждений и учебных заведений перестали отвечать санитарным нормам. Поэтому все мероприятия по результатам проверок направлены на улучшение качества искусственного освещения.

Проверка уровня пульсации светодиодных ламп

Уровень пульсации определяется коэффициентом, который рассматривался ранее. При условии подключения светодиодных ламп к переменному току, в зависимости от схемы питания, коэффициент пульсации может составлять 1-30%, то есть охватывается весь возможный диапазон.

Для того чтобы определить этот коэффициент, необходимо произвести специальные измерения. При этом следует учитывать несколько факторов.

Во-первых, все измерения должны проводиться только при переменном токе, поскольку постоянный ток дает нулевой коэффициент и мерцание полностью отсутствует.

Во-вторых, не следует пытаться измерять пульсацию с помощью подручных средств, например, фотокамерой. Они лишь констатируют сам факт мерцания, а не его величину.

Обратите внимание

Поэтому для проведения измерений существуют специальные приборы с функцией преобразования излучения. Можно воспользоваться многоканальным радиометром «Аргус», пульсометрами-люксметрами «Аргус 07» или «ТКА-ПКМ/08» и другими аналогичными устройствами. Все они могут подключаться к компьютерам для проведения дополнительных вычислений с помощью специальных программ.

Источник: https://electric-220.ru/news/koehfficient_pulsacii_svetodiodnykh_lamp/2017-06-28-1309

Мерцание света – важно или нет?

Тема воздействия высокой частоты мигания света источников освещения на окружающий мир периодически становится предметом активного обсуждения специалистов.

Статьи, поднимающие вопросы о мере влияния невидимого глазом мигания многих современных источников освещения, опубликованы во многих тематических журналах.

В частности Rebekah Mullaney, своими публикациями надеется поощрить производителей светодиодных светильников и дистрибьюторов уделять больше внимания поиску решения, наиболее подходящего для благополучия людей.

Знаете ли вы, что большинство источников света в офисных зданиях не обеспечивают непрерывный свет? Высокие частоты мигания едва заметны для невооруженного глаза, но исследования показали, что определенные уровни воздействия мерцающего света могут быть опасными для здоровья человека.

Тем не менее, жестокая ценовая война, начавшаяся с 2012 года, заставляла малые, средние и даже крупные корпорации снижать стоимость изделий в ущерб качеству, оставляя открытым вопрос о том, какое внимание производители уделяют вопросам качества освещения.

Откуда берётся мерцание света?

Все источники света, работающие на переменном токе (AC), создают мерцающий световой поток из-за флуктуаций тока и напряжения. Флуоресцентные лампы, натриевые лампы высокого давления (HPS), светодиодные источники света имеют общую природу мерцания.

Для обеспечения наиболее комфортного и безопасного освещения, требуется питание постоянным током (DC). Частота электрической сети обычно составляет 50 или 60 Гц, частота мерцания люминесцентной лампы обычно выше в два раза частоты электроэнергии, 100 или 120 Гц.

Мерцание с малой частотой, примерно от 3 до 70 герц, может привести к судорогам у чувствительных людей, в то время как умеренная частота мерцания, от примерно 100 Гц до примерно 500 герц, незаметна человеческому глазу и может воспринимается только через стробоскопический эффект, однако может привести к неблагоприятным последствиям для здоровья человека, таким как головная боль, напряжение глаз и усталость.

Стробоскопический эффект заключается в восприятии глазом объектов, освещаемых вспышками света, когда объекты в движении могут отображаться в виде серии неподвижных изображений.

Стробоскопический эффект можно наблюдать несколькими способами. Самый простой – посмотреть на источник света с помощью цифрового фотоаппарата, результат показывает характерный волновой эффект, как на изображении 1.

Множественные тени движущегося объекта, как показано на рисунке 3, также являются характерным признаком стробоскопического эффекта.

Стробоскопический эффект может привести к ложной интерпретации работы механизмов, например видимость замедленного или неподвижного состояния быстро движущихся элементов.

Рисунок 1 взят с камеры телефона с видимым волновым эффектом стробоскопического источника света, в то время как рисунок 2 такого эффекта не имеет. Фотографии 3 и 4 показывают, что объект в движении, снятый под стробоскопическим источником света, создает перекрытие тени. В случае без стробоскопического эффекта, фото показывает непрерывное движение без присутствия перекрывающихся теней.

Измерение уровня мерцания

В настоящее время нет официальной стандартной процедуры для измерения мерцания, но Светотехническое общество (IES) разработало две методики для количественной оценки мерцания, которые описаны в рекомендациях по разработке осветительных приборов.

Первая и наиболее часто используемая методика основана на вычислении процента мерцания. Процент мерцания указывает на среднее количество модуляции или снижения светоотдачи одного цикла включения-выключения.

Источник со 100-процентным мерцанием означает, что в какой-то момент цикла он не производит никакого света, в то время как полностью устойчивый свет будет иметь нулевой процент мерцания.

Другая методика даёт индекс мерцания в интервале от нуля до единицы.

Индекс мерцания учитывает процент мерцания и две других переменных: форму кривой изменения интенсивности источника света, или выходной кривой, и скважность мигания, которая указывает отношение времени, когда источник света включен к полному циклу включения-выключения. Чем ниже процент мерцания и индекс мерцания, тем меньше источник мигает или создает ощутимый стробоскопический эффект.

Мерцание различных источников света

Технология Процент мерцания Индекс мерцания
Лампа накаливания 6,3 0,02
Линейная лампа T12 с электромагнитным ПРА 28,4 0,07
Спиральная компактная люминесцентная лампа (CFL) 7,7 0,02
Офисный люминесцентный светильник с электромагнитным ПРА 37 0,11
Офисный люминесцентный светильник с электронным ПРА 1,8 0,00
Металл-галогенная лампа 52 0,16
Натриевая лампа высокого давления 95 0,3
Светодиодная лампа с стабилизатором тока 2,8 0,0037
Светодиодная лампа без стабилизатора 99 0,45

Несмотря на то, что традиционные лампы накаливания питаются переменным не стабилизированным током, уровень мерцания таких ламп невысок. Спираль лампы накаливания просто не успевает остыть до следующего импульса тока. Совершенно иначе ведут себя люминесцентные и газоразрядные лампы. Они выключаются практически мгновенно при отключении энергии. В 90-х годах прошлого века, решением этой проблемы стало использование электронных балластов (ЭПРА), которые подавали на лампу частоту более 20 кГц, что делало мерцание невидимым для глаза.

Почему мерцают светодиоды

Светодиоды могут давать мерцание света даже больше, чем лампы накаливания или люминесцентные лампы, поскольку являются прямыми преобразователями электрической энергии в свет. Это означает, что пока подается постоянный ток, светодиод будет гореть без мерцания. Как только ток прекратится, светодиод мгновенно погаснет. Если же ток изменится, то пропорционально изменится и световой поток.

В случае простой схемы питания светодиода, в которой нет стабилизации постоянного тока с помощью драйвера, яркость светодиода будет изменяться одновременно с циклом переменного тока.

Выпрямленный переменный ток вызывает пульсации напряжения и тока на светодиоде.

Важно

Эта пульсация, как правило, происходит на удвоенной частоте питающей сети – 100 или 120 Гц (США) и также в точном соответствии пульсирует световой поток.

Диммирование является другой основной причиной мерцания. Обычные диммеры, например тиристорные, модулируют напряжение за счет изменения времени выключения в цикле включения-выключения, снижая световой поток. Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) меняет яркость свечения, включая и выключая светодиод на частотах, в идеале превышающих 200 герц.

Воздействие мерцания света на человека

В документах Министерства энергетики США 2013, посвященных исследованиям влияния мерцания света на человека отмечается, что низкая частота мерцания может вызывать эпилепсию, люминесцентные лампы с электромагнитным ПРА, используемые в офисе, также могут вызывать головные боли, усталость, размытие и ухудшение зрения. Стробоскопический эффект иногда вызывает иллюзии при движении в ночное время, в результате чего движущиеся объекты могут показаться замедленными или стоящими на месте. Кроме того, такой эффект также потенциально опасен в промышленных условиях, может привести к проблемам безопасности в строительстве.

Есть определенные группы людей, более уязвимых для негативных последствий мерцания, в том числе дети, больные аутизмом, страдающие мигренью и больных эпилепсией.

Поскольку мерцание недоступно для восприятия невооруженным глазом, люди обычно не осознают, что причина дискомфорта, возможно, заключается в мерцании.

В этом случае, может быть снижена определенная степень усталости, и повышена общая эффективность работы при изменение качества света.

Методы снижения мерцания светодиодного освещения

Снизить мерцание света позволяет драйвер питания, который может устранить проблему, подавая на светодиод постоянный ток без пульсаций.

Однако производители при выборе драйвера питания для своих продуктов учитывают множество факторов, таких как стоимость, размер, надежность и эффективность.

Кроме того, область использования светильника также играет роль – мерцание может быть допустимым в определенных условиях освещения.

Совет

Производители всегда пытаются оптимизировать полезные качества устройств ровно настолько, сколько требует приложение. Это относится и к мерцанию.

Конденсаторы существенной ёмкости могут помочь сгладить пульсации тока, но они тоже имеют недостатки, например они имеют существенный размер и чувствительны к перегреву.

В пространстве, которое часто слишком мало, например, во многих светодиодных сменных лампах, большие конденсаторы неприемлемы. Простейшие выпрямители переменного тока с использованием конденсаторов большой ёмкости снижают коэффициент мощности устройства.

В случае светодиодных ламп с диммированием, производители могут модулировать ток с очень высокой частотой, превышающей несколько тысяч герц. Это похоже на электронные балласты для люминесцентных ламп. Однако, чем выше частота, тем ближе физически драйвер должен быть к светодиоду. Иногда потребители хотят располагать драйвер в стороне от системы освещения что не всегда возможно.

Необходимость изготовления устройства питания компактным, эффективным, надёжным, при этом не производящим электромагнитных помех в эфир и питающую сеть, имеющим высокий коэффициент мощности не делает его дешёвым. Однако, среди массы различных вариантов реализации, можно найти золотую середину – приемлемое качество при адекватной цене.

Различные организации, например Alliance for Solid-State Illumination Systems and Technologies (ASSIST), U.S.

Environmental Protection Agency, National Electrical Manufacturers Association (NEMA) устанавливают лимиты на технические параметры устройств освещения, которые производители не должны превышать.

Таким образом, создаётся база стандартов и рекомендаций, следуя которым, производители вынуждены производить качественные изделия.

Литература:

Обратите внимание

Led Professional – Trends & Technologies for Future Lighting Solutions, Jan 15, 2015

ASSIST Recommends … Flicker Parameters for Reducing Stroboscopic Effects from Solid-State Lighting Systems, by the Alliance for Solid-State Illumination Systems and Technologies and the Lighting Research Center, May 2012

“Flicker happens. But does it have to?” by Cree, 2013.

“Exploring flicker in Solid State Lighting: What you might find, and how to deal with it,” by Michael Poplawski and Naomi Miller, Pacific Northwest National Laboratory, 2011.

Dimming LEDs with Phase-Cut Dimmers: The Specifier’s Process for Maximizing Success, ibid., October 2013.

Назад к каталогу статей >>>

Источник: http://led-displays.ru/mertsanie_sveta.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector