Как убрать пульсации светодиодного светильника

Обновлено: 18.04.2024

Пульсация светодиодных ламп: причины и решение проблемы

Почему возникает пульсация

Мерцание формируется почти во всех видах ламп. Даже в ситуации с частотой выше аналогичного показателя мельканий, когда нет визуального восприятия мерцающего потока света, происходящее плохо влияет на наше самочувствие и приводит к быстрой утомляемости зрения. С ускорением количества мерцаний начинают наблюдаться симптомы боли в области головы и появляется рассеянность при выполнении работы.

Осветительные приборы, работающие по принципу накаливания, обладают наиболее интенсивной пульсацией. В светодиодных элементах устранить образование данного явления призвано использование драйверов, предназначенных для прохождения напряжения в приборе в формате постоянного тока. Но некоторые производители не уделяют должного внимания качеству драйверов, что приводит к недостаточному уменьшению показателей импульса до необходимого уровня. Такие модели на первый взгляд привлекательны небольшой себестоимостью, но одновременно не могут похвастаться хорошим качеством.

Встречаются и ситуации, когда при проверке в магазине свечение будет вполне приемлемым, но уже через короткий промежуток времени, наблюдается мерцание. Важно, перед приобретением, особенно тщательно следить за присутствием в перечне тех.характеристик одного важного показателя, подробно рассматриваемом в следующем разделе.

Коэффициент пульсации светодиодных ламп

Рассматриваемая величина относится к безразмерным, отображая уровень колебаний общей освещенности в процентах в результате изменений потока света. Основой всего процесса будет источник образования света в результате подключения к переменному току.

Скрупулезные исследования неопровержимо свидетельствуют об оптическом обмане зрения, вызываемом стробоскопическим эффектом, который присутствует при 10%-ом значении коэффициента пульсации. Речь идет об искаженном восприятии объектов и предметов, если они пребывают в движении. Значение КП должно пребывать в рамках установленных норм и находится в диапазоне от 5 до 20 процентов. При этом многое зависит от специфики условий выполнения зрительной работы.

В зонах постоянного значительного скопления людей показатели коэффициента пульсации не должны быть выше:

детские сады и ясли – 10%;
участки, оборудованные ПК – 5%;
средние и высшие учебные заведения – 10%;
зоны выполнения работ с особой точностью – 10%.

Значение данного параметра очень важно и для некоторых случаев в производственных цехах. КП может не превышать установленного уровня, но бывает, к примеру, ситуация с совпадением частот обрабатываемой детали в станке с мерцанием. Возникает ощущение неподвижности вращающегося предмета с вероятностью получения травмы обслуживающим персоналом.

Строгие проверки по нормативным показателям начали происходить только в последние годы, что способствует улучшению освещения до нужных стандартов.

Причины пульсации светодиодных ламп и светодиодной ленты

Отсутствие пульсации в лампах накаливания

За сравнительно небольшую историю электрического освещения (около 150 лет) мы привыкли использовать лампу накаливания, и она кажется нам естественной.
Светит в ней раскаленный металл — спираль, и будь она даже самой тонкой и легкой, остыть за доли секунды она не в состоянии. Поэтому лампа накаливания излучает свет непрерывно, при том, что работает на переменном электрическом напряжении с частотой в 50 герц. Т.е. она светит от напряжения, сто раз в секунду меняющегося от нуля до максимума, а на светимости это никак не отражается.

Наличие пульсации в светодиодах

Ситуация изменилась, когда появились электронные способы извлечения света.

Если это гозосветная лампа, то она холодная, и свет в ней производят электроны, атакующие атомы очень разреженного газа.

Если это твердотельная светодиодная лампа, то она тоже холодная, и электроны в ней тоже бомбардируют атомы. Но теперь это атомы полупроводника, задача — заставить их выбрасывать кванты света.

Т.е. при электронном способе извлечения света поток света уже зависит не от температуры раскаленного тела, а от интенсивности атаки, которую можно начать и прекратить в любой момент. Что и делают источники питания.

Такая перемена сразу стала заметна глазу. Кроме того, свет от такой светодиодной лампы чаще всего отличается и спектральным составом от любого света, исходящего от раскаленного источника. В нем нет и необходимой нашему глазу, непрерывности, по той причине, что атомы, от удара по ним электронов, испускают свет по квантовомеханическим законам, то есть строго дозированными порциями (квантами) определенных частот.

В результате

1) глаз различает импульсность света, картинка выходит стробоскопической, то есть состоящей из множества отдельных кадров, которые производят вспышки света. Такие отдельные кадрики наш мозг умеет собирать в единый фильм, но на это уходит заметно больше энергии, в результате и мозг и глаз устают.

2) ограниченность спектра порождает неестественность картины окружающего мира. Это монохромный свет делает мир неузнаваемым и непривычным. Это также негативно действует на психику, которой приходится тратить много усилий на компенсацию данного недостатка в информационном потоке.

Способы решения проблемы

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

1. Люминофоры. Есть большое количество веществ, из которых производят люминофоры, но все они обладают одним важным свойством светиться под каким-либо воздействием. Их применяют для замены электронного света на свет более естественный – люминофорный. Эти вещества могут поглощать «неживой» квантовый свет и переизлучать его уже различными цветами и за более долгие промежутки времени. То есть снизить и стробоскопичность, и монохромность электронного света.

2. Использование источников постоянного напряжения для питания электронных светильников.

3. Использование такой частоты работы светильника, которую глаз воспримет как непрерывный свет. Как показывают исследования, что человеческий мозг «видит» мерцание света выше частоты в 300 герц как непрерывный свет.

Светодиодные лампы

В связи с тем, что светодиодная лента и светодиодная лампа являются разными по своей конструкции, уделим особое внимание причинам пульсации в этих двух источниках.

Светодиодные лампы могут работать как от постоянного, так и переменного напряжения.

Если лампа имеет питание от постоянного тока, то и световой поток, исходящий от нее будет постоянным, что само по себе значит нулевой коэффициент пульсации.

Следовательно, важно включить в схему лампы «правильный» блок питания, и тогда пульсация будет составлять от 1 до 30 процентов.

Существует два вида питания:

— через конденсатор

; осуществляя задачу по выравниванию напряжения в сети некоторые производители используют источник питания с балластным или гасящим конденсатором. При повышении номинала напряжения элементы перегорают. Такая схема устройства лампы дешевле, что сказывается и на стоимости лампы в целом, поэтому часто именно
дешевые лампы мерцают
.

— через драйвер со стабилизацией тока

; используются импульсные понижающие драйверы. За счет цепочки обратной связи элементы умеют стабилизировать напряжение, поэтому лампы имеют низкий коэффициент пульсации.

Дополнительные варианты причин мерцания — паразитные токи, нарушающие работу светодиодных ламп:

1) Наличие в схеме лампы устройства с регулировкой мощности или яркости (диммируемая) может иметь негативное влияние на значение коэффициента пульсаций ламп. Чаще всего в этом качестве используются тиристорные регуляторы (или диммеры), чей принцип работы основан на том, что питающее синусоидальное напряжение сети подается на лампу не непрерывно, а частями. При регулировке яркости на лампу подается то большая, то меньшая часть полупериода синусоидального питающего напряжения. Такое раскачивание приводит к увеличению коэффициента пульсаций.

2) Конденсатор фильтрации, который вместе с диодным мостом используется в качестве выпрямителя на входе драйвера, накапливает ток для зарядки. Переизбыток начинает растекаться, вызывая вспышки.

3) Некачественная изоляция проводников, направленных на переключатель, может привести к протеканию малого тока, и как результат — к мерцанию, оплавлению проводки, аварийным ситуациям.

4) Неправильная схема подсоединения. Ноль уходит на выключатель, фаза – на светильник, ноль заземлен.

5) Близкое расположение оборудования с сильным магнитным полем – радиостанции, большой телевизора, вышки сотовой связи.

6) Прокладка проводки внутри сырой стены.

7) Наличие нескольких кабелей в штробе.

Светодиодные ленты

Казалось бы для светодиодных лент также должно быть достаточно качественного блока питания, чтобы отсутствовало мерцание.

Но существует ряд проблем, которые влияют на пульсацию светодиодной ленты.

1) Наличие двух выпрямителей

Для того, чтобы лента из LED-светильников давала необходимую освещённость, кроме надёжного источника питания, необходимо наличие двух микросхем:

— Для преобразования исходного переменного тока в постоянный, которая состоит из ключа управления (драйвера), детекторов тока и напряжения, выпрямителя, балластного резистора, катушки индуктивности и двух конденсаторов. На выходе эта схема даёт 5…6 В (зависит от рабочего напряжения на светодиодной ленте) при 100 мА тока. Отметим (это важно!), что напряжение на выходе не имеет гальванической развязки;

— Для стабилизации параметров яркости свечения схема включает в себя два мощных транзистора, балластный резистор, дроссель и высокочастотный диод, который и передаёт результирующую мощность от блока питания на светодиоды в ленте.

Таким образом, в схеме управления присутствует сразу два выпрямителя (иногда вместо них используют мостовую схему). По причине последовательности процесса выпрямления тока, интервалы между пульсациями возрастают вдвое, а фактическая частота мерцаний может ставить 30…35 Гц, что болезненно воспринимается человеческим глазом.

2) Блок питания

— Для того, чтобы пульсация не появлялась необходимо правильно подобрать блок питания. Ему должно хватать мощности , чтобы не падало напряжение. При выборе источника питания необходимо покупать его с запасом мощности минимум в 30%. Многие недорогие китайские блоки питания не соответствуют своим паспортным данным, например, вместо указанных 200Вт выдают 150Вт.

— Другая важная деталь драйвера – выпрямительный мостик. Если он вышел из строя, на осветительный прибор подается переменный ток, вызывающий повышенное мерцание.

— Также возможно на блоках питания установлены детали и радиоэлементы низкого качества, не способные длительно работать даже на номинальных токах и напряжениях. К примеру, превышение нагрузки и перепады сетевого напряжения в разы снижают рабочий ресурс фильтрующих конденсаторов.

— В случае с RGB-лентой мерцание возможно при подключении лент от разных блоков питания. За счет разницы на них выходного напряжения, один отрезок может менять цвета RGB чуть позже, чем другой, иными словами отставать.

— Возможно у блока питания истек срок эксплуатации. При длительной исправной работе в течение нескольких лет, в блоке могут высохнуть конденсаторы стабилизации и потерять свою изначальную емкость.

3) Неправильный монтаж

— Выключатель с подсветкой; мерцание возможно даже в выключенном состоянии, по причине накопления заряда от продолжающей работать лампочки для подсветки.

— Перепутана фаза и ноль на выключателе. Даже если это выключатель без подсветки, но вы установили его так, что разрыв происходит по нулевому проводу, а не по фазному, как это предусматривают правила, то мерцание светодиодной ленты возможно.

— Выход из строя диода, резистора.

— Проблема с токоведущей дорожкой, может подгореть с течением времени.

— Окисление контакта. Возможной причиной может быть некачественная пайка. Светодиодную ленту запрещено паять активными (кислотными) флюсами. Если не соблюдать эти требования, кислота остается на контактной площадке и постепенно разъедает место соединения. Начинается непонятное моргание во включенном состоянии ленты, с последующей неработоспособностью всего участка после пайки.

С увеличением длительности включений и мощности светодиодов в ленте, места соединений разогреваются, и контакт ухудшается. Частота мерцания светодиодов в ленте при этом будет соответствовать полупериодной частоте выпрямленного тока, т.е. 30 Гц.

— Светодиодная лента, питающаяся от переменного тока может создавать пульсацию равную 40%, по причине прямого включения в сеть.

Подведем итоги

Причины наличия пульсаций у светодиодной лампы или светодиодной ленты во многом схожи.

Основное различие — это источники питания, которые

— в светодиодных лампах устанавливаются производителем, и если он решил сэкономить на подавлении пульсаций, мог, скорее всего сэкономить и на других компонентах, что может привести к ухудшению характеристик лампы или светильника, таких как срок службы, цветопередача, энергоэффективность, электромагнитная совместимость, защита от перегрузок и перепадов напряжения в сети и т.д.

— в светодиодной ленте выбираются пользователем, и, поэтому встречается реже, но еще раз отметим, что крайне важно грамотно подобрать светодиодное оборудование с запасом мощности.

Наши специалисты всегда готовы проконсультировать Вас по вопросу выбора качественных источников света, светодиодного оборудования, сделать расчет для Вашего проекта, звоните, будем рады по помочь!

Вам будет интересна статья:

Нормы пульсации по Нормативным документам

Как проверить пульсацию светодиодных ламп

Существенным нюансом будет то, что сделать проверку можно исключительно для ламп со схемой подключения от переменного тока. Производится охват всего диапазона в пределах 1-30%.

В ходе подобного мероприятия учитываются следующие главные факторы:

Исключается мерцание для ситуации с постоянным током из-за нулевого значения КП.
Проверка делается предназначенными для этих целей приборами. Обычная фотокамера не поможет разобраться с величиной мерцания, а только зафиксирует его. Оптимальный набор инструментов – радиометр многоканального типа или люксометр-пульсометр с последующим применением специальных программ на компьютере для вычислений.

Мерцание встречается и во включенных, и в находящихся в отключенном состоянии, светодиодах. Выполняя определенную работу, человек под влиянием подобного мигания ощущает быстрое утомление, переходящее в депрессию и бессонницу. Очень плохо сказывается данный процесс и на нашем зрении.

Информация от производителя о КП определенной модели часто отсутствует. Сделать проверку в бытовых условиях можно при помощи тестов, фиксирующих процесс мигания. Два самых распространенных способа:

Берем карандаш и быстро машем им впереди включенной лампы. О нормальных параметрах можно говорить при наличии сплошного следа от карандаша. А вот о присутствии импульсов свидетельствует разделение следа на некоторое количество отрезков.
Способ использования фотоаппарата, а также любого мобильника с камерой. Располагаем ее примерно в метре от требующего проверки светодиода. Полоски черного цвета на дисплее – признак имеющегося в приборе мигания.

Как убрать пульсацию светодиодных ламп

Один из наиболее распространенных приемов – замена устаревшего конденсатора на аналогичный элемент с параметрами емкости, превышающей ранее установленную. Обязательным требованием является соответствие новой детали заменяемому элементу по номинальному напряжению и внешним размерам. Не всегда подобный способ приводит к успеху, но следует испробовать все варианты борьбы с мерцанием.

Нередко причиной пульсации бывают применяемые для регулировки интенсивности светового потока диммеры. Далеко не все модификации светодиодов предназначены для совместной работы со светорегуляторами. Только внимательное изучение характеристик приобретаемой лампы и выбор качественного устройства уменьшают вероятность проблем в процессе эксплуатации.

Устранение пульсации LED-лампочек показано на видео.

Пульсация и мерцание светодиодных ламп

Что такое мерцание и пульсация светодиодных ламп

Мерцание (мигание) отличается от пульсации тем, что мерцание видно невооруженным глазом. Пульсация не видна, но она утомляет глаза и ухудшает самочувствие — начиная с влияния на нервную систему и заканчивая физиологическими изменениями при длительном воздействии. До широкого распространения светодиодов основным источником пульсации света были светильники с люминесцентными (ртутными) лампами. При оснащении ими помещений выполнялись рекомендации по смещению фазы на отдельных светильниках и установки на местах индивидуальных светильников с лампами накаливания, для равномерной подсветки и устранения стробоскопического эффекта. Кроме того, люминофор в лампах имел послесвечение, хоть и не длительное. Распространение светодиодной подсветки и коммерциализация привели к тому, что помещения наполнились светом низкого качества, а за своей безопасностью в этом вопросе нужно следить самостоятельно.

Подопытная светодиодная лампа для проверки на наличие пульсаций

Причины мерцания (мигания) светодиодных ламп

Лампа не исправна.
Электрическая сеть имеет недостатки. Если лампа мерцает, когда выключатель в выключенном положении, значит на лампу подается напряжение (например, выключатель размыкает не фазный, а нулевой провод). Если лампа мерцает, когда выключатель включен, помимо неисправности самой лампы причиной может быть низкое напряжение или плохая проводимость, например, вызванный окислением контактов в патроне, соединения люстра-проводка, в выключателе.
Наличие индикатора или подсветки в выключателе.

Устранение причин мерцания

Исправление недостатков проводки – самый лучший и безопасный способ.
Замена лампы. Если производитель продумал схему лампы это может помочь, даже если выключатель отключает нулевой провод вместо фазного или в выключателе есть индикатор подсветки.
Установить в цепь электропитания шунт.

Причины пульсации

Производитель сэкономил на схеме питания.
Схема вышла из строя

Подробнее о пульсации

Пульсация изначально имеется в электросети (можно почитать про переменный ток). От ламп накаливания пульсации нет. Раскаленная нить не успевает остывать и продолжает светится (немного слабее) в те мгновения, когда напряжения на ней нет. Светодиод, это быстродействующий элемент. Если производитель лампы не борется с пульсацией, то светодиоды плохих ламп зажигаются и гаснут 50 раз в секунду. Причем гаснут они могут на время равное свечению – пропуская один полупериод 50 Гц. Получается настоящий стробоскоп, который не видит глаз, но воспринимает мозг. Для производителя ламп устранение пульсации — это дополнительные элементы в схеме и увеличение стоимости лампы.

Выбор лампы накаливания или светодиодной лампы

Лампа накаливания гарантированно обеспечивает равномерное свечение, но использовать только их или в перемешку со светодиодными не целесообразно по следующим причинам:

Светодиодные лампы сильно подешевели и если они проработали гарантийный срок (вы сохранили чек гарантию) их использование выгоднее ламп накаливания. К сожалению пока технология развита недостаточна и лампы часто выходят из строя еще на гарантийном сроке. Поэтому обязательно сохраняйте чек и коробку (ее можно сложить). Чеки часто выцветают, поэтому идеальный вариант — попросить бумажный товарный чек.
У ламп накаливания нет полного затухания при пульсации, у хороших светодиодных ламп пульсации нет вообще.
Производители сильно экономят на лампах накаливания. Чтобы лампа накаливания светила пусть даже теплым белым светом, должна быть качественная нить накала, выдерживающая высокую температуру, а этого увы нет. Нынешние лампочки накаливания сильно желтят. Например, с люстрой где 3 лампочками по 60 Вт, в светлых и открытых плафонах, даже в небольшой детской комнате хрущевки будет темновато. А фотографии сделанные в этой комнате будут отдавать желтизной, если фотокамера не дорогая, с хорошей автоматической настройкой баланса белого.
Экономят производители люстр и пластиковые патроны, несмотря на то, что на них написано 60 Вт от температуры ламп накаливания будут постепенно темнеть и рассыхаться даже с открытыми плафонами.
Вопросы безопасности. Лампа накаливания может разбиться, даже не по вашей вине, а «взорваться» в люстре — в следствии низкого качества отлетает стеклянная колба (фото ниже). В настольных лампах — может стать причиной ожога у детей.

При включении лампы колба оторвалась от цоколя и разбилась на множество осколков

Жесточайшая экономия — металл на столько тонкий, что прогорел при перегорании лампы

Как бороться с пульсацией

Покупать светодиодные лампы, помеченные знаком «без пульсации».
Не заказывать безымянные лампы с зарубежных интернет-магазинов.
Покупать лампы известных брендов.
После покупки проверьте лампу с помощью камеры телефона (об этом ниже).
Проверять лампы периодически, на случай если схема вышла из строя.

Тест лампы с маркировкой «без пульсации»

Мне было интересно на сколько лампа соответствует знаку «без пульсации». Поэтому помимо народных тестов — карандашный и камерой смартфона, одна лампа была разобрана и осциллографом замерена реальная пульсация напряжения.

Светодиодная лампа без крышки

Что внутри светодиодной лампы

Схема внутри светодиодной лампы

Подключаем осциллограф для измерения пульсации светодиодной лампы

Выяснилось, что незначительные колебания имеются, но это не полное отсутствие напряжение, светодиод продолжает работать и не теряет в яркости. Знак «без пульсации» производитель светодиодной лампы поставил обоснованно. Качественная светодиодная лампа даже выигрывает по ровности светового потока у лампы накаливания.

На осциллограмме напряжение питания группы светодиодов лампы. У некачественных LED ламп напряжение падает до 0 вольт (желтый маркер слева)

Проверка лампы в домашних условиях

Проверка с разбором лампы сложна, вызывает потерю гарантии и осциллограф штука не дешевая. Мультиметром измерять бесполезно так как он колебаний не уловит. Цена на специальные приборы высока. Остаются народные тесты – карандашный и камерой телефона. Карандашный тест мне не нравится. В нем друг на друга накладываются сразу два субъективных момента – скорость трясения карандашом и индивидуальное восприятие оптического эффекта.

Тестирование ламп на пульсацию камерой смартфона

Тестирование ламп на пульсацию камерой смартфона более объективно. Камера смартфона снимает со скоростью от 30 кадров в секунду. Поэтому она успевает запечатлеть моменты, когда лампа гаснет или снижает яркость.

Камеру нужно поднести как можно ближе к лампе, чтобы не мешали другие источники света.
На видео и фото пульсация проявляется как горизонтальные темные полосы.
Полосы будут тем отчетливей, чем выше скорость сьемки камеры (число кадров в секунду).
Смартфон нужно протестировать на плохой, пульсирующей лампе. Иногда производители смартфонов снабжают их программным обеспечением маскирующим пульсации и нужно убедится, что ваш смартфон не содержит этой функции.

Лампа аналогичная протестированной. Пульсации отсутствуют

Светодиодная лампа у которой камера смартфона выявила пульсацию

Что делать с ранее купленными пульсирующими лампами

Их можно использовать в помещениях, где человек находится меньшее время – коридор, ванная, кладовая. Использовать совместно с лампами не дающими пульсации, постепенно переходя на качественный свет.

Если вы закладываете осветительное оборудование или являетесь поставщиком, не оставляйте этот вопрос без внимания. На сегодняшний день осветительное оборудование в части пульсации должно соответствовать СНиП 23-05-95, СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03, ГОСТ Р 54945-2012 проблемы могут возникнуть при отсутствии сертификатов соответствия и не проведенной аттестации помещений и рабочих мест.

Небольшое дополнение. На фото видно название фирмы Gauss, это не реклама. Так же удалось найти лампы Camelion с упаковками сохраненными для гарантии. У старой лампы отсутствовал значок «без пульсаций» и тест камерой пульсацию выявил. У лампы купленной позднее, со знаком, пульсации не было.

Коэффициент пульсации светодиодных ламп, что это такое и как его уменьшить

Наши с вами глаза рассчитаны на естественное (солнечное освещение), но искусственное освещение уже очень давно и прочно вошло в нашу жизнь. Поэтому для здоровья очень важно, чтобы искусственный свет был высокого качества. Одним из показателей качества является коэффициент пульсации. Об этом параметре и пойдет речь в данной статье.

К сожалению, далеко не все производители светодиодных ламп, указывают данный коэффициент в технической документации к своей продукции. А ведь он имеет очень важное значение, ведь пагубное влияние пульсирующего света уже доказано многочисленными экспериментами ученых и уже в нормативной документации закреплены допустимые норму пульсации освещения.

Что такое пульсация и как она измеряется

Кп – Критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в осветительной установке в результате изменения во времени светового потока источников света при их питании переменным током.

Данная величина является безразмерной и обычно выражается в процентном соотношении.

Для его вычисления выполняется замер уровня освещенности с фиксированием минимального, среднего и максимального значения. Далее эти данные загоняются в формулу и происходит вычисление параметра:

По вышеприведенной формуле производятся расчеты с помощью данных, полученных на основании определения гармонических колебаний.

Как проверить пульсацию

Прежде чем приступать к рассмотрению способов измерения пульсации скажу, что она (пульсация), возможна только при питании от переменного источника. Если светодиодная лампа подключена от источника постоянного тока, то в этом случае Кп = 0 по определению.

Так же пульсацию невозможно измерить обычной фото- или видеокамерой (вопреки распространенному заблуждению). С помощью этих «приборов» вы только сможете увидеть саму пульсацию (если она есть) и не более.

Если обратиться к ГОСТ Р 54945-2012 , то в тексте этого документа вы сможете найти список приборов с помощью которых возможно измерить коэффициент пульсации

Эти приборы имеют довольно компактные размеры, но при этом снабжены всеми необходимыми датчиками для полноценных и качественных измерений. Также большинство из этих приборов возможно подключить к компьютеру и через специальное ПО производить дополнительные расчеты и визуализацию самого процесса.

Нормативная документация

А вот в СП 52.13330.2016 в пункте 4.7 в таблице № 4.2 указываются требования к освещению помещений жилых, общественных и административно-бытовых зданий. Где в таблице также указываются и требования к Кп.

Негативное воздействие

Если пульсация осуществляется с частотой до 80 Гц, то вы не заметите ее визуально, но при этом идет активное раздражение нервной системы. И человек стремиться на подсознательном уровне покинуть данное помещение, чтобы выйти из области дискомфорта.

Также если пульсация будет иметь ярко выраженный характер, то может возникнуть реальная угроза производственной травмы. Например, если частота мигания совпадет с частотой вращения диска пилы, то у работника может возникнуть обманное ощущение, что диск находится в статичном положении.

А мигание с частотой от 80 до 300 Гц, при длительном воздействии на человека, приводит нарушению гормонального фона и общему снижению работоспособности. Так же человек становится эмоционально восприимчивым и крайне раздражительным.

Примечание . Мигание ламп с частотой свыше 300 Гц считается для человека абсолютно безвредным.

Способы ликвидации пульсации

Если разобрать самую дешевую светодиодную лампу, то в большинстве случаев вы увидите не полноценный драйвер, а самый простой блок питания, состоящий из RC–цепи, диодного моста и фильтрующего конденсатора с небольшой емкостью обычно не более 10 мкФ. Именно потому, что в данной конструкции отсутствует высококачественный фильтр, постоянное напряжение на выходе имеет пульсообразную рваную форму.

Повысить качество выходящего сигнала возможно если заменить конденсатор на более емкий аналог, но, к сожалению, из-за ограниченности пространства, не всегда это возможно.

Так как пространство внутри цоколя требует чтобы все детали имели строго фиксированные габариты, то единственно верным и надежным способом снизить коэффициент пульсации является полная замена примитивного блока питания на качественный драйвер со встроенным ШИМ -регулятором. Либо же приобрести светодиодную лампу, где уже установлены качественные комплектующие.

Если же вышеописанные действия невозможны, то постарайтесь перенести такие лампы в помещения, где вы находитесь не столь продолжительное время, например, в коридоры, туалеты, подъезды и т. д.

Заключение

Это все, что я хотел вам сказать о таком очень важном и зачастую замалчиваемом параметре как Коэффициент пульсации. Если статья оказалась вам интересна, то оцените ее лайком. Спасибо за ваше внимание!

Опасная пульсация (мерцание) бытовых ламп

О механизмах разрушительного воздействия пульсации света и его плодах написано немало, и вовсе не написанием очередной страшилки я хотел заняться, принимаясь за текст этой статьи. Поэтому просто ограничусь предостережением: световое мерцание способно привести к последствиям различной тяжести: от головной боли и раздражения глаз - до патологий органов зрения и даже сердечно-сосудистой системы .

О чём идёт речь

Пульсация света (мерцание) - это неравномерное свечение источника на протяжении его работы, когда с определённой периодичностью (чаще всего незаметной для глаза) он светит то более ярко, то менее, или не светит вообще.

Такое явление характерно для всех без исключения источников света , работающих от переменного или импульсного тока, поэтому для нас важен не сам факт наличия, а его характеристики.

Вот такие интересные анимированные картинки замедленного в 120 раз мерцания лампы накаливания и LED выложил в блоге компании LampTest на Хабре Алексей Надеждин:

пульсация лампы накаливания пульсация лампы накаливания пульсация светодиодной лампы без выпрямляющего драйвера пульсация светодиодной лампы без выпрямляющего драйвера

Как видите, характер пульсации разный: LED без дополнительного выпрямляющего драйвера (таких сейчас уже практически нет) мгновенно включается/выключается, в то время как остывание спирали лампы накаливания заметно сглаживает мерцание. Из этого становится очевидным: мерцание мерцанию рознь, и разные пульсации могут обладать различными и вполне измеряемыми показателями.

Пульсация света характеризуется двумя параметрами : глубиной и частотой.
Глубина говорит об отношении самого тёмного свечения к самому светлому, частота - о скорости их смены.
Для человека важны оба параметра, поскольку увеличение глубины усугубляет негативное воздействие на здоровье, в то время как увеличение частоты - снижает эти риски.

📌 Чем выше частота пульсации света и меньше её глубина - тем источник света безопаснее

Какие показатели пульсации (мерцания) можно считать безопасными

Нормирование допустимых уровней пульсации света устанавливается СНиП 23-05-95. Документ регламентирует показатели по значению коэффициента пульсации (Кп) .

Коэффициент пульсации - это взятое в процентах отношение разности максимального и минимального значения освещённости - к его среднему значению.
Да, за основу расчёта берётся именно освещённость, а не световой поток, поскольку из-за отражений и пр. в помещении показатели пульсации в разных его зонах будут различаться, а ведь именно это имеет значения для нормативов. При расчёте показателей для отдельно взятой лампы в отрыве от освещаемого ей помещения справедливо оперировать и световым потоком.

Как ни странно, но частоту пульсации этот коэффициент не учитывает , ну а те показатели, которые принимают в расчёт частоту (индекс мерцания, например) - не фиксируются в нормативах. Поэтому вряд ли можно говорить однозначно, что источники света, имеющие показатели Кп ниже требуемых нормативом, однозначно наносят вред, т.к. могут обладать более высокой частотой пульсации, нивелирующей высокую глубину.
Тем не менее, этот норматив - единственное, на что можно ориентироваться в практической деятельности.

Вот выдержка из СНиП, устанавливающая максимальные значения Кп для помещений различного назначения:

жилые комнаты: не нормируется
детские комнаты: 10%
рабочие комнаты, кабинеты, офисы: 15%
рабочее место оператора ПК: 5%
учебные аудитории: 10%
торговые залы: 10%

Как видите, для жилых комнат этот коэффициент вообще не определён, поэтому нам остаётся только ориентироваться на ограничения для остальных помещений и, исходя из них, стараться придерживаться значений 10-20% в зависимости от того, насколько длительным может быть нахождение человека в той или иной комнате, а также насколько напряжённая зрительная работа будет там производиться.

Однако, как уже говорилось в самом начале, Кп не указывают на коробках с лампочками и сайтах магазинов (во всяком случае, я пока не замечал). Да и мерцания лампы зависит не только от самой лампы, но и от характеристик тока в сети, поэтому даже если бы какие-то параметры и были указаны, в каждом конкретном случае замеры с высокой долей вероятности дали бы отличающиеся от них результаты.

Как обнаружить опасное мерцание

Наличие пульсации как таковой можно определить, посмотрев близко на источник света через камеру телефона или цифрового фотоаппарата (будут заметны тёмные полосы), но это не позволит определить никакие параметры мерцания (частоту/глубину). Более того, у современных моделей цифровых камер часто присутствует программное подавление мерцания, и тогда такой эксперимент вряд ли окажется успешным.

Как избавиться от пульсаций светодиодной лампы

Большинство из нас считают, что светодиодные лампы имеют очень низкий коэффициент пульсаций. На сам деле оказывается, что это не совсем так. Точнее, совсем не так. В этой статье мы выясним, почему светодиодная лампа заметно мерцает и как можно устранить этот недостаток.

Нормативы и стандарты

Согласно СП 52.13330.2016 и СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 требования к коэффициенту пульсаций осветительных приборов достаточно жесткие:

для помещений, где ведутся работы повышенной точности – до 10%;
для помещений с вращающимися механизмами – до 10%;
для детских садов - до 10%;
для помещений, работают с ПК - до 5%;
для других общественных непроизводственных помещений – до 20%.

Почему мерцает светодиодная лампа

Мнение, что светодиодные лампы якобы не мерцают, обусловлено тем, что светодиоды питаются постоянным напряжением. Но те полупроводники, которые установлены в лампочках используемых нами дома, питаются совсем не постоянным напряжением. Да, сетевое напряжение выпрямляется драйвером лампочки, сглаживается, но совсем не идеально. А поскольку светодиод имеет очень малую инерционность, его световой поток повторяет пульсации напряжения питания. Этот визуальный эффект мы и называем мерцанием.

Выпрямитель и сглаживающий конденсатор есть у драйверов любого типа Выпрямитель и сглаживающий конденсатор есть у драйверов любого типа

Важно! Особенно это касается низкокачественных бюджетных источников света, в которых коэффициент пульсаций питающего напряжения может достигать 30% и более. Такая лампочка годится лишь для освещения подсобок и подъездов, поскольку уже через 10 минут нахождения в помещении с таким освещением глаза полезут на лоб в буквальном смысле.

Сравнительный тест ламп разного типа и производителя на коэффициент пульсаций светового потока

Как избавиться от мерцания?

Или хотя бы не избавиться, а свести его к минимуму. Тут есть три варианта:

Покупать только дорогие качественные лампы известных брендов.
«Влезть» в схему встроенного в лампочку драйвера.
Встроить небольшую схему в светильник.

Ну первое понятно. Здоровье дороже. Второй и третий же варианты подойдут в том случае, если мы все же умудрились купить источник света с большим коэффициентом пульсаций. Начнем со второго. Для этого придется разобрать лампочку, чтобы добраться до драйвера. К сожалению, разобрать и потом качественно собрать можно приборы далеко не всех производителей. Тем не менее, есть немало ламп, которые позволяют это сделать, не применяя зубила, напильника, ножа и кувалды.

Доработка с разборкой

Разбираем лампочку и находим на плате драйвера сглаживающий высоковольтный конденсатор. Опознать его несложно – это большой бочонок, который может находиться в любом положении – стоять, лежать, висеть на выводах.

Обязательно читаем маркировку на конденсаторе. Емкость его может быть разной – зависит от мощности лампы и жадности производителя, а вот рабочее напряжение будет не ниже 400 В .

Сглаживающий высоковольтный конденсатор легко отличить по маркировке Сглаживающий высоковольтный конденсатор легко отличить по маркировке

Выпаиваем его, предварительно определившись с полярностью. Со стороны минусового вывода на таких конденсаторах обычно стоят «минусики» по всей длине корпуса. На место выпаянного устанавливаем другой с тем же или большим рабочим напряжением (важно!) и емкостью в 1.5 – 2 раза больше емкости стоявшего. Собираем лампочку и в принципе все, доработка закончена, можно включать!

Полезно! Если лампочка начала мерцать не сразу после покупки, а спустя какое-то время, то очень может быть, что ее сглаживающий конденсатор потерял емкость (высох электролит). В этом случае на место старого можно попробовать установить заведомо исправный той же емкости.

Доработка без разборки

Если по каким либо причинам лампочку разобрать не удалось или места для нового конденсатора (он будет большего размера, чем установленный) нет, то придется мудрить со светильником. Есть и еще одна причина, по которой разборка лампы нежелательно – гарантия. Но в этом случае вместо того, чтобы плясать с бубном и прикручивать какие-то схемы, лучше сдать этот прибор по гарантии как неисправный.

Для этого варианта доработки нам понадобится высоковольтный диодный мост, выдерживающий обратное напряжение не ниже 300 В и ток не ниже 200 мА. Можно собрать мост и на отдельных диодах с теми же характеристиками. К примеру, на Д226.

Еще придется найти высоковольтный электролитический конденсатор на рабочее напряжение не ниже 400 В. Емкость его будет зависеть от мощности лампы и может колебаться от 2.2 до 10 мкФ. Чем мощнее лампа, тем большую емкость должен иметь конденсатор и тем меньший коэффициент пульсаций будет у выпрямленного напряжения. Теперь собираем простую схему и устанавливаем ее в светильник, включив в разрыв питающих лампочку проводов:

Схема, уменьшающая пульсации светодиодных ламп Схема, уменьшающая пульсации светодиодных ламп

При включении светильника произойдет следующее. Переменное сетевое напряжение будет выпрямлено и сглажено нашей схемой. Поступив на лампу, оно сгладится еще раз конденсатором драйвера. Диодный мост драйвера при этом никакого эффекта относительно пульсаций давать не будет. В результате коэффициент пульсаций питающего напряжения, а значит, и мерцание светового потока будет намного ниже.

Важно! С предлагаемой схемой не будут работать лампы, драйвер которых собран на основе гасящего конденсатора (на первом рисунке нижнее фото). Такая лампочка не выйдет из строя, она просто не будет светиться. Впрочем, схемы с гасящим конденсатором сегодня устанавливаются в самые бюджетные, недолговечные и недорогие лампочки, которые лучше вообще не покупать.

Вот в принципе и все по теме устранения мерцания светодиодных ламп. Оба метода просты и достаточно действенны, но все же лучше покупать качественный товар, а не дорабатывать только что купленный.

Читайте также: