Коэффициент пульсации светодиодных ламп: нормы, измерение, способы устранить

Если световой поток исходит от источника, подключенного к импульсному или переменному напряжению, возникает мерцание. Визуально глаза человека различают пульсации в диапазоне 35-60 Гц.Источники на основе диодов становятся все более популярными, потенциальных покупателей интересует значение коэффициента пульсации светодиодных ламп. В большинстве случаев продавцам известны только показатели, указанные производителем на упаковке. Чаще всего это маркетинговые особенности, выгодные производителю. Многие китайские поставщики не придают значения этому параметру и не стандартизируют его. В России коэффициент пульсации нормализован, нормы закреплены в законодательстве.

Определение и единица измерения

Коэффициент пульсации (Kp) — это показатель качества светового потока комнатных светильников. Это частота мерцания света при включении источника переменного тока.

Внимание! Пульсации устройств, питающихся от сети 50 Гц, составляют 100 Гц.

Коэффициент выше 30% в устройствах с источниками газового разряда, подключенными к однофазному току через источник электромагнитного питания.

Для лампы накаливания, подключенной к фазе, КП может достигать 15%.

В светодиодных лампах этот показатель полностью зависит от схемы драйвера. При наличии на его выходе постоянного тока промышленной частоты коэффициент пульсаций достигает 30%. Значение увеличивается, если к светильнику подключен ШИМ-диммер с частотой ниже 300 Гц.

Коэффициент пульсации светодиодных ламп: стандарты, замеры, способы устранения

Расчеты коэффициента пульсации основаны на измерениях, выполненных с помощью устройства, называемого пульсометром. Максимальный, средний и минимальный показатели записываются и вводятся в формулу:

П = (Емах-Еmin) / ср * 100% (1)

Результатом является значение коэффициента пульсации на единицу освещенной поверхности.

Если прибор питается от переменного тока (пульсация синусоидальная), допускается использование формулы:

Kp = (Emah-Emin) / (Emah + Emin) * 100% (2)

Важно! При таком расчете максимальное значение коэффициента пульсации составляет 100% (если вы используете первую формулу, значение может быть больше 100%).

ГОСТ Р 54945-2012 рекомендует другую формулу:

Коэффициент пульсации светодиодных ламп: стандарты, замеры, способы устранения

Это означает, что использование формулы (2) разрешено только в том случае, если колебания являются гармоническими (источник подключен непосредственно к сети или через EMPRA). Если световой поток импульсный, использование формулы (3) обязательно. Если в цепи присутствует драйвер, диммер или электронный балласт, пульсации рассчитываются по формуле (3).

Внимание! Коэффициент пульсации — величина неизмеримая, для удобства отображается в процентах. Для расчетов требуются точные измерения.

Допустимые нормы пульсации

Во второй половине 20 века нормы коэффициента пульсации определялись на уровне 10,15 и 20% в зависимости от вида работ, выполняемых в помещении. Значение 10% было выбрано исходя из способности достичь этого уровня. 20% было выбрано с учетом стробоскопического эффекта при превышении этого значения. Для помещений с дисплеями этот показатель снижается до 5%. Нет никаких ограничений, если люди время от времени находятся в комнате.

Нормы коэффициента пульсации в России определяются законом:

  • в СанПиН 2.2.2 / 2.4.1340-03 — требования к импульсному световому потоку в помещениях с компьютером.
  • в ГОСТ 17677-82 — значения для люминесцентных ламп с ПРА частотой 400 Гц;
  • в СНиП 23-05-95 — значение для рабочей поверхности 10-20%, если пульсация имеет частоту до 300 Гц;

Внимание! В ГОСТ Р 54945-2012 определено, что учитываются частоты пульсаций ниже 300 Гц (более высокие значения не влияют на глаза и мозг).

Настоящий ГОСТ рекомендует для измерения пульсаций использовать только отдельные модели люксметров-пульсометров. Эти приборы должны иметь хорошо сформированную частотную характеристику и измерять значения импульсного света с частотой до 300 Гц.Наличие цифровой обработки световых индикаторов обязательно.

Как проверить пульсацию

«На глаз» определить уровень мерцания невозможно. Имейте в виду, что эта проблема актуальна для светильников, питающихся от источника переменного тока. Если светодиодная лампа подключена к батарее или аккумулятору, Kp = 0%. Фото и видеокамеры позволяют определить только наличие пульсации, определить точные параметры невозможно.

Коэффициент пульсации светодиодных ламп: стандарты, замеры, способы устранения

Для точного контроля необходим многоканальный импульсный люксметр. Внешне он напоминает пульт дистанционного управления, оснащен кнопками управления, фотодатчиком и дисплеем. Очень высокий уровень мерцания определяется периферическим зрением: если быстро двигать взглядом, возникает стробоскопический эффект (объекты «распадаются).

Дома мерцание можно проверить с помощью мобильного телефона или карандаша. Телефон держат на расстоянии одного метра от лампочки, появление темных полос говорит о том, что световой поток пульсирует. Если быстро встряхнуть карандаш перед лампой, на пульсацию указывает «распад» следа.

Отрицательное воздействие

Человеческий мозг не может полностью обработать информацию, которая попадает в глаз с частотой, превышающей несколько десятков герц. По этой причине кадры в фильмах и на телевидении меняются с частотой 25-50 Гц.Если пульсации светового потока ниже, он воздействует на глаза и анализируется мозгом. Человек может определить яркость потока, цвета, оттенки, контрасты. Если информация представлена ​​с другой периодичностью, люди подсознательно стараются ее избегать.

Медицинские исследования показали, что на самом деле глаза и мозг воспринимают данные с частотой до 300 Гц, но не визуально. Человек не ощущает удара, поэтому никаких мер не предпринимает. Свяжите чувство дискомфорта и усталости с другими причинами. Хотя невизуальное воздействие изучено недостаточно, ясно, что оно довольно глубокое.

Внимание! Глаза не воспринимают частоту пульса выше 300 Гц, поэтому отрицательного эффекта нет.

При кратковременном воздействии мерцания:

  • появляется тошнота;
  • циркадные ритмы нарушены.
  • нарушается работа пищеварительной системы;
  • замедляется работа головного мозга;
  • внимание снижается;
  • глаза устают;
  • человек быстро устает;

При длительном воздействии пульсации:

  • кПД снижается.
  • нарушена функция головного мозга;
  • развиваются патологии желудочно-кишечного тракта и сердечно-сосудистой системы;
  • снижается зрение;
  • развиваются бессонница и депрессия;

Коэффициент пульсации светодиодных ламп: стандарты, замеры, способы устранения

Наиболее опасным явлением на рабочем месте является развитие стробоскопического эффекта с частотой мигания до 80 Гц.У человека возникает иллюзия замедления движения и неподвижности окружающих предметов. Это увеличивает вероятность получения травмы. С увеличением частоты быстро развиваются заболевания нервной системы.

Как убрать пульсацию в светодиодной лампе

Светодиодные индикаторы могут мигать как выключенными, так и включенными.

Причин всего три:

  • упрощенная схема драйвера.
  • неправильная установка выключателя света;
  • неисправная электропроводка;

На диоды отрицательно влияет старая алюминиевая проводка, если провода подключены неправильно или изолирующий материал состарился. При прикручивании светодиодной лампы накаливания к цоколю на блоке питания постоянно присутствует фаза. Из-за высокой чувствительности драйвера через старую изоляцию ток течет на землю. Таким образом, на светодиодную лампу подается небольшой ток, достаточный для заряда конденсатора. Накопленный потенциал периодически прикладывается к лампе.

Если после прозвонки цепи выясняется, что провода и выключатель подключены правильно, единственно правильное решение — заменить алюминиевую проводку на медную.

Внимание! Если к электрической сети в доме или квартире подключены мощные электроприборы (теплые полы, электроплита, бойлер, отопительный котел), в проводке создается магнитное поле. Если рядом расположены осветительные кабели, возникает наведенное напряжение и мерцание.

Если переключатель подсветки не меняется после замены лампы, токи, протекающие через него, накапливаются в драйвере, заряжая конденсатор. При разряде ток от него идет на светодиодную лампу. Чтобы устранить проблему, следует убрать или усилить подсветку. При выборе второго варианта нужно между нулевым и фазным проводами установить конденсатор или резистор.

Важно! Если в приборе несколько светодиодных лампочек, нужно вкрутить лампу накаливания в розетку, которая будет выполнять роль шунта.

Если светодиодная лампа имеет некачественный драйвер, она не может подавать стабильный ток на pn переход. Дешевые блоки делят напряжение по синусоиде и сглаживают пульсации. Они состоят из пленочного конденсатора и электролитического конденсатора, резисторов, включенных параллельно, и диодного моста. В результате излучается нестабильный ток, мерцание светодиода заставляет его колебаться.

Коэффициент пульсации светодиодных ламп: стандарты, замеры, способы устранения

Единственное решение — заменить электролитический конденсатор на конденсатор с более высоким сопротивлением. Но чаще всего он не подходит по размеру. Кроме того, необходимо снять плату со светодиодной лампы, найти конденсатор, уметь его припаять и припаять другой.

Внимание! Единственно правильное решение — заменить драйвер или купить лампочку более высокого качества.

В регионах, где поставщик использует устаревшее трансформаторное оборудование для подачи электроэнергии, напряжение в сети падает. Это негативно сказывается на характеристиках светодиодных ламп. Проблема решается стабилизатором тока.

Основные выводы

Чтобы не портить здоровье миганием светодиодных ламп, необходимо приобретать сертифицированные лампы от производителей, соответствующих всем нормам и нормам. На рынке много некачественных контрафактных диодов и ламп с коэффициентом пульсации выше нормативного, поэтому при покупке необходимо запрашивать техническую документацию и сертификат качества на каждую лампочку.

Вы также должны принять во внимание такой фактор, как потемнение. Не все светодиодные лампы способны работать с данным оборудованием, поэтому при выборе необходимо внимательно изучить характеристики, определенные производителем.

Если вы не хотите выбрасывать мерцающую светодиодную лампу, можно использовать ее в помещениях, где свет используется редко (подвал, туалеты).

Количество несертифицированных светодиодных ламп с каждым годом уменьшается. Почти все продукты с цоколем / розетками E27 не мерцают. Чаще встречается пульсация источников с конденсаторами Е14 (в основном «шарики и нити»). 50% основных продуктов мерцания G9, соотношение может достигать 100%. Причина в том, что на такой небольшой базе практически невозможно разместить качественный драйвер.

Оцените статью
Добавить комментарий