Мерцание при работе
Мы рассмотрели, почему могут мерцать светодиодные лампы в выключенном состоянии. Это мерцание после выключения видно невооруженным глазом и вызывает дискомфорт. Но мерцать они могут и при работе, и не ощущаются визуально. Такое мерцание приносит вред, так как воздействует на человека на подсознательном уровне. При длительном воздействии оно может стать причиной частой утомляемости, бессонницы, подавленного состояния. А самое главное, оно негативно сказывается на зрении. Почему это происходит? Все дело в том же конденсаторе фильтра. Если его емкость недостаточна, то фильтр плохо справляется со своей задачей. Часть переменного тока с удвоенной частотой сети 100 Гц добирается до светодиодов и заставляет их изменять яркость свечения с той же частотой.
Согласно Свода Правил СП 52.13330.2011, регламентирующего требования к естественному и искусственному освещению, для детских и лечебных помещений коэффициент пульсаций не должен превышать 10-20 %. Величина варьируется в зависимости от размера объектов, которые требуется рассматривать. Для остальных помещений коэффициент пульсаций не нормируется, но это еще не значит, что им нужно пренебрегать. Тем более, что у низкого качества ламп отдельных производителей он доходит до 60%! Сами же производители редко предоставляют информацию о коэффициенте пульсаций, с которым работает их продукция. Поэтому для его оценки в домашних условиях приходится проводить тесты, фиксирующие не величину, а само наличие мерцания. Первый и самый простой – так называемый «карандашный тест», основанный на эффекте стробоскопа. Включив в помещении только светильник с тестируемой лампой, быстро помашите перед ней карандашом. Если вы увидите сплошной след от карандаша, с пульсациями все в порядке. Если след от карандаша распадается на фрагменты, значит, пульсации есть. Второй способ связан с использованием фото- или видеокамеры. Можно воспользоваться мобильным телефоном. Камеру нужно навести на лампочку с расстояния около 1 метра, при наличии мерцания на дисплее вы увидите темные полосы. Если вы часто снимаете, то наверняка их не раз видели, но теперь знаете, почему так происходит.
Рассмотрим, как убрать такое мерцание светодиодных ламп. Нужно поменять конденсатор фильтра на другой, имеющий большую емкость. При этом нужно подобрать конденсатор на то же рабочее напряжение и вписаться в габаритные размеры. Нужно, конечно, обладать некоторыми навыками, чтобы найти на плате драйвера этот конденсатор и иметь навыки владения паяльником. Емкость нового элемента придется подбирать экспериментально. Способ этот не является панацеей, не всегда получается полностью убрать мерцание, но попробовать можно.
https://youtube.com/watch?v=fg5S0e1KQ0o
Еще одна из причин возникновения мерцания при работе – это использования диммеров для регулировки яркости.
Перед покупкой диммера, обязательно изучите характеристики используемых ламп: некоторые лампы могут не поддерживать диммирование
Не все светодиодные лампы могут , и не всякий диммер качественно регулирует освещенность
Поэтому перед покупкой внимательно изучите каталог производителя, обратив внимание на то, какие из выпускаемых им ламп диммируются, а какие – нет, и что за устройства рекомендуются для регулировки яркости их свечения. Вот почему мерцают в некоторых случаях светодиодные лампы. Если вы будете следовать рекомендациям, изложенным в этой статье, то избавитесь от лишних хлопот
И главное: покупайте продукцию только проверенных производителей, остерегайтесь дешевых подделок
Если вы будете следовать рекомендациям, изложенным в этой статье, то избавитесь от лишних хлопот. И главное: покупайте продукцию только проверенных производителей, остерегайтесь дешевых подделок.
Важное о мерцании LED
Светодиоды по самой своей природе — это прямые преобразователи тока в свет, поэтому они синхронно повторяют питающие их импульсы с той же частотой (картинка с пульсацией LED, замедленной в 120 раз, приведена в начале этой статьи). Но это — в случае прямого подключения без какого-либо выпрямителя. В бытовых же светодиодных светильниках имеется драйвер, от которого и зависит пульсация LED (за исключением, разве что, только большинства ламп с такими крохотными цоколями, вроде G9, где для драйвера просто не хватает места).
Необходимо отметить, что год от года Кп светодиодных ламп снижается, что происходит благодаря совершенствованию LED технологий. Но у старых светодиодов этот коэффициент зашкаливал за 30%. Так что установленные лет 10-15 назад светодиоды, если они ещё не вышли из строя, лучше бы заменить на новые модели
Кроме того, даже среди тех светодиодных ламп, которые сегодня лежат на полках магазинов, можно встретить не соответствующие требованиям по коэффициенту пульсации. Поэтому лучше отдавать предпочтение давно зарекомендовавшим себя производителям и добросовестным продавцам, чтобы не покупать продукцию подозрительной китайской фабрики или не нарваться на подделку под именитый бренд.
ЧТО ТАКОЕ КОЭФФИЦИЕНТ ПУЛЬСАЦИИ ОСВЕЩЕНИЯ И НА ЧТО ОН ВЛИЯЕТ?
Ежедневно каждый из нас попадает под влияние светового потока. Осветительные приборы, потолочные лампы в домах и офисах, экраны мониторов и телевизоров создают определенный световой поток, который, в теории, не должен вредить человеку.
Или в один прекрасный день ребенок начинает жаловаться на неприятные ощущения в глазах, делая уроки возле настольной лампы. Или, что еще чаще происходит, вы начинаете замечать усталость и болезненность глаз после работы за персональным компьютером или использования смартфона и планшета.
Все эти симптомы заставляют задуматься о том, что же служит раздражающим фактором в вышеперечисленных случаях. А всё дело в коэффициенте пульсаций освещенности и коэффициенте пульсаций яркости или, проще говоря, в мерцании света. Ведь лампы дают неравномерный свет, а пульсирующий. Мерцают даже современные светодиодные лампы.
Пульсация с частотой 0-300 Герц опасна для всех людей, особенно детям в подростковом возрасте, когда зрительная и психологическая система еще не сформирована. Также, пульсация ламп из-за отрицательного воздействия на нервную систему приводит к быстрой утомляемости.
Какое освещение Вы предпочитаете
ВстроенноеЛюстра
Для того чтобы предупредить возникновение таких симптомов и позаботиться о своем здоровье нужно покупать лампы, в которых коэффициент пульсации минимальный.
Коэффицент пульсации в общем случае показывает отношение амплитуды пульсаций к средней величине данного параметра. В нашем случае, коэффициент пульсации освещенности (Кп) – это отношение разности между максимальным (Емакс) и минимальным (Емин) значением освещенности к ее среднему значению (Еср) за время измерения:
Коэффициент пульсации (Кп) измеряется в процентах и для гармонического изменения освещенности (синусоиды) может составлять до 100%, а в случае импульсного источника питания и значительно превышать 100% (формула для расчета в таком случае более сложная).
Коэффициент пульсации различных источников света
Высокий коэффициент пульсации освещенности (свыше 30%) характерен для осветительных установок, в которых применяются светильники с разрядными лампами и электромагнитными ПРА, подключенные к однофазной линии питания . Вопреки сложившемуся мнению, пульсации светового потока свойственны в том числе и лампам накаливания с Кп до 15% при подключении к одной фазе). Коэффициент пульсации освещенности на объектах со светодиодными источниками света зависят от схемотехнического решения их блоков питания (драйверов): если с целью удешевления конечного продукта на выходе схемы вместо постоянного тока выдаётся выпрямленный ток промышленной частоты, коэффициент пульсации может достигать порядка 30%. В связи с этим рекомендуется запрашивать у производителей или поставщиков светодиодных светильников техническую информацию по пульсациям светового потока для каждого конкретного продукта. Также коэффициент пульсации освещенности возрастает при регулировании светового потока источников света с помощью диммеров, работающих по принципу широтно-импульсной модуляции (ШИМ) на частоте до 300 Гц.
Один из способов снижения коэффициента пульсации в осветительных установках переменного тока – применение электронных ПРА с частотой питания от 400 Гц. При частоте питания свыше 5 кГц Кп составляет менее 1%. Данный способ эффективен для люминесцентных и компактных люминесцентных ламп, т.к. их применение с электронными ПРА стало практически повсеместным ввиду очевидных преимуществ и относительно невысокой стоимости решения. Частота питания современных ЭПРА для люминесцентных ламп – от 25 кГц. Ранее для снижения Кп в осветительных установках с многоламповыми люминесцентными светильниками применялись электромагнитные ПРА, работающие по схеме с расщеплённой фазой, обеспечивающей питание одной части ламп в светильнике отстающим током, другой – опережающим.
Разрядные лампы высокого давления (ДРЛ, ДРИ, ДНаТ) применяются, как правило, в одноламповых светильниках, поэтому подключение по схеме с расщеплённой фазой для них является неактуальным. Применение РЛВД с электронными ПРА не приводит к существенному снижению Кп ввиду относительно низкой частоты выходного тока (порядка 135 Гц), ограниченной физическими особенностями работы горелок ламп.
Наиболее распространённый способ снижения Кп для РЛВД в осветительных установках с трёхфазными групповыми линиями – так называемая расфазировка – поочерёдное присоединение светильников к разным фазам сети. Максимальное снижение Кп достигается при установке в одной точке двух или трёх светильников, питаемых от разных фаз.
В таблице 1 приводятся значения Кп для основных типов источников света, установленных в одной точке при питании от одной, двух или трёх фаз.
Таблица 1. Значения коэффициента пульсаций для источников света, установленных в одной точке и подключенных к 1, 2 или 3 фазам
| Тип источника света | Коэффициент пульсации, % | ||
| 1 фаза | 2 фазы | 3 фазы | |
| Лампа накаливания | 10…15 | 6…8 | 1 |
| Люминесцентные лампы с ЭмПРА: ЛБ (цветность 640) ЛД (цветность 765) | – 34 55 | – 14,4 23,3 | – 3 5 |
| Дуговые ртутные лампы (ДРЛ) | 58 | 28 | 2 |
| Металлогалогенные лампы (ДРИ) | 37 | 18 | 2 |
| Натриевые лампы высокого давления (ДНаТ) | 77 | 37,7 | 9 |
Данное планирование расфазировки является идеальным, но значительно чаще встречается применение одного светильника в точке с поочерёдным соединением соседних светильников в ряду к разным фазам сети, реже – поочерёдное соединение соседних рядов светильников к разным фазам.
Оценить эффективность применения расфазировки в цепях переменного тока промышленной частоты с целью снижения коэффициента пульсации в осветительных установках общего освещения со светильниками с разрядными лампами и электромагнитными ПРА можно с помощью предлагаемого метода расчёта, основанного на требованиях, предъявляемых при измерении Кп и инженерном методе расчёта Кп по таблицам . Данный метод может применяться для расчёта Кп в осветительных установках с металлогалогенными лампами (например, серии HPI Plus), дуговыми ртутными лампами (ДРЛ) и люминесцентными лампами типа ЛБ или ЛД и их зарубежных аналогов – ламп цветности 640 и 765 соответственно.
Коэффициент пульсации и нормы освещенности: основные документы
Главный документ, в котором прописаны все требования в отношении коэффициентов пульсаций и норм освещенности — Свод правил СП (выпущен под номером 52.13330.2011).
Он был выпущен в 2011 году и представляет собой СНИП 23-05-95, где прописаны ключевые требования законов страны в отношении международных нормативов, энергетической эффективности и техники безопасности.
В Своде правиле есть наиболее важные требования к коэффициенту пульсации и освещенности в различных типах помещений — жилых, промышленного типа и общественных.
Контроль освещенности и уровень пульсаций искусственного освещения необходим не только для формального прохождения аттестации рабочего места или же плановой проверки со стороны санэпидстанции.
Это важно для здоровья человека, ведь отклонение от действующих показателей может привести к нарушениям самочувствия всех сотрудников, которые находятся в помещении. Как следствие, снизится работоспособность, уменьшится рентабельность компании и упадет прибыль
Как следствие, снизится работоспособность, уменьшится рентабельность компании и упадет прибыль.
Не меньшее действие оказывает и свет в жилых помещениях. Та же пульсация не видна глазу, но может постепенно воздействовать на здоровье людей.
Вот почему так важен ответственный подход к выбору компьютерной техники и осветительных устройств.
Соблюдение норм — шанс избежать негативных последствий, защитить своих сотрудников и себя лично. Также использование трековых светильников позволит регулировать уровень освещенности в отдельных зонах помещений.
Также читайте как сделать освещение на даче своими руками.
СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03 и СП 52.1333.2011
В России требования к качеству освещения регламентируются нормативными документами. В частности, СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03 устанавливает гигиенические требования к освещению в жилых и общественных зданиях. В жилых комнатах светодиодные лампы должны обеспечивать уровень освещённости не менее 150 Лк. Коэффициент пульсации при этом не нормируется. В общественных непроизводственных зданиях санитарные нормы устанавливают значение Кп в пределах 10-20%.
В своде правил СП 52.1333.2011 большое внимание уделяется нормам искусственного освещения всех типов сооружений, селитебных зон и производственных площадок. В нормативном документе отдельно оговорены требования к светодиодным источникам света
В зависимости от степени напряженности работы в нём приведены допустимые значения коэффициента пульсаций и освещенности.
Коэффициент пульсации светильников
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:
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. 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.
Отрицательное воздействие
Мозг человека не может полноценно обработать информацию, которая поступает на глаза с частотой, превышающей несколько десятком герц. По этой причине кадры в кино и по телевизору меняются с частотой 25-50 Гц. Если пульсации потока света ниже, она оказывает воздействие на глаза и анализируется мозгом. Человек может определить яркость потока, цвета, оттенки, контрасты. Если информация подается с другой частотой, люди подсознательно стараются избегать ее.
Исследования медиков показали, что на самом деле глаза и мозг воспринимают данные с частотой до 300 Гц, но не визуально. Человек воздействия не чувствует, поэтому не принимает никаких мер. Ощущения дискомфорта и усталости он связывает с другими причинами. Хотя невизуальное воздействие изучено недостаточно, все же ясно, что оно достаточно глубокое.
При кратковременном воздействии мерцания:
устают глаза;
снижается внимание;
человек быстро утомляется;
замедляется работа мозга;
нарушается работа органов пищеварения;
появляется тошнота;
нарушаются суточные ритмы.
При продолжительном воздействии пульсации:
- развивается бессонница и депрессия;
- снижается зрение;
- развиваются патологии желудочно-кишечного тpaкта и сердечно-сосудистой системы;
- нарушается функциональность мозга;
- снижается работоспособность.
Самое опасное явление на рабочем месте – развитие стробоскопического эффекта при частоте мерцания до 80 Гц. У человека возникает иллюзия замедления движения и неподвижности окружающих предметов. Это повышает вероятность травматизма. При повышении частоты быстро развиваются болезни нервной системы.
Пульсация освещения – как влияет на здоровье человека?
Широко распространено мнение, что человеческий глаз чувствует пульсацию освещения частота которой не превышает нескольких десятков Герц. На этом допущении построено воспроизведение видеоизображений в кино и телевидении – там частота смены кадров составляет 25 Гц, 50Гц и более, что воспринимается глазом человека как целостное во времени, плавно изменяющееся изображение. Дело в том, что мозг человека перестает успевать полноценно обрабатывать ту часть поступающей ему от органов зрения информации, которая изменяется с частотой выше нескольких десятков Герц.
Иными словами, если в воспринимаемой органами зрения человека информации присутствует пульсация освещённости или яркости, частотой ниже указанных, то она воздействует непосредственно на сетчатку глаза человека, затем поступает в зрительный тракт и уже через наружное коленчатое тело, зрительную радиацию, анализируется в первичной зрительной коре. В результате, мы можем описать условия получения зрительной информации: яркость и контраст изображения, цвета и оттенки, есть ли пульсации яркости или освещённости. Если же параметры изображения нас не устраивают, то мы пытаемся как-то приспособиться к их восприятию и, в конце концов, сознательно ограничиваем время визуального восприятия этой информации ввиду дискомфорта.
Однако медицинские исследования показали, что органы зрения и мозг человека продолжают воспринимать и реагировать на изменения воспринимаемой зрительной информации вплоть до частоты 300Гц. Такие изменения в воспринимаемой органами зрения информации оказывают уже не визуальное воздействие. В этом случае, свет, попадающий в глаз, проделывает путь к супрахиазматическим клеткам и паравентрикулярным ядрам гипоталамуса, а также к шишковидной железе. И тогда свет управляет уже нашим гормональным фоном, который влияет на циркадные (суточные) ритмы, эмоциональную сферу, работоспособность и многие другие аспекты жизнедеятельности. Многие, наверное, уже сталкивались с таким не визуальным воздействием пульсаций искусственного освещения в виде ощущения необъяснимого чувства дискомфорта, усталости или недомогания во, вроде бы, хорошо и ярко освещённых помещениях или при работе с компьютером.
Самое опасное то что, пульсация освещения – это то, что мы не чувствуем напрямую его влияния на наш организм и не можем принять меры для уменьшения опасных последствий такого воздействия на наше здоровье. Не визуальное воздействие света может приводить к расстройству биологических ритмов человека и к “циркадным стрессам”, которые, в свою очередь, могут приводить к развитию таких заболеваний, как депрессии, бессонница, патологии сердечно-сосудистой системы и рак. По-видимому, не визуальное воздействие света на организм человека, заметно более глубокое, чем визуальное, хотя , оно ещё очень мало изучено.
Для светового потока, пульсация освещения которого превышает частоту 300 Гц, какого-либо заметного воздействия на организм человека выявлено не было, ввиду того, что на такие быстрые изменения интенсивности светового потока перестает уже реагировать сетчатка глаза человека.
Какие основные технические решения отличают полноценную светодиодную лампу от её “эконом” варианта?
Сам кристалл светодиода, помещенный в идеальные условия, когда прямой ток ни при каких обстоятельствах не превышает допустимой величины, когда прямое и обратное напряжение всегда в нужных пределах, действительно способен удивить потрясающим долголетием.
Однако, как только кристалл начинает “одеваться”, снизу прикрываясь подложкой, со всех сторон огораживая себя корпусом, сверху накидывая линзу из силикона, тут же начинают вылезать и дополнительные проблемы.
Так, если пластиковый корпус или люминофор перегревается сверх допустимого, они начинают темнеть, а темнея, начинают поглощать все больше и больше энергии в виде тепла, отчего темнеют ещё сильнее и этот процесс вполне способен досрочно вывести из строя светодиод .
Силиконовая линза светодиода вполне способна начать темнеть от “неудачных соседей” . Например герметик, или материал диодной платы или, даже, неудачно выбранный припой могут выделять вещества, которые вступая в химическую реакцию с силиконом заставляют его менять характеристики прозрачности.
Если в конструкции просуммировались сразу два неблагоприятных процесса, и химический, и термический – жизнь светодиода, “поселившегося” в такой конструкции окажется ещё короче.
Но сам по себе светодиод ещё совсем не светодиодная лампа.
Цепочку светодиодов надо распаять на светодиодной плате и постараться обеспечить те самые максимально приближенные к идеальным условия, о которых упоминалось выше.
Для успешного долголетия светодиодную плату необходимо обеспечить стабилизированным током, желательно с минимальным уровнем пульсаций и минимальными пусковыми бросками в моменты включения.
Идеала в этих вопросах добиться сложно, например из-за необходимости уместить всю электронику в небольшого размера корпус лампы.
Задача сводится к тому, чтобы встроенный в лампу блок питания (драйвер) обеспечил такую постоянную составляющую прямого тока через цепочку светодиодов, чтобы в сумме с максимально возможными кратковременными пиками, ток не превышал допустимого уровня прямого тока диода
В противном случае светодиод, как правило, не сгорит от первого же короткого токового броска, однако надеяться на его долгую жизнь уже нельзя.
Конструктору долговечной светодиодной лампы очень важно позаботиться не только о электрических характеристиках, но и обязательно о тепловых
Для светодиода электрические и тепловые характеристики очень жестко связаны между собой.
Есть зависимость между температурой кристалла и, например, величиной допустимого прямого тока, через него.
Чем выше нагревается светодиод, тем меньше прямой ток, который он способен выдержать без фатального отказа.
Задача конструктора долговечной светодиодной лампы становится ещё сложнее.
Прямой ток (даже с учетом его коротких бросков) не должен превысить тот минимальный уровень, который допустим для светодиода нагретого до максимальной рабочей температуры.
Руководствуясь всем изложенным, конструктору, казалось бы, надо стремиться обеспечить минимальный прямой ток через светодиод. Однако всё происходит с точностью до наоборот.
Всё просто – чем больше прямой ток через диод, тем диод светится сильнее.
От одного и того же светодиода можно получить и большой световой поток и маленький, пропустив через него, соответственно, большой или маленький прямой ток.
Более мощную, более яркую светодиодную лампочку, конечно продать можно и в большем количестве и по большей цене.
То, что такая “разогнанная” светодиодная лампа перегорит досрочно, выясняется потом, а деньги от реализации в кармане уже сегодня.
Да, безусловно “разогнаный” большим прямым током светодиод не проживет так долго, как мог бы прожить при правильно подобранном электропитании, но главным критерием выбора технических решений становится коммерческая успешность товара, а совсем не длительный срок службы.
Производителям приходится постоянно находить для себя ту “золотую середину”, при которой затраты на создание долговечной светодиодной лампы не отменяют её коммерческий успех на прилавке.
При таком раскладе полноценная светодиодная лампа на прилавке – это совсем не вершина технической и конструкторской мысли, а только разумный компромисс.
Реклама и маркетинг, естественно не склонны особенно выпячивать все эти тонкости.
В результате, на красочных упаковках светодиодных ламп покупателю обещают и 30 и 40 лет срок службы светодиодной лампы.
Купил, по пути с выпускного вечера такую светодиодную лампу, вкрутил в торшер и поменял незадолго перед уходом на пенсию…
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.
Влияние пульсаций света на организм и мозг
Если покопаться поглубже в этом вопросе, то окажется что не все пульсации одинаково вредны. Некоторые из них можно даже игнорировать и не измерять.
Впервые процесс влияния пульсаций света на организм человека был подробно изложен в журнале «Светотехника» в далеком 1963-м году. Суммируя изложенный в ней материал, можно сделать некоторые выводы.
Например, пульсации света имеющие частоту до 300Гц, действительно оказывают негативное влияние на наш организм.
Вот вам наглядный эксперимент и результаты ЭЭГ головного мозга. В первом случае (рисунок А) — человек сидит в затемненной комнате, а во втором (рисунок Б) — он находится в помещении с пульсирующими лампами частотой 120Гц.
Посмотрите на ненормальные пики активности и представьте как это сказывается на биоритмах и вашем общем самочувствии.
Но если данные пульсации имеют частоту выше 300Гц, то они просто никоим образом не фиксируются телом и мозгом человека.
И соответственно никакого влияния на него не оказывают.
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.
Мнение эксперта
It-Technology, Cпециалист по электроэнергетике и электронике
Задавайте вопросы “Специалисту по модернизации систем энергогенерации”
Как измерить пульсацию и ее коэффициенты для светового потока Разбирают лампу, отсоединив колбу от цоколя, вынимают из цоколя печатную плату драйвера и меняют конденсатор в фильтре или, если позволяет место, допаивают еще один. Спрашивайте, я на связи!
ЧТО ТАКОЕ КОЭФФИЦИЕНТ ПУЛЬСАЦИИ ОСВЕЩЕНИЯ И НА ЧТО ОН ВЛИЯЕТ?
Ежедневно каждый из нас попадает под влияние светового потока. Осветительные приборы, потолочные лампы в домах и офисах, экраны мониторов и телевизоров создают определенный световой поток, который, в теории, не должен вредить человеку.
К сожалению, теория часто расходится с практикой. Незаметная глазу пульсация света может стать причиной достаточно серьезных проблем со здоровьем. Быстрая утомляемость, невозможность сконцентрироваться и постоянное внутреннее напряжение, разбитость, головная боль — все это спутники опасной для вашего здоровья неправильной пульсации или слишком яркого света. Вы можете искать проблему где угодно, но не всегда догадаетесь, что она буквально смотрит на вас.
Или в один прекрасный день ребенок начинает жаловаться на неприятные ощущения в глазах, делая уроки возле настольной лампы. Или, что еще чаще происходит, вы начинаете замечать усталость и болезненность глаз после работы за персональным компьютером или использования смартфона и планшета.
Все эти симптомы заставляют задуматься о том, что же служит раздражающим фактором в вышеперечисленных случаях. А всё дело в коэффициенте пульсаций освещенности и коэффициенте пульсаций яркости или, проще говоря, в мерцании света. Ведь лампы дают неравномерный свет, а пульсирующий. Мерцают даже современные светодиодные лампы.
Пульсация с частотой 0-300 Герц опасна для всех людей, особенно детям в подростковом возрасте, когда зрительная и психологическая система еще не сформирована. Также, пульсация ламп из-за отрицательного воздействия на нервную систему приводит к быстрой утомляемости.
Для того чтобы предупредить возникновение таких симптомов и позаботиться о своем здоровье нужно покупать лампы, в которых коэффициент пульсации минимальный.
Коэффицент пульсации в общем случае показывает отношение амплитуды пульсаций к средней величине данного параметра. В нашем случае, коэффициент пульсации освещенности (Кп) – это отношение разности между максимальным (Емакс) и минимальным (Емин) значением освещенности к ее среднему значению (Еср) за время измерения:
Коэффициент пульсации (Кп) измеряется в процентах и для гармонического изменения освещенности (синусоиды) может составлять до 100%, а в случае импульсного источника питания и значительно превышать 100% (формула для расчета в таком случае более сложная).
Люминофоры и спектр излучения
Многие пользователи считают, что свет люминесцентных ламп грубый и неприятный. Кроме того, цвет предметов, которые освещаются такими лампами, может искажаться. Виной тому синие и зеленые линии в спектре излучения разряда и тип применяемого люминофора.
В дешевых светильниках с люминесцентными лампами используют галофосфатный люминофор, излучающий главным образом желтый и синий свет, и в меньшей мере зеленый и красный свет. Глазу такая смесь цветов кажется белым светом, однако если свет отражается от предметов, его спектр меняется и возникает эффект искажения. Достоинством таких ламп является высокая световая отдача.
В более дорогих моделях применяет трех- или пятиполосный люминофор. Благодаря этому удается получить более равномерное распределение излучения по видимому спектру. Так свет воспроизводится более натурально. Недостатком этих ламп является не такая высокая светоотдача, как в предыдущем случае.
Существуют также специальные люминесцентные лампы, используемые в освещении помещений, в которых живут птицы. Их спектр содержит ближний ультрафиолет, позволяющий питомцам практически не чувствовать разницу между естественным и искусственным освещением. Необходимость применения таких технологий обусловлена тем, что в отличие от людей, птицы имеют четырехкомпонентное зрение.
