Что вызывает мерцание светодиодных ламп и как это решить?
Если коротко, светодиоды мерцают, когда их световой поток колеблется. Эти колебания происходят потому, что ваш диммируемый светодиод включается и выключается с очень высокой скоростью.
В следующей статье мы рассмотрим этот вопрос более подробно.
Почему светодиоды мерцают?
Обычная белая светодиодная лента не мерцает – вот как!
Хотя это не всегда заметно, все источники света, работающие от сети, мерцают – будь то лампы накаливания, галогенные, люминесцентные или светодиодные.
В США электрическая сеть – это переменный ток (AC) с частотой 50 герц. Это означает, что ток, наполняющий вашу лампу (любую лампу), переключается туда-сюда 50 раз в секунду.
Мы не замечали этого раньше, когда пользовались старыми лампами накаливания, потому что остаточное тепло от лампочки заставляло нить накаливания светиться в промежутках между мерцаниями. Это побочный эффект неэффективности традиционных ламп накаливания. Старые лампы накаливания обычно теряют около 90% потребляемой энергии за счет тепла!
Итак, давайте начнем обсуждение с развенчания распространенного заблуждения. Поскольку источник питания вызывает мерцание светодиодов, некоторые люди думают, что пока входная мощность (ток и напряжение) остается постоянной, вы можете полностью избежать этого.
Это не так. Все источники света с питанием мерцают постоянно.
Поскольку все источники света мерцают, почему некоторые люди считают мерцание светодиодов проблемой?
Мерцание светодиодов часто случалось в прошлом. Это потому, что в отличие от ламп накаливания, галогенных и люминесцентных ламп светодиоды не являются постоянными. Когда питание светодиода отключается, световой поток немедленно прекращается. Поэтому при прямом подключении к сети переменного тока светодиод будет включаться/выключаться 50 раз в секунду – достаточно для того, чтобы человеческий глаз мог это заметить.
Мерцание светодиодов не является проблемой для современных светодиодных установок. Это потому, что мы больше не подключаем светодиоды напрямую к сети. Вместо этого для питания светодиодов мы используем специально разработанные для этой цели светодиодные драйверы.
Как высококачественные блоки питания светодиодов решают проблему мерцания светодиодов.
Для светодиодного освещения требуется постоянный ток (DC), а не переменный. Это хорошая новость, потому что ключ к устранению мерцания светодиодов – это тип источника питания, который вы используете для управления вашими светильниками.
Хотя светотехническая промышленность часто называет свои источники питания (они же „драйверы“) просто „светодиодными трансформаторами“, они представляют собой нечто большее. Светодиодный драйвер не только понижает (преобразует) напряжение. Он также может изменять ток с переменного на постоянный. Выберите качественный светодиодный блок питания, и он также обеспечит постоянный ток для ваших светодиодов. Таким образом, вы получите свет без видимого мерцания.
Однако низкокачественный, чистый светодиодный драйвер не обеспечивает постоянный ток. Вместо этого он просто преобразует ток из переменного в постоянный. Это самое базовое преобразование энергии дает колебательный ток, хотя обычно удваивает частоту входного напряжения. В США это приводит к частоте 100 потенциальных миганий в секунду.
Легкая нагрузка.
Сто мерцаний в секунду гораздо лучше, чем 50 мерцаний в секунду. Но это все равно звучит как проблема. К счастью, беспокоиться не о чем – потому что человеческий глаз не обладает достаточным восприятием, чтобы заметить это. Большинство из нас воспринимает только свет, который колеблется менее 100 вспышек в секунду – обычно 50 или медленнее. (Экраны компьютеров обычно мерцают в диапазоне 60-70 Гц, и мы их почти не замечаем).
Поэтому, даже если действительно существует очень мало людей, которые могут видеть более быстрые стробоскопы, для большинства из нас это не проблема. Во многих проектных инсталляциях все, что вам нужно, это голый, чистый светодиодный „трансформатор“. Даже в некоторых областях применения светодиодный стробоскоп может быть желаемым эффектом: вспомните, например, ночные клубы или колеблющиеся велосипедные фонари.
Постоянный ток = постоянная яркость
Однако предположим, что простого светодиодного блока питания недостаточно для вашего проекта. В этом случае хорошей альтернативой будет источник питания с постоянным током.
Эти светодиодные драйверы с более высокими техническими характеристиками могут устранить мерцание, изменяя напряжение в цепи для получения постоянного тока. Это гарантирует, что ток, подаваемый на светодиод, не колеблется, тем самым смягчая эффекты преобразования переменного/постоянного тока.
В некоторых случаях даже драйвер светодиода с постоянным током не может устранить мерцание. Частой причиной являются помехи, вызванные несовместимыми схемами управления. Перед установкой необходимо убедиться, что светодиодное изделие подходит для используемой схемы управления и источника питания.
Частое мерцание – предупреждение о внимании!
Если причиной мигания светодиода являются помехи или несовместимость, эффект мигания будет неравномерным. Но это может быть не та проблема, с которой вы столкнулись. Предположим, что ваши светильники производят регулярное, ритмичное мигание (например, каждую секунду). В этом случае они, вероятно, потребляют больше энергии, чем встроено в ваш светодиодный драйвер.
Высококачественные источники питания светодиодов разработаны именно для этого, создавая эффект мерцания в качестве предупреждения. Регулярное мерцание указывает на то, что вашему светодиоду требуется более мощный источник питания с более высокими техническими характеристиками (или несколько небольших).
Неплотное соединение проводов и другие неполадки также могут стать причиной проблем.
Предположим, что у вас есть несколько электронных устройств, установленных рядом (например, на одном распределительном щите). В этом случае суммарное тепло может перегрузить ваш светодиодный диммер. Это, скорее всего, вызовет прерывистое мерцание. На австралийском сайте Diginet есть отличная статья, в которой обсуждается лучший способ снижения нагрузки на перегруженные диммеры.
Когда светодиоды используются в кинотеатрах (например, в телестудиях, театрах и т.д.), вам потребуется очень высокая частота и высокое разрешение. Это выходит за рамки возможностей стандартных драйверов. Предположим, вы участвуете в таких профессиональных проектах. Отправьте нам сообщение, чтобы обсудить преимущества светодиодного драйвера постоянного напряжения для киноиндустрии?
В светодиодах для кинофильмов используются высокочастотные драйверы с высоким разрешением, разработанные специально для этой задачи!
Наиболее распространенной причиной видимого мерцания является реализация функций диммирования!
Обработка диммирования
Даже в идеальных в остальном светодиодных светильниках диммирование может вызвать проблемы. Это связано с тем, что обычные диммеры работают путем удлинения „выключенной“ части цикла мерцания каждого выключателя для уменьшения общего количества светового потока.
Это называется широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). ШИМ работает очень эффективно – до тех пор, пока частота переключения не упадет до уровня, воспринимаемого человеческим глазом.
Мы работаем над решением этой проблемы, разрабатывая светодиодные диммеры с более быстрым циклом мерцания. Целью является цикл в несколько килогерц. Это будет имитировать решение, используемое электронными балластами, которые уже много лет питают люминесцентные лампы. Однако есть и обратная сторона: чем выше частота мерцания, тем ближе светодиоды должны находиться к трансформатору. Это не всегда практично.
Вместо того чтобы устанавливать менее гибкие (и более дорогие) диммеры, вы можете легко избежать видимого мерцания, создаваемого широтно-импульсной модуляцией. Просто не снижая яркость светодиодов, вы можете предотвратить видимые невооруженным глазом циклы мерцания.
Всего несколько лет назад это обычно означало не снижать яркость ниже 50% от полной яркости. Но теперь. Все диммеры в нашей текущей линейке дают вам больше гибкости. Вы можете обнаружить, что можете регулировать яркость без видимого мерцания!
Как правило, диммеры на напряжение от нуля до 10 В менее склонны к мерцанию, чем сетевые регуляторы TRIAC.
Теплые белые светодиодные ленты мощностью 10 Вт создают световой бассейн на этой жилой парковке.
Избегайте мерцания светодиодных ламп под кухонными шкафами.
Резюме – Как остановить мерцание светодиодов?
За последнее десятилетие светодиоды были приняты светотехнической промышленностью как будущее энергоэффективных световых решений. Учитывая все преимущества, которые они предлагают, это неудивительно.
Избегайте мерцания светодиодов. Вы и ваш электрик должны иметь базовое представление о том, что за этим стоит. Всегда держите в уме следующие моменты.
- Всегда используйте блок питания для светодиодов, предназначенный для управления светодиодной продукцией. Не используйте светодиодные ленты, питающиеся от сети переменного тока!
- Убедитесь, что все ваши светодиодные изделия совместимы с используемой схемой управления и источником питания.
- Проверьте свободную проводку и другие неисправные соединения. И убедитесь, что диммер светодиодных ламп не перегружен.
- Рассмотрите возможность использования светодиодного драйвера постоянного тока.
- При установке системы диммирования постарайтесь выяснить, есть ли минимальный уровень диммирования, который не должен быть ниже.
- для систем диммирования рассмотрите возможность использования системы диммирования от нуля до 10 В или цифрового напряжения вместо альтернативы TRIAC.
Leave A Comment