Co powoduje migotanie diod LED?

Co powoduje migotanie diod LED i jak to rozwiązać?

Krótko mówiąc, diody LED migoczą, gdy ich strumień świetlny zmienia się. Ta fluktuacja występuje, ponieważ ściemnialna dioda elektroluminescencyjna włącza się i wyłącza z bardzo dużą szybkością.
Zagłębimy się w następujący artykuł.

Dlaczego diody LED migoczą?

Użycie zwykłej białej taśmy LED nie migocze – tak jest!
Chociaż nie zawsze to zobaczysz, wszystkie źródła światła zasilane z sieci migoczą – czy to żarowe, halogenowe, fluorescencyjne czy LED.

W USA zasilanie z sieci to prąd zmienny (AC), dostarczany z częstotliwością 50 Hz. Oznacza to, że prąd wypełniający twoją lampę (dowolną lampę) zmienia się 50 razy na sekundę.

Nie zauważyliśmy tego wcześniej w przypadku starych żarówek, ponieważ ciepło resztkowe z żarówki powodowało, że żarnik świecił między migotaniami. Jest to efekt uboczny nieefektywności tradycyjnych żarówek. Te stare żarówki zwykle marnują około 90% energii wejściowej poprzez ciepło!

Zacznijmy więc dyskusję od obalenia powszechnego nieporozumienia. Ponieważ zasilacz powoduje migotanie diod LED, niektórzy uważają, że dopóki moc wejściowa (prąd i napięcie) pozostaje stała, można tego całkowicie uniknąć.

To nie prawda. Wszystkie zasilane energią źródła światła cały czas migoczą.

Skoro wszystkie światła migoczą, dlaczego niektórzy uważają, że migotanie diod LED jest problemem?
Migotanie diod LED zdarzało się często w przeszłości. Dzieje się tak, ponieważ – w przeciwieństwie do żarówek, halogenów i świetlówek – diody LED nie są trwałe. Gdy zasilanie diody LED zostanie wyłączone, strumień świetlny natychmiast się zatrzymuje. Dlatego w przypadku podłączenia bezpośrednio do zasilania prądem zmiennym dioda LED będzie włączać się/wyłączać 50 razy na sekundę – wystarczy, aby ludzkie oko mogło zobaczyć.

Migotanie LED nie jest problemem w nowoczesnych instalacjach LED. To dlatego, że nie podłączamy już diod bezpośrednio do sieci. Zamiast tego do zasilania diod LED stosujemy zaprojektowane do tego celu sterowniki.

Jak wysokiej jakości zasilacze LED rozwiązują problemy z migotaniem diod LED?

Oświetlenie LED wymaga prądu stałego (DC), a nie prądu przemiennego. To dobra wiadomość, ponieważ kluczem do wyeliminowania migotania diod LED jest rodzaj zasilania, którego używasz do zasilania świateł.

Podczas gdy przemysł oświetleniowy często nazywa swoje zasilacze (znane również jako „sterowniki”) po prostu „transformatorami LED”, są one czymś znacznie więcej. Sterownik LED nie tylko redukuje (konwertuje) napięcie. Może również zmieniać prąd z AC na DC. Wybierz wysokiej jakości zasilacz LED, który zapewni stały prąd do Twoich diod LED. Dzięki temu uzyskasz światło bez widocznego migotania.

Jednak niskiej jakości, czysty sterownik LED nie zapewnia stałego prądu. Zamiast tego po prostu konwertuje prąd z AC na DC. Ta najbardziej podstawowa konwersja mocy wytwarza prąd oscylacyjny, chociaż zwykle podwaja częstotliwość napięcia wejściowego. W USA skutkuje to częstotliwością 100 potencjalnych mrugnięć na sekundę.

Lekko obciążony

Sto migotań na sekundę to znacznie lepiej niż 50 migotań na sekundę. Ale to wciąż brzmi jak problem. Na szczęście nie ma się czym martwić – bo ludzkie oko nie ma wystarczającej percepcji, aby to zobaczyć. Większość z nas rejestruje tylko światło, które zmienia się mniej niż 100 błysków na sekundę, zwykle 50 lub wolniej. (Ekrany komputerów zazwyczaj migoczą w zakresie od 60 do 70 Hz, co ledwo zauważamy.)

Tak więc, mimo że rzeczywiście niewiele osób widzi szybsze stroboskopy, dla większości z nas nie stanowi to problemu. W wielu instalacjach projektowych wystarczy goły, czysty „transformator” LED. Nawet w niektórych zastosowaniach stroboskop LED może być pożądanym efektem: na przykład w klubach nocnych lub oscylujących światłach rowerowych.

Stały prąd = stała jasność

Załóżmy jednak, że prosty zasilacz LED nie wystarczy do Twojego projektu. W takim przypadku dobrą alternatywą jest zasilacz stałoprądowy.

Te sterowniki LED o wyższej specyfikacji mogą wyeliminować migotanie, zmieniając napięcie w obwodzie, aby wytworzyć stały prąd. Gwarantuje to, że prąd dostarczany do diody LED nie ulega fluktuacjom, łagodząc w ten sposób efekty konwersji AC/DC.

W niektórych przypadkach nawet stały sterownik LED nie może wyeliminować migotania. Częstą przyczyną są zakłócenia spowodowane przez niekompatybilne obwody sterujące. Przed instalacją należy upewnić się, że produkt LED jest odpowiedni dla używanego obwodu sterującego i zasilacza.

Częste mruganie – uwaga uwaga!

Jeżeli przyczyną migania diody jest zakłócenia lub niezgodność, efekt mrugania nie będzie równomierny. Ale to może nie być problem, z którym się borykasz. Załóżmy, że światła emitują regularne, rytmiczne mruganie (np. co sekundę). W takim przypadku prawdopodobnie zużywają więcej energii niż ma wbudowany sterownik LED.

W tym celu zaprojektowano wysokiej jakości zasilacze LED, które generują ostrzegawczy efekt migotania. Regularne miganie oznacza, że dioda LED potrzebuje bardziej rozbudowanego zasilacza o wyższej specyfikacji (lub kilku mniejszych).

Luźne okablowanie i inne nieprawidłowe połączenia mogą również powodować problemy.

Załóżmy, że w pobliżu zainstalowano wiele urządzeń elektronicznych (na przykład na tej samej tablicy rozdzielczej). W takim przypadku połączone ciepło może przeciążyć ściemniacz LED. Może powodować przerywane migotanie. Witryna Diginet w Australii zawiera świetny artykuł omawiający najlepszy sposób na zmniejszenie obciążenia przeciążonych ściemniaczy.

Gdy diody LED są używane w zastosowaniach kinowych (np. studia telewizyjne, teatry itp.), będziesz potrzebować wyjścia o bardzo wysokiej częstotliwości i wysokiej rozdzielczości. To wykracza poza zakres standardowych sterowników. Załóżmy, że jesteś zaangażowany w takie profesjonalne projekty. Wyślij do nas wiadomość, aby omówić zalety stałego napięcia sterownika LED dla przemysłu filmowego?

Diody LED do filmów wykorzystują sterowniki wysokiej częstotliwości i wysokiej rozdzielczości przeznaczone do tego zadania!

Najczęstszą przyczyną widocznego migotania światła jest implementacja funkcji ściemniania!

Obsługa ściemniania

Nawet w doskonałych instalacjach oświetleniowych LED ściemnianie może powodować problemy. Dzieje się tak, ponieważ konwencjonalne ściemniacze działają poprzez wydłużenie części „wyłączenia” każdego cyklu migotania przełącznika, aby zmniejszyć całkowitą ilość światła.

Nazywa się to modulacją szerokości impulsu (PWM). PWM działa bardzo skutecznie – o ile częstotliwość przełączania nie spada do poziomu, który jest w stanie dostrzec ludzkie oko.

Pracujemy nad rozwiązaniem tego problemu, opracowując ściemniacze LED z szybszymi cyklami migania. Celem jest cykl kilku kiloherców. Naśladowałoby to rozwiązanie stosowane przez stateczniki elektroniczne, które od lat zasilają świetlówki. Istnieje jednak wada: im wyższa częstotliwość migotania, tym bliżej transformatora muszą znajdować się diody LED. Nie zawsze jest to praktyczne.

Zamiast instalować te mniej elastyczne (i droższe) ściemniacze, można również bardzo łatwo uniknąć widocznego migotania generowanego przez modulację szerokości impulsu. Po prostu nie przyciemniając diod LED zbyt nisko, możesz zapobiec sytuacji, w której ich cykle migotania nie będą widoczne gołym okiem.

Jeszcze kilka lat temu oznaczało to zazwyczaj nie ściemnianie poniżej 50% pełnej jasności. Ale teraz. Wszystkie ściemniacze z naszej obecnej oferty zapewniają większą elastyczność. Może się okazać, że można zasłonić się bez widocznego migotania!

Zazwyczaj zauważysz, że ściemniacze od 0 do 10 V są mniej podatne na migotanie niż sieciowe regulatory TRIAC.

Ciepłe, białe taśmy LED o mocy 10W tworzą snop światła na tym osiedlowym parkingu.

Unikaj migotania diod LED pod szafkami kuchennymi.

Podsumowanie — Jak zatrzymać migotanie diod LED?

W ciągu ostatniej dekady diody LED przyjęte przez branżę oświetleniową jako przyszłość energooszczędnych rozwiązań oświetleniowych. Przy wszystkich oferowanych przez nie zaletach nie jest to niespodzianką.

Unikaj migotania diody LED. Ty i Twój elektryk musicie mieć podstawową wiedzę na temat problemów, które za tym stoją. Zawsze miej na uwadze poniższe punkty.

1. Zawsze używaj zasilacza LED przeznaczonego do zasilania produktów LED. Nie używaj taśm LED zasilanych prądem zmiennym!
2. Upewnij się, że wszystkie produkty LED są kompatybilne z obwodem sterowania i używanym zasilaczem.
3. Sprawdź luźne okablowanie i inne wadliwe połączenia. I upewnij się, że ściemniacz świateł LED nie jest przeciążony.
4. Rozważ użycie stałego sterownika LED.
5. Instalując system ściemniania, spróbuj sprawdzić, czy istnieje minimalny poziom ściemniania, który nie powinien być niższy.
6. W przypadku systemów ściemniania rozważ użycie systemu ściemniania od zera do 10 V lub cyfrowego napięcia zamiast alternatywnego TRIAC.