Co powoduje migotanie diod LED i jak temu zaradzić?
Cóż, w skrócie, diody LED migoczą, gdy ich strumień świetlny się waha. Wahania te występują, ponieważ Twoja ściemniana dioda LED włącza się i wyłącza z bardzo dużą częstotliwością.
Więcej na ten temat w dalszej części artykułu.
Dlaczego diody LED migoczą?
Użycie zwykłej białej taśmy LED nie migocze – oto jak!
Choć nie zawsze jest to widoczne, wszystkie źródła światła zasilane z sieci elektrycznej migoczą – zarówno żarówki, halogeny, świetlówki, jak i diody LED.
W USA energia elektryczna jest prądem zmiennym (AC), dostarczanym z częstotliwością 50 herców. Oznacza to, że prąd wypełniający Twoją lampę (jakąkolwiek lampę) zmienia się tam i z powrotem 50 razy na sekundę.
Nie zauważyliśmy tego wcześniej w starych żarówkach, ponieważ ciepło resztkowe z żarówki powodowało żarzenie się żarnika pomiędzy kolejnymi migotaniami. Jest to efekt uboczny nieefektywności tradycyjnych żarówek. Te stare żarówki zwykle marnują około 90% energii wejściowej poprzez ciepło!
Tak więc, zacznijmy dyskusję od obalenia powszechnego nieporozumienia. Ponieważ zasilanie powoduje migotanie diod LED, niektórzy uważają, że tak długo jak moc wejściowa (prąd i napięcie) pozostaje stała, można tego uniknąć.
Nie jest to prawda. Wszystkie źródła światła zasilane prądem migotają przez cały czas.
Skoro wszystkie źródła światła migoczą, dlaczego niektórzy uważają, że migotanie diod LED jest problemem?
Migotanie LED zdarzało się często w przeszłości. Dzieje się tak dlatego, że w przeciwieństwie do żarówek, halogenów i świetlówek, diody LED nie są trwałe. Gdy zasilanie diody LED zostanie wyłączone, strumień światła natychmiast ustaje. Dlatego, jeśli dioda LED jest podłączona bezpośrednio do prądu zmiennego, będzie się włączać i wyłączać 50 razy na sekundę – wystarczająco dużo, aby ludzkie oko mogło to zauważyć.
Migotanie diod LED nie jest problemem w przypadku nowoczesnych instalacji LED. Dzieje się tak dlatego, że nie podłączamy już diod LED bezpośrednio do sieci elektrycznej. Zamiast tego używamy sterowników LED zaprojektowanych do tego celu, aby zasilać diody LED.
Jak wysokiej jakości zasilacze LED rozwiązują problem migotania diod LED.
Oświetlenie LED wymaga zasilania prądem stałym (DC), a nie zmiennym (AC). To dobra wiadomość, ponieważ kluczem do wyeliminowania migotania LED jest rodzaj zasilacza, którego używasz do zasilania swoich świateł.
Podczas gdy przemysł oświetleniowy często odnosi się do swoich zasilaczy (aka „sterowników“) jako po prostu „transformatorów LED“, są one czymś znacznie więcej. Sterownik LED robi więcej niż tylko redukuje (konwertuje) napięcie. Może on również zmienić prąd z AC na DC. Wybierz dobrej jakości zasilacz LED, a będzie on również dostarczał stały prąd do Twoich diod LED. Dzięki temu uzyskasz światło bez widocznego migotania.
Jednakże, 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 oscylujący, chociaż zazwyczaj podwaja częstotliwość napięcia wejściowego. W USA daje to częstotliwość 100 potencjalnych mrugnięć na sekundę.
Lekko obciążony.
Sto migotań na sekundę jest znacznie lepsze niż 50 migotań na sekundę. Ale to nadal brzmi jak problem. Na szczęście nie ma się czym przejmować – ponieważ ludzkie oko nie ma wystarczającej percepcji, aby to dostrzec. Większość z nas rejestruje tylko światło, które waha się poniżej 100 błysków na sekundę – zazwyczaj 50 lub wolniej. (Ekrany komputerów zazwyczaj migoczą w zakresie od 60 do 70 Hz, co jest ledwo zauważalne).
Tak więc, nawet jeśli rzeczywiście jest bardzo niewiele osób, które mogą zobaczyć szybsze stroboskopy, nie jest to problem dla większości z nas. W wielu instalacjach projektowych, wszystko czego potrzebujesz to goły, czysty „transformator“ LED. Nawet w niektórych zastosowaniach, stroboskop LED może być pożądanym efektem: pomyśl o klubach nocnych, na przykład, lub oscylujących światłach rowerowych.
Stały prąd = stała jasność
Załóżmy jednak, że prosty zasilacz LED nie jest wystarczający dla Twojego projektu. W takim przypadku dobrą alternatywą jest zasilacz stałoprądowy.
Sterowniki LED o wyższej specyfikacji mogą wyeliminować migotanie, zmieniając napięcie w obwodzie w celu wytworzenia stałego prądu. Dzięki temu prąd dostarczany do diody LED nie ulega wahaniom, co łagodzi efekty konwersji AC/DC.
W niektórych przypadkach nawet stałoprądowy sterownik LED nie jest w stanie 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 zasilania.
Częste migotanie – uwaga ostrzeżenie!
Jeśli przyczyną migania diody LED są zakłócenia lub niekompatybilność, efekt migania nie będzie jednolity. Ale to może nie być problem, z którym się borykasz. Załóżmy, że Twoje diody migają regularnie, rytmicznie (np. co sekundę). W takim przypadku prawdopodobnie pobierają one więcej mocy niż ma wbudowany sterownik LED.
Wysokiej jakości zasilacze LED są tak zaprojektowane, aby właśnie to robić, wytwarzając efekt migotania jako ostrzeżenie. Regularne migotanie wskazuje, że dioda LED wymaga bardziej rozbudowanego zasilacza o wyższej specyfikacji (lub kilku mniejszych).
Luźne przewody i inne błędne połączenia mogą również powodować problemy.
Załóżmy, że w pobliżu zainstalowanych jest wiele urządzeń elektronicznych (np. w tej samej rozdzielnicy). W takim przypadku połączone ciepło może przeciążyć ściemniacz LED. Może to powodować przerywane migotanie. Na stronie internetowej Diginet w Australii znajduje się świetny artykuł omawiający najlepsze sposoby deratyzacji przeciążonych ściemniaczy.
W przypadku zastosowania LED w kinie (np. w studiach telewizyjnych, teatrach, itp.) wymagana jest bardzo wysoka częstotliwość i wysoka rozdzielczość wyjściowa. Jest to poza zasięgiem standardowych sterowników. Załóżmy, że jesteś zaangażowany w takie profesjonalne projekty. Wyślij nam wiadomość, aby omówić korzyści płynące z zastosowania sterownika LED o stałym napięciu dla przemysłu filmowego?
Diody LED do filmów używają sterowników o wysokiej częstotliwości i rozdzielczości, zaprojektowanych do tego zadania!
Najczęstszą przyczyną widocznego migotania jest realizacja funkcji ściemniania!
Obsługa ściemniania
Nawet w idealnych instalacjach oświetlenia LED ściemnianie może powodować problemy. Dzieje się tak dlatego, że konwencjonalne ściemniacze działają poprzez wydłużenie części „wyłączonej“ każdego cyklu migotania przełącznika w celu zmniejszenia całkowitej ilości emitowanego światła.
Jest to tzw. modulacja szerokości impulsu (PWM). PWM działa bardzo skutecznie – tak długo, jak częstotliwość przełączania nie spadnie do poziomu, który może być postrzegany przez ludzkie oko.
Pracujemy nad rozwiązaniem tego problemu poprzez opracowanie ściemniaczy LED z szybszymi cyklami migania. Celem jest cykl rzędu kilku kiloherców. Takie rozwiązanie naśladowałoby rozwiązanie stosowane w statecznikach elektronicznych, które od lat zasilają lampy fluorescencyjne. Jest jednak pewien minus: 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 ściemniając diod LED zbyt nisko, można zapobiec widocznym gołym okiem cyklom migotania.
Jeszcze kilka lat temu oznaczało to zazwyczaj nie ściemnianie poniżej 50% pełnej jasności. Ale teraz. Ściemniacze z naszej aktualnej oferty dają większą elastyczność. Może się okazać, że można pokryć w dół bez widocznego migotania!
Zazwyczaj ściemniacze na napięcie od 0 do 10V są mniej podatne na migotanie niż regulatory TRIAC zasilane z sieci.
Ciepłobiałe, 10W LED-owe paski świetlne tworzą pulę światła na tym osiedlowym parkingu.
Unikaj migoczących lamp LED pod szafkami kuchennymi.
Podsumowanie – Jak powstrzymać diody LED przed migotaniem?
W ciągu ostatniej dekady, diody LED zostały przyjęte przez przemysł oświetleniowy jako przyszłość energooszczędnych rozwiązań oświetleniowych. Ze wszystkimi zaletami, jakie oferują, nie jest to niespodzianką.
Unikaj migotania diod LED. Ty i Twój elektryk musicie mieć podstawową wiedzę na temat problemów z tym związanych. Zawsze pamiętaj o następujących kwestiach.
- Zawsze używaj zasilacza LED przeznaczonego do zasilania produktów LED. Nie używaj żadnych taśm LED zasilanych prądem zmiennym!
- Upewnij się, że wszystkie Twoje produkty LED są kompatybilne z obwodem sterującym i zasilaczem, którego używasz.
- Sprawdź luźne okablowanie i inne wadliwe połączenia. I upewnij się, że ściemniacz LED nie jest przeciążony.
- Rozważ użycie sterownika LED o stałym natężeniu prądu.
- Podczas instalacji systemu ściemniania, spróbuj zobaczyć, czy istnieje minimalny poziom ściemniania, który nie powinien być niższy.
6.Dla systemów ściemniania, należy rozważyć użycie od zera do 10V lub cyfrowego systemu ściemniania napięcia zamiast alternatywy TRIAC.
Leave A Comment