Cosa provoca lo sfarfallio delle luci a LED e come risolverlo?
Beh, in breve, i LED sfarfallano quando la loro emissione di luce fluttua. Questa fluttuazione si verifica perché il tuo diodo ad emissione di luce dimmerabile usa accendere e spegnere ad un ritmo molto elevato.
Scaveremo più a fondo nel seguente articolo.
Perché i LED sfarfallano?
Usando un nastro LED bianco semplice non si verifica lo sfarfallio – ecco come!
Anche se non si vede sempre, tutte le fonti di luce alimentate dalla rete sfarfallano – che siano incandescenti, alogene, fluorescenti o LED.
Negli Stati Uniti, l’energia elettrica è a corrente alternata (AC), fornita a 50 hertz. Ciò significa che la corrente che riempie la tua lampada (qualsiasi lampada) passa avanti e indietro 50 volte al secondo.
Non ce ne siamo accorti prima con le vecchie lampadine a incandescenza perché il calore residuo della lampadina faceva brillare il filamento tra uno sfarfallio e l’altro. È un effetto collaterale dell’inefficienza delle lampadine tradizionali. Queste vecchie lampadine a incandescenza di solito sprecano circa il 90% dell’energia immessa attraverso il calore!
Quindi, iniziamo la discussione sfatando un malinteso comune. Dal momento che l’alimentazione provoca lo sfarfallamento dei LED, alcune persone pensano che finché la potenza in ingresso (corrente e tensione) rimane costante, si può evitare del tutto.
Non è vero. Tutte le fonti di luce alimentate dalla corrente sfarfallano sempre.
Poiché tutte le luci sfarfallano, perché alcune persone pensano che lo sfarfallio dei LED sia un problema?
Lo sfarfallio dei LED è successo spesso in passato. Questo perché – a differenza delle lampade a incandescenza, alogene e fluorescenti – i LED non sono persistenti. Quando l’alimentazione del LED si spegne, l’emissione di luce si ferma immediatamente. Pertanto, se collegato direttamente all’alimentazione CA, un LED si accende/spegne 50 volte al secondo – abbastanza per l’occhio umano da vedere.
Lo sfarfallio dei LED non è un problema nelle moderne installazioni di LED. Questo perché non colleghiamo più i LED direttamente alla rete elettrica. Invece, usiamo driver LED progettati per questo scopo per alimentare i LED.
Come gli alimentatori LED di alta qualità risolvono i problemi di sfarfallio dei LED.
L’illuminazione a LED richiede corrente continua (DC) piuttosto che alimentazione AC. Questa è una buona notizia perché la chiave per eliminare lo sfarfallio dei LED è il tipo di alimentazione che si usa per pilotare le luci.
Mentre l’industria dell’illuminazione si riferisce spesso ai suoi alimentatori (alias “driver”) semplicemente come “trasformatori LED”, sono molto più di questo. Un driver LED fa più che ridurre (convertire) la tensione. Può anche alterare la corrente da AC a DC. Scegli un alimentatore LED di qualità, e fornirà anche una corrente costante ai tuoi LED. Così otterrai luce senza sfarfallio visibile.
Tuttavia, un driver LED pulito e di bassa qualità non fornisce una corrente costante. Invece, converte semplicemente la corrente da AC a DC. Questa conversione di potenza più elementare produce una corrente oscillante, anche se di solito raddoppia la frequenza della tensione d’ingresso. Negli Stati Uniti, risulta in una frequenza di 100 potenziali lampeggi al secondo.
Leggermente caricato.
Cento lampeggi al secondo sono molto meglio di 50 lampeggi al secondo. Ma questo suona ancora come un problema. Fortunatamente, non c’è nulla di cui preoccuparsi – perché l’occhio umano non ha abbastanza percezione per vederlo. La maggior parte di noi registra solo la luce che fluttua meno di 100 lampi al secondo, di solito 50 o meno. (Gli schermi dei computer sfarfallano tipicamente tra i 60 e i 70 Hz, cosa che notiamo a malapena).
Quindi, anche se ci sono davvero poche persone che possono vedere strobo più veloci, questo non è un problema per la maggior parte di noi. In molte installazioni di progetto, tutto ciò che serve è un “trasformatore” LED nudo e pulito. Anche in alcune applicazioni, strobo LED può essere l’effetto desiderato: pensare discoteche, per esempio, o oscillante bici luci.
Corrente costante = luminosità costante
Tuttavia, supponiamo che un semplice alimentatore LED non sia sufficiente per il tuo progetto. In questo caso, un alimentatore a corrente costante è una buona alternativa.
Questi driver LED con specifiche più elevate possono eliminare lo sfarfallio variando la tensione attraverso il circuito per produrre una corrente costante. Questo assicura che la corrente fornita al LED non fluttui, mitigando così gli effetti della conversione AC/DC.
In alcuni casi, anche un driver LED a corrente costante non può eliminare lo sfarfallio. L’interferenza causata da circuiti di controllo incompatibili è una causa comune. Prima dell’installazione, dovresti confermare che il tuo prodotto LED è adatto al circuito di controllo e all’alimentazione che stai utilizzando.
Lampeggiamento frequente – avviso di attenzione!
Se la causa del lampeggiamento del LED è l’interferenza o l’incompatibilità, l’effetto del lampeggiamento non sarà uniforme. Ma questo potrebbe non essere il problema che state affrontando. Supponiamo che le tue luci producano un lampeggio regolare e ritmico (per esempio, ogni secondo). In questo caso, probabilmente stanno consumando più energia di quella che il tuo driver LED ha incorporato.
Gli alimentatori LED di alta qualità sono progettati per fare proprio questo, producendo un effetto lampeggiante come avvertimento. Il lampeggiamento regolare indica che il tuo LED ha bisogno di un alimentatore più ampio e con specifiche più elevate (o di più alimentatori più piccoli).
Anche il cablaggio allentato e altri collegamenti sbagliati possono causare problemi.
Supponiamo che tu abbia più dispositivi elettronici installati nelle vicinanze (per esempio, sullo stesso quadro elettrico). In questo caso, il calore combinato può sovraccaricare il tuo dimmer a LED. È probabile che questo causi uno sfarfallio intermittente. Il sito web Diginet in Australia ha un ottimo articolo che discute il modo migliore per derattizzare i dimmer sovraccaricati.
Quando i LED utilizzano applicazioni cinematografiche (ad esempio, studi televisivi, teatri, ecc.), è necessaria un’uscita ad alta frequenza e ad alta risoluzione. Questo va oltre la portata dei driver standard. Supponiamo che tu sia coinvolto in tali progetti professionali. Inviaci un messaggio per discutere i vantaggi di un driver LED a tensione costante per l’industria cinematografica?
I LED per i film utilizzano driver ad alta frequenza e ad alta risoluzione progettati per questo compito!
La causa più comune del flicker visibile è l’implementazione delle funzioni di dimmerazione!
Gestione del dimming
Anche in installazioni di illuminazione LED altrimenti perfette, il dimming può causare problemi. Questo perché i dimmer convenzionali funzionano estendendo la parte “off” di ogni ciclo di sfarfallio dell’interruttore per ridurre la quantità totale di luce emessa.
Si chiama modulazione di larghezza d’impulso (PWM). PWM funziona molto efficacemente – fino a quando la frequenza di commutazione non scende a un livello che l’occhio umano può percepire.
Stiamo lavorando per risolvere questo problema sviluppando dimmer LED con cicli di lampeggio più veloci. L’obiettivo è un ciclo di diversi kilohertz. Questo imiterebbe la soluzione usata dai reattori elettronici che hanno alimentato le lampade fluorescenti per anni. Tuttavia, c’è un lato negativo: più alta è la frequenza di sfarfallio, più i LED devono essere vicini al trasformatore. Questo non è sempre pratico.
Invece di installare questi dimmer meno flessibili (e più costosi), puoi anche evitare molto facilmente lo sfarfallio visibile generato dalla modulazione di larghezza d’impulso. Semplicemente non dimmerando i LED troppo in basso, si può evitare che i loro cicli di sfarfallio diventino visibili a occhio nudo.
Solo pochi anni fa, questo di solito significava non dimmerare sotto il 50% della piena luminosità. Ma ora. I dimmer della nostra linea attuale ti danno tutti una maggiore flessibilità. Si può scoprire che è possibile coprire verso il basso senza alcun sfarfallio visibile!
In genere, troverete che i dimmer da zero a 10V hanno meno probabilità di sfarfallio rispetto ai controlli TRIAC di rete.
Le luci di striscia LED bianche calde da 10W creano una piscina di luce in questo parcheggio residenziale.
Evitare lo sfarfallio delle luci a LED sotto i mobili della cucina.
Riassunto – Come fermare lo sfarfallio dei LED?
Nell’ultimo decennio, i LED sono stati adottati dall’industria dell’illuminazione come il futuro delle soluzioni di illuminazione ad alta efficienza energetica. Con tutti i vantaggi che offrono, questo non è una sorpresa.
Evitare lo sfarfallio dei LED. Tu e il tuo elettricista dovete avere una comprensione di base dei problemi che ci sono dietro. Tenete sempre a mente i seguenti punti.
- Usa sempre un alimentatore per LED progettato per pilotare prodotti a LED. Non usare strisce LED alimentate con corrente alternata!
- Assicurati che tutti i tuoi prodotti LED siano compatibili con il circuito di controllo e l’alimentazione che stai utilizzando.
- Controlla il cablaggio allentato e altre connessioni difettose. E assicurati che il tuo dimmer per luci a LED non sia sovraccarico.
- Considerare l’utilizzo di un driver LED a corrente costante.
- Quando si installa un sistema di oscuramento, provare a vedere se c’è un livello minimo di oscuramento che non deve essere inferiore.
6.Per i sistemi di oscuramento, considerare l’utilizzo di un sistema di oscuramento da zero a 10V o tensione digitale invece di un’alternativa TRIAC.
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