Пульсация светодиодных ламп
Сегодня наиболее популярными среди потребителей являются светодиодные лампы, которые доказали свое превосходство над другими источниками света благодаря долгому сроку службы и энергоэффективности. Но не только такими положительными характеристиками обладают светодиодные источники света. Другим достоинством является низкий коэффициент пульсации. Не так давно ученые выяснили, что пульсирование светового потока негативно сказывается как на зрении человека, так и на общем психологическом состоянии. Именно поэтому производители источников света стремятся снизить коэффициент пульсации. Стоит отметить, что избавиться от мерцания светодиодной лампы Вы можете и самостоятельно, обладая знаниями о самом явлении пульсации и способах ее устранения.
Из-за чего возникает пульсация led-ламп?
Большая часть существующих на сегодняшний день источников света характеризуется наличием мерцания. Для решения данной проблемы очень важно обладать достаточными знаниями о природе пульсаций.
От частоты пульсаций напрямую зависит самочувствие человека, которое сопровождается головными болями, вялостью, усталостью, рассеянностью и невозможностью сосредоточиться на работе.
Устаревшие лампочки накаливания создают самые сильные и частые пульсации светового потока. Следовательно, само явление мерцания зависит именно от источника света. В led-лампах используется драйвер, который контролирует подачу тока по цепи светодиодов. К сожалению, не все производители светодиодных источников света используют надежные драйверы, способные сократить пульсации до приемлемых показателей. Лампочки таких изготовителей, как правило, отличаются низкой себестоимостью.
Нередки случаи, когда изначально лампа светит без пульсаций. Но с течением времени появляется мерцание, которое в дальнейшем усиливается.
Вывод, который приходит сам собой, это низкое качество изделия и недобросовестность производителей. Во избежание таких ситуаций при покупке тщательно изучайте информацию на упаковке, где должен быть обозначен коэффициент пульсаций.
Что представляет собой коэффициент пульсаций?
Коэффициент пульсаций – это показатель, выражаемый в процентах и отображающий степень колебаний при изменении светового потока. Источник света и его особенности – главная причина появления мерцаний.
Опытным путем учеными была установлена допустимая величина данного коэффициента, которая варьируется в диапазоне 5-20%. Важно помнить о том, что конкретная величина напрямую зависит от обстоятельств работы зрения человека.
В дошкольных учреждениях, где находятся маленькие дети, коэффициент не должен превышать 10%. Рабочим местам с компьютерами соответствует световой поток с мерцаниями не выше 5%. В образовательных учреждениях максимальные пульсации – 10%.
На производственных предприятиях коэффициент пульсации допустим в том случае, если люди в том или ином помещении появляются кратковременно, а не в течение всего рабочего дня, и при этом исключена вероятность возникновения стробоскопического эффекта (оптический обман зрения, причиной которого является неправильное восприятие движущихся объектов). Данный эффект опасен тем, что на производстве предметы, находящиеся в движении, могут казаться в состоянии покоя, тем самым при контакте с ними возможно получение серьезных травм.
Нормирование коэффициента пульсации произошло не так давно и сегодня характеризуются высоким контролем со стороны санитарных норм. Периодически осуществляются проверки освещения специальными органами.
Способы проверки уровня пульсации
Определение уровня пульсации может осуществляться на основе коэффициента, о котором говорилось ранее. Но данный способ уместен тогда, когда светодиодный источник света был подключен к переменному току.
Коэффициент в таком случае попадает в рамки от 1 до 30%.
Коэффициент пульсации определяется на основе определенных измерений, которые осуществляются с учетом таких факторов:
- при постоянном электрическом токе коэффициент равняется 0, следовательно, мерцания нет. Таким образом, все измерения происходят при переменном токе.
- все измерения необходимо проводить при помощи специальных приборов. Одним из измерительных устройств является пульсометр-люксометр, который подключается к компьютеру и способен производить вычисления быстро и с высокой точностью.
Светодиодные лампы могут продолжать мерцать даже в выключенном состоянии, что заметно даже без напряжения зрения. Такие частые мигания вызывают сильный дискомфорт и «давят» на глаза человека. При этом включенные лампы также продолжают мерцать, что уже не будет так сильно ощущаться.
Сегодня еще не все производители светодиодных источников света указывают в технических данных коэффициент пульсации.
Поэтому многие осуществляют проверку в домашних условиях следующими путями:
- карандаш
Казалось бы, как можно проверить исправность лампы канцелярским прибором? Данный процесс происходит довольно просто: испытуемый источник света подключается к сети, а карандашом перед ним нужно очень быстро водить. Если след, что остается от карандаша, как будто распадается на части, значит свойственно наличие мерцания.
- фотокамера
Камера (также для этой цели можно использовать современный смартфон) должна быть расположена на расстоянии около 1 метра от проверяемой лампы. При мигании источника света на экране будут отображаться темные полосы.
Каким образом можно избавиться от пульсаций?
Во-первых, необходимо произвести замену старого конденсатора на новый, которому характерна наибольшая емкость. При этом подбор конденсатора также определяется габаритами и рабочим напряжением.
Другой причиной мерцания ламп является применение диммеров, предназначенных для регулировки освещения. Но, стоит помнить, что не каждый светодиод способен функционировать вкупе со светорегулятором. Следовательно, приобретать нужно качественные устройства, не жалея на них денег. Перед приобретением обязательно изучайте характеристики устройств.
Торговая сеть “Планета Электрика” обладает широким ассортиментом светодиодных источников света от известных производителей, которые гарантируют высокое качество своей продукции.
Bp5131h принцип работы схемы включения
Лампочка народная НЛ-LED-A60-12Bт-230В-3000К-Е27 заинтересовала очень низкой ценой.
«Начинка» лампы оказалась лучше, чем предполагал: драйвер на bp9916c, неплохой алюминиевый теплоотвод под диодной матрицей и внутри пластикового стакана.
Термопасты не пожалели.
Светодиодная народная лампа разбирается без особых проблем, главное аккуратно снять пластиковую светорассеивающую колбу, приклеенную к основанию силиконовым герметиком. Использовал канцелярский нож и тонкую минусовую отвертку.
Плата с bp9916c led driver разработана с учетом всех рекомендаций производителя этой микросхемы.
Краткое описание datasheet BP9916c на русском.
BP9916C драйвер LED с прецизионным поддержанием тока, работает в диапазоне входного напряжения питающей сети переменного тока от 85 до 265 вольт.
На микросхеме, специально разработанной для светодиодного освещения, создают высокоэффективные неизолированные понижающие преобразователи.
В BP9916C встроен MOSFET транзистор на 500 вольт. Ток потребления микросхемы составляет всего 180 мкА. Схема содержит минимальное количество внешних компонентов, поэтому цена и размер платы сведены к минимуму.
BP9916C использует запатентованный метод управления, за счет чего достигается точность поддержания тока через светодиоды и превосходная линейность регулирования.
Драйвер работает в режиме критической проводимости, выходной ток не зависит от индуктивности и выходного напряжения.
После включения заряжается конденсатор и когда напряжение на выводе vcc достигает порога включения, внутренняя схема начинает работать. К выводу CS подключен компаратор, напряжение на этом выводе сравнивается с внутренним опорным напряжением 600 мВ. МОП-транзистор будет выключен, когда напряжение на CS достигает порога.
Пропорционально входному напряжению минимальное время переключения составляет 2,5 мксек, а максимальное 300 мксек.
Для улучшения надежности системы в драйвер BP9916C встроены различные функции защиты, включая защиту от короткого замыкания светодиодов, защиту от перенапряжения VCC и температурное регулирование.
Когда возникает короткое замыкание LED матрицы, система работает на низкой частоте (3kHz), поэтому расход энергии очень низок.
Встроенная в чип схема терморегулирования при перегреве постепенно уменьшает ток через светоизлучающие диоды.
Таким образом уменьшается тепловыделение и происходит термостатирование, установленное внутри до 140℃.
При разработке печатной платы должны соблюдаться следующие правила:
— резистор CS должен быть расположен как можно ближе к ножке CS микросхемы.
— шунтирующий конденсатор VCC должен располагаться как можно ближе к соответствующему выводу.
— площадь основного контура тока должна быть как можно меньше, чтобы уменьшить электромагнитное излучение.
— увеличение размера медной площадки вокруг выводов SC (5,6,7 и 8 ножки) обеспечивает дополнительный отвод тепла от микросхемы.
Все параметры и другие подробности, вплоть до расчета индуктивности катушки можно найти в bp9916c datasheet.
…оооооочень много раз мне пришлось столкнуться с проблемой перегоревших светодиодов, установленных где-либо в машине…началось всё это с лампочек в габаритах, потом постоянно горела подсветка приборки, потом подсветка блока отопителя, багажника и т.д…
И вот как-то раз это явление достало меня окончательно и я, бегло пробежавшись глазами по записям в блогах одноклубников, решил сделать подсветку приборки “вечной” линейным стабилизатором напряжения L7812CV, +12в, что, естественно, никакого толка не дало и лента сгорела, как ни в чем не бывало
Вот он, виновник торжества.
…хотя…его вины тут нет. Виноваты тут далекие от электроники люди и я, человек который слишком мало копал, прежде, чем что-то сделать…Все мы ошибаемся, что поделать, потому и половина бортового журнала — это работа над ошибками…
Начнем с того, что светодиоды сгорают от скачков тока, а не напряжения.
“Светодиод питается ТОКОМ. Нет у него параметра НАПРЯЖЕНИЕ. Есть параметр — падение напряжения! То есть сколько на нем теряется.
Если написано на светодиоде 20мА 3.4В, то это значить что ему надо не больше 20 миллиампер. И при этом на нем потеряется 3.4 вольта.
Не для питания нужно 3.4 вольта, а просто на нем «потеряется»!
То есть вы можете питать его хоть от 1000 вольт, только если подадите ему не больше 20мА. Он не сгорит, не перегреется и будет светить как надо, но после него останется уже на 3.4 вольта меньше. Вот и вся наука.
Ограничьте ему ток — и он будет сыт и будет светить долго и счастливо.”
Теперь понятно, почему с долбанными линейными стабами типа L7812CV постоянно все перегорает?
Да, стабилизация нужна по току, а не по напряжению и делается это резисторами!
Ладно, поехали дальше.
В связи с тем, что сейчас у меня висит 4 проекта по фарам, которые будут делаться на очень дорогостоящих COB кольцах (которые ещё дороже стали с учетом долбанного курса валют) стабилизация таковых просто жизненно необходима…
Вот как оно выглядит
Вы спросите сейчас, а нафига драйвер, если вон он, уже висит и все стабилизирует.
Ну да, я тоже так думал, а на деле оказалось, что там те же самые стабилизаторы напряжения стоят (у одного из клиентов одно кольцо уже начало моросить). Ну кто ж знал, что Китайцы в плане драйверов решили сэкономить.
Итак, делаем простейший драйвер.
Берем идеальную автомобильную сеть 12 Вольт и считаем какой нам нужен резистор на примере COB кольца, мощностью 5 Вт.
Мы можем узнать силу тока, потребляемую электроприбором зная его мощность и напряжение питания.
Потребляемый ток равен мощности деленной на напряжение в сети.
COB кольцо потребляет 5 Вт. Напряжение в идеальном автомобиле 12 Вольт.
Если считать не умеете, то можно посчитать тут
ydoma.
info/electricity-zakon-oma.html
Получаем 420 милиампер потребляемого тока таким колечком.
дальше идем сюда
ledcalc.ru/lm317
вводим требуемый ток 420 милиампер и получаем:
Расчетное сопротивление: 2.98 Ом
Ближайшее стандартное: 3.30 Ом
Ток при стандартном резисторе: 379 мА
Мощность резистора: 0.582 Вт.
ЭТО РАСЧЕТ РАБОТАЕТ, КОГДА ВЫ ТОЧНО УВЕРЕНЫ В ХАРАКТЕРИСТИКАХ СВЕТОДИОДА, ЕСЛИ НЕТ, ТО ДЕЛАЕМ ЗАМЕР ПОТРЕБЛЕНИЯ ТОКА МУЛЬТИМЕТРОМ!
КАК ЭТО ДЕЛАТЬ, СМОТРИМ ТУТ!
К слову, выше расчет, где я взял спецификацию диода от китайца, является неверным, ибо при замере фактическое потребление тока оказалось не 420 мА, а 300мА. Потому сразу можно сделать вывод, что пятью ваттами там и не пахнет
Дальше идем в магазин и покупаем:
-LM317. Внешне как и LM7812. Корпус один, смысл несколько разный.
В предыдущей статье мы рассказали как сделать драйвер для светодиодов своими руками, используя транзисторы и распространенные микросхемы-стабилизаторы напряжения.
Сегодня же речь пойдет о схемах драйверов на специализированных микросхемах.
Начнем с самой популярной на сегодняшний день микросхемы драйвера светодиодов РТ4115.
Просто поразительно, как это никому не известному китайскому производителю PowTech удалось создать настолько успешную микросхему драйвера светодиодов, вместив в компактном корпусе несколько блоков управления с мощным полевым транзистором на выходе!
Микросхема требует минимального обвеса и позволяет конструировать светодиодные светильники мощностью более 30 Вт с высоким КПД и возможностью плавной регулировки яркости.
Согласно официальной документации, LED-драйвер с функцией диммирования на основе PT4115 обладает следующими техническими характеристиками:
LED Lighting
Являясь новым стандартом, LED Lighting обеспечивает энергосберегающее и долговечное освещение в каждом пространстве вашего дома — от настольных ламп до внутренней части микроволновой печи.
поможет вам сэкономить?
Чтобы узнать это, введите количество сменных светодиодов мощностью 60 Вт, которые вы планируете установить в своем доме.
Количество светодиодов
1
Экономия мощности при переключении с лампы накаливания 60 Вт на светодиодную
49,50
ватт
Расчетная экономия затрат на электроэнергию в течение номинального срока службы*
долл. США81,68
*При использовании в течение 3 часов в день. Экономия затрат на электроэнергию за счет использования лампы с номинальным сроком службы 15 000 часов по цене 0,11 доллара за киловатт-час по сравнению с пятнадцатью 60-ваттными лампами накаливания (номинальный срок службы 1000 часов). Средний срок службы при замене 60 Вт (фактическая мощность 10,5 Вт).
Светодиоды – это новый стандарт освещения. Сравните технологии освещения и узнайте, почему светодиоды лучше.
Product
INCANDESCENT
HALOGEN
CFL
LED
Watts/Brightness
840 lumens
700 lumens
870 lumens
800 lumens
Instant Full Brightness
Yes
Yes
No
Да
Диммируемый
Да
Да
Нет
Да
Номинальный срок службы*
.9 лет
.9 лет
11 лет
13,1 Годы
Использование энергии
60 Вт
43 Вт
13 Вт
9 0005
. 2700
2700
2700
Цветовая температура (атмосфера)
Мягкий белый
Мягкий белый
Мягкий белый
Мягкий белый
Гарантия
N/A
N/A
00055 лет
5 лет
Energy Star Квалифицированная
NO
NO
Да
Да
Содержит Mercury
NO
NO
Да
NO
PC #
Да
NO
4102 4102 41028
Да
NO
4102
Да
94530
68511
61986
*При использовании 3 часа в день.
Некоторые сменные лампы на светодиодах и компактных люминесцентных лампах могут обеспечивать меньшую светоотдачу (люмен), чем лампы накаливания. См. страницы продукта для спецификаций.
Давайте рассмотрим замену лампы накаливания мощностью 60 Вт. Энергопотребление для использования такой лампочки будет стоить около 90 долларов в течение 10 лет. Для светодиода, работающего в течение 10 лет, фактическая стоимость эксплуатации составит всего 18 долларов. Взгляните на таблицу ниже для разбивки.
Потребляемая мощность Вт
60 Вт
43 Вт
13 Вт
10 Вт
Средняя стоимость лампочки
$1
2 0 9 9002 $20005
$ 6 или меньше
Средняя срок службы
.9 Годы
.9 Годы
11 лет
13,1 Годы
Лампы, необходимые для 13 лет
14,4
14,4
1.2
1 0009
14,4
1,2 9000 9000 2
14,4
1,2 9000 1,4
Стоимость в год
N/A
$ 5,18
$ 1,57
$ 1,20
Общая сумма оценочная стоимость в течение 13 лет
N/A
$ 67,34
$ 20,41
$ 15.
60
$ 20,41
$ 15.60
$ 20,41
$ 15.60
$ 20,41
$ 15.609000 9000
Просмотр таблицы
ЛАМПЫ НАКАЛИВАНИЯ
Вт/яркость
840 Lumens
Мгновенная полная яркости
Да
Dimmable
Да
Оценка срока службы*
. 2700
Цветовая температура (атмосфера)
Мягкий белый
Гарантия
н/п
Сертифицировано Energy Star
NO
Содержит Mercury
NO
PC #’S
41028
Средняя стоимость за лампу
$ 1
Средняя срок службы
. Стоимость энергии в год
н/д
Общая расчетная стоимость за 13 лет
н/д
ГАЛОГЕН
Вт/яркость
700 люмен
Мгновенная полная яркости
Да
Dimmable
Да
Оценка срока службы*
.9 Годы
Использование энергии
43 Вт
Цветовая температура (K)
2700
Цветовая температура (атмосфра Мягкий белый
Гарантия
н/д
Сертифицировано Energy Star
Нет
Содержит ртуть
Нет
Количество ПК
Средняя стоимость за баллон 0 $ 2 Средний срок службы . Лампы, необходимые для 13 лет 14,4 Расчетная затраты на энергию в год $ 5,18 Общая оценка за 13 лет $ 67,34 КЛЛ Вт/яркость 870 люмен Мгновенная полная яркость Нет Регулировка яркости Нет Номинальный срок службы* 015 лет0002 Использование энергии 13 Вт. Количество компьютеров 68511 Средняя стоимость за лампочку $2 Средний срок службы 11 лет Количество ламп, необходимое на 13 лет Расчетная стоимость энергии в год 1,57 долл. США Общая расчетная стоимость за 13 лет 20,41 долл. США Вт/яркость 800 Lumens Мгновенная полная яркости Да Dimmable Да Оценка срока службы* 13,1 Годы Energy Usage 9000 9000 . Цветовая температура (атмосфера) Soft White Гарантия 5 лет Energy Star Квалифицированная Да Содержит Mercury NO PC #’S 61986 Средняя стоимость для BULB $ 60005 средний. 13,1 лет Лампы, необходимые на 13 лет 1 Расчетная стоимость энергии в год 1,20 долл. США Общая расчетная стоимость за 13 лет *При использовании 3 часа в день. Некоторые сменные лампы на светодиодах и компактных люминесцентных лампах могут обеспечивать меньшую светоотдачу (люмен), чем лампы накаливания. См. страницы продукта для спецификаций. Давайте рассмотрим замену лампы накаливания мощностью 60 Вт. Энергопотребление для использования такой лампочки будет стоить около 90 долларов в течение 10 лет. Для светодиода, работающего в течение 10 лет, фактическая стоимость эксплуатации составит всего 18 долларов. Взгляните на таблицу ниже для разбивки.5
9 лет5 1.0005
ВЕЛ
