Știați că majoritatea surselor de lumină din clădirile de birouri nu oferă lumină continuă? Frecvențele de intermitență ridicate sunt abia vizibile cu ochiul liber, dar studiile au arătat că anumite niveluri de expunere la lumină care clipește pot fi periculoase pentru sănătatea umană.
De unde provine flickerul de lumină?
Toate sursele de lumină AC creează un flux de lumină care clipește datorită fluctuațiilor de curent și de tensiune. Lămpile fluorescente, lămpile de sodiu de înaltă presiune (HPS), sursele de lumină cu LED-uri au o natură comună. Pentru a asigura iluminarea cea mai confortabilă și sigură, este necesară alimentarea DC. Frecvența rețea este de obicei de 50 sau 60 Hz, frecvența de licărire a lămpii fluorescente este de obicei de două ori frecvența de electricitate, 100 sau 120 Hz. Pâlpâire de joasă frecvență de aproximativ 3-70 hertzi poate duce la crampe la persoanele sensibile, în timp ce frecvență moderată pâlpâire de la aproximativ 100 Hz la aproximativ 500 Hz, este invizibil pentru ochiul uman și poate fi văzută doar printr-un efect stroboscopic, dar poate duce la efecte adverse asupra sănătății umane, cum ar fi durerea de cap, tulpina ochilor și oboseala.
Efectul stroboscopic constă în percepția de către ochi a obiectelor iluminate de flash-uri atunci când obiectele în mișcare pot fi afișate ca o serie de imagini statice.
Efectul stroboscopic poate fi observat în mai multe moduri. Cea mai simplă - a se vedea sursa de lumină cu un aparat de fotografiat digital, rezultatul arată efectul de undă caracteristic ca în imaginea 1. umbre multiple ale unui obiect în mișcare, așa cum se arată în figura 3, sunt, de asemenea, o trăsătură caracteristică a efectului stroboscopic. Un efect stroboscopic poate duce la interpretări false ale mecanismelor, cum ar fi vizibilitatea stare lentă sau staționare elemente în mișcare rapidă.
Măsurarea nivelului de pâlpâire
În prezent, nu există nici o procedură oficială standard pentru măsurarea flicker, dar Engineering Society Iluminator (IES) a elaborat două metode pentru evaluarea cantitativă a fibrilație, care sunt descrise în elaborarea recomandărilor de iluminat. Prima și tehnica cea mai frecvent utilizată se bazează pe calcularea procentului de pâlpâire. Procentul de pâlpâire indică cantitatea medie de modulare sau reducerea producției de lumină a unui singur ciclu de pornire / oprire. Sursa cu 100 la sută, pâlpâire înseamnă că, la un moment dat în ciclul nu produce nici o lumină, în timp ce pâlpâire de lumină pe deplin de echilibru va avea zero la suta.
O altă tehnică oferă un indice de scintilație în intervalul de la zero la unu. indicele pâlpâirea ia în considerare procentul de pâlpâirea și alte două variabile: se schimbă forma curba în intensitate a sursei de lumină sau o curbă de ieșire și ciclul de funcționare intermitent, care indică raportul de timp când sursa de lumină este activată pentru a întregul ciclu de on-off. Este mai mic procentul de flicker și indicele flicker, cea mai mică clipește de putere sau creează un efect stroboscopic tangibil.
Pâlpâirea diferitelor surse de lumină
În ciuda faptului că lămpile tradiționale cu incandescență sunt alimentate cu curent variabil nestabilizat, nivelul de flicker al acestor lămpi este scăzut. Spirala lămpii cu incandescență pur și simplu nu are timp să se răcească la următorul puls curent. Lămpile luminescente și cu descărcare în gaz se comportă complet diferit. Se opresc aproape instantaneu când alimentarea este oprită. În '90 ai secolului trecut, soluția la această problemă este utilizarea de balast electronic (ECG), care a fost servit la frecvența lămpii mare de 20 kHz, făcându-l invizibil pentru ochi flicker.
De ce LED-ul clipește
LED-urile pot lumina chiar mai mult decât lămpile incandescente sau fluorescente, deoarece sunt convertizoare directe ale energiei electrice în lumină. Aceasta înseamnă că, în timp ce curentul DC este alimentat, LED-ul se va aprinde fără pâlpâire. De îndată ce curentul se oprește, LED-ul va ieși instantaneu. În cazul în care modificările actuale, fluxul de lumină se va schimba proporțional.
În cazul unui circuit de alimentare cu LED simplu, în care nu există o stabilizare DC cu șoferul. Luminozitatea LED-ului se va schimba simultan cu ciclul AC. Curentul alternativ rectificat provoacă pulsații de tensiune și curent pe LED. Această răscruce, de regulă, are loc la o frecvență dublă a rețelei de alimentare - 100 sau 120 Hz (SUA), și, de asemenea, pulsul fluxului luminos în corespondență exactă.
Dimmingul este o altă cauză majoră de pâlpâire. Dimmerii convenționali, de exemplu tiristoare, modulează tensiunea prin schimbarea timpului de oprire în ciclul de pornire / oprire, reducând fluxul luminos. Modularea lățimii impulsurilor (PWM) modifică luminozitatea strălucirii, incluzând și oprind LED-ul la frecvențe, în mod ideal depășind 200 de hertzi.
Efectul pâlpâirea luminii asupra oamenilor
Există anumite grupuri de persoane mai vulnerabile la efectele negative ale flickerului, inclusiv la copii, la pacienții cu autism, la pacienții cu migrene și la pacienții cu epilepsie. Deoarece pâlpâirea nu este accesibilă cu ochiul liber, oamenii nu-și dau seama că cauza disconfortului este probabil tremurată. În acest caz, un anumit grad de oboseală poate fi redus, iar eficiența generală este îmbunătățită odată cu schimbarea calității luminii.
Metode de reducere a pâlpâirii iluminării cu LED
Reducerea pâlpâirii de lumină permite șoferului de putere, care poate elimina problema furnizând LED-ul cu un curent direct fără pulsații. Cu toate acestea, producătorii atunci când aleg un driver de putere pentru produsele lor iau în considerare mai mulți factori, cum ar fi costul, mărimea, fiabilitatea și eficiența. În plus, zona de utilizare a corpului de iluminat joacă un rol - pâlpâirea poate fi permisă în anumite condiții de iluminare.
Producătorii încearcă întotdeauna să optimizeze utilitatea dispozitivelor la fel de mult ca și cererea aplicației. Acest lucru este valabil și pentru pâlpâirea. Capacitorii de capacitate substanțială pot ajuta la îmbunătățirea fluxului curent, dar au și dezavantaje, de exemplu, sunt semnificative în ceea ce privește dimensiunea și sensibile la supraîncălzire. Într-un spațiu care este adesea prea mic, de exemplu în multe lămpi de înlocuire cu LED, condensatoarele mari sunt inacceptabile. Cele mai simple redresoare de curent alternativ cu ajutorul condensatoarelor mari reduc factorul de putere al dispozitivului.
În cazul lămpilor cu luminozitate LED, producătorii pot modula curentul cu o frecvență foarte ridicată care depășește câteva mii de hertzi. Acest lucru este similar cu balasturile electronice pentru lămpile fluorescente. Cu toate acestea, cu cât este mai mare frecvența, cu atât mai aproape de driverul fizic trebuie să fie LED-ul. Uneori, consumatorii doresc să pună șoferul departe de sistemul de iluminare, ceea ce nu este întotdeauna posibil.
Necesitatea de a fabrica un dispozitiv compact de putere, eficient, fiabil, fără a produce interferențe electromagnetice în eter și rețeaua de alimentare, având un factor de mare putere nu face mai ieftin. Cu toate acestea, printre numeroasele opțiuni de implementare, puteți găsi mediul de aur - calitate acceptabilă la un preț adecvat.
Diferite organizații, cum ar fi Alianța pentru sisteme și tehnologii de iluminare solidă (ASSIST), S.U.A. Agenția pentru Protecția Mediului, Asociația Națională a Producătorilor de Electrice (NEMA) stabilește limitele parametrilor tehnici ai dispozitivelor de iluminat pe care producătorii nu ar trebui să le depășească. Astfel, se creează o bază de date cu standarde și recomandări, după care producătorii sunt obligați să producă produse de înaltă calitate.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: