Что такое пульсация светодиодных ламп?

Мерцание светодиодных ламп

Многие лампы создают эффект мерцания, который отрицательно влияет на зрение и самочувствие человека. Для того, чтобы снизить влияние этого явления на организм, необходимо разобраться в причинах его возникновения. При покупке ламп следует обращать внимание на коэффициент пульсации, чем он ниже – тем лучше.

Мерцание и пульсация: что это

Мерцание (пульсация) – это мигания высокой частоты, создаваемые осветительным прибором. Человеческий глаз практически не воспринимает эти колебания, но мозг реагирует на мерцание лампы при частоте до 300 Гц.

Коэффициент пульсации светодиодных ламп – это показатель, выражаемый в процентах и отображающий степень колебаний при изменении светового потока. Конструктивные особенности источника света является главной причиной появления мерцаний. Нормирование коэффициента пульсации произошло не так давно, и сегодня его значение контролируется санитарными нормами. Периодически осуществляются проверки освещения специальными госорганами.

Существует несколько способов, которые позволяют измерить коэффициент пульсации источников света в домашних условиях. Но для получения максимально точных результатов используются специальные приборы – люксметры. Результаты выводятся на дисплей люксметра сразу после нажатия кнопки, после чего можно оценить их соответствие допустимым показателям.

Краткое объяснение физических процессов

Причиной мерцания является природа переменного тока (АС). Возникают непрерывные колебания тока и напряжения, избежать которых можно путем использования постоянного тока (DC) в качестве питающего.

Переменный ток электросетей имеет номинальную частоту 50–60 Гц, частота мигания осветительных приборов выше в два раза. Результаты исследований говорят о том, что при мерцании 3–70 Гц у людей, находящихся под таким источником света, могут наблюдаться неприятные ощущения. Более высокие показатели (100–500 Гц) практически не заметны человеку и могут выявляться только путем наблюдения специального эффекта, называемого стробоскопическим.

Причины мерцания (мигания) светодиодных ламп

Мерцание светодиодных ламп связано с особенностями их конструкции. Лампа представляет собой прямой преобразователь электрического тока в световой луч, который мгновенно реагирует на импульсы питающего тока. При использовании простейшего варианта подключения LED-светильника мерцания прямо пропорциональны частоте протекающего тока.

Есть еще несколько причин мерцания светодиодных ламп:

• Использование неисправных ламп.
• Использование диммеров, построенных на тиристорах.
• В электрической сети есть недостатки. К примеру, низкое напряжение или плохая проводимость, связанная с окислением контактов в патроне.
• На подсветке в выключателе есть индикатор.

Важно знать. Самые сильные и частые пульсации светового потока создают устаревшие лампочки накаливания.

Как бороться с пульсацией и мерцанием

Самостоятельно убрать мерцание можно такими способами:

• Замена старого конденсатора на новый.
• Ограничение тока через светодиоды токогасящим резистором.
• Подключение фильтров, сделанных своими руками. Они будут гасить высокочастотные помехи, поступающие из сети на блок питания.
• Установка диммеров, работающих на повышенной частоте. Это поможет визуально сгладить свечение и сделать мерцание незаметным глазу.

Важно знать. В светодиодных лампах используется драйвер, который контролирует подачу тока по цепи светодиодов. Но не все производители светодиодных источников света используют надежные драйверы, способные сократить пульсации до приемлемых показателей.

Лампы с маркировкой «без пульсации»

Производители не указывают коэффициент пульсации на коробке. Но если лампа качественная – на ее упаковке обязательно будет стоять значок «без пульсации». Проверить, соответствует ли эта информация действительности, можно на специализированных веб-ресурсах. Также можно самостоятельно определить наличие пульсации разными методами.

Приобрести качественные осветительные приборы можно в интернет-магазине «Свет Депо». Здесь в широком ассортименте представлены люстры, светильники, настольные лампы и другие осветительные приборы.

Проверка лампы в домашних условиях: какие есть способы тестирования

• Навести на лампу камеру смартфона на расстоянии примерно 50 см. Если пульсация есть – на экране будут видны полосы.
• Взять карандаш и быстро помахать им перед лампой. Если будет виден сплошной след от карандаша, значит, коэффициент пульсации находится в норме. Если след от карандаша распадается на фрагменты и посередине следа виден отдельный карандаш – мерцание присутствует, лампочка низкого качества.

Какой коэффициент пульсации считается нормой

Для разных видов ламп утверждены разные коэффициенты пульсации:

• лампы накаливания – 12-18 %;
• люминесцентные – 23-39 %;
• галогенные – 11-29 %;
• светодиодные – 0-8 %.

Нормативный коэффициент пульсации светодиодных ламп и других источников света для разных помещений отличается:

• игровые комнаты детских садов, учебные классы, кабинеты образовательных учреждений – до 10 %;
• торговые залы супермаркетов, производственные помещения – до 10 %;
• читальные залы – до 15 %;
• помещения для непродолжительного пребывания людей – до 20 %;
• кабинеты, оборудованные компьютерной техникой – до 5 %;
• помещения, в которых проводятся работы, требующие высокой точности – до 10 %;

Важно знать. Мозг реагирует даже на те мерцания ламп, которые зрительно не фиксируются.

Как влияет мерцание и пульсация лампы на человека

• понижается концентрация внимания;
• падает работоспособность;
• возникает ощущение внутреннего дискомфорта;
• возникает сухость и резь в глазах;
• наблюдается необъяснимый упадок настроения;
• возникает сильная усталость к концу дня и трудности с засыпанием.

Как влияет напряжение сети на мерцание светодиодов

Заниженное напряжение в электросети – одна из распространенных причин мерцания светодиодной лампы во включенном состоянии. Это явление наблюдается в некоторых городских кварталах и сельской местности, где напряжение в розетке не превышает 200 В. В такой местности стабильно светить будет только светодиодная лампочка с качественным встроенным драйвером. Рекомендуется покупать светодиодные лампы с диапазоном рабочих напряжений от 180 до 250 В.

Нестабильное напряжение в сети плохо воздействует на всех потребителей энергии, в том числе и на светодиодные источники света. Если энергетическому предприятию не удается держать его в норме, потребителям следует установить в доме стабилизаторы мощностью в несколько кВт. Благодаря этому устройству светодиодные лапы прослужат дольше и удастся решить проблему с мерцанием.

Рекомендации специалиста

Пульсация ламп накаливания и других источников света нередко возникает из-за того, что они изначально были низкокачественными. Производители оснащают их блоком питания с гасящим конденсатором, который служит вместо электронного драйвера. Из-за него при неблагоприятном внешнем воздействии устройство стабильно не функционирует. По этой причине не стоит покупать дешевые лампочки малоизвестных производителей.

В интернет-магазине «Свет Депо» покупатели смогут заказать качественные осветительные приборы с фирменной гарантией производителя. Стоимость товаров рассчитана на широкий круг потребителей. К примеру, потолочная люстра Lussole, подвесная люстра Lussole LGO.

Выводы

Лампы с высоким коэффициентом пульсации оказывают негативное влияние на здоровье человека. Для разных типов помещений установлены разные нормы коэффициента пульсации. Определить наличие мерцания можно самостоятельно, для этого используется обычный карандаш или камера смартфона. Чтобы избежать вредного воздействия данного явления стоит покупать лампы с маркировкой «без пульсации».

Если вам понравилась статья, вы можете купить светодиодные лампочки для себя в нашем интернет магазине Свет Депо.

Что такое пульсация светодиодных ламп?

• Причины возникновения мерцания
• Подробности о коэффициенте пульсации
• Как проверить уровень пульсации
• Способы устранения мерцания

Причины возникновения мерцания

Практически все лампы формируют эффект мерцания. Для того, чтобы решить, как исправить эту проблему важно знать, почему пульсируют лампы. Дело в том, что частота мерцания или пульсации выше крайней частоты слияния мельканий, которые глаз человека не воспринимает напрямую как мерцающий световой поток. Несмотря на это, негативное воздействие сказывается на самочувствии человека и вызывает повышенную утомленность. Чем чаще происходит пульсация, тем большее влияние на организм: начинается головная боль, а также быстрая усталость, что приводит к рассеянности человека, и он не может сфокусировать внимание на работе.

Лампами накаливания образуется наиболее сильное мерцание. По причине того, что мерцание в полной мере зависит от самого источника питания, в светодиодных лампах решили эту проблему с помощью применения драйвера, благодаря которому напряжение проходит в виде постоянного тока. Все же не все изготовители стали использовать качественные драйверы, которые способны снизить уровень импульса до нужного значения. Поэтому изготовленный товар имеет низкую себестоимость и в то же время плохое качество.

Иногда бывает так, что при покупке, лампочка светит хорошо без мерцаний, однако со временем мерцание появляется. Это говорит о том, что качество данного продукта низкое. Поэтому при покупке необходимо обращать внимание, указан ли в технических характеристиках коэффициент пульсации. Соответственно такой осветительный прибор стоит дороже.

Подробности о коэффициенте пульсации

Главная причина мерцания заключается коэффициенте пульсации. Это безразмерная величина, которая выражается в процентах и отображает уровень колебаний освещенности при варьировании светового потока. Источник света является основой, которая подключается к переменному току.

Благодаря проведенным исследованиям выяснилось, что при 10% коэффициенте пульсации появляется стробоскопический эффект, а он представляет собой оптический обман зрения. Появляется он из-за неправильного восприятия предметов, которые находятся в движении. Существуют нормы допустимой величины коэффициента пульсации. Значение должно быть в рамках от 5% до 20% в зависимости от обстоятельств, при которых происходит зрительная работа.

В тех местах, где больше всего находятся люди, коэффициент не может превышать:

• Дошкольные детские учреждения – 10%.
• Места, где находятся компьютеры – 5%.
• Образовательные учреждения – 10%.
• Места, где осуществляются высокоточные работы – 10%.

Коэффициент пульсации может происходить и на производственных предприятиях, а также в складских ангарах, то есть в местах, где люди могут быть только какое-то время, и где исключена возможность возникновения стробоскопического эффекта. Однако первый фактор способен привести к опасной ситуации, например, вращение детали может совпадать с мерцанием лампы. В такой ситуации деталь будет казаться в неподвижном положении, а из-за этого может возникнуть опасная ситуация, которая приведет к производственному травматизму.

Такие нормы были установлены недавно, и только в последнее время стали усиленно контролировать их соблюдение. На большинстве предприятий, а также в учебных заведениях освещение не отвечает санитарным нормам. Поэтому в следствии проверок все стали улучшать качество освещения.

Как проверить уровень пульсации

Важно знать, как определить уровень пульсации в LED светильниках. Это можно делать с помощью коэффициента, который рассматривался выше. Однако только в том случае, если подключение светодиодных ламп было осуществлено к переменному току, учитывая схему питания. Коэффициент варьирует в диапазоне 1-30%, охватывается весь диапазон.

Следует сделать измерение, которое позволит определить коэффициент пульсации. При измерении нужно учитывать два фактора:

1. Так, как при постоянном токе коэффициент нулевой, а соответственно мерцание отсутствует полностью, то измерение следует проводить при переменном токе.
2. Проверку или измерение следует осуществлять специальными приборами, а не простой фотокамерой. Она только фиксирует сам факт мерцания, но не вычисляет его величину. Следует использовать устройства, которые способны преобразить излучение. Например, можно использовать пульсометр-люксметр или многоканальный радиометр, а также другие похожие приборы. Для дополнительных подсчетов можно подключать эти устройства к компьютеру, и с помощью программы сделать вычисление.

Светодиоды могут мерцать даже в выключенном положении. Такое явление можно увидеть невооруженным глазом, и оно вызывает у человека дискомфорт. Однако моргать они могут и во включенном состоянии, и визуально это не ощущается. Поэтому следует знать, чем вредна пульсация светодиодных ламп. Такое мигание приносит большой вред, ведь невольно влияет на организм человека. Если лампочка мигает при работе, человек утомляется, у него возникает подавленное состояние и бессонница, и конечно же это плохо влияет на зрение.

На видео ниже наглядно показывается, как производится измерение пульсации светодиодных ламп от известных производителей:

К сожалению изготовители редко указывают информацию, которая показывает коэффициент пульсации. Но для того, чтобы проверить в домашних условиях нужно проводить тесты, которые фиксируют само мигание. Можно проверить это явление двумя способами.

1. Самый простой способ с использованием карандаша. Необходимо включить только тестируемую светодиодную лампу и быстро помахать перед ней карандашом. В случае если виден сплошной след карандаша, то все в порядке, однако если след распадается на отрезки, то значит, что импульсы присущи.
2. Можно также использовать фотокамеру. Не всегда будет под рукой фотоаппарат, поэтому необходимо знать, как проверить телефоном, ведь большинство из них оснащены камерой. Итак, камеру следует держать на расстоянии 1 метра от тестируемой светодиодной лампочки, если мигание присуще, то на экране будут темные полосы.

На видео ниже наглядно показывается, как определить мерцание светодиодных ламп при работе:

Способы устранения мерцания

Следует знать, как избавиться от мерцания светодиодных ламп. Необходимо устранить старый конденсатор на другой с большей емкостью. Однако подобрать конденсатор нужно и по габаритам, и по рабочему напряжению старого устройства. Конечно нужно знать, как устранить пульсацию, ведь в плате необходимо найти сам конденсатор, и уметь припаять новый. Все же этот вариант не всегда позволит полностью убрать проблему, однако нужно пробовать различные способы борьбы с ним.

Существует еще одна причина, по которой происходит мерцание при включении светодиодных светильников – это использование диммеров для регулирования освещения. К сожалению не все светодиоды могут работать со светорегуляторами. Поэтому нужно использовать качественные светодиодные лапочки и перед покупкой читать их характеристику. Более подробно о том, почему энергосберегающая лампа мигает в выключенном состоянии, можете узнать из нашей статьи.

Напоследок рекомендуем просмотреть видео, на котором показывается, как устранить пульсацию LED-лампочек:

Еще один эффективный метод устранения мерцания ламп демонстрируется ниже:

Теперь вы знаете, что такое пульсация светодиодные ламп, какие причины ее возникновения и как исправить мерцание своими руками. Надеемся, информация была для вас полезной и понятной
Рекомендуем также прочитать:

Как нашего брата дурят маркетологи, часть 2. Светодиодные лампы

Добрый день, друзья!

Несколько лет назад я опубликовал статью Как нашего брата дурят маркетологи. Речь тогда шла о том, как в магазинах нам продают автохимию, разлитую из одной бочки, но расфасованную в разную упаковку, и, конечно, выставленную на продажу по разной цене.

Но там вопрос был только в деньгах, а сегодня хочу поделиться с вами одним своим весьма неприятным наблюдением, на какие еще уловки идут маркетологи, чтобы любыми способами впарить нам свой товар, пусть даже не безопасный для здоровья.

У меня подросла дочь, у нее уже своя молодая семья, ребенок. Естественно, она хочет, чтобы со здоровьем малыша все было хорошо, в том числе и со зрением. Как врач по образованию, она понимает, что на зрение большое влияние оказывает качество освещения.

Получилось почти как в известном стихотворении, «крошка дочь к отцу пришла, и спросила кроха: какие лампы хорошо, а какие плохо?».

Чтобы не сильно углубляться в теорию, скажу лишь, что на зрение, утомляемость и даже гормональный фон человека заметное влияние оказывают пульсации источника света. Естественное солнечное освещение имеет практически нулевые пульсации, а вот искусственное освещение далеко не всегда такое же идеальное.

Величина пульсаций источника света характеризуется коэффициентом пульсаций.
Рассчитывается коэффициент пульсаций по формуле, приведенной на рис.2. Физический смысл его очень простой, данный коэффициент показывает, насколько сильно освещенность от данного источника света (например, лампы) отклоняется от среднего значения. Чем это отклонение меньше, тем качественнее источник света.

Разные типы источников света имеют разный коэффициент пульсации.
В Интернете очень много информации на эту тему. Кто захочет, без труда найдет данные для разных типов и даже моделей ламп. Я же приведу усредненные, среднестатистические цифры:
1. Лампы накаливания: коэффициент пульсаций 10-15%
2. Бытовые люминесцентные лампы (т.н. энергосберегающие «спиральки»): 8-20%
3. Светодиодные лампы с импульсным блоком питания: 30%

Как видим, далеко не все лампы одинаково полезны…

Государство нормирует допустимые пределы коэффициента пульсаций для разного назначения освещения. Все понимают, что для освещения, например, подъезда и жилой комнаты, требования к освещению совершенно разные. Если покопаться в СНИПах, то можно найти информацию, что для ответственной работы, требующей концентрации внимания (например, работа за компьютером), коэффициент пульсаций не должен превышать 5%, для общего освещения жилых помещений — не более 10%, и т.д.

Т.е. для сохранения зрения и работоспособности, особенно если это касается детей, лучше выбирать лампы с коэффициентом пульсаций не более 5%.

При этом надо учитывать и частоту пульсаций. Если пульсации видны невооруженным глазом, например, лампа мигает или мерцает, то такие видимые пульсации явно негативно влияют на наше здоровье и самочувствие. Но не менее опасны и более высокочастотные пульсации, которых мы не видим.

Вредными считаются пульсации на частотах до 300 Гц. Мы их не видим, но мозг и глаза на них реагируют. Считается, что пульсации выше 300 Гц уже не воспринимаются мозгом и не оказывают влияния на здоровье (рис. 3).

Но вернемся от теории к практике.

Так как я уже был немного в этой теме, то на основании своего прошлого опыта дал дочери простой и универсальный совет — если не хочешь сильно заморачиваться, покупай лампы известных мировых брендов — PHILIPS, OSRAM и т.д. Они дорожат своей репутацией и не будут продавать откровенный шлак. В качестве примера я привел лампы OSRAM, купленные мной несколько лет назад (фото 4):

Как указано на упаковке, лампы без пульсаций. Строго говоря, для измерения коэффициента пульсаций нужен специальный прибор (люксметр-пульсметр), но косвенно оценить наличие или отсутствие пульсаций можно с помощью камеры мобильного телефона. Если поднести камеру очень близко к лампе, то при наличии пульсаций, на экране будут видны характерные полосы. Как показано на фото 5, данные лампы OSRAM пульсаций не имеют:

А теперь переходим к самому неприятному.

Отправившись в крупный сетевой гипермаркет, я приобрел на пробу (природная осторожность) одну новую лампу OSRAM, в похожей упаковке, на которой было написано «без мерцания» и «безопасно для глаз» (фото 6). Известный проверенный производитель, поэтому никакого подвоха не ожидалось.

Прямо в магазине проверил лампу на наличие пульсаций с помощью телефона и магазинного проверочного стенда. Пульсаций не обнаружил, отлично. Каково же было мое удивление, когда уже дома, при повторной проверке, я обнаружил сильные пульсации света этой лампы (фото 7)!

Лампу я сдал обратно в магазин под предлогом, что не подошла по размерам. Но не это главное. А главное то, что в погоне за прибылью, нас цинично обманывают даже именитые производители.

В чем же дело? А дело в том, что далеко не каждый покупатель улавливает разницу между «пульсациями» и «мерцанием». А разница есть, и весьма существенная. Отсутствие мерцания указывает лишь на то, что лампа светит без видимых колебаний светового потока, не мигает и не мерцает. Но невидимые, вредные для здоровья пульсации, при этом могут присутствовать в полной мере. То есть, маркетологи OSRAM цинично подменяют эти два понятия, по сути, обманывая потребителя. Да, формально не придерешься, на упаковке речь идет о «мерцании», а не о «пульсациях». Но по сути это обман, тем более, что имеется надпись «безопасно для глаз». Лампы с пульсациями, как правило, дешевле в производстве, поэтому, в погоне за прибылью, производители идут на подобный обман.

При этом, данному обману помогают и торговые сети. Мое первое предположение было, что в проверочном стенде лампы питаются постоянным током, поэтому при проверке пульсации и не видны даже у самых некачественных ламп. А дома в наших розетках стандартный переменный ток напряжением 220 В частотой 50 Гц, поэтому пульсации некачественных ламп проявляются во всей своей «красе». Хотя, в стенде все может быть устроено хитрее, так как блоки питания ламп бывают разные и не все будут работать от постоянного тока. Например, лампа с импульсным блоком питания будет работать и от постоянного тока, у нее на входе диодный мост, переменное напряжение так и так выпрямляется. А вот лампы с блоком питания с гасящим конденсатором на входе, в таком случае не должны работать, они только от переменного тока работают. Так что вопрос устройства стенда остается открытым.

К сожалению, коэффициент пульсаций, как правило, не указывается на упаковке ламп (лично я не встречал). Лишь изредка можно встретить пометку «без пульсаций» (фото 9). Причем, отсутствие этой пометки не говорит о том, что лампа плохая, просто производитель не посчитал нужным указать эту информацию.

Как же быть в этой ситуации? Сразу скажу, когда против тебя включен мощный механизм оболванивая, помогает только метод проб и ошибок:

1. Никогда не доверяйте слепо тому, что написано на упаковке. Даже бренды с репутацией, как выясняется, могут обманывать своих потребителей.
2. Если предполагаете приобретать крупную партию товара (например, несколько ламп), сначала приобретите один экземпляр, для изучения и тестирования.
3. Торговая сеть не гарантирует вам объективной проверки, так как ее интересы совпадают с интересами производителя — впарить вам побольше своего товара и заработать на этом. Поэтому перепроверяйте товар дома.

Вот неплохое видео, как выбирать светодиодные лампы:

Обязательно замените дома лампы с пульсацией, они постепенно и незаметно убивают наши глаза!

На этом пока все, берегите свое здоровье, до связи!

Пульсация светодиодных светильников

Что такое пульсация светового потока? Какое влияние она оказывает на здоровье человека? Что такое коэффициент пульсации и как его вычислить?

Коэффициент пульсации светильников

Пульсация светового потока – это одна из характеристик искусственного освещения, показывающая частоту мерцания света. Количественной характеристикой пульсации служит коэффициент пульсации (Кп, %), равный отношению половины разности максимальной и минимальной освещенности за период в Люксах к средней освещенности за тот же период:

Согласно санитарным нормам и правилам, допустимыми являются значения Кп в диапазоне от 5 до 20%.

Рассмотрим с точки зрения коэффициента пульсации три самых популярных типа светильников: с лампами накаливания, люминесцентный и светодиодный.

Светильники с лампами накаливания как правило подключаются напрямую к сети переменного тока напряжением 220 Вольт и частотой 50 Герц. Частота изменения яркости свечения лампы накаливания составляет 100 Гц. Коэффициент пульсации лампы накаливания определяется иннерционностью нити накаливания, т.е. тем, как быстро нить накаливания успевает нагреться и остыть за полупериод питающего напряжения. Таким образом, чем мощнее лампа накаливания, и, следовательно, чем толще ее нить, тем меньше коэффициент пульсации.

Светильники с люминесцентными (газоразрядными) лампами, в отличие от традиционных светильников с лампами накаливания, работают исключительно от переменного тока, который необходим для формирования электрического разряда, служащего источником света в люминесцентной лампе. Это означает, что пульсация света неизбежна. Обладающий иннерционностью люминофор на стенках колбы несколько сглаживает пульсацию.

Коэффициент пульсации люминесцентного светильника сильно зависит от электрической схемы, управляющей его работой. В старых схемах были задействованы ЭмПРА – электромагнитные пускорегулирующие аппараты. Светильники, снабженные такими аппаратами, получали питание из 220-Вольтной сети частотой 50 Гц и пульсировали с частотой 100 Гц. Сейчас на смену ЭмПРА пришли электронные пускорегулирующие автоматы – ЭПРА, преобразующие входную частоту питающей сети в частоты свыше 300 Гц (т.е. свыше тех частот, что фиксируют глаза и мозг человека). Качественные ЭПРА существенно снижают коэффициент пульсации. Однако разные ЭПРА сильно отличаются друг от друга как с точки зрения общего качества исполнения, так и с точки зрения воздействия на пульсацию светильника.

Светодиодные светильники работают как от переменного, так и от постоянного тока. При работе от постоянного тока пульсация отсутствует. При работе от переменного напряжения питания пульсация может быть сведена до минимума при помощи драйвера, преобразующего переменный ток в постоянный. Драйвер входит в состав любого светодиодного светильника. Однако минимизировать пульсацию способен только качественный драйвер – в противном случае, она не будет сильно отличаться от пульсации люминесцентного светильника со старым ЭмПРА.

Влияние пульсации на здоровье человека

Человеческий глаз практически не различает пульсацию светового потока – мозг не успевает полностью обработать зрительную информацию, изменяющуюся с частотой свыше нескольких десятков Герц. На этом свойстве зрения основывается принцип показа видеоизображений, где кадры меняются с частотой от 25 Гц и выше, а зритель воспринимает увиденное как единую картину, плавно изменяющуюся со временем.

Тем не менее, по данным медицинских исследований, человеческий мозг фиксирует изменения информации, поступающей через органы зрения, вплоть до 300 Гц. Такие изменения зрительной информации не воспринимаются на сознательном уровне, но оказывают значительное воздействие невизуального характера, причем это воздействие довольно-таки негативное: «жертва» ощущает необъяснимый дискомфорт, переутомление, головокружение даже в, казалось бы, комфортных и светлых комнатах. Систематическое невизуальное воздействие света (например, на рабочем месте) может послужить косвенной причиной постоянного подавленного состояния, бессонницы, сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний.

Пульсация светового потока свыше 300 Гц считается безопасной для здоровья человека. Во всяком случае, до сих пор никакого влияния на здоровье и самочувствие человека замечено не было.

Говоря о влиянии пульсации светового потока на здоровье и безопасность человека, нельзя не упомянуть о таком явлении, как стробоскопический эффект. Стробоскопический эффект возникает тогда, когда частота мерцания светильника является кратной или совпадает с частотой движений деталей рабочего оборудования, из-за чего кажется, что те медленно двигаются в обратном направлении или не двигаются вообще. Например, неподвижными могут казаться вращающийся вал фрезерного станка, работающая циркулярная пила, блок ножей мясорыхлителя и пр. Шума одного механизма, естественно, не будет слышно в общем производственном гуле. В результате ежегодно десятки тысяч рабочих лишаются конечностей (а иногда и жизни). По итогам расследования производственных несчастных случаев «виновным» зачастую оказывается именно стробоскопический эффект. Стробоскопический эффект может возникнуть при коэффициенте пульсации в 10%.

В общем и целом, несмотря на то, что российские санитарные нормы допускают глубину пульсации до 20% (для некоторых помещений – до 10-15%), оптимальной для комфорта и безопасности человека была признана пульсация, чей коэффициент не превышает 4-5%. Такие показатели способны обеспечить только светодиодные светильники с качественным драйвером.

Пульсация и санитарные нормы

Допустимый уровень пульсации для разных учреждений указан в следующих нормативных документах: СНиП (Строительные Нормы и Правила) 23-05-2010 (редакция СНиП 23-05-95) и СаНПиН (Санитарные правила и нормы) 2.21/2.1.1.1278-03.

Согласно нормам, коэффициент пульсации на рабочей поверхности рабочего места не должен превышать 10-20% (в зависимости от специфики помещения и точности производимых работ), а в помещениях, оборудованных компьютерами – 5%. В общеобразовательных, а также в детских дошкольных учреждениях глубина пульсации должна быть не выше 10%.

Следует заметить, что с 1 января 2013 года действует новый ГОСТ Р 54945-2012 «Здания и сооружения. Методы измерения коэффициента пульсации освещенности», в котором говорится о том, что «коэффициент пульсации освещенности учитывает пульсацию светового потока до 300 Гц. Частота пульсации свыше 300 Гц не оказывает влияния на общую и зрительную работоспособность».

Несмотря на то, что санитарные нормы и правила в отношении освещения действуют более 10 лет, в последние годы контроль за соблюдением норм освещения на рабочих местах и в общественных помещениях сильно ужесточился, и огромное множество офисов, производственных помещений, клиник и школ были признаны потенциально опасными для сотрудников и посетителей. Самый простой способ избежать этого — поставить светодиодные светильники с гарантированно минимальной пульсацией. К счастью, сейчас есть множество качественных, надежных и доступных по цене светодиодных светильников как для офисных помещений, так и для промышленных комплексов, и, конечно же, для медицинских и образовательных учреждений.

Переходите на безопасное и экономичное освещение прямо сейчас! После отправки заявки наш менеджер свяжется с вами, чтобы уточнить все детали.

Коэффициент пульсации светодиодных ламп: нормы, измерение, способы устранить

Если световой поток исходит от источника, подключенного к импульсному или переменному напряжению, возникает мерцание. Зрительно глаза человек различают пульсации в пределах 35-60 Гц. Источники на основе диодов приобретают все большую популярность, потенциальных покупателей интересуют величина коэффициента пульсации светодиодных ламп. Продавцы в большинстве случаев знают только показатели, которые указываются производителем на упаковке. Чаще всего это маркетинговые характеристики, выгодные изготовителю. Многие поставщики из Китая этому параметру не придают значения и не нормируют его. В России коэффициент пульсации нормирован, нормы закреплены законодательством.

Определение и единица измерения

Коэффициентом пульсации (Кп) называется показатель для определения качества потока света осветительных приборов для помещений. Это частота мерцания света при питании источника переменным током.

Внимание! Пульсация приборов, запитанных от сети 50 Гц, составляет 100 Гц.

Коэффициент выше 30% в приборах с газоразрядными источниками, подключенных к однофазному току через электромагнитную пускорегулирующую аппаратуру.

У лампы накаливания, подключенной к одной фазе, Кп может достигать 15%.

В светодиодных лампах этот показатель полностью зависит от схемы драйвера. Если на его выходе прямой ток с промышленной частотой, коэффициент пульсации достигает 30%. Значение возрастает, если к осветительному прибору подключается диммер ШИМ с частотой ниже 300 Гц.

Расчеты коэффициента пульсации проводятся на основе измерений прибором, который называется пульсометром. Фиксируются максимальные, средние и минимальные показатели и вставляются в формулу:

Получается величина коэффициента пульсации на одну единицу освещаемой поверхности.

Если прибор питается от переменного тока (пульсация синусоидальная), допускается использование формулы:

Важно! При таком расчета максимальная величина коэффициента пульсаций 100% (если используется первая формула, значение может быть больше 100%).

ГОСТ Р 54945-2012 рекомендует другую формулу:

Это значит, что использование формулы (2) допускается только в том случае, если колебания гармонические (источник подлючен прямо к сети или через ЭМПРА). Если световой поток импульсивный, обязательно применение формулы (3). При наличии в схеме драйвера, диммера или ЭПРА, пульсация рассчитывает по формуле (3).

Внимание! Коэффициент пульсации является безмерной величиной, для удобства отображается в процентах. Для проведения расчетов требуются точные измерения.

Допустимые нормы пульсации

Во второй половине 20-го века были определены нормы коэффициента пульсации в 10,15 и 20% в зависимости от того, какая работа выполняется в помещении. Значение 10% выбиралось, базируясь на возможности обеспечить этот уровень. 20% выбиралось с учетом стробоскопического эффекта при превышении этого значения. Для помещений с дисплеями показатель снижается до 5%. Ограничений не существует, если люди в каком-то помещении пребывают периодически.

Нормы коэффициента пульсации в России определены законодательно:

• в СНиП 23-05-95 – значение для рабочей поверхности 10-20%, если пульсации с частотой до 300 Гц;
• в ГОСТ 17677-82 – значения для люминесцентных ламп с пускорегулирующими аппаратами с частотой от 400 Гц;
• в СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 – требования к пульсации потока света в помещениях с ЭВМ.

Внимание! В ГОСТ Р 54945-2012 определено, что учитываются показатели пульсации ниже 300 Гц (более высокие значения не влияют на глаза и мозг).

Для измерения пульсации этот ГОСТ рекомендует использовать только отдельные модели люксметров-пульсметров. Указанные приборы должны быть оснащены хорошо сформированной частотной характеристикой и измерять значения пульсирующего света с частотой до 300 Гц. Обязательно наличие цифровой обработки показателей света.

Как проверить пульсацию

«На глаз» уровень мерцания определить невозможно. Необходимо знать, что эта проблема актуальна для осветительных приборов, питающихся от источника переменного тока. Если светодиодная лампочка подключена к батарейке или аккумулятору, Кп=0%. Фото- и видеокамеры позволяют определить только наличие пульсации, точные параметры определить невозможно.

Для точной проверки требуется многоканальный пульсметр-люксметр. Внешне он напоминает пульт дистанционного управления, оснащен кнопками для управления, фотодатчиком и дисплеем. Очень высокий уровень мерцаний определяется боковым зрением – если быстро перевести взгляд, возникает стробоскопический эффект (предметы «распадаются).

Дома наличие мерцания можно проверить мобильным телефоном или карандашом. Телефон держится на расстоянии метра от лампочки, появление темных полос говорит о том, что поток света пульсирует. Если быстро махать перед светильником карандашом, о пульсации свидетельствует «распадание» следа.

Отрицательное воздействие

Мозг человека не может полноценно обработать информацию, которая поступает на глаза с частотой, превышающей несколько десятком герц. По этой причине кадры в кино и по телевизору меняются с частотой 25-50 Гц. Если пульсации потока света ниже, она оказывает воздействие на глаза и анализируется мозгом. Человек может определить яркость потока, цвета, оттенки, контрасты. Если информация подается с другой частотой, люди подсознательно стараются избегать ее.

Исследования медиков показали, что на самом деле глаза и мозг воспринимают данные с частотой до 300 Гц, но не визуально. Человек воздействия не чувствует, поэтому не принимает никаких мер. Ощущения дискомфорта и усталости он связывает с другими причинами. Хотя невизуальное воздействие изучено недостаточно, все же ясно, что оно достаточно глубокое.

Внимание! Частоту пульсации выше 300 Гц глаза не воспринимают, поэтому отрицательного воздействия нет.

При кратковременном воздействии мерцания:

• устают глаза;
• снижается внимание;
• человек быстро утомляется;
• замедляется работа мозга;
• нарушается работа органов пищеварения;
• появляется тошнота;
• нарушаются суточные ритмы.

При продолжительном воздействии пульсации:

• развивается бессонница и депрессия;
• снижается зрение;
• развиваются патологии желудочно-кишечного тракта и сердечно-сосудистой системы;
• нарушается функциональность мозга;
• снижается работоспособность.

Самое опасное явление на рабочем месте – развитие стробоскопического эффекта при частоте мерцания до 80 Гц. У человека возникает иллюзия замедления движения и неподвижности окружающих предметов. Это повышает вероятность травматизма. При повышении частоты быстро развиваются болезни нервной системы.

Как убрать пульсацию в светодиодной лампе

Светодиодные светильники могут мерцать как в выключенном, так и во включенном состоянии.

Причин всего три:

• неисправная электропроводка;
• неправильная настройка выключателя с подсветкой;
• упрощенная схема драйвера.

На диоды отрицательно влияет старая проводка из алюминия, если провода подключены неверно или состарился материал изоляции. При вкручивании лампочки накаливания светодиодной с цоколем на блоке питания постоянно присутствует фаза. Из-за высокой чувствительности драйвера на него поступает ток, который через старую изоляцию утекает на землю. Поэтому на светодиодную лампу поступает небольшой ток, которого достаточно для зарядки конденсатора. Накопленный потенциал периодически подается на лампу.

Если после прозвона цепи оказывается, что провода и выключатель подключены правильно, единственное верное решение – замена алюминиевой проводки на медную.

Внимание! Если в доме или квартире к электросети подключены мощные электроприборы (теплые полы, электроплита, бойлер, отопительный котел), в проводке создается магнитное поле. При расположении проводов для освещения поблизости появляется наведенное напряжение, вызывающее мерцание.

Если после замены лампы не меняется выключатель с подсветкой, проходящие через нее токи накапливаются в драйвере, заряжая конденсатор. При разрядке ток из него поступает на светодиодную лампу. Чтобы устранить неполадку, следует убрать или усовершенствовать подсветку. При выборе второго варианта необходимо между нулевым и фазным проводом установить конденсатор или резистор.

Важно! Если в светильнике несколько светодиодных лампочек, в один патрон нужно вкрутить лампу накаливания, которая будет выполнять роль шунта.

Если у светодиодной лампы некачественный драйвер, он не может обеспечить стабильный ток на p-n переходе. Дешевые блоки делят напряжение по синусоиде и сглаживает пульсации. Они состоят из пленочного и электролитического конденсатора, резисторов, включенных в схему параллельно, и диодного моста. В результате выдается нестабильный ток, мерцание светодиода вызывают его колебания.

Единственное решение – поменять электролитический конденсатор на элемент с более высоким сопротивлением. Но чаще всего он не подходит по размерам. Кроме того, необходимо вынуть из светодиодной лампы плату, найти конденсатор, уметь выпаять его и припаять другой.

Внимание! Единственное правильное решение – заменить драйвер или купить более качественную лампочку.

В местностях, где для подачи электроэнергии поставщик используется устаревшее трансформаторное оборудование, напряжение на линии снижается. Это отрицательно влияет на работу светодиодных ламп. Проблему решает стабилизатор тока.

Основные выводы

Чтобы не портить здоровье миганием светодиодных светильников, нужно покупать сертифицированные лампы производителей, соблюдающих все стандарты и нормы. На рынке много некачественных контрафактных диодов и светильников с коэффициентом пульсации выше нормативного, поэтому при покупке нужно требовать техническую документацию и сертификат качества для каждой лампочки.

Следует учесть так же такой фактор, как диммирование. С этим оборудованием способны работать не все светодиодные лампы, поэтому при выборе необходимо тщательно изучить определенные производителем характеристики.

Если мерцающую светодиодную лампу не хочется выбрасывать, ее можно использовать в помещениях, в которых светом пользуются редко (подвалах, кладовках).

С каждым годов объем несертифицированных светодиодных лампочек уменьшается. Почти все изделия с цоколями E27 не мерцают. Пульсация источников с цоколями E14 встречается чаще (в основном «шарики и филаменты). 50% изделий с цоколем G9 мерцают, коэффициент может достигать 100%. Причина – почти невозможно в столь маленьком цоколе поместить качественный драйвер.

Пульсация и мерцание светодиодных ламп

Что такое мерцание и пульсация светодиодных ламп

Мерцание (мигание) отличается от пульсации тем, что мерцание видно невооруженным глазом. Пульсация не видна, но она утомляет глаза и ухудшает самочувствие — начиная с влияния на нервную систему и заканчивая физиологическими изменениями при длительном воздействии. До широкого распространения светодиодов основным источником пульсации света были светильники с люминесцентными (ртутными) лампами. При оснащении ими помещений выполнялись рекомендации по смещению фазы на отдельных светильниках и установки на местах индивидуальных светильников с лампами накаливания, для равномерной подсветки и устранения стробоскопического эффекта. Кроме того, люминофор в лампах имел послесвечение, хоть и не длительное. Распространение светодиодной подсветки и коммерциализация привели к тому, что помещения наполнились светом низкого качества, а за своей безопасностью в этом вопросе нужно следить самостоятельно.

Причины мерцания (мигания) светодиодных ламп

1. Лампа не исправна.
2. Электрическая сеть имеет недостатки. Если лампа мерцает, когда выключатель в выключенном положении, значит на лампу подается напряжение (например, выключатель размыкает не фазный, а нулевой провод). Если лампа мерцает, когда выключатель включен, помимо неисправности самой лампы причиной может быть низкое напряжение или плохая проводимость, например, вызванный окислением контактов в патроне, соединения люстра-проводка, в выключателе.
3. Наличие индикатора или подсветки в выключателе.

Устранение причин мерцания

1. Исправление недостатков проводки – самый лучший и безопасный способ.
2. Замена лампы. Если производитель продумал схему лампы это может помочь, даже если выключатель отключает нулевой провод вместо фазного или в выключателе есть индикатор подсветки.
3. Установить в цепь электропитания шунт.

Причины пульсации

1. Производитель сэкономил на схеме питания.
2. Схема вышла из строя

Подробнее о пульсации

Пульсация изначально имеется в электросети (можно почитать про переменный ток). От ламп накаливания пульсации нет. Раскаленная нить не успевает остывать и продолжает светится (немного слабее) в те мгновения, когда напряжения на ней нет. Светодиод, это быстродействующий элемент. Если производитель лампы не борется с пульсацией, то светодиоды плохих ламп зажигаются и гаснут 50 раз в секунду. Причем гаснут они могут на время равное свечению – пропуская один полупериод 50 Гц. Получается настоящий стробоскоп, который не видит глаз, но воспринимает мозг. Для производителя ламп устранение пульсации — это дополнительные элементы в схеме и увеличение стоимости лампы.

Выбор лампы накаливания или светодиодной лампы

Лампа накаливания гарантированно обеспечивает равномерное свечение, но использовать только их или в перемешку со светодиодными не целесообразно по следующим причинам:

1. Светодиодные лампы сильно подешевели и если они проработали гарантийный срок (вы сохранили чек гарантию) их использование выгоднее ламп накаливания. К сожалению пока технология развита недостаточна и лампы часто выходят из строя еще на гарантийном сроке. Поэтому обязательно сохраняйте чек и коробку (ее можно сложить). Чеки часто выцветают, поэтому идеальный вариант — попросить бумажный товарный чек.
2. У ламп накаливания нет полного затухания при пульсации, у хороших светодиодных ламп пульсации нет вообще.
3. Производители сильно экономят на лампах накаливания. Чтобы лампа накаливания светила пусть даже теплым белым светом, должна быть качественная нить накала, выдерживающая высокую температуру, а этого увы нет. Нынешние лампочки накаливания сильно желтят. Например, с люстрой где 3 лампочками по 60 Вт, в светлых и открытых плафонах, даже в небольшой детской комнате хрущевки будет темновато. А фотографии сделанные в этой комнате будут отдавать желтизной, если фотокамера не дорогая, с хорошей автоматической настройкой баланса белого.
4. Экономят производители люстр и пластиковые патроны, несмотря на то, что на них написано 60 Вт от температуры ламп накаливания будут постепенно темнеть и рассыхаться даже с открытыми плафонами.
5. Вопросы безопасности. Лампа накаливания может разбиться, даже не по вашей вине, а «взорваться» в люстре — в следствии низкого качества отлетает стеклянная колба (фото ниже). В настольных лампах — может стать причиной ожога у детей.

Как бороться с пульсацией

1. Покупать светодиодные лампы, помеченные знаком «без пульсации».
2. Не заказывать безымянные лампы с зарубежных интернет-магазинов.
3. Покупать лампы известных брендов.
4. После покупки проверьте лампу с помощью камеры телефона (об этом ниже).
5. Проверять лампы периодически, на случай если схема вышла из строя.

Тест лампы с маркировкой «без пульсации»

Мне было интересно на сколько лампа соответствует знаку «без пульсации». Поэтому помимо народных тестов — карандашный и камерой смартфона, одна лампа была разобрана и осциллографом замерена реальная пульсация напряжения.

Выяснилось, что незначительные колебания имеются, но это не полное отсутствие напряжение, светодиод продолжает работать и не теряет в яркости. Знак «без пульсации» производитель светодиодной лампы поставил обоснованно. Качественная светодиодная лампа даже выигрывает по ровности светового потока у лампы накаливания.

Проверка лампы в домашних условиях

Проверка с разбором лампы сложна, вызывает потерю гарантии и осциллограф штука не дешевая. Мультиметром измерять бесполезно так как он колебаний не уловит. Цена на специальные приборы высока. Остаются народные тесты – карандашный и камерой телефона. Карандашный тест мне не нравится. В нем друг на друга накладываются сразу два субъективных момента – скорость трясения карандашом и индивидуальное восприятие оптического эффекта.

Тестирование ламп на пульсацию камерой смартфона

Тестирование ламп на пульсацию камерой смартфона более объективно. Камера смартфона снимает со скоростью от 30 кадров в секунду. Поэтому она успевает запечатлеть моменты, когда лампа гаснет или снижает яркость.

1. Камеру нужно поднести как можно ближе к лампе, чтобы не мешали другие источники света.
2. На видео и фото пульсация проявляется как горизонтальные темные полосы.
3. Полосы будут тем отчетливей, чем выше скорость сьемки камеры (число кадров в секунду).
4. Смартфон нужно протестировать на плохой, пульсирующей лампе. Иногда производители смартфонов снабжают их программным обеспечением маскирующим пульсации и нужно убедится, что ваш смартфон не содержит этой функции.

Что делать с ранее купленными пульсирующими лампами

Их можно использовать в помещениях, где человек находится меньшее время – коридор, ванная, кладовая. Использовать совместно с лампами не дающими пульсации, постепенно переходя на качественный свет.

Если вы закладываете осветительное оборудование или являетесь поставщиком, не оставляйте этот вопрос без внимания. На сегодняшний день осветительное оборудование в части пульсации должно соответствовать СНиП 23-05-95, СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03, ГОСТ Р 54945-2012 проблемы могут возникнуть при отсутствии сертификатов соответствия и не проведенной аттестации помещений и рабочих мест.

Небольшое дополнение. На фото видно название фирмы Gauss, это не реклама. Так же удалось найти лампы Camelion с упаковками сохраненными для гарантии. У старой лампы отсутствовал значок «без пульсаций» и тест камерой пульсацию выявил. У лампы купленной позднее, со знаком, пульсации не было.