Как сделать пульсацию света
Обновлено: 07.07.2024
В этой статье мы расскажем всё о бытовых светодиодных лампах: на какие важные параметры лампы нужно обращать внимание, чем дорогие лампы отличаются от дешёвых, какие вредные факторы могут быть у некачественных ламп, как производители обманывают покупателей, на что обратить внимание при покупке ламп
На качество света светодиодной лампы влияют пять основных параметров. Рассмотрим подробно каждый из них.
Измеряется в люменах (лм, lm). Это общее количество света, которое даёт лампа. Чем больше люмен, тем ярче лампа. 60-ваттная лампа накаливания даёт приблизительно 580 лм, 40-ваттная 350 лм, 75-ваттная - 800 лм, 100-ваттная - 1250 лм. В стандартах и на многих сайтах вы увидите более высокие значения. Я привожу данные для ламп, продающихся в обычных в магазинах и работающих от бытовой 220-В сети (а не 230, полагающиеся по стандарту).
Естественные источники света (солнце, огонь свечи) светят равномерно, однако многие электрические источники света (лампы, экраны мониторов) дают не равномерный свет, а пульсирующий, при этом частота и степень пульсации могут быть весьма разными.
При частоте 50 Гц пульсация света более 40% воспринимается визуально как стробоскопический эффект (пульсацию видно при резком переводе взгляда или повороте головы). Такую пульсацию легко распознать с помощью карандашного теста: берём обычный длинный карандаш за кончик и начинаем быстро-быстро крутить им по полукругу туда и обратно. Если отдельных контуров карандаша не видно — мерцания нет, если же видно "несколько карандашей" — свет мерцает.
Видимая пульсация света вызывает ощущения дискомфорта, усталости и даже недомогания. Кроме того, современные медицинские исследования показывают, что органы зрения и мозг способны воспринимать невидимую пульсацию света с частотой до 300 Гц. При высокой частоте мерцания свет не оказывает визуального воздействия, но способен влиять на гормональный фон, который в свою очередь воздействует на эмоции человека, его работоспособность, суточные ритмы, а также многие другие сферы жизнедеятельности.
Свет с частотой пульсации выше 300 Гц не имеет заметного влияния на организм человека, так как пульсации на таких частотах просто не воспринимаются сетчаткой глаза.
По ГОСТ 54945-2012 коэффициент пульсации определяется по формуле:
За секунду производится тысяча измерений яркости. Из максимального полученного значения вычитается минимальное, и результат делится на два средних значения (суммы всех значений, разделённой на их количество), получившийся результат умножается на 100.
Когда пульсации света нет, все измеренные значения одинаковы и коэффициент пульсации равен нулю.
В современных системах, где яркостью управляет ШИМ, импульс света может быть гораздо короче паузы, и тогда коэффициент пульсации может принимать значения больше 100%.
Например, когда импульс света в 10 раз короче паузы между импульсами, а яркость в импульсе составляет 100 лм, среднее значение будет 10 лм и по формуле ((100-0)/(10*2))*100 коэффициент пульсации составит 500%.
Пульсация с коэффициентом более 100 встречается в плохих светодиодных лампах и плохих мониторах. Большинство же хороших светодиодных ламп имеют коэффициент пульсации света менее 5 %.
Обычные лампы накаливания имеют коэффициент пульсации света от 8 до 32 % в зависимости от мощности (точнее, от толщины и инерционности спирали), поэтому ничего страшного в светодиодных лампах, имеющих пульсацию света до 40 % нет, а вот лампы с пульсацией более 40 % покупать и использовать не следует ни в коем случае.
Ещё один способ проверить наличие пульсации света — посмотреть на свет через камеру смартфона. Как правило, при пульсации света более 5% по экрану будут идти полосы, причём чем они контрастней, тем пульсация сильней. Недостаток этого способа в том, что полосы будут видны и при безвредной пульсации 5—40 %.
Индекс цветопередачи (Ra, CRI).
Спектр света светодиодной лампы отличается от спектра солнечного света и света обычной лампы накаливания. Хоть свет и выглядит белым, некоторых цветовых компонентов в нём больше, а некоторых меньше. Индекс цветопередачи показывает, насколько равномерен уровень разных цветовых компонентов в свете. При низком Ra хуже видны оттенки. Такой свет визуально неприятен, причём понять, что в нём не так, очень сложно. У ламп накаливания и солнца Ra=100, у хороших светодиодных ламп он больше 80, у очень хороших больше 90. Лампы с Ra ниже 80 в жилых помещениях лучше не использовать.
Индекс Ra учитывает только восемь цветов, и розового цвета, влияющего на восприятие оттенков человеческой кожи, среди них нет. Иногда можно встретить указание индекса R9 — это как раз розовый цвет. Считается, что R9 у хороших ламп должен быть больше ноля, у очень хороших — больше 50.
Цветовые индексы хорошей светодиодной лампы
Цветовая температура (измеряется в кельвинах, K).
Светодиодные лампы выпускаются с разной цветовой температурой света: 2700 К — тёплый свет, как у ламп накаливания, 3000 К — чуть более белый комфортный свет, 4000 К — белый свет, 6500 К — холодный белый свет.
Учёные утверждают, что белый и холодный белый свет повышают работоспособность, а тёплый свет способствует релаксации. Для того чтобы человек полноценно отдыхал, придя с работы и лучше засыпал, рекомендуется использовать дома тёплое освещение. На мой взгляд, для дома больше подходят лампы с цветовой температурой 2700—3000 К. К тому же у светодиодных ламп с тёплым светом спектр более ровный, а у "холодных" ламп на спектре есть резкий пик синего цвета, который, по мнению некоторых учёных, вреден для глаз.
Угол освещения.
Обычные лампы накаливания светят во все стороны, галогенные споты дают узкий пучок света. Со светодиодными лампами всё сложнее.
Многие светодиодные лампы, заменяющие обычные лампы накаливания, имеют колпак в форме полусферы такого же диаметра, как корпус. Такие лампы практически не светят назад, и, если они направлены вниз, потолок будет оставаться тёмным, что может быть некомфортно. К счастью, в последнее время появилось много ламп, прозрачный колпак которых больше корпуса, и за счёт этого лампа немного светит и назад.
Лампы с узким и широким углом освещения
Лампы на светодиодных нитях (filament) или прозрачных дисках (Crystal Ceramic MCOB) имеют такой же большой угол освещения, как обычные лампы накаливания.
Лампа накаливания, филаментная лампа и лампа Crystal Ceramic MCOB
Большинство светодиодных спотов (ламп для подвесных потолков с цоколями GU10 и GU5.3) светят рассеянным светом с углом около 100 градусов и ослепляют из-за слишком широкого угла (галогенные софиты дают узкий луч света с углом освещения около 30 градусов).
Галогенная лампа и светодиодная лампа с широким углом освещения
Только некоторые светодиодные споты имеют такой же узкий угол освещения, как у галогенных ламп. Такие лампы легко распознать по наличию линз перед светодиодами.
Светодиодные лампы с узким углом освещения
Помимо основных параметров, влияющих на качество света, важно обращать внимание и на некоторые другие параметры светодиодных ламп.
Рабочее напряжение.
Большинство светодиодных ламп рассчитаны на сетевое напряжение 230 В, лампы с цоколями GU5.3 и G4 выпускаются также на 12 вольт. Светодиодные лампы работают в широком диапазоне напряжений. Обычно производители точно указывают диапазон (например, 90-265 В), но даже те лампы, на упаковке которых написано 230, 220 или 220-240 В, могут нормально работать на сильно пониженных напряжениях, не снижая яркость.
Все 12-вольтовые лампы могут работать как на переменном, так и на постоянном напряжении. Использование источника стабилизированного постоянного напряжения позволяет полностью исключить пульсацию света даже у тех 12-вольтовых ламп, которые мерцают при питании переменным напряжением.
Потребляемая мощность.
Светодиодные лампы весьма экономичны. Обычно мощность ламп лежит в диапазоне 1,5-15 Вт. Яркость светодиодных ламп нельзя оценивать по мощности: чем современней лампа, тем ярче она светит при той же мощности. Эффективность светодиодных ламп, имеющихся в продаже, составляет от 40 до 125 лм/Вт, поэтому яркость лампы с одинаковой мощностью может различаться втрое.
Поддержка работы с выключателем, имеющим индикатор.
Многие светодиодные лампы не могут работать с выключателями, имеющими индикатор. Они вспыхивают или слабо горят, когда выключатель выключен. Это происходит из-за того, что слабый ток постоянно течёт через лампу. Выходов из этой ситуации два: или использовать лампы, корректно работающие с такими выключателями, или отключать индикатор внутри выключателя.
Поддержка диммирования.
Большинство светодиодных ламп не может работать с регуляторами яркости (диммерами), но существуют специальные диммируемые светодиодные лампы (они дороже обычных). В отличие от ламп накаливания, при снижении яркости светодиодная лампа не меняет цвет освещения (у обычной лампы он желтеет). Многие диммируемые светодиодные лампы диммируются не до нуля, а лишь до 15-20% полной яркости. Уровень минимума диммирования зависит не только от лампы, но и от модели диммера. Как правило, те диммеры, которые специально предназначены для светодиодных ламп, позволяют установить более низкую минимальную яркость.
Некоторые светодиодные лампы при работе с диммером издают гудящий звук, громкость которого также может зависеть от модели диммера.
Эквивалент мощности.
Большинство производителей указывает на упаковке ламп эквивалент мощности лампы накаливания, то есть какой лампе накаливания соответствует по яркости лампа. В Европе наметилась правильная тенденция к отказу от указания эквивалента — покупателей приучают выбирать лампы по яркости в люменах. На большинстве светодиодных ламп в европейских магазинах теперь крупно указывается световой поток и не указывается эквивалент мощности.
Коэффициент мощности (Power Factor).
Большинство светодиодных ламп потребляет ток неравномерно в течение периода синусоиды питающего напряжения. Для бытового использования это не имеет большого значения, так как все бытовые счётчики учитывают только активную мощность, которая и указывается в характеристиках ламп. Значение PF у светодиодных ламп может быть от 0,2 до 1.
Габаритные размеры.
При выборе ламп не стоит забывать о габаритных размерах, которые у светодиодных ламп иногда бывают гораздо больше, чем у соответствующих ламп накаливания. Лампа может просто не поместиться в светильник или будет некрасиво торчать из плафона.
Срок службы.
Производители указывают для светодиодных ламп срок службы от 10 000 до 50 000 часов. Важно понимать, что все эти сроки рассчитываются теоретически и проверить это на практике невозможно — лампы производятся не так давно, а 50 000 часов — это почти шесть лет непрерывной работы.
Гарантийный срок.
Производители дают гарантию на лампы на срок от 1 года до 5 лет. Рекомендую всегда фотографировать смартфоном чеки, когда вы покупаете лампы. Чек потеряется или выцветет, а фотография останется, и по ней можно будет восстановить чек и обменять лампу. Любой магазин, продающий лампы, обязан обменивать их по гарантии, если же магазин пропал, смело обращайтесь к производителю. Гарантия на лампы работает!
Надёжность ламп.
К сожалению, далеко не все светодиодные лампы работают те десятки тысяч часов, которые обещает производитель. Из 14 светодиодных ламп, установленных в моей квартире, за три года вышли из строя 4, и только одна из них — после окончания гарантийного срока. Ещё раз повторю — меняйте лампы по гарантии, если они сломались.
Дата изготовления лампы.
Нет, лампы не портятся от долгого хранения, но технологии очень быстро развиваются, и лампы, которые были выпущены два года назад, скорее всего, окажутся хуже тех, которые произведены совсем недавно. Обращайте внимание на дату выпуска (если она указана) при покупке ламп. Не советую покупать лампы, которые были произведены более чем год назад.
В продаже можно встретить почти одинаковые лампы по цене, различающейся в несколько раз. Так на чём же экономят производители и можно ли покупать дешёвые лампы?
Светодиоды и люминофор.
В дешёвых лампах часто используются светодиоды с низким индексом цветопередачи. К счастью, ламп с Ra меньше 70 в продаже уже почти не осталось, но с Ra 72-75 их продаётся множество, хотя считается, что для бытового освещения Ra должен быть не менее 80.
Электроника.
В дешёвых лампах вместо полноценной платы драйвера часто используется простейшая схема из диодного моста и двух конденсаторов. Такие лампы почти всегда имеют недопустимую пульсацию света и слабо светятся при подключении через выключатель, имеющий индикатор. Недобросовестные производители используют дешёвые конденсаторы, которые редко работают больше 2-3 лет.
Охлаждение.
В дешёвых лампах используются самые примитивные теплоотводы. Светодиоды и элементы электронной схемы могут перегреваться, и лампа выйдет из строя гораздо раньше.
Многие производители указывают на упаковках ламп завышенные параметры. Можно встретить лампы, на которых написано "Эквивалент лампы накаливания 60 Вт", а светят они лишь как 25-ваттные лампы накаливания. Ниже приведен неполный список ухищрений производителей.
Завышенный эквивалент.
Производитель указывает эквивалент лампы накаливания гораздо выше реального. Иногда уличить производителя можно, даже не вскрывая упаковку лампы. Мне встречались лампы, на которых был указан эквивалент 60 Вт, а мелкими буквами световой поток 340 лм, соответствующий мощности 40 Вт.
Завышенный световой поток.
По ГОСТ Р 54815-2011 измеренный начальный световой поток светодиодной лампы должен быть не менее 90% номинального светового потока. Многие производители считают, что раз в ГОСТе написано 90%, можно смело делать лампы со световым потоком 540 лм и писать 600 лм, а другие на ГОСТ просто плюют и "приписывают" до 40% светового потока. Некоторые вообще не указывают световой поток на лампах.
Завышенная мощность.
Как правило, когда производитель указывает завышенные значения светового потока и эквивалента, мощность тоже завышается. На полке магазина могут рядом лежать две очень похожие лампы разных производителей, на одной из которых указана мощность 6 Вт, а на другой 8 Вт, при этом фактически может оказаться, что первая лампа имеет большую мощность и ярче светит.
Завышенный срок службы.
Существуют производители, которые указывают срок службы ламп 50 000 часов, при этом в их драйверах стоят конденсаторы, которые вряд ли проработают больше 5 000 часов.
Завышенный индекс цветопередачи.
Некоторые производители вообще не указывают в характеристиках ламп индекс цветопередачи, некоторые пишут "не менее 80", а по факту может быть лишь чуть выше 70.
Некорректное указание цветовой температуры.
Один очень крупный и известный производитель на всех своих лампах с тёплым светом всегда пишет 2700 К, а по факту цветовая температура их света составляет около 3000 К.
Пульсация света.
Некоторые производители до сих пор выпускают лампы с высоким уровнем пульсации света. На таких лампах никогда ничего не пишут про пульсацию. Использование таких ламп может быть вредно для здоровья, и они вообще не должны выпускаться и продаваться.
Выбор светодиодных ламп — задача непростая. Даже у самых именитых производителей, таких как OSRAM, встречаются лампы с недопустимо высокой пульсацией. У некоторых производителей часть ламп хорошие, а часть не очень. Для того чтобы точно знать, какие лампы хорошие, а какие нет, создан проект по независимому тестированию светодиодных ламп. Сейчас протестировано уже более 800 моделей ламп 70 брендов, и работа продолжается. Поэтому самый простой вариант выбора — найдите интересующую вас лампу на lamptest и посмотрите на её измеренные параметры:
- коэффициент пульсации не должен превышать 40% (а лучше, чтобы он был менее 10%);
- индекс цветопередачи должен быть не менее 80 (для хозяйственных помещений можно от 70);
- световой поток должен быть не меньше, чем у той лампы накаливания, которую вы хотите заменить светодиодной;
- если у вас установлен выключатель с индикатором, убедитесь, что лампа может с ним корректно работать;
- если у вас установлен регулятор яркости, убедитесь, что лампа поддерживает диммирование;
- если вы выбираете лампы-споты, обратите внимание на угол освещения. Лампы с углом более 50° будут ослеплять при установке в потолке большого помещения.
Светодиодные лампы становятся всё лучше и лучше. Уже сейчас они способны полноценно заменить дома лампы накаливания, галогенные лампы и компактные люминесцентные (энергосберегающие) лампы. Теперь вы знаете всё об особенностях светодиодных ламп и сможете выбрать лампы, которые будут служить вам долгие годы и обеспечат комфортное освещение.
У современных потребителей светодиодные источники освещения становятся всё более и более популярными. Поэтому возникает всё больше вопросов, связанных с качественными характеристиками изделий. Коэффициент пульсации — одно из значений, к которому стоит присмотреться заранее.
Коэффициент пульсации светового потока
Формула для КП
Внимание! Если приборы питаются от сети на 50 ГЦ, пульсация ламп составит 100 Ггц.
Газоразрядные источники энергии приводят к увеличению показателя на 30%. В том числе — если они подключены к однофазному току через электромагнитную пускорегулирующую аппаратуру.
15% может достигать пульсация по отношению к лампе накаливания, которая подключена к одной фазе.
От схемы драйвера пульсация зависит, когда речь о светодиодных лампах. 30% — стандартная величина, если на выходе применяют прямой ток, для которого характерна промышленная частота. Подключение диммера ШИМ способно ещё больше увеличить уровень.
Специальный прибор пульсомер определяет значение, на основе которого в дальнейшем организуют все расчёты. Показатели фиксируются как средние, так и минимальные с максимальными. В качестве единиц измерения предпочтение отдают киловаттам и киловольтам, разница между которыми не существенна. Ниже описано, как проверить коэффициент пульсации светодиодных ламп.
Проверка приборами
Мерцание лампы происходит, только если она подключена к источнику тока, постоянного или переменного. Светодиодные лампы вообще могут работать без пульсаций, если их подключают к аккумуляторам либо работа идёт от батареек. Простых подручных средств точно не хватит для измерения этого показателя. Они позволяют лишь убедиться в том, что мерцание присутствует. Отдельно проверяют мощность трансформаторов 1000 кВа, перевести в кВт которые не составит труда.
Многоканальный радиометр
Главный регулирующий документ в этом случае — ГОСТ Р 54945-2012. Он говорит, что для измерения применяют только специализированные приборы с преобразователями излучения. Норматив описывает и сами приборы, применяемые в таких мероприятиях:
Измерительные приборы во многом напоминают стандартный пульт дистанционного управления, по размеру немного меньше его. Присутствует несколько элементов управления:
- кнопки;
- дисплей;
- фотодатчики.
Прибор допускает подключение к персональным компьютерам. Благодаря прикладным программам проще визуализировать основные вычисления, организовать дополнительные при необходимости. Они облегчают измерение мощности трансформатора 1000 кВа.
Таблица КП для разных типов ламп
Светодиодные лампы
Мерцающее освещение создают абсолютно все работающие источники света. Светодиодные варианты не стали исключением. Есть несколько способов для проверки пульсации по отношению к приборам данной категории:
Лампы накаливания
- Характер пульсации.
- Форма.
- Частотные составляющие.
- Максимальное, минимальное значение.
Люминесцентные лампы
Производители современных осветительных приборов делают всё возможное, чтобы соблюдать действующие нормы. Но есть и множество подделок, у которых пульсация явно нарушает существующие законы.
Процесс измерения
Для люминесцентных ламп характерен коэффициент пульсации, равный 100 Гц. Точные цифры зависят от мощности. Чем она выше — тем меньше указанный параметр. Это правило тоже можно использовать в дальнейших измерениях.
Сама величина коэффициента обусловлена электронным пуско-регулирующим автоматом. Если светильник оснащён качественными аксессуарами с самого начала — то при его работе не должно возникнуть проблем.
Единицы измерения
Обычно эту величину рассматривают как безразмерную. Либо результат измерений допускается указывать в процентах от какого-то конкретного числа.
Формулы расчёта
Стандартная формула для этого показателя выглядит следующим образом:
Kn = ((Emax- Emin)/2ECP) * 100%.
Emax и Emin — соответственно максимальные и минимальные уровни освещённости за определённый временной промежуток. Ecp — средняя величина на протяжении того же времени.
Упрощенная формула
Формула будет упрощённой, если речь об источниках переменного тока. Тогда разницу между максимальным и минимальным значением делят на сумму этих показателей, на последнем этапе перемножая результат на 100%.
В качестве среднего значения берут среднеарифметические цифры. Главное — что коэффициент пульсаций не может превышать 100%, вне зависимости от других условий и факторов.
Другое дело — когда за основу берут среднеквадратичные значения. В этом случае результат может быть больше 100%. То есть в каждом случае отдельно принимают решения о том, когда и какой метод использовать.
Пульсацию с частотой до 80 Ггц невозможно заметить в визуальном плане. Но раздражение нервной системы при нахождении рядом с таким источником света будет присутствовать.
Лампа накаливания
На подсознательном уровне такие помещения хочется покинуть побыстрее, чтобы снова оказаться в комфортной зоне.
Если пульсация отличается слишком выраженным характером — вероятно получение серьёзной производственной травмы. Нарушение общего гормонального фона, общее снижение работоспособности — негативное воздействие пульсации, которая находится в пределах 80-300 Ггц, постоянно работает рядом с человеком.
При разборе самой дешёвой светодиодной лампы внутри нельзя увидеть полноценный драйвер. Вместо этого пользователь увидит самый простой блок питания. Он состоит из нескольких компонентов:
Высококачественные фильтры в таких конструкциях отсутствуют, поэтому выходное напряжение отличается пульсообразной рваной формой.
Замена конденсатора на аналогичное устройство с большей ёмкостью часто становится выходом из ситуации. Но такие решения не всегда допустимы. Например — если пространство сильно ограничено.
Внутри цоколя пространство обустроено так, чтобы у всех внутренних предметов были конкретные габариты. Поэтому единственно верный и возможный вариант для снижения пульсации — полная замена примитивных блоков питания на качественные драйверы, у которых есть встроенный ШИМ-регулятор. Можно приобретать устройства, у которых качественные комплектующие смонтированы изначально.
Искусственный свет и его пульсация
Раскаленный металл, уголь при горении светят непрерывно, потому что рабочее тело, излучающее свет, достаточно медленно разогрелось до температуры свечения и остыть мгновенно, то есть потерять свойство светимости, просто физически не может. Кроме того, свет от таких источников является плавным и в смысле спектра: при горении ли, при свечении раскаленного металла или массивного газового шара, каким является Солнце, элементарными излучателями являются частицы, мечущиеся в тепловом движении, излучение которых является абсолютно хаотичным.
Результирующий спектр поэтому содержит все мыслимые частоты от инфракрасного до ультрафиолетового, и наш глаз к нему привык. И весь наш земной мир расцвечен всеми красками, что дает нам не только радость от созерцания красоты, но и способность ориентироваться и познавать мир и его объекты и обитателей.
Когда изобреталась лампочка, уже было выработано и переменное электрическое напряжение с частотой в 50 герц. Опыт использования его на таких лампах показал, что ее спираль, даже самая тонкая и легкая, остыть за доли секунды просто не в состоянии. Поэтому лампочка накаливания и вошла в наш быт без каких-либо вопросов. Она светит от напряжения, сто раз в секунду меняющегося от нуля до максимума, а на светимости это никак не отражается – для нас это свет непрерывный, естественный, хотя, быть может, кажется ближе к свету костра или свечи, чем дневного светила.
Ситуация изменилась, когда появились электронные способы извлечения света. Газосветная лампа холодная, и свет в ней производят электроны, бомбардирующие атомы очень разреженного газа. Светодиодные лампы твердотельные, но в них электроны тоже бомбят атомы (при электронно-дырочной рекомбинации) полупроводника, заставляя их выбрасывать кванты света.
Поток света уже зависит не от температуры массивного раскаленного тела, а от интенсивности такой бомбардировки, которую можно начать и прекратить в любой момент. Что и делают источники питания, как и прежде поставляющие переменное напряжение. Это сразу стало заметно глазу, кроме того, свет от такой лампы чаще всего отличается и спектральным составом от любого света, исходящего от раскаленного источника. В нем нет непрерывности по причине того, что атомы от удара электронов по ним испускают свет уже по квантовомеханическим законам, то есть строго дозированными порциями (квантами) определенных частот. Спектр получается линейчатым, наш глаз его воспринимает, только он уже не кажется естественным.
Во-первых, глаз различает его импульсность, картинка получается стробоскопической, то есть состоящей из множества отдельных кадров, которые производят вспышки света. Все вокруг то освещается, то гаснет в глубочайшем мраке (если нет других источников света). Такие отдельные кадры наш мозг все равно умеет сводить в единую последовательность, но на это уходит заметно больше энергии.
Во-вторых, неестественность спектра порождает и неестественность картины окружающего. При освещении монохромным светом мир перестает быть для нас узнаваемым. Отсутствие многокрасочности порождает ощущение мертвого мира, мы не различаем многое из того, что привыкли определять по цвету. И это тоже негативно действует на психику, которая тратит больше усилий на компенсацию этого недостатка в нашем информационном потоке.
По этим причинам сразу, как только был изобретен электронный свет, была поставлена задача сделать его более естественным.
То есть эти проблемы считаются решаемыми. И промышленность сейчас выпускает лампы электронного света с более-менее приемлемым спектром излучения, а устройство управления питанием (драйвер), встроенное в лампу, заботится о постоянной для глаза светимости.
Но то, что прогресс в этой области заметен невооруженным глазом, говорит о том, что ресурсы для развития далеко не все еще исчерпаны. А отсюда следует, что:
- Лампы, которые будут продаваться завтра, скорее всего, будут значительно лучше тех, что продаются сейчас.
- Одновременно продаются лампы с разнообразными качественными характеристиками.
- Этими обстоятельствами могут пользоваться не очень добросовестные продавцы и производители.
Поэтому нужно уметь проверять качество световых приборов доступными средствами:
- Нужно всегда внимательно читать, что написано на упаковке, прежде всего – дату производства. Лампа, выпущенная год назад, скорее всего, окажется уже морально устаревшей.
- Покупать лампочки производителей, заботящихся о своей репутации и честно поставляющих в продажу качественную продукцию.
- Уметь прикинуть основные параметры ламп, чтобы убедиться, что:
- Лампа соответствует тому, что написано на упаковке.
- Лампа подходит именно вам для того места в системе вашего освещения, которое вы ей отвели.
Определение пульсаций светодиодной лампы
Важно иметь объективную оценку такого параметра, как пульсация лампы. Дело в том, что импульсы, посредством которых работает электрический ток в электронных устройствах, могут иметь некоторое разнообразие форм. И эти формы по-разному могут восприниматься и воздействовать. Вот, например, какими бывают импульсы в электронных схемах, но даже если условно считать их прямоугольными, нужно помнить, что у них могут быть разные параметры.
![Электрические импульсы разной формы]()
Электрические импульсы разной формы
Поэтому разработана единая характеристика – коэффициент пульсации, которая как раз и должна давать оценку воздействия на человека.
Замеряется прибором люксметр-пульсметр.
![Люксметр-пульсметр]()
Люксметр-пульсметр
Принцип измерения следующий. Делаются многократные замеры освещенности с высокой частотой (1 000 герц и более), после чего выводится среднее значение освещенности за все время, а также величины освещенности максимальная и минимальная.
Далее вычисляется коэффициент пульсации по следующей формуле:
![Коэффициент пульсации]()
![Значения коэффициента пульсации при равномерных импульсах света]()
Значения коэффициента пульсации при равномерных импульсах света
Видимо, самым лучшим из представленных будет последний вариант, потому хотя бы, что свет полностью не гаснет между импульсами. Во всяком случае, стробоскопический эффект будет не так заметен.
Введены в норму следующие значения Kп для различных помещений:
![Биения]()
- Биения
- Из области световых эффектов сродни биениям такое явление, как муар. Когда накладываются две сетки с немного различающимся шагом (или фазой, направлением), то глаз начинает видеть еще одну сетку на этих двух – какую-то из темных линий поверх них – широкую и с плавными красивыми изгибами.
Глубокий стробоскопический эффект, видимо, может действовать на психику, как наркотик. Именно поэтому его часто специально устраивают в местах увеселения молодежи, особенно в паре с ударной оглушительной музыкой (а часто и вкупе с горячительными напитками). Тут, скорее всего, имеют место биения, когда мощные световые и звуковые сигналы вступают во взаимодействие теперь уже с частотами электрической активности нашего мозга. Что, быть может, не так уж и вредно, хотя неплохо бы провести дополнительные исследования.
![]()
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.
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.
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
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%.
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.
Читайте также:
