Якісне сучасне освітлення коштує недешево, тому, коли новий світильник, який тільки куплений, не виправдовує очікувань, працює з перебоями, це сильно розчаровує.
Коли світлодіодна лампа починає блимати в вимкненому чи ввімкненому стані, потрібно розуміти, які електричні процеси відбуваються, і чому виникає таке явище.
Світлодіодна лампа нестабільно працює: які фізичні процеси відбуваються?
У ввімкненому стані світильник починає світитися за рахунок світлодіодів, через напівпровідниковий перехід яким протікає струм, який спрямований весь час тільки в одну сторону. Якщо полярність змінюється, світильник не працюватиме, що можна побачити на графіку, що додається.
Конструкція сучасної світлодіодної лампи включає певну кількість світлодіодів, які підключені послідовними чи паралельними ланцюгами. Постійний струм протікає по цих ланцюгах від джерела напруги (блока або драйвера живлення).
Величина струму, який протікає через напівпровідниковий перехід, визначає силу світіння. Коли сила струму збільшується, зростає світловий потік по кривій реальної характеристики і знижується, коли вона зменшується.
Сила світіння знаходиться у сильній залежності від того, наскільки нагрітий напівпровідниковий перехід. Світлові характеристики покращують такі фактори: використання радіаторів охолодження високої якості, обдув примусово, природна система вентиляції. Якщо світлодіодне джерело світла буде встановлено в підвісній або натяжній стелі, іншому місці, де немає вентиляції, освітлення погіршитися, навіть найякісніші світлодіоди знизять ресурс роботи. Щоб далі проаналізувати принцип роботи світлодіодного освітлення, слід врахувати, що навіть при найменшій зміні прямого падіння напруги на напівпровідниковому переході, коливання струму, що протікає, можуть бути великими.
Стабільність величини струму – важливий критерій, якому слід приділяти належну увагу. При виробництві світлодіодних ламп, виробники використовують один із варіантів, створюючи:
- • прості блоки, що знижують значною мірою синусоїди з 220 до кількох вольт, а потім пропускають її через діодний міст шляхом резистивної-ємнісного ділення. Це дозволяє отримати пульсуючий сигнал, який згладжується електролітичним конденсатором;
- • дорогі модулі складної конструкції для стійкої стабілізації струму, навіть якщо коливання вхідної напруги будуть значними.
Існують також проміжні варіанти, але зараз завдання трохи інше, тому не будемо на них зупинятися.
Найпростіший драйвер для світлодіодної лампи має такий вигляд.
Нижче ви можете побачити його електричну схему. Тут навіть немає згадки про будь-яку стабілізацію.
Питання стабілізації напруги тут залишається без рішення: жодного найпростішого стабілітрона тут немає. В основі схеми роботи лежить принцип того, що вхідні 220 вольт не повинні змінюватися, що просто неможливо в сучасному житті.
У складі драйвера струму світлодіодної лампи середньої якості вже є фільтр перешкод, мікросхема, яка працює за принципами обліку зворотного зв’язку вихідного сигналу, трансформаторні високочастотні перетворювачі, які розділяють канали передачі даних.
Світлодіодна продукція, яка сьогодні представлена в широкому асортименті різними моделями, має різну ціну, щоб задовольнити потреби максимальної кількості споживачів. Споживач же вибирає такий світильник, який оптимально підійде йому під конкретні умови використання, а також за ціною. Тут кожен робить вибір, виходячи тільки з особистих переваг.
Самостійна перевірка світлодіодної лампи на якість прості візуальні способи і досвід вимірювання коефіцієнта пульсацій
Будь-яка лампочка може мати таке блимання:
- низкочастотное (подразнює очі);
- високочастотне (діє негативно на очі, але не сильно помітне відразу).
В залежності від стробоскопічного ефекту, є можливість дати оцінку візуально прихованим відхиленням в роботі будь-якого джерела світла.
Спосіб №1. Потрібно взяти паличку (ручку або олівець) і піднести його до джерела в працюючому стані, робіти на рівні очей зворотно-поступальні рухи.
Погляд помітить невеликі області світіння, які видають бліки нестабільного освітлення. Але тут потрібен певний досвід, тому даний спосіб приблизний, але реально працюючий.
Спосіб №2. Кожен смартфон сьогодні має цифрову камеру високої якості, яка дає можливість оцінити стабільність світлового потоку.
Пульсації світлодіодної лампи видно краще, якщо використовувати смартфон, щоб оцінити якість освітлення.
Спосіб №3. Визначення коефіцієнта пульсацій. Метод вимірювання дає можливість дати більш точну і якісну оцінку якості світіння.
Працює він таким чином:
- світло лампи направляється на фотодіод широкого спектра;
- струм, який виробляється, йде на операційний підсилювач, який перетворює його в пропорційну напруга;
- осцилограф, який підключається, показує стан сигналу і величину коливань напруги;
- розрахунок коефіцієнта пульсацій проводиться за даними, які отримано.
Даний принцип можна реалізувати завдяки збірці підсилювача по електричній схемі, яку наведено нижче. Основні компоненти та їх маркування підписані.
Оцінка коефіцієнта пульсацій дається через визначення відношення рівнів напруги мінімального до максимального, виражається у відсотках. Для розрахунку коефіцієнта пульсації світлодіодної лампи використовується така формула:
К = 1 - (Uмін / Uмакс)
Даний процес змальовано в деталях у відео Publikz.com, тому труднощів в повторенні виникнути не повинно.
А тема ця дійсно дуже цікава. Тепер є можливість перейти від теорії фізичних процесів до рекомендацій, які можуть застосовуватися на практиці.
Чи впливає на блимання світлодіодів низька напруги в мережі?
Знаєте, що відбувається з батарейкою, яка сідає? Вона довго не зможе працювати, і тут діє такий самий принцип. Драйвер живлення, незалежно від його виду, призначений для використання в певній робочій напрузі, і у нього є певний резерв. Закономірно, що бюджетні моделі мають обмежений запас або він занижений, а у дорогих запас буде більше. Цей момент не можна ігнорувати.
Електропостачання низької якості, коли виникають просадки амплітуд, частіше буває в сільській місцевості, де проходять протяжні лінії електропередач в повітрі.
Але вирішити цю проблему абсолютно реально. В окремій статті я дав детальний опис того, яким чином можливо підняти до 220 вольт занижену напругу у приватному будинку.
Щоб світлодіодна лампа нормально працювала, їй необхідно якісне і безперебійне живлення. Тому, одночасно з перевіркою його величини можна починати пошук місця, де виникла несправність і починати ремонт.
Рівень повинен бути в діапазоні 207-253 вольта. Слід відзначити, що нестабільна робота драйверів може початися вже на нижніх значеннях, якщо якість їх низька.
Можливі проблеми наведеної напруги
Термін «наведена напруга» застосовується, щоб визначити потенціал електричної енергії, яка передається при електромагнітному перетворенні на замкнутий ланцюг від діючого силового обладнання. Струм заряду починає протікати в ній. На простій схемі можна побачити ці процесі, де трансформатор здійснює електромагнітне перетворення.
Шо це значить насправді, я мав змогу переконатись, від час прогулянки на велосипеді. Мій шлях проходив по трасі, яка була перевірена не один раз, але погода саме в цей раз була сирою. Було це на автомобільному шосе, яке перетинається з працюючою повітряної ЛЕП 330 кВ.
Раніше я багато разів тут проїжджав, але погода була сухою, і ніяких дивних відчуттів не було. Зараз же, коли була сира погода, я дійсно відчув розряд по всьому тілу, звичайно він був невеликим.
Таким же чином і силові дроти, які йдуть поруч або паралельно ланцюгам освітлення, можуть давати на світлодіоди додаткову напругу.
Таким чином, вони починають блимати під впливом потенціалу, який прикладається. Допомогти вирішити цю проблему в деяких випадках допоможе екранування.
Але наводку доцільніше буде виключити на стадії проекту, зробити так, щоб високовольтні ланцюги проходили поруч, поблизу працювали потужні навантаження, такі як зварювання і інші прилади такого типу.
Вплив імпульсних блоків живлення на якість світлодіодного освітлення
У кожному сучасному побутовому приладі є ДБЖ. Принцип роботи полягає в тому, що перетворюється в сигнал високої частоти 50 герц побутового напруги, далі йде його випрямлення та обробка. У блоці техніки вбудовано конденсатори і дроселя, які фільтрують цю високу частоту. Однак вони можуть бути пошкоджені або не справляється з цим завданням в певних ситуаціях.
У таких випадках в побутову мережу буде проникати високочастотний сигнал від мікрохвильової печі, телевізора або іншої побутової техніки. В результаті будуть виникати перешкоди високої частоти. Вони також відображаються на роботі драйвера світлодіодної лампи. Особливо це відчутно на приладах, які використовують резистивної-ємнісний розподілювач напруги або просте трансформаторне перетворення. Щоб перевірити, яка наводка високочастотних імпульсів від обладнання в квартирі, потрібно відключити їх. Якщо ж вони йдуть від сусідів або з мережі, даний спосіб не підходить. У таких випадках доцільніше оцінювати якість синусоїди напруги живлення осцилографом. Однак така перевірка коштує досить недешево.
Неякісна проводка і брязкіт контактів
Є окрема стаття, де викладено правила проведення електромонтажних робіт в квартирі і приватному будинку. Важливо, щоб електрична напруга передавалася таким чином, щоб ізоляція не ушкоджувалася, а жили, через які йде струм, не перегрівалися.
Якість електропроводки залежить від того, як з’єднані дроти між собою, а також з апаратами. Дуже важливо, щоб вимикачі, клемники і з’єднувачі були підібрані в залежності від комутованої потужності.
На якості напруги живлення обов’язково відображається будь-яке порушення перехідного електричного опору, а він, в свою чергу, може привести до блимання світлодіодів, які мають високу чутливість.
У тому випадку, коли в лампі стоїть дорогий драйвер, він легко усуне такі перешкоди, а ось більш прості та дешеві моделі, які мають простий перетворювач сигналу, з цією проблемою можуть і не впоратись.
Заслуговує на окрему увагу такий момент, як брязкіт контактів. Практично всі вимикачі і перемикачі механічного типу, в т.ч. і релейні пристрої, мають таке явище.
При замиканні контактів виходить удар металевої частини рухомого контакту по стаціонарній закріпленій основі. Створюється зусилля протидії, в результаті чого відскакує, немов м’ячик, контакт.
Пружина дотискує контакт на основу, долаючи опір, яке згасає. Струм змінює свою величину, коли короткочасно протікають дані процеси, протилежні один одному. Перехідні процеси позначаються додатково. Проводка, яка зібрана якісно, і комутаційні апарати, які ретельно підібрані і налагоджені, не створюватимуть проблем власникові квартири. Якщо ж будуть мати місце різні порушення і спрощення, можуть погіршитися експлуатаційні властивості, це може стати причиною того, що світлодіоди блимають.
Світлодіодні лампи які не блимають:
Назва: LED лампа MAXUS 1W тепле світло G4 (1-LED-339-T)
Артикул: 1-LED-339-T
Потужність: 1
Світловий потік: 100
Кут розсіювання, (C): 210
Температура світла: теплий
Тип цоколя: G4
Напруга (V): 12
Аналог енергозатратної лампи: 10
Тип розсіювача: матовий
IP захист: IP20
Гарантія: 5
Виробник: MAXUS
(Код: 1-LED-339-T)
Назва: LED лампа MAXUS 1W тепле світло G4 (1-LED-339-T)
Артикул: 1-LED-339-T
Потужність: 1
Світловий потік: 100
Назва: LED лампа 4W яскраве світло G45 Е14 220V (1-LED-430)
Артикул: 1-LED-430
Потужність: 4
Світловий потік: 320
Кут розсіювання, (C): 250
Температура світла: холодна
Температура (K): 5000
Тип цоколя: E14
Напруга (V): 220
Аналог енергозатратної лампи: 40
Тип розсіювача: прозорий
Гарантія: 5
Виробник: MAXUS
(Код: 1-LED-430)
Назва: LED лампа 4W яскраве світло G45 Е14 220V (1-LED-430)
Артикул: 1-LED-430
Потужність: 4
Світловий потік: 320
Назва: LED лампа MAXUS 4W тепле світло G45 Е14 (1-LED-431)
Артикул: 1-LED-431
Потужність: 4
Світловий потік: 320
Кут розсіювання, (C): 250
Температура світла: теплий
Тип цоколя: E14
Напруга (V): 220
Аналог енергозатратної лампи: 40
Тип розсіювача: прозорий
IP захист: IP20
Гарантія: 5
Виробник: MAXUS
(Код: 1-LED-431)
Назва: LED лампа MAXUS 4W тепле світло G45 Е14 (1-LED-431)
Артикул: 1-LED-431
Потужність: 4
Світловий потік: 320
Назва: LED лампа MAXUS 6W тепле світло G45 Е14 (1-LED-435)
Артикул: 1-LED-435
Температура світла: 3000
Світловий потік: 500
IP захист: IP 20
Аналог енергозатратної лампи: 50
Напруга (V): 220
Ресурс годин: 50000
Кут розсіювання, (C): 250
Індекс передачі кольору (Ra): >90
Клас енергоспоживання: A
Діапазон робочої напруги: 200-240 V
Матеріал корпусу: Пластик
Діаметр: 45 мм
Тип розсіювача: Прозорий (Clear)
Колір корпусу: білий
Висота: 89 мм
Ширина: 45 мм
Габаритні розміри: 45*45*89
Довжина: 45 мм
Температурний режим експлуатації: від-20 до+40 C
Коефіцієнт потужності (PF): 0.49
Комплект поставки: лампа,упаковка,технічна документація
Тип світлодіода: SMD
Форм-фактор: G45
Сила струму: 56 мА
Гарантія: 5 років
(Код: 1-LED-435)
Назва: LED лампа MAXUS 6W тепле світло G45 Е14 (1-LED-435)
Артикул: 1-LED-435
Світловий потік: 500
IP захист: IP 20
Диммерування світлодіодних ламп: блимає світло
Далеко не у всіх лампах лед є можливість зовні управляти яскравістю від диммера. Така функція є тільки в лампах, які розроблені для таких умов використання спеціально.
На упаковці диммерної лампи є спеціальне позначення: знак диммера – ручки регулятора, який повертається.
Якщо його немає і він не позначений, підключати спрощену модель нема сенсу. Вона не адаптована до умов роботи при зниженій напрузі, тому буде блимати.
Але якщо все ж хочеться відрегулювати світловий потік діодів, можливо використати спеціальну конструкцію драйвера, де є вбудований диммер.
Сьогодні виробники пропонують широкий спектр светорегуляторов (диммеров) на фото представлений зразок даної продукції виробництва Schneider.
Не будемо зупинятися на ефективності його роботи зараз. Я намагався дати загальні пояснення того, як можливо усунути блимання світлодіодних ламп, які не пристосовані до диммера, але до нього підключені.
Лед лампи, які не призначені для роботи диммера, можуть блимати, коли вони включені. Справа в тому, що їм не вистачає рівня напруги, щоб працював драйвер живлення низької частоти.
3 схеми, які дозволять самостійно ліквідувати блимання бюджетної світлодіодної лампи
Трохи вище я акцентував увагу на тому, що недоцільно купувати лед світильники, які коштують дешево. Але якщо діло вже зроблено, можливо спробувати покращити їх роботу
1 спосіб. Збільшити ємність вирівнюючого конденсатора.
Змінний сигнал при простому блоці живлення світлодіодної лампи після дільника напруги або вхідного трансформатора випрямляється електролітичним конденсатором С, який згладжує імпульси.
Знизити їх вплив на якість вирівняного сигналу можливо, якщо зробити його більш ємнісним. З цією метою слід підключити додатковий конденсатор С1 паралельно обмоткам С.
Також можливо замінити конденсатор С на інший конденсатор, ємність якого більше. Тут діє такий принцип: чим більше, тим краще, однак і занадто велика ємність не дуже гарно. Вся справа в тому, що все це електронне господарство розміщується в цоколі лампи, а її габарити мають межі. Як варіант, можливо вивести додатковий конденсатор назовні проводами, як окремий модуль. Але чи буде зручно ним користуватися?
На схемі можна побачити запропоноване рішення пунктирними лініями. На ній також виділено елементи, які додаються, для чого використано бузковий колір.
Також тут зазначено те місце, де буде підключатися додатковий резистор R1.
2 спосіб. Обмеження струму через світлодіоди резистором, який гасить струм.
Споживана потужність знижується шляхом підключення додаткового опору R1 в послідовний ланцюжок зі світлодіодами, струм навантаження і зменшує їх світіння, а також їх пульсації.
Достатньо зниження на 25-30% струму через ланцюжок HL1-HLn. Необхідно заміряти падіння напруги мультиметром на ній в реальній схемі і подальший розрахунок.
Струм, який протікає через все світлодіоди, розраховується за законом Ома, якщо відомо напруга і опір R = 1 кОм. Можна також зробити його виміри або використати онлайн калькулятор. Далі потрібно просто зменшити приблизно на чверть величину струму і розрахувати загальний опір. Від отриманої величини слід відняти величину R. Таким чином, отримаємо номінал R1. Потрібно пам’ятати, що підбирати його слід по допустимій потужності, щоб не допустити перегрівання і порушення температурного режиму всієї конструкції, її загоряння. Блимання лед повністю усунути не можуть обидва способи використання додаткового конденсатора і резистора, але вони знижують його в значній мірі. Встановлювати такі світильники після доопрацювання можна в підсобках, де їх робота буде досить надійною.
Як застосувати на практиці ці два методи, показує в своєму відео Master Bobrov. Під відео є багато коментарів, які також можуть бути корисними.
3 спосіб. Підключення фільтрів, зроблених своїми руками
Цей метод, на мою думку, найефективніший, якщо порівняти з попередніми двома. Його принцип вже був пояснений раніше при розгляді схеми імпульсних блоків живлення. Високочастотні перешкоди з мережі на блок живлення світлодіодної лампи повинні гасити дроселі і конденсатори, які підключаються. Цього буде цілком достатньо для найпростіших драйверів.
Фільтр може бути зібраний окремим модулем і включений прямо перед світильником. В цоколь лампочки його допускається і не вбудовувати. При оформленні малогабаритної конструкції не буде проблем.
Фільтр робиться в діелектричному корпусі, а його монтаж краще виконати перед патроном, хоча можна і в будь-якому місці квартири.
Це, мабуть, все, що хотілося сказати з приводу причин блимання світлодіодних ламп, коли вони включені. Тепер потрібно сказати пару слів щодо такого ж явища, коли комутаційним апаратом відключено напругу.
Чому світлодіодна лампа може моргати?
Відповідь на це питання дасть проста розгорнута схема підключення лед джерела з простим драйвером живлення.
Маленький струм тече через підсвічування вимикача зі світлодіодами або неонкою, коли він відключений. Струм, проходячи по обмотці трансформатора або резистивної-ємнісного подільника, трансформується або йде на діодний міст.
На обкладки конденсатора С після нього впливають невеликі імпульси, заряджаючи його і підвищуючи ємнісний заряд постійно.
Коли він запасеться достатньою кількістю енергії, щоб пробити опір ланцюжка світлодіодів, які підключені через їх напівпровідникові переходи, буде розряд. Саме в цей момент і буде світіння на короткий час, після чого почнеться новий цикл процесу, який буде повторюватися. Щоб усунути таке явище, існують такі способи:
Спосіб №1. З вимикача прибрати ланцюг підсвічування. Зашунтувати ланцюжок подачі імпульсів на блок живлення світлодіодної лампи.
Спосіб №2. Застосувати метало-плівковий неполярний конденсатор на загальну напругу 630 вольт. Підбирати потрібно шляхом проб, спираючись на ємність на 0,1 ÷ 1 мкФ, залежно від того, яка у світильника конструкція і потужність.
Виконати шунт можливо шляхом резистивного опору, який має потужність 2 Вт і більше, а також номінал близько 50 Ом. Перевіряти все потрібно на конкретному місці. Що стосується такого номіналу, то він є лише орієнтиром.
На резистор витрачатися багато корисної потужності, тому йому потрібне відведення тепла і охолодження. Тут кожен вибирає для себе оптимальний варіант.
Це основні фактори, які можуть викликати блимання світлодіодної лампи, а також ефективні методи, які допоможуть ліквідувати цю неприємність.
Вам відомі якісь інші методі, обов’язково поділіться з нами в коментарях. Якщо ж залишилися питання без відповідей, задавайте, будемо разом шукати рішення.