Содержание

Измерение пульсаций света при помощи осциллографа – 13 Декабря 2015

Исследования воздействия пульсирующего света на организм человека, которые проводились с середины 20 века, показали, в частности, что мозг человека воспринимает пульсации света, частотой до 300 Гц. В ходе проведения  экспериментов было установлено, что при уровне пульсаций света 5-8% уже возникают признаки расстройства нормальной электрической активности мозга, а пульсации, глубиной 20%, вызывают такой же уровень расстройств нормальной активности мозга, как и пульсации освещенности с глубиной 100%. Также была определена критическая частота пульсаций света 300 Гц, выше которой человеческий организм воспринимает пульсирующий свет как постоянный. 

Видимые глазом пульсации освещенности вызывают прямое зрительное раздражение, мы их ощущаем, они доставляют дискомфорт, утомляют зрение, нервную систему и мозг. Однако мы их видим и пытаемся сознательно или на уровне подсознания бороться с ними – ограничивать время пребывания в помещениях с пульсирующим светом, рефлекторно настраиваем зрение и мозг на ограничение влияния таких пульсаций, в конце концов меняем раздражающую нас лампу или светильник на другую, с отсутствующими пульсациями.

Таким образом, вред или, по крайней мере, дискомфорт от видимых пульсаций мы хорошо ощущаем и, по мере возможности, боремся с ними.

Начиная с частот 60-80Гц (зависит от индивидуальных особенностей человека) мы перестаем визуально ощущать воздействие пульсаций освещенности – мы их не видим. Такая частота называется критической частотой слияния мельканий (КЧСМ). То есть наш мозг не успевает обрабатывать поступающую информацию об изменениях интенсивности светового потока. Однако, эти пульсации освещенности детектируются зрительными рецепторами, но не обрабатываются как визуальная информация и воздействуют напрямую на работу прочих отделов мозга. В конечном итоге, высокочастотные пульсации света влияют на гормональный фон человека, суточные биоритмы и связанные с ними работоспособность, утомляемость, эмоциональное самочувствие.

При длительном воздействии пульсации освещенности могут приводить уже к хроническим заболеваниям не только органов зрения, но и сердечно-сосудистой и нервной системы. То есть, мы видим, что требования к уровню пульсаций освещения возникли не на пустом месте и задолго до появления современных источников света.

Можно обобщить, что пульсации освещенности, частотой до 300 Гц, на рабочих местах не должны превышать 20%, а в некоторых случаях (при работе с ПЭВМ) – 5%. В местах временного пребывания (коридоры, лестницы, переходы и т.п.) уровень пульсации не нормируется. Также не нормируются пульсации освещенности, частота которых превышает 300 Гц.

 

При помощи осцилографа и простенькой схемы можно измерить коэффициент пульсаций света, что будет соответствовать ГОСТ Р 54945-2012, где в приложении Г описана методика измерения коэффициента пульсации света с помощью осцилографа. И приведена блок схема:

И формула для расчёта.

Где Eмин, Емакс – минимальные и максимальные амплитудные значения по осциллограмме.
Eср – интегральное среднее за период. Однако, до недавнего времени, для расчетов коэффициента пульсации в качестве Еср часто использовали среднеарифметическое значение:

тогда формула для расчета пульсаций освещенности принимает вид:

 

 

 

 

Берем фотодиод, шунтируем его резистором 1KOm и подключаем к осцилографу.

И производим расчёты

Кп=(Umax-Umin)*100/ (Umax+Umin)
Кп=(436-236)х100 / (436+236)
Кп=29,76%

С таким коэффициентом пульсации можно использовать только в местах временного пребывания.

 

Норма пульсации освещенности

Норма пульсации освещенности или коэффициент световой пульсации — один из основных элементов, определяющих качество искусственного освещения. Для расчета коэффициента пульсации ламп специалисты производят замеры уровня освещенности с одновременной фиксацией значений, которые затем используются при необходимых расчетах: минимального, среднего, максимального.

По ГОСТ Р 54945-2012 уровень пульсации освещенности характеризует коэффициент пульсации (Кп). Он представляет собой отношение разности между максимальным и максимальным значениями освещенности к среднему значению освещенности за время измерения.

Ф. 1. Формула расчета коэффициента пульсации по ГОСТ Р 54945-2012

где Емин – зафиксированный минимум значения освещённости (см. Рис.2),

Емакс – зафиксированный максимум значения освещённости (см. Рис.2),
Еср – среднее значение освещённости за время измерения (см. Рис.2)

Норма пульсации освещенности по регламентирующим документам

В Актуализированная редакция СНиП 23-05-95* (СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*) указывается, что коэффициент пульсаций освещённости рабочей поверхности рабочего места не должны превышать 10% – 20% (в зависимости от степени напряжённости работы), при этом нормируются только те пульсации, частота которых ниже 300Гц.

В ГОСТ 17677-82 “Светильники. Общие технические условия” приведены требования к рабочей частоте пускорегулирующей аппаратуры (ПРА) светильников с люминесцентными лампами. Она должна быть не ниже 400 Гц.

В СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 “Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы” указывается, что коэффициент пульсаций освещения при работе на ПЭВМ не должен превышать 5%.

Какой должна быть норма пульсации освещенности.

Норма пульсации освещенности, которую нужно выполнять, установлено верхнее ограничение на параметр коэффициента пульсации. Там, где организовано рабочее место сотрудника, он не должен превышать 20%. Например, для работников, которые заняты напряженным зрительным трудом он не должен превышать 5%.

Где нужно измерять Норму пульсации освещенности?

Необходимо измерять коэффициент пульсации освещения лампы в детских и медицинских учреждениях, а также на всех других предприятиях, которые переходят на светодиодные лампы после ламп, содержащих ртуть, в соответствии с правилами производственного контроля сразу после замены ламп, а затем один раз. год. Если тип используемых ламп не изменился, то мониторинг проводится с помощью лаборатории один раз в год, в то время как организация должна хранить отчеты о лабораторных испытаниях для проверки контролирующими органами.

Исследования помогут определить, являются ли лампы поддельными, представляют ли они угрозу для здоровья человека, могут ли эти лампы использоваться на рабочих местах, в салонах.

Осветительные приборы имеют недостатки, которые могут существенно повлиять на здоровье сотрудников или пользователей компьютеров, компьютерной техники. Потребители и работодатели все чаще обнаруживают увеличение пульсации источника света и результирующую пульсацию света. Эксперты показали в ходе практических исследований, что при уровне пульсации 5-8% уже есть признаки нарушения мозговой деятельности, которые могут вызвать стресс, бессонницу, которые приводят организм к более серьезным заболеваниям, включая сердечно-сосудистая система, опухоли. Основная опасность заключается в том, что наш организм напрямую не ощущает влияния пульсации света от светодиодов, люминесцентных ламп или других ламп, поэтому необходимо проверять коэффициент пульсации лампы в аккредитованной лаборатории. Соответствие стандартам помогает предотвратить или уменьшить вредное воздействие на человека.

Чем измерять норму пульсации освещенности?

Чтобы определить коэффициент пульсации, вы можете сделать это двумя способами: выполнить независимый анализ или использовать компьютерную программу.
Самыми популярными калькуляторами пульсации являются Ecolight – 01 (02) и Lupin. Если вам нужно проанализировать данные на компьютере, вы можете использовать специальное программное обеспечение – Ecolight-AP.

Также напоминаем, что с 01.01.2013 г. появился новый ГОСТ Р 54945-2012 «Здания и сооружения. Методы измерения коэффициента волнистости освещения. «Наконец, ВПЕРВЫЕ (!!! – до сих пор производители внедрили алгоритм расчета пульсации« кого это волнует? ») В ГОСТ Р 54945-2012 четко и полностью сформулирована концепция. коэффициента пульсации освещенности, указывает диапазон частот пульсации, подлежащей измерению (до 300 Гц), и описывает метод измерения коэффициента пульса.

По новому ГОСТ Р 54945-2012 далеко не все люксметры-пульсметры, представленные на рынке могут быть использованы для измерения пульсаций освещенности. Мы рады сообщить нашим настоящим и будущим клиентам, что люксметры-пульсметры-яркомеры «Эколайт-01» и «Эколайт-02» прямо указаны в тексте ГОСТ Р 54945-2012, как приборы ПОЛНОСТЬЮ(!) удовлетворяющие его требованиям.

Требования при измерении нормы пульсации

• для измерений коэффициента пульсации освещённости при отсутствии фонового естественного освещения: не более 12 % ,

• для измерений коэффициента пульсации освещённости при максимально допустимом по данной методике фоновом естественном освещении: не более 18 %.

 

Вред от пульсаций света. Выявление их смартфоном и фотодиодом. | Технические советы и не только

Продолжаю цикл статей о пульсациях света, способах их определения и измерения. Внизу будут ссылки на предыдущие статьи. Начнём с описания того, как пульсации ламп и экранов различных устройств влияют на здоровье, какие могут вызвать заболевания.

Пульсации, глубиной 20%, вызывают такой же уровень расстройств нормальной активности мозга, как и пульсации с глубиной 100%. Человек ощущает необъяснимый дискомфорт, переутомление, головокружение. Пульсации света влияют на гормональный фон человека, суточные биоритмы и связанные с ними работоспособность, утомляемость, эмоциональное самочувствие. Систематическое воздействие может послужить косвенной причиной постоянного подавленного состояния, бессонницы, сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. Выявлено неблагоприятное влияние колебаний света и на фоторецепторные элементы сетчатки.

Дополнительная информация с упоминанием научного исследования в трёх источниках: 1, 2, 3.

Существуют 2 приложения для смартфона: Flicker Tester – использует камеру, LED Flicker Finder – использует датчик освещённости. Первое при некоторых условиях даёт показания, близкие к истине, при других может завышать процентов на 20. Если в лампе видны отдельные светодиоды или нить накала, то для получения более-менее адекватных значений нужно закрывать объектив матовым пластиком, как советует разработчик в своём видео. Приложение не определяет частоту и не показывает горизонтальные линии на графике, хотя в том видеоролике всё это есть. Может быть на определённых смартфонах будет более точная работа. Второе приложение никакого положительного результата не дало. Возможно, нужен смартфон с очень быстрым датчиком.

Ещё для смартфона есть приложение Spectrum Analyzer, похожее на описанное во второй статье, но без числовых значений и калибровки, потому что на смартфоне не получится настроить уровень микрофона. Используется 4-х контактный mini-jack 3,5 мм. Фотодиод или солнечная батарея подключаются вместо микрофона проводной гарнитуры к двум выводам разъёма. Полярность зависит от марки смартфона. Может потребоваться первоначальное подключение фотодиода к проводу с неправильной полярностью, чтобы смартфон распознал подключение микрофона, после этого полярность нужно изменить для лучшей чувствительности, не вытаскивая штекер из смартфона. В более новых смартфонах “гарнитура” запускается при определённой минимальной яркости. Следовательно, если не работает сразу, то поднесите фотодиод ближе к лампе. После запуска приложения нужно нажимать “минус” под верхним графиком 7 раз, пока крайние значения не станут равны 30000.

На левом скрине коэффициент пульсации 1%, на правом – 17%.

На левом скрине коэффициент пульсации 1%, на правом – 17%.

Ориентироваться следует по амплитуде верхнего графика. Чем больше амплитуда, тем выше коэффициент пульсации лампы.

Дальнейшее приближение фотодиода к лампе обязательно должно уменьшать амплитуду. Если этого не происходит, то сравнить лампы не получится, нужно взять более мощный фотодиод.

Пульсации светового потока некоторых ламп можно уменьшить или убрать полностью внешней схемой. Подробности читайте в этой статье.

Для полноты информации советую почитать все статьи этой темы:

Способы обнаружения вредного и невидимого мерцания ламп.

Определяем коэффициент пульсации ламп компьютером.

Определение мерцания ламп мультиметром, фотошопом и по звуку.

Спасибо за то, что дочитали мою статью! Я старался для Вас, отблагодарите подпиской!
Если информация понравилась, ставьте лайк и поделитесь в соцсетях. Также буду рад комментариям!

Светотехнические параметры и понятия. Часть 2. Справочная информация

В статье, посвященной светотехническим параметрам и понятиям (Часть 1), мы уже рассказали об основной терминологии, которую употребляют светотехники и светодизайнеры. Но помимо самых базовых понятий, существуют еще важные факторы и характеристики, на которые обращают внимание при проектировании освещения.

Представленные ниже светотехнические параметры, тоже имеют значение. Если в помещении освещение приносит дискомфорт, неудобство и раздражение, значит, что-то не было учтено при проектировании. Правильный выбор светового прибора, подходящего для требуемых условий, необходимое и достаточное условие для формирования комфортной среды с учетом всех составляющих (размеров помещения, цвета, отделочных материалов, наличия окон/дверей, особенностей архитектуры и т. п.).

Светотехнические параметры и понятия.

1 — Показатели ослепленности и дискомфорта

Эти показатели характеризуют прямое слепящее действие источников света (светильников).

По показателю ослепленности можно судить о степени ухудшения видимости при работе блестких источников. Например, при значении показателя = 100, видимость снижается на 10%.

По российским нормам для точных производственных работ значение показателя ослепленности должно быть ≤ 20. Показатель дискомфорта (М) характеризует степень неудобства или напряженности при наличии в поле зрения источников повышенной яркости.

Границе комфорт-дискомфорт присвоено значение М=25.

 

2 — Коэффициент пульсации освещенности (Кп)

Характеризует относительную глубину пульсации освещенности в процентах (%) в заданной точке помещения при питании ламп от сети переменного тока. Неконтролируемая пульсация освещенности приводит к повышению опасности травматизма пи работе с движущимися и вращающимися объектами, а также зрительному утомлению.

В нормах России для большинства зрительных работ установлено значение Кп ≤ 20.

3 — Контрастность освещения

Характеризует тенеобразующие и моделирующие свойства освещения (правильную передачу размеров и формы предметов). Зависит от отношений освещенностей на разноориентированных плоскостях. Например, внутри равнояркой сферы, все плоскости которой освещены одинаковой, создается бестеневое освещение. Используется несколько показателей контрастности освещения, например, отношение освещенностей в горизонтальной и вертикальной плоскостях Ег/Ев, горизонтальной освещенности к цилиндрической Ег/Ец.

4 — Блесткость

Блесткость — условие видения, при котором появляется дискомфорт или уменьшение способности видеть детали, объекты или и то и другое, вследствие неблагоприятного распределения яркости, или диапазона яркости, или экстремальных контрастов в пространстве.

 

Блесткость делят обычно на прямую и отраженную:

1 — Прямая блесткость исходит непосредственно от источника света (неприкрытая лампа), косвенная — наблюдается на освещаемых поверхностях. Явление слепимости сопровождается раздражением и резью в глазах, головными болями. Гигиенически допустимая яркость поверхностей, отражающих свет, — до 0 75 сб / стильб. При этом создаются объективные условия для травматизма.

2 — Отраженная блескость — характеристика отражения светового по­тока от рабочей поверхности в направлении глаз работающего, определя­ющая снижение видимости вследствие чрезмерного увеличения яркости рабочей поверхности и вуалирующего действия, снижающего контраст между объектом и фоном.

 

Блесткость делят на слепящую и дискомфортную:

— Слепящая (TI/GR) — нарушает видимость объектов, но не вызывает дискомфорт;

— Дискомфортная (UGR/NB) — вызывает неприятные ощущения, но не ухудшает видимость.

 

Создается на рабочем месте при отражении света ярких источников блестящими поверхностями (экран компьютера, глянцевая бумага, картины и т. п.). Характеризуется значением максимально допустимой яркости.

Например, поверхности, которые могут быть видны при отражении от экрана компьютера, не должны иметь яркость выше 200 кд/м2.

5 — Равномерность (освещенности / яркости)

Коэффициент соотношения минимальной величины освещенности (яркости) к средней величине освещенности (яркости) на данной поверхности.

Емин/Есредн

Lмин/Lсредн

 

6 — Защитный угол (для источников света светильника)

Угол между горизонтом и положением глаз, при котором становится, виден источник света.

Защитный угол вычисляют по формуле:

α3=(180/π)arctg(h/d),

 

где h — расстояние от светящейся поверхности источника света до плоскости, проходящей через выходное отверстие осветительного прибора;

d — расстояние по горизонтали от основания высоты h до края выходного отверстия осветительного прибора.

Очевидно, что чем больше защитный угол, тем ближе потребуется подойти к светильнику, что бы увидеть непосредственно светящийся источник света.

7 — Угол прямого выхода (для светильников)

Угол между вертикальной осью светильника и точкой, в которой становится не виден источник света и рабочие поверхности светильника с высокой яркостью.

 

8 — Срок службы

Время горения лампы до выхода ее из строя или до того, как она считается не соответствующей нормам, установленным техническими правилами.

Измеряется в часах — (ч).

 

9 — Рабочий КПД (светильника)

Отношение общего светового потока светильника, измеренного в определенных практических условиях с его собственными лампами и компонентами, и сумм световых потоков каждой из тех же ламп, когда они работают вне светильника с теми же компонентами при определенных условиях.

Читайте также:

Коэффициент пульсации: светового потока, светодиодных ламп

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

Коэффициент пульсации — название показателя, определяющего качество потока света от соответствующих приборов, размещённых внутри помещений. Ещё применяют термин «частоты мерцания света при питании источника переменным током».

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.

Прибор для измерения коэффициента пульсации освещенности

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:

  • люксометр-яркомер-пульсметр «Эколайт-01», «Эколайт-02»;
  • пульсметр-люксметр «ТКА-ПКМ»/ 08;
  • пульсметр-люксметр «Аргус-07», ТКА-ПКМ/08;
  • многоканальный радиометр «Аргус».

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:

  • направление на приспособление камеры мобильного телефона. Мерцание лампы будет заметно сразу, если показатель достаточно высокий;
  • можно сделать фотографию светильника, когда вспышка выключена. Если на снимке проявились тёмные полосы — это не очень хороший показатель;
  • лампу можно направить на карандаш или линейку, а потом подвигать ею. Так создаётся имитация работы вентилятора. Пульсация света точно выше допустимых параметров, если появляется так называемый эффект фиксированных положений у вращающихся лопастей;
Пульсация светового потока
  • под тестируемым источником света запускают юлу. Стробоскопический эффект должен настораживать владельца, которому надо измерять показатели.

Лампы накаливания

Один из вариантов проверки показателя — бесплатная программа «ЭкоЛайт-АП». Она позволяет внимательно изучить такие характеристики, как:

  • Характер пульсации.
  • Форма.
  • Частотные составляющие.
  • Максимальное, минимальное значение.

Но нужно приобрести профессиональные приборы, имеющие такое же название «Эколайт». Допустимый вариант — люсметр-пульсметр-ярокметр «Люпин».

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:

  • RC-цепь;
  • диодный мост;
  • фильтрующий конденсатор, обладающий невысокой мощностью. Обычно она не больше 10 мкФ.
Диодный мост на лампах

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.

Дополнительные советы по снижению пульсации.

Внимание! Некоторые светодиодные светильники мерцают всегда, вне зависимости от того, включены они или нет.

Для такой ситуации есть три причины:

  • слишком простая схема драйвера;
  • неправильная настройка выключателей с подсветкой;
  • неисправности в электропроводке лампочки. Для этого важно посмотреть на киловатты и киловольты, разница будет заметна сразу.

Старая проводка из алюминия оказывает негативное влияние на внутренние элементы. Тем более — если используется слишком старый материал для изоляции, либо подключение проводов изначально организовано неправильно. Замена лампы полностью, либо частично — допустимое решение для таких ситуаций.

Пульсация диодных светильников

В заключении необходимо отметить, что при покупке ламп важно выбирать изделия проверенных производителей, которые точно соблюдают все нормы и требования действующих законов. При покупке клиент может требовать сопроводительную техническую разрешающую документацию. То же касается сертификатов качества. С каждым годом поддельной и бракованной продукции становится всё меньше. Большинство лампочек продают не мерцающими.

Коэффициент пульсаций светового потока световых приборов

Покупая светодиодный осветительный прибор, нужно обратить внимание на его параметр – коэффициент пульсаций светового потока, который важен для допустимого коэффициента пульсации освещенности.

Вступление

Применение светодиодов для современного освещения кажется простым. Однако следует делать это с осторожностью, так как пульсации светодиодных приборов могут помешать добиться такого же качества света, как и у обычных ламп.

Коэффициент пульсаций светового прибора

Мерцание источников света – это один из аспектов, который необходимо тщательно учитывать при проектировании светодиодной лампы, чтобы избежать жалоб со стороны покупателей.

Мерцание светодиодных ламп или коэффициент пульсаций светового прибора зависит от используемого блока питания и характеристик светодиодов. Снижение коэффициента пульсаций, возможно за счет использования нескольких светодиодных драйверов в сочетании с определенными светодиодными цепочками.

В этой статье объясним практический метод измерения мерцания, которым можно измерить коэффициент пульсаций светового прибора со светодиодными лампами.

Характеристика и коэффициент мерцаний светового потока LED ламп

Для качественного внутреннего освещения требуется равномерно распределенный свет с устойчивой светоотдачей и подходящей цветовой температурой. Человеческий глаз чувствителен к изменению интенсивности света на более низких частотах. Пульсирующая интенсивность света может привести к раздражению, усталости глаз или головным болям. Читать: На что обратить внимание при выборе светодиодного освещения?

В светодиодных лампах могут возникать два основных вида мерцания света:

  • Во-первых, мерцания света, связанные с частотой сети переменного тока, обычно с удвоенной частотой сети (100 Гц для частоты сети 50 Гц)
  • Во-вторых, случайные изменения интенсивности света (часто вызванные несовместимостью лампы и компонентов периферийного освещения).

Хотя мерцание с частотой выше 75 Гц незаметно для большинства людей, человек может ощущать не только частотное мерцание света. Люди воспринимают колебания интенсивности светового потока (модуляция интенсивности) и продолжительностью этих изменений.

  • Обычные источники света также мерцают. Например, лампы накаливания имеют относительно низкий Коэффициент пульсаций светового потока около 10–20%.
  • Лампы CFL (компактные люминесцентные лампы) с магнитным балластом могут иметь довольно сильное мерцание от 37 до 70%.
  • Современные лампы CFL с электронным балластом (ЭПРА) имеют низкий уровень мерцания: процент мерцания составляет около 5%.

На данный момент не существует четкого стандарта относительно максимально допустимого мерцания в светодиодных лампах в жилых помещениях. Однако многие производители светодиодного освещения указывают на допустимый коэффициент пульсаций светового потока световых приборов менее 30% в диапазоне частот 100–120 Гц.

Есть СНиП 23-05-95, где нормируется коэффициента пульсации освещенности для некоторых видов производства верхней границей в 10-20%. Более общие требования к освещенности смотрите в ГОСТ 24940 и ГОСТ 26824.

Нормативные документы

  • СНиП 23-05-95;
  • ГОСТ 24940;
  • ГОСТ 26824.

©ledinfo.ru

Похожие статьи:

Поделиться ссылкой:

Здания и сооружения. Методы измерения коэффициента пульсации освещенности – РТС-тендер

ГОСТ 33393-2015

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

____________________________________________________________________
Текст Сравнения ГОСТ 33393-2015 с ГОСТ Р 54945-2012 см. по ссылке.
– Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

          

МКС 91.060.50

Дата введения 2017-01-01

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1. 0 “Межгосударственная система стандартизации. Основные положения” и ГОСТ 1.2 “Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены”

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением “Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук” (ФГБУ “НИИСФ РААСН”) и Обществом с ограниченной ответственностью “ЦЕРЕРА-ЭКСПЕРТ” при участии Федерального государственного унитарного предприятия “Всероссийский научно-исследовательский институт оптико-физических исследований” (ФГУП “ВНИИОФИ”), Общества с ограниченной ответственностью “Архилайт”, Общества с ограниченной ответственностью “НИИ охраны труда в г.Иваново”

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 “Строительство”

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 12 ноября 2015 г. N 82-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Киргизия

KG

Кыргызстандарт

Россия

RU

Росстандарт

Таджикистан

TJ

Таджикстандарт

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 ноября 2015 г. N 2079-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33393-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2017 г.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2019 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге “Межгосударственные стандарты”

Настоящий стандарт устанавливает методы измерения коэффициента пульсации освещенности на рабочих местах (рабочих поверхностях) от общего и местного искусственного освещения, а также на условной рабочей поверхности в помещениях зданий и сооружений.

Примечание – Пульсация освещенности учитывает изменение светового потока, падающего на рабочую поверхность, частотой до 300 Гц. Пульсация освещенности свыше 300 Гц не оказывает влияния на общую и зрительную работоспособность человека.

Соблюдение норм коэффициента пульсации освещенности позволяет предотвратить отрицательное влияние фликера и стробоскопического эффекта на человека и снизить его зрительное и общее утомление.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 8.023 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений световых величин непрерывного и импульсного излучений

ГОСТ 8.332 Государственная система обеспечения единства измерений. Световые измерения. Значения относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения. Общие положения

ГОСТ 26824 Здания и сооружения. Методы измерения яркости

ГОСТ 32144 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения

Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящем стандарте приведены термины по ГОСТ 26824, а также следующие термины с соответствующими определениями с учетом существующей международной практики [1]:

________________

Поз.[1]-[3] см. раздел Библиография. – Примечание изготовителя базы данных.     

3.1 комбинированное искусственное освещение (combined artificial lighting): Искусственное освещение, при котором к общему искусственному освещению добавляется местное.

3.2 коэффициент пульсации освещенности (illuminance fluctuation factor) , %: Критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока источников света в осветительной установке при питании их переменным током, выражающийся формулой

,                                                       (1)

где и – максимальное и минимальное значения освещенности соответственно за период ее колебания, лк.

Примечание – В европейской практике [2], [3] для описания явления пульсации освещенности используется термин “фликер”;

– среднее значение освещенности за период колебаний, лк.

3.3 местное освещение (spotlighting): Освещение, дополнительное к общему, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах и расположенными на высоте не более 2 м от пола.

3.4 общее освещение (general lighting): Освещение, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение).

3.5 освещенность (illuminance) Е, лк: Физическая величина, определяемая отношением светового потока , падающего на элемент поверхности, содержащий рассматриваемую точку, к площади этого элемента: .

3. 6 пульсация освещенности (illuminance fluctuation): Изменение освещенности на рабочей поверхности в результате изменения во времени светового потока источников света в осветительной установке.

3.7 сетка контрольных точек (grid points for measurement and calculation): Организация расположения контрольных точек и определения их количества на рабочей поверхности для расчета и измерения показателей освещения.

3.8 стробоскопический эффект (stroboscopic effect): Зрительное восприятие кажущегося изменения, прекращения вращательного движения или периодического колебания объекта, освещаемого светом, изменяющимся с близкой, совпадающей или кратной частотой.

Примечание – Является одним из проявлений пульсации освещенности.

3.9 фликер (flicker): Ощущение неустойчивости зрительного восприятия, вызванное источником света, яркость или спектральный состав которого изменяются во времени.

Примечание – Используется для характеристики качества освещения в [2], [3], качества электроэнергии по ГОСТ 32144 и является одним из проявлений пульсации освещенности, воспринимаемой глазом человека.

3.10 условная рабочая поверхность (conventional work surface): Условная горизонтальная поверхность, расположенная на уровне 0,8 м от пола.

4.1 Для измерения коэффициента пульсации освещенности используют приборы с измерительными преобразователями излучения с пределом допустимой погрешности средств измерений не более ±10% с учетом погрешности спектральной коррекции, определяемой как отклонение относительной спектральной чувствительности измерительного преобразователя излучения от относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения по ГОСТ 8.332, погрешности калибровки абсолютной чувствительности и погрешности, вызванной нелинейностью световой характеристики.

4.2 Линейность характеристик измерительного преобразователя излучения прибора для измерения коэффициента пульсации должна быть определена с помощью образцовых светоизмерительных ламп с погрешностью не более ±5% по ГОСТ 8. 023.

4.3 Допускается измерение коэффициента пульсации освещенности с помощью измерительного преобразователя излучения, соответствующего требованиям 4.1 и 4.2, и осциллографа. Методика приведена в приложении А.

4.4 Приборы для измерения коэффициента пульсации должны быть поверены и иметь действующие свидетельства о поверке средств измерений. Поверка приборов осуществляется органами государственного метрологического надзора.

4.5 Перечень рекомендуемых средств измерений приведен в приложении Б.

5.1 Измерения коэффициента пульсации освещенности проводят в темное время суток, когда освещенность от естественного освещения составляет не более 10% значения нормируемой освещенности.

5.2 Перед измерением коэффициента пульсации освещенности следует заменить перегоревшие лампы контролируемой осветительной установки.

Допускается измерять коэффициент пульсации освещенности без предварительной подготовки осветительной установки с обязательным фиксированием данного факта при оформлении результатов измерений.

5.3 Измерения следует проводить после стабилизации светового потока осветительной установки.

Время стабилизации световых характеристик осветительных приборов после их включения на номинальное напряжение сети должно быть не менее:

– 5 мин – для осветительных приборов с лампами накаливания;

– 15 мин – для осветительных приборов с разрядными лампами высокого давления;

– 40 мин – для осветительных приборов с люминесцентными лампами.

Для осветительных приборов со светодиодами время стабилизации световых характеристик должно быть указано в технических условиях на осветительные приборы конкретных типов или групп, а при отсутствии таких данных определено опытным путем.

5.4 Измерения коэффициента пульсации освещенности на рабочих местах (рабочих поверхностях) при системах общего и комбинированного искусственного освещения, а также мест производства работ вне зданий следует проводить в плоскости, указанной в нормах (или на рабочей плоскости оборудования), в контрольных точках измерения освещенности.

5.5 Для проведения измерений применяют сетку контрольных точек, при которой контрольные точки размещаются в узлах прямоугольной решетки в пределах зоны выполнения работ или помещения. Отношение длины ячейки решетки к ее ширине должно быть в пределах от 0,5 до 2. Максимальный размер ячейки решетки в метрах определяется по формуле

,                                                             (2)

где р не должно превышать 10 м;

d – наибольший размер зоны выполнения работ или помещения, м.

Полоса 0,5 м границ зоны или от стен исключается из измеряемой зоны, за исключением случаев, когда там располагаются рабочие места.

Примечание – Например, р=0,2 м при d=1 м; р=1 м при d=10 м; р=5 м при d=100 м.

Типовое размещение контрольных точек в помещении и рабочих зонах, а также их количество приведено в приложении В, гармонизированном с [2], [3].

5.6 При размещении контрольных точек на плане помещения их сетка не должна совпадать с сеткой размещения светильников. В случае совпадения сеток число контрольных точек на плане помещения целесообразно увеличить. При расположении в помещении крупногабаритного оборудования контрольные точки не должны располагаться на оборудовании. Если контрольные точки попадают на оборудование, сетку контрольных точек следует сделать более частой и исключить точки, попадающие на оборудование.

5.7 Измерения коэффициента пульсации освещенности от местного освещения проводят непосредственно на рабочих местах в плоскости, указанной в нормах, или на рабочей плоскости оборудования.

6.1 Измерение коэффициента пульсации освещенности проводят прямым методом измерения коэффициента пульсации освещенности на рабочей поверхности с помощью приборов для измерения коэффициента пульсации освещенности.

6.2 При измерениях коэффициента пульсации освещенности на измеряемую поверхность не должны падать тени от прибора и человека, проводящего измерения.

6.3 При комбинированном искусственном освещении рабочих мест коэффициент пульсации освещенности измеряют сначала от светильников общего освещения, затем включают светильники местного освещения в их рабочем положении и выключают общее освещение.

6.4 На одном рабочем месте проводят не менее трех измерений в течение 5 мин.

6.5 Результаты измерения коэффициента пульсации освещенности оформляют протоколом, приведенным в приложении Г.

7.1 Коэффициент пульсации освещенности на рабочем месте от общего и местного освещения соответствует норме, если его значение не превышает нормированного значения , где – нормированное значение.

7.2 Коэффициент пульсации освещенности от общего освещения определяют как среднеарифметическое значение измеренных коэффициентов пульсации освещенностей в контрольных точках помещения по формуле

,                                                                    (3)

где – измеренные значения коэффициента пульсации освещенности в контрольных точках помещения, лк;

N – число точек измерения.

7.3 Коэффициент пульсации освещенности на рабочем месте определяют как среднеарифметическое трех измерений, проведенных в течение 5 мин.

7.4 При проведении измерений с помощью измерительного преобразователя излучения и осциллографа коэффициент пульсации определяется в соответствии с приложением А.

7.5 Коэффициент пульсации освещенности в помещениях соответствует норме, если его среднее значение не превышает нормированного значения .

Приложение А


(обязательное)

Допускается измерение коэффициента пульсации освещенности с помощью измерительного преобразователя излучения, соответствующего требованиям 4.1 и 4.2, и осциллографа, соединенных по схеме, приведенной на рисунке А.1.

       

Рисунок А.1 – Блок-схема измерения коэффициента пульсации освещенности с помощью осциллографа

При проведении измерений с помощью измерительного преобразователя излучения и осциллографа коэффициент пульсации рассчитывают по формуле

,                                                    (А. 1)

где или ;

, – максимальные и минимальные значения показания по осциллограмме, приведенной на рисунке А.2;

S – площадь согласно рисунку А.2;

T – период колебаний в соответствии с рисунком А.2.


Рисунок А.2 – К расчету коэффициента пульсации освещенности по осциллограмме

Приложение Б


(справочное)

Многоканальный радиометр “Аргус”.

Пульсметр-люксметр Аргус 07.

Пульсметр-люксметр “ТКА-ПКМ”/08.

Люксметр-яркомер-пульсметр “Эколайт-01”.

Люксметр-яркомер-пульсметр “Эколайт-02”.

Приложение В


(рекомендуемое)

Таблица В.1

Длина помещения или рабочей зоны, м

Максимальное расстояние между контрольными точками, м

Минимальное число контрольных точек

0,40

0,15

3

0,60

0,20

3

1,00

0,20

5

2,00

0,30

6

5,00

0,60

8

10,00

1,00

10

25,00

2,00

12

50,00

3,00

17

100,00

5,00

20

Приложение Г


(рекомендуемое)

Наименование (номер) помещения

Габариты помещения:

длина

ширина

высота

высота установки светильников

индекс помещения

Дата проведения измерений

Название и номер прибора для измерения

Номер и дата свидетельства о поверке

Наименование действующего нормативного документа

Состояние осветительной установки

Номера конт-
роль-
ных точек

Место изме-
рения, наиме-
нование рабочей поверх-
ности

Плоскость измерения (горизон-
тальная, вертикаль-
ная, наклонная) – высота от пола, м

Коэффициент пульсации освещенности, %

Заключение о степени соответствия коэффициента пульсации освещенности на рабочем месте действующим нормам

Измеренный

Нормируемый

Комбини-
рованное освещение

Общее осве-
щение

Комбиниро-
ванное освещение

Общее осве-
щение

Общее

Местное

Общее

Местное

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Заключение по выполнению нормативных требований

     

[1]

EH 12665:2011*

Свет и освещение. Основные термины и критерии, устанавливающие требования к освещению (Light and lighting – Basic terms and criteria for specifying lighting requirements)

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. – Примечание изготовителя базы данных.

[2]

EH 12464-2:2014

Свет и освещение. Освещение рабочих мест. Часть 2. Рабочие места вне зданий (Light and lighting – Lighting of work places – Part 2: Outdoor work places)

_______________

Переводы данных европейских региональных стандартов находятся в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.

[3]

EH 12464-1:2011

Свет и освещение. Освещение рабочих мест. Часть 1. Рабочие места в помещениях (Light and lighting – Lighting of work places – Part 1: Indoor work places)

_______________

Переводы данных европейских стандартов находятся в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.

УДК 692.81:006.354

 

МКС 91.060.50

Ключевые слова: коэффициент пульсации освещенности, освещенность, осветительная установка

Что такое волновой эффект? | Светодиодное освещение

Причины, способы устранения и решения для светодиодного освещения

Проще говоря, волновой эффект возникает, когда ваше светодиодное освещение внезапно начинает мерцать. Для этого есть причина и экспертные решения для устранения его последствий.

Хотите узнать больше о причинах волнового эффекта и способах его устранения? Узнайте больше у специалистов по светодиодному освещению в Nedlands Group.

Понимание волнового эффекта

Волновой эффект возникает, когда поставщики энергии снижают количество энергии, подаваемой в определенные зоны в определенное время.

Почему это?
  • Волновой эффект помогает облегчить пиковый спрос на электроэнергию, гарантируя, что того, что может обеспечить электросеть, будет (более чем) достаточно.
Когда пиковый спрос?
  • Между 7:00 и 10:00, а затем снова с 17:00 до 22:00, когда большинство людей находятся дома, потребляя наибольшее количество электроэнергии.
Итак, почему светодиодное освещение мерцает?
  • Поскольку поставщики электроэнергии снижают количество энергии для управления и удовлетворения пикового спроса, ваш дом (как и другие дома в этом районе) будет получать меньше энергии.
  • Электрический ток, питающий ваши светодиодные фонари, будет уменьшен, что может привести к легкому и временному мерцанию света.

Другие факторы могут играть роль, вызывая волновой эффект. Давайте сначала рассмотрим устранение волнового эффекта, прежде чем исследовать другие причины.

Устранение волнового эффекта

Есть три эффективных способа исправить реальный волновой эффект в вашем доме или офисе.

Необходимо также учитывать место вашего проживания и тяжесть испытанного волнового эффекта.

Давайте обсудим:
  • Получите больше электрического тока для вашего светодиодного освещения

Этого легко добиться, включив диммер. Почему? Потому что включение диммера увеличивает количество энергии, необходимой для света.

  • Установка устройства обхода нагрузки

Что это? Это продуманное устройство, которое улучшает характеристики затемнения и переключения на потенциально проблемных источниках света.

Может устанавливаться на первую лампу каждой цепи освещения и/или за выключателем.

  • Используйте фильтр сигнала пульсации

Специально настроенный для подавления частоты сигнала пульсаций – вот что такое пульсирующий сигнал.

Их можно устанавливать на электрические щиты.

Волновой эффект на человека и светодиодное освещение

Любой может догадаться, что мерцающие огни вредны для человека.И это 100% правда!

Существуют видимые и невидимые мерцания света, но знаете ли вы, что наш мозг может определять частоты мерцания света до 200 Гц и 100 Гц, даже если они не видны невооруженным глазом?

Побочные эффекты от постоянно мерцающих световых явлений могут вызывать:
  • Головные боли
  • Глазное напряжение и нарушение зрения
  • Неврологические проблемы у уже восприимчивых людей.

Когда дело доходит до волнового эффекта светодиодного освещения, существуют причины и проблемы.

Не используйте несовместимый драйвер для светодиодной лампы — используйте только тот, который рекомендован производителем.

  • Избегайте перегрузки цепей и чрезмерного использования электроэнергии (где применимо)
  • Ослабленная проводка

Обратитесь за помощью к электрику, чтобы исправить и затянуть гибкие места в вашей проводке.

Nedlands Group предлагает экспертные консультации и высококачественные решения для светодиодного освещения, чтобы уменьшить эффект пульсации в вашем доме и офисе.

Ищете практичные и доступные по цене решения для светодиодного освещения?

Свяжитесь с Nedlands Group сегодня, чтобы получить быструю, простую и экономичную поставку продуктов и аксессуаров для светодиодного освещения, включая Power-Lite.

Flicker, Shimmer and Ripple — Уроки качества света — LED Journal

Колебания освещения, характеризующиеся мерцанием, а иногда и мерцанием между включением и выключением, обычно вызывают неприятные ощущения — для потребителей свет должен быть либо включен, либо выключен. Человеческий глаз легко обнаруживает низкочастотные колебания амплитуды (интенсивности) выходного света. Поэтому проектировщики освещения должны попытаться свести к минимуму любые периодические помехи ниже 2-кратной частоты сети (< 100 Гц), чтобы избежать неприемлемых ( обнаруживаемых) изменений светоотдачи.

На рынке существует некоторая путаница в терминах, используемых для описания изменений интенсивности света, возможно, не совсем случайное положение вещей, поэтому давайте посмотрим, что приемлемо, а что нет.

Мерцание недопустимо – мерцание – это быстрое низкочастотное колебание света в темноте. В полупроводниковом (светодиодном) освещении мерцание обычно связано с пропуском зажигания симисторного диммера при наличии драйвера светодиода с высоким импедансом (диммирование будет описано в другой статье). Потребитель, столкнувшийся с мерцающим источником света, заменит этот источник света.

Мерцание иногда допустимо  – мерцание – это разновидность светоотдачи источника света. Он также низкочастотный и варьируется от почти незаметного до чрезвычайно заметного. В зависимости от применения и близости других источников света для пользователя может быть приемлем определенный уровень мерцания.

Низкочастотные компоненты вызывают мерцание и мерцание  — Все источники питания для полупроводникового освещения имеют пульсирующую составляющую в выходном токе, который они подают для питания светодиодов. В зависимости от выбранной топологии это может быть от 1 до 100 процентов (скоро будет описано, как измеряются пульсации).Частота пульсаций обычно составляет 120 Гц или 100 Гц (для областей сетевого напряжения переменного тока 50 Гц) и более высокочастотный компонент обычно находится в диапазоне от 30 кГц до 100 кГц. Стоит отметить, что 100-процентная пульсация не нова в освещении. Уличные фонари с натрием низкого давления (желтые) обычно демонстрируют 100-процентную пульсацию выходного сигнала, как и несколько типов компактных люминесцентных ламп. Однокаскадные драйверы ламп на сегодняшний день являются наиболее широко используемыми драйверами светодиодных ламп на рынке и обычно имеют пульсации выходного тока порядка 30-100 процентов.

 

Рис. 1. Типичные формы выходного тока и напряжения для драйвера светодиодов

Роль частоты в определении влияния выходной пульсации – При описании мерцания, мерцания и пульсации описывались как амплитуда, так и частота. Частота изменения интенсивности света имеет решающее значение, поскольку человеческий глаз чрезвычайно чувствителен к низкочастотным изменениям, но быстро становится нечувствительным к изменениям выше 100 Гц. Драйверы светодиодов предназначены для устранения очень низкочастотных пульсаций в диапазоне менее 100 Гц.Асимметричная работа TRIAC при глубоком диммировании является одним из примеров состояния, которое может вызвать явное мерцание при диммировании TRIAC — это легко заметно из-за его рабочей частоты 50 или 60 Гц.

Пульсации с частотой 100 Гц и 120 Гц не видны большинству наблюдателей. Тем не менее, различные стандарты и рекомендации по освещению регулируют выходную пульсацию, чтобы ограничить вторичные (стробоскопические) эффекты и еще больше снизить вероятность заметного мерцания. Кроме того, некоторые производители светодиодов неохотно публикуют ограничения амплитуды пульсаций тока, которые выдерживают их светодиоды.Очень высокие значения пульсаций могут снизить средний ток, который может пропускать цепочка светодиодов, не превышая максимальных ограничений по току, что снижает эффективность светодиодов и увеличивает стоимость.

Как измеряется и определяется пульсирующий ток  . Хотя это и не идеальное совпадение, изменение интенсивности света, обеспечиваемого светодиодами в источнике света, точно соответствует току, используемому для их возбуждения.

Спецификации драйвера светодиодов

обычно описывают допустимую пульсацию как отношение пикового тока к пиковому в процентах от среднего тока.Компания Energy Star решила включить в свои рекомендации Flicker Index . Индекс мерцания — это отношение светоотдачи выше и ниже среднего за один цикл. В Японии также существует ограничение на выходную пульсацию (Denki-Youhin-Anzenhou — требования безопасности для электрического оборудования), которое требует, чтобы минимальный выходной ток составлял более 5 процентов от максимального выходного тока; частота пульсаций должна быть ≥100 Гц. Японские покупатели часто выбирают конструкции с очень низким током пульсаций, чтобы соответствовать требованиям местных производителей светодиодов.

Как уменьшить пульсации тока  – Увеличение выходной емкости уменьшит пульсации тока, но место часто ограничено, а дополнительная емкость стоит дорого. Другой альтернативой является использование линейного регулятора, который может сглаживать пики пульсаций тока. Хотя это чрезвычайно эффективно, компоненты линейного регулятора увеличивают стоимость и снижают эффективность драйвера до 6 процентов (см. Таблицу 1). На рис. 2 показан активный фильтр пульсаций тока (ARF).

 

 

Таблица 1.Эффективность активного фильтра пульсаций тока (ARF)

 

 

Рисунок 2. Диаграмма ARF

Также можно использовать схемы активного подавления пульсаций

— драйвер светодиодов обнаруживает и компенсирует снижение выходного тока, связанное с циклом выпрямленной сети переменного тока. Эти схемы могут немного уменьшить пульсации без большого количества электролитических конденсаторов, но они значительно снижают коэффициент мощности.

Wonderful Technicolor  . После того, как дизайнеру удалось сохранить свет без изменений интенсивности, он должен сосредоточиться на качестве обеспечиваемого освещения.Такие характеристики, как цветовая температура, имеют некоторую региональную изменчивость (северный климат, как правило, предпочитает более холодные цвета), и индекс цветопередачи (CRI) становится важным, особенно когда освещение должно использоваться для просмотра чего-либо. Мы рассмотрим значение таких терминов, как цветовая температура, индекс цветопередачи и многоточие МакАдама, в следующем месяце во второй половине этой статьи.

Пульсации выходного напряжения – обзор

7.2 Технические характеристики источника питания

Самая основная спецификация источника питания постоянного тока – это его выходное напряжение и максимальный выходной ток .Максимальный выходной ток обычно указывается относительно импеданса нагрузки. Многие блоки питания обеспечивают несколько различных выходных напряжений, получаемых от общего сердечника.

Пульсации выходного напряжения — очень важная характеристика для цифровых и особенно для аналоговых схем. Рябь не обязательно должна быть периодической; в данном случае это относится к любому изменению выходного напряжения. В то время как цифровые схемы, как правило, относительно нечувствительны к напряжению питания, большие пульсации могут вызывать ошибки.Аналоговые схемы особенно чувствительны к пульсациям источника питания. Поскольку выходные напряжения создаются относительно источника питания, изменения в источнике питания приводят к изменениям этих выходных сигналов.

Эффективность преобразования измеряет отношение мощности, подаваемой на нагрузку, к общей мощности, потребляемой источником питания. Как показано на рис. 7.1, КПД зависит от мощности, подаваемой на нагрузку. Большинство источников питания менее эффективны при низких нагрузках — избыточное энергопотребление источника обычно плохо масштабируется с мощностью нагрузки.

Рис. 7.1. Эффективность преобразования источника питания в зависимости от мощности, подаваемой на нагрузку.

Тепловыделение — важная метрика, которая может определить, какой корпус используется для системы или требуется ли ей какая-либо форма активного охлаждения, например вентилятор. Источники питания не всегда прямо указывают свою тепловую мощность. Однако мы знаем, что при заданной выходной мощности более эффективные источники питания будут выделять меньше тепла.

Напряжение заземления часто используется в качестве опорного напряжения во всей цепи.Термин заземление выбран не случайно. Истинное заземление напрямую связано с землей через соединение с низким сопротивлением. Напряжение Земли очень трудно изменить — закон Гаусса говорит нам, что любой заряд, направленный на заземленную землю, будет равномерно распределен по поверхности Земли. Поскольку для заметного изменения напряжения Земли требуется большой заряд, он обеспечивает очень хорошее опорное напряжение.

Источники питания для систем со смешанными сигналами обычно имеют отдельное аналоговое заземление, отличное от цифрового заземления.Цифровые сигналы могут генерировать большие колебания, которые вызывают отклонения от номинального напряжения заземления. Поскольку аналоговые сигналы особенно чувствительны к шуму источника питания, мы хотим изолировать аналоговые схемы от шума, создаваемого цифровыми схемами.

Безопасность является критическим требованием к источникам питания. Удары током от линий электропередач переменного тока могут привести к летальному исходу. Неправильная конструкция источников питания может привести к пожару. Даже низкое напряжение может повредить другие устройства. Мы должны тщательно проектировать источники питания, чтобы свести к минимуму риск их опасной работы и отказа.

Аккумуляторы требуют определенных спецификаций; мы отложим их обсуждение до раздела 7.5.

Драйвер светодиодов с мультиплексным подавлением пульсаций напряжения, одноступенчатым преобразованием мощности и отсутствием мерцания — [email protected]

TY – JOUR Операция

AU – Фанг, Пэн

AU – Уэбб, Сэмюэл

AU – Чен, Ян

AU – Лю, Ян Фей

AU – Сен, Пареш К.

N1 – Авторские права издателя: © 1986-2012 IEEE.

PY – 2019/10

Y1 – 2019/10

N2 – Хотя одноступенчатый автономный драйвер светодиодов (LED) обеспечивает низкую стоимость и высокую эффективность, пресловутый двухфазный Проблема с мерцанием однокаскадного светодиодного драйвера ограничивает его использование в высококачественных осветительных приборах. Чтобы решить проблему мерцания освещения, а также сохранить низкую стоимость и высокую эффективность, в этой статье предлагается драйвер светодиодов с мультиплексным подавлением пульсаций (MRC).Один цикл переключения делится на два интервала. В течение первого интервала предлагаемый драйвер светодиодов работает как обычный драйвер светодиодов, который передает энергию от входа переменного тока к выходу светодиодов, выполняет коррекцию коэффициента мощности и генерирует основное выходное напряжение. Основное выходное напряжение имеет пульсации двойной частоты сети, как и в обычной конструкции. Во время второго интервала предлагаемый драйвер светодиодов снова передает энергию от входа переменного тока, чтобы генерировать противоположное пульсирующее напряжение, чтобы нейтрализовать пульсирующее напряжение на основном выходе.Таким образом, напряжение на светодиодной нагрузке является постоянным, чтобы обеспечить работу светодиодов без мерцания. Более 99% выходной мощности проходит через однократное преобразование мощности, а менее 1% – через двукратное преобразование мощности. Экспериментальный прототип мощностью 7,5 Вт построен и испытан для проверки концепции проекта.

AB. Хотя однокаскадный драйвер светодиодов (LED) с автономным питанием может обеспечить низкую стоимость и высокую эффективность, печально известная проблема мерцания с двойной частотой в однокаскадном светодиодном драйвере ограничивает его использование в высоких -качественные световые приложения.Чтобы решить проблему мерцания освещения, а также сохранить низкую стоимость и высокую эффективность, в этой статье предлагается драйвер светодиодов с мультиплексным подавлением пульсаций (MRC). Один цикл переключения делится на два интервала. В течение первого интервала предлагаемый драйвер светодиодов работает как обычный драйвер светодиодов, который передает энергию от входа переменного тока к выходу светодиодов, выполняет коррекцию коэффициента мощности и генерирует основное выходное напряжение. Основное выходное напряжение имеет пульсации двойной частоты сети, как и в обычной конструкции. Во время второго интервала предлагаемый драйвер светодиодов снова передает энергию от входа переменного тока, чтобы генерировать противоположное пульсирующее напряжение, чтобы нейтрализовать пульсирующее напряжение на основном выходе. Таким образом, напряжение на светодиодной нагрузке является постоянным, чтобы обеспечить работу светодиодов без мерцания. Более 99% выходной мощности проходит через однократное преобразование мощности, а менее 1% – через двукратное преобразование мощности. Экспериментальный прототип мощностью 7,5 Вт построен и испытан для проверки концепции проекта.

кВт – работа без мерцания

кВт – высокий коэффициент мощности

кВт – мультиплексирование

кВт – автономный драйвер светодиодов

кВт – подавление пульсаций

UR – http:// www.scopus.com/inward/record.url?scp=85068661584&partnerID=8YFLogxK

UR – http://www.scopus.com/inward/citedby.url?scp=85068661584&partnerID=8YFLogxK

U2 – 9.89019.TP/TP

DO – 10. 1109 / TPEL.2019.2892981

м3 – Статья

AN – Scopus: 85068661584

VL – 34

SP – 10105

EP – 10120

Jo – Ieee Снаделки на Power Electronics

JF – IEEE транзакции по силовой электронике

SN – 0885-8993

IS – 10

M1 – 8611392

ER –

Página não encontrada – UFSM

O termo acessibilidade significa incluir a pessoa com deficiência na participação de atividades como o uso de produtos, serviços e informações.Alguns instanceos são os prédios com ranpas de acesso para cadeira de rodas e banheiros adaptados para deficientes. Se você está procurando a Comissão de Acessibilidade da UFSM, clique aqui.

В Интернете, доступ к основным рекомендациям WCAG (Руководство по обеспечению доступности мирового контента) в W3C и без caso do Governo Brasileiro ao e-MAG (Modelo de Acessibilidade em Governo Eletrônico). O e-MAG está alinhado as recomendações internacionais, mas estabelece padrões de comportamento acessível para site Governamentais.

Na parte Superior do site da UFSM Existe uma barra de acessibilidade onde se encontra atalhos de navegação padronizados e a opção para alterar o converte. Essas ferramentas estão disponíveis em todas as páginas do portal.

Os padrões de atalhos do Governo Federal são:

Teclando-se Alt + 1 em qualquer página do portal, chega-se diretamente ao começo do conteúdo main da página.

Teclando-se Alt + 2 em qualquer página do portal, chega-se diretamente ao início do main menu.

Teclando-se Alt + 3 em qualquer página do portal, chega-se diretamente em sua busca interna.

Не используйте Firefox, используйте Alt + número, одновременно нажав Alt + Shift + número.

Отправьте Firefox на Mac OS, нажав Alt + Shift + цифру, одновременно нажав Ctrl + Alt + цифру.

Нет оперы, как teclas são Shift + Escape + número. Ao teclar apenas Shift + Escape, или usuário encontrará uma janela com todas as alternativas de ACCESSKEY da página.

Ao окончательный текст, você poderá baixar alguns arquivos que explicam melhor o termo acessibilidade e como deve ser размещаемый на сайтах в Интернете.

Leis e decretos sobre acessibilidade:

причина и способы борьбы с ней

Почти 90 процентов информации наш мозг получает через органы зрения. Понятно, что для лучшего восприятия информации нужно хорошее освещение.Наше тело прекрасно воспринимает естественный свет. Но, к сожалению, мы (как и наши предки) не можем себе позволить ложиться спать с закатом солнца. Поэтому приходится постоянно использовать искусственное освещение в помещении. Естественно, такое освещение имеет ряд недостатков по сравнению с естественным. Одним из которых смело можно назвать – пульсацию (мерцание, мерцание, мерцание) ламп. Сегодня мы попробуем разобраться с таким явлением, как пульсация (мерцание, мигание, моргание) светодиодных лампочек. Вообще. повышенная пульсация ламп происходит из-за периодических колебаний уровня светового потока, которые мы получаем от любой лампы, в том числе и светодиодной.

Световая рябь   Является одной из характеристик искусственного освещения, показывающей частоту мерцания света.

Санитарные нормы требуют максимального уровня пульсаций для каждого типа освещения. Согласно СП 52.13330.2011 допускается пульсация в пределах 10-20 процентов. В жилых помещениях такие требования не распространяются.

Скорее всего из-за этого на всех коробках светодиодных ламп просто не указан коэффициент пульсаций. А зря… Как мы узнаем позже, очень зря…

Реальные коэффициенты пульсаций светодиодных устройств

Мы знаем, что он может быть как от постоянного, так и от переменного напряжения. А это значит, что уровень (коэффициент) пульсаций, мерцаний, миганий любых светодиодных ламп будет полным повторением уровня пульсаций их источников питания.

Если лампа питается от постоянного тока, то световой поток. исходящий от него будет постоянным, что само по себе означает нулевой коэффициент пульсаций.

Но в наших домах нет постоянного напряжения.Поэтому в зависимости от схемы питания светодиодных ламп пульсации будут от 1 до 30 процентов.

Часто после появляется пульсация в светодиодных лампах. Не часто, но такая проблема тоже имеет место быть.

Для сравнения за все время измерений были получены следующие цифры:

Коэффициент пульсации для индукционных ламп не более 5%
– для ламп накаливания (галогенных) – не более 5%
– люминесцентных от 5-40%
– светодиодных от 1-30%

Мы видим, что коэффициент пульсаций (мигание, мерцание, мерцание) светодиодных ламп может перекрывать весь диапазон пульсаций в зависимости от того, какая схема питания используется.

Таким образом, мы можем понять, что с пульсацией нужно бороться и минимизировать ее. Так что же такое вредная пульсация?

Вредная пульсация (мерцание, мигание) светодиодных ламп

Мы можем записывать изменения входящей информации до 300 Гц. Визуально мы их не чувствуем, но на подсознательном уровне все ПЛОХО. Как правило, человек начинает плохо себя чувствовать, появляется дискомфорт, переутомление, головокружение. И хорошо, если вы не сталкиваетесь с такой пульсацией долго. Но если ваше рабочее место постоянно имеет такое освещение, то это станет (рано или поздно) причиной постоянной депрессии, бессонницы, сердечно-сосудистых и, возможно (пока не доказано.Но исследования ведутся) онкологические заболевания.

Также стоит отметить такое важное и опасное состояние светодиодных ламп – стробоскопический эффект. Это доказанный и опасный факт. Его необходимо как можно быстрее убрать с рабочего места. Пример стробоскопического эффекта: частота мерцания лампы соответствует скорости движения детали на машине. При этом создается впечатление, что детали на станках «крутятся-крутятся» очень медленно. В результате этого воздействия более ста рабочих были ранены, искалечены и убиты.

Поэтому оптимальным коэффициентом пульсаций ЛЮБОГО источника света следует считать до 5%.

Сравнение некоторых ламп по коэффициенту пульсации (мерцание, мерцание)

Ниже представлены графики протестированных ламп по коэффициенту пульсаций:

1. Лампа накаливания 60 Вт – пульсация 18%
2. Светодиодная лампа Armstrong – пульсация 41%
3. Люминесцентная лампа WalSun 9 Вт – пульсация 31%
4. Люминесцентная лампа Camelion – пульсация 4%
5. Люминесцентная лампа LB40 – пульсация 25%
  6.Светодиодная лампа Philips 9 Вт – пульсация 3,2%
7. Лампа светодиодная кукуруза “Китайская” – пульсация 68%

По полученным данным можно легко понять, что светодиодная лампа не дает нам повода считать низкую пульсацию. Лучшим соотношением можно считать светодиодную лампу Philips. Неудивительно. Чем дороже лампа, чем лучше бренд, тем лучше коэффициент пульсации. И наоборот, широкое использование известных источников света (Армстронг) не означает, что вы получите качественное освещение.

Все-таки перед покупкой стоит спросить у продавца сертификаты на лампы, комплектующие (если источник света собирается “на коленке”). Только тогда вы можете быть уверены, что не получите отрицательного эффекта от пульсации.

Видео обзор сравнения пульсаций различных ламп

В этом видео вы увидите серию тестов-сравнений по освещенности и коэффициенту пульсаций на ряде ламп: от ламп накаливания до светодиодных.

Можно ли справиться с миганием светодиодных ламп

Миганием легко управлять, но только для тех, кто понимает, где и что делать. Как правило, без паяльника не обойтись.

Все китайские модели не имеют драйверов в своих лампах. поэтому проблема здесь может быть решена только установкой драйвера. Но тут стоит понимать, что его надо еще найти такого размера, чтобы его можно было установить в светильник.

Можно попробовать поставить конденсатор.Тут помимо паяльника надо уметь считать. У каждой лампы своя. Здесь не обойтись без замеров, чтобы правильно подобрать конденсатор.

Все способы сводятся только к замене или установке нормальных драйверов. Но опять же… Это дополнительные затраты и трудозатраты. Скупой платит дважды! Поэтому не скупитесь и приобретайте. Пульсации будут, но минимум, который нас абсолютно устраивает.

Для тех, кто все-таки хочет самостоятельно убрать пульсацию (мигание, мерцание) есть хорошее подспорье – “Светодиодная лампа . как удалить рябь   Автор: Коллектив Издательство: Россия Год издания: 2015 Язык: Русский Формат: Mp4 Качество: отличное Размер: 408,20 Мб”. Вбивайте в поисковик и у вас все получится.

Как определить пульсацию (мигание, мерцание) светодиодных ламп

Один из самых простых способов определить, есть ли пульсации в вашей лампе, — это использовать видеокамеру. У современных камер в телефонах есть параметр – гашение мерцания 50 или 60 Гц.Вам нужно найти эту опцию в параметрах и включить ее. После этого, поднеся камеру к лампе, можно увидеть мерцание (ни с чем не спутать). Если картинка останется четкой – то поздравляю, мерцания в вашей лампе нет или оно незначительно.

Вы также можете легко обнаружить мерцание с помощью телефона и фотографии. Достаточно сделать фото лампы без засветки. Фото покажет вам, есть ли пульсация. Если вы видите на фото горизонтальные затемненные полосы, то вам не повезло…

Более серьезные методы – с помощью компьютера, фото, резистора мы рассматривать не будем. В сети много материала по этому вопросу. Ищите, да, смотрите.

Одним из важнейших физических факторов на каждом рабочем месте является освещение. Освещение не только дает возможность выполнять работу, но и обеспечивает уровень производительности и качества труда, травмобезопасность и состояние здоровья работающих. Контроль и оценку условий освещенности при аттестации рабочих мест проводят в соответствии с требованиями Р 2.2.2006–05 «Методические указания по гигиенической оценке факторов производственной среды и трудового процесса». Критерии и классификация условий труда» по методике, изложенной в МУ ОТ РМ 01-98/2.2.4.706-98 «Оценка освещенности рабочих мест». При этом освещение оценивают по параметрам, характеризующим как количество, так и качество света. Среди показателей качества света особое место занимает пульсация освещенности. Этот параметр световой среды неизменно вызывает вопросы.

Анализ результатов аттестации рабочих станций с персональными компьютерами показывает, что большинство из них являются «условно аттестованными» из-за несоблюдения требований по ограничению глубины пульсации света. Более того, новые осветительные установки, выполненные зачастую на импортных светильниках, имеют современный дизайн и обеспечивают достаточное количество света, зачастую не отвечающие требованиям нормативов по ограничению пульсаций. В результате внешне эффективные системы освещения не отвечают требованиям к качеству освещения и оказываются вредными с точки зрения условий труда и охраны труда.Использование четырехламповых растровых зеркальных светильников в административных зданиях также часто приводит к нарушению требований норм световой пульсации. При этом обеспечить необходимый уровень освещенности не проблема.

При высоких уровнях освещенности оценка условий освещения как вредных вызывает недоумение у работодателей: много света, откуда может быть «вредность»? Однако эту «вредность» очень четко отмечают работающие в условиях повышенной пульсации, которые, не фиксируя ее визуально, выражают нежелание работать «на люминесцентных лампах».Эта проблема не нова, и, по мнению выдающегося светоконструктора Г.М. Кнорринг, «в первые годы применения люминесцентных ламп, когда вред пульсаций недооценивался и не принимались никакие меры по их ограничению, несколько хороших систем освещения были иначе скомпрометированы именно из-за пульсаций. ”

Что такое рябь свечения? Среди показателей качества световой среды это, пожалуй, самый «коварный» параметр. Коварная пульсация светового потока заключается в том, что глаз не ощущает колебаний света, но мозг реагирует на них негативно, и человек не понимает, почему он очень устал и плохо себя чувствует.

Причиной пульсации освещения является переменный ток, питающий осветительные установки. Световой поток источников света при питании их переменным током промышленной частоты 50 Гц пульсирует с удвоенной частотой 100 Гц (см. рисунок).

Это явление наиболее характерно для газоразрядных источников света. Процесс электрического разряда в этих лампах практически безынерционный и подчиняется частоте переменного тока, в связи с чем, излучение люминофора, имеющего лишь небольшое послесвечение, зависящее от этого процесса, также неустойчиво во времени.Следует отметить, что пульсация света наблюдается и в осветительных установках с лампами накаливания, она очень незначительна при использовании мощных ламп (3-5% у ламп мощностью 300-500 Вт), но при снижении мощности до 100-60 Вт может достигать 11-18 %

Пульсация светового потока визуально не воспринимается, так как частота пульсаций 100 Гц превышает критическую частоту слияния световых мельканий. Электрофизиологические исследования показали, что пульсация отрицательно влияет на биоэлектрическую активность головного мозга, вызывая повышенную утомляемость. Это связано с изменением основной ритмической деятельности нервных элементов головного мозга, перестраиванием присущей им частоты в соответствии с частотой пульсации света.

Негативное воздействие ряби усиливается с увеличением глубины. Большинство исследователей отмечают негативное влияние световой пульсации на работоспособность человека как при длительном воздействии пульсирующего освещения, так и при кратковременных промежутках в 15-30 минут. Это определяет требования к ограничению глубины пульсации светового потока в осветительных установках.

Поскольку основным количественным параметром осветительных установок является нормируемый уровень освещенности, то в качестве критерия оценки глубины световых колебаний в осветительных установках с питанием переменным током принят коэффициент пульсаций освещенности на рабочей поверхности, характеризующий ее глубину. Он равен отношению половины максимальной разницы освещенности за период колебаний к средней освещенности за период, выраженное в процентах.

Экспериментально установлено, что негативное влияние пульсации на организм человека достаточно мало только при глубине пульсации не более 5-6% на частоте 100 Гц. При частоте света 300 Гц и более глубина пульсаций не имеет значения, так как мозг не реагирует на эту частоту.

При работе с ВДТ на электронно-лучевых трубках особенно остро встает вопрос об ограничении пульсации засветки, так как мозг человека крайне негативно реагирует на два и более одновременных, но различных по частоте и неповторяющихся ритмах световых раздражителей.Именно так обстоит дело при работе на персональном компьютере. Поэтому к осветительным установкам в помещениях с компьютерами предъявляются очень жесткие требования по пульсации света – не более 5 %.

Ограничение пульсации освещенности требуется не только в помещениях с компьютерами, но и при выполнении других видов работ, особенно работ, связанных с точностью. В этом случае следует особенно обратить внимание на комбинированную систему освещения, где пульсация должна быть ограничена не только при местном освещении (как правило, для этого используются светильники с лампами накаливания), но и вообще. Есть основания полагать, что периферическое зрение особенно чувствительно к пульсациям, поэтому общее освещение также должно соответствовать нормативным требованиям (не более 20%). На практике часто общее освещение цехов, выполненное светильниками с газоразрядными лампами высокого давления (ДРЛ, ДНаТ) без распределения по фазам сети, создает пульсацию освещенности, достигающую 80-90%.

Следует отметить, что наличие пульсаций освещенности, превышающих нормативные требования, может вызывать так называемый стробоскопический эффект, то есть явление, когда быстро движущиеся объекты прогрессивно кажутся многоконтурными.Вращающиеся объекты, в зависимости от скорости их вращения, могут как бы остановиться, изменив скорость или направление вращения. Непосредственной причиной поражения может быть искажение зрительного восприятия вращающихся, движущихся или меняющихся объектов в мерцающем свете, возникающее при движении частотных характеристик объектов и изменении частотных характеристик объекта и изменении светового потока во времени.

Достаточно хорошо разработаны меры по ограничению глубины пульсации засветки.Они изложены в любой справочной литературе по светотехнике («Справочник по светотехнике» под редакцией Ю. Б. Айзенберга, «Справочник по проектированию электроосвещения» под редакцией Г. М. Кнорринга и др.). Требование обязательной оценки коэффициента пульсации освещенности установлено в Р 2.2.2006-05 «Методические указания по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса». Критерии и классификация условий труда» и в Методических указаниях «Оценка освещенности рабочих мест».Контроль коэффициента пульсации освещенности в настоящее время осуществляется инструментально с помощью приборов.

Все отраслевые и ведомственные нормативные документы по освещению содержат нормированные значения коэффициента пульсации, и их требования следует учитывать при проектировании систем освещения (ОС). Кроме того, ГОСТ 17677-82 «Светильники. Общие технические условия» также содержит требования по ограничению пульсаций, в частности, указано, что в светильниках с кратностью двух ламп должны применяться пускорегулирующие аппараты для обеспечения сдвига фаз между токами ламп (см. 2.3 ГОСТ). И требования этого ГОСТа нужно соблюдать в обязательном порядке.

Теоретически все существующие у нас системы освещения должны обеспечивать надлежащее качество освещения. При этом технически достижима практическая реализация требований норм по ограничению глубины пульсации света: применение наиболее подходящих для данного вида работ источников света, ПРА с «расщепленной фазой», включение ламп на разных фаз сети, а при необходимости использование высокочастотных балластов.. Однако, как показывают результаты светотехнических обследований, практически все существующие осветительные установки на рабочих местах с компьютерами не обеспечивают нормируемой глубины пульсации освещения и, как правило, составляют 28-35%, а иногда достигают 41-50%.

Решения, обеспечивающие соответствие нормативным требованиям к освещению (как по количеству, так и по качеству), должны быть предусмотрены на этапе проектирования. К сожалению, уровень проектирования систем освещения в настоящее время оставляет желать лучшего. Кроме того, при аттестации светильников коэффициент пульсации освещенности не проверяется.Ситуация осложняется еще и тем, что отечественные заводы-изготовители светильников в большинстве своем не соблюдают требования ГОСТ16677-82 в части ограничения глубины пульсации света. Часто световые установки в офисах, где есть рабочие места с компьютерами, монтируют вообще без проектов, просто кому-то приглянулись светильники в соседнем учреждении, решили установить не три, а, например, четыре таких светильника – чтобы было светлее! А если не соблюдается порядок установки осветительных установок, то о каком качестве освещения может идти речь.Кстати, грамотное проектирование освещения в помещениях с компьютерами – сложная задача, иногда технические решения приходится принимать на компромиссном уровне, с этой задачей справится только опытный специалист по освещению.

Справедливости ради надо отметить, что в последнее время на освещение наконец-то стали обращать внимание. Многие работодатели намерены довести осветительные установки до состояния, соответствующего требованиям стандартов, в том числе по коэффициенту пульсации освещенности. Многие из них сталкиваются с проблемой отсутствия информации о возможности приобретения соответствующего качественного оборудования, и это в условиях, когда любой производитель ищет рынки сбыта и охотно предложит свою продукцию.

К сожалению, сегодня часто приходится реконструировать существующие вновь установленные установки для обеспечения требуемых норм пульсации света. Однако этот процесс нельзя пускать на самотек. Современный рынок светотехники наполнен как дешевой некачественной продукцией, так и продукцией высокого уровня, но дорогой.Чтобы разумно выбрать «золотую середину», не обойтись без специалистов, владеющих знаниями в области освещения.

Мы должны еще раз обратить внимание на необходимость качественного проектирования вновь создаваемых систем освещения, недопустим монтаж систем освещения без соответствующих проектов. Необходимо более ответственно подходить к процессу приемки осветительных установок в эксплуатацию, осуществлять производственный контроль в полном соответствии с требованиями нормативных документов. Должен быть решен вопрос информации: потребители должны знать, что им нужно и где это купить, а производители должны предоставлять информацию о своей продукции в полном объеме, причем в доступной и понятной для покупателей форме.

К сожалению, получить информацию о проданных светильниках очень сложно. Продавцы настаивают на наличии сертификата на светильник, на указании в паспорте светильника на его соответствие требованиям ГОСТ (как правило, это требования ГОСТ по пожарной безопасности).В паспорте нет указаний на типы установленных балластов. То есть нужно очень хорошо представлять, как задать интересующий вопрос об ограничении коэффициента пульсаций, чтобы получить адекватный ответ.

Что касается реконструкции существующих осветительных установок, то наиболее целесообразным вариантом решения этой задачи видится разработка типовых рекомендаций с привлечением компетентных специалистов – светотехников.

Мы вкратце вспомнили историю искусственного освещения, а также немного рассказали о том, какие основные параметры имеют энергосберегающие лампы вообще и светодиодные лампы в частности. Сегодня, как и было обещано, перейдем к измерениям и сравнениям (но пока без раскручивания).

Стоит ли?
В первую очередь меня волновал очевидный вопрос – все-таки так ли сказочно эффективны в реальных условиях обычные светодиодные лампы, которые можно купить в магазине? Чтобы ответить на него, я решил измерить освещенность, создаваемую в моей комнате разными лампочками, вкрученными в одну и ту же (мою) люстру.Первоначально было три двадцативаттных КЛЛ «Эра»; Для сравнения я взял три светодиодные лампы Gauss по 12 Вт (заявлено как аналог лампы накаливания на 100 Вт) и, для чистоты эксперимента, три обычные лампы накаливания на 95 Вт. Замеры проводились в центре комнаты, то есть именно там, где яркость освещения мне наиболее интересна и необходима. Скажу сразу – с точки зрения фотометрии это наверное не совсем правильно; но с точки зрения обыденной жизни такое сравнение, мне кажется, представляет главный интерес, так как оно отражает поведение лампочки не в интегрирующей сфере, а в самой обыкновенной люстре.

Измерения проводились люксометром Mastech MS6610. Стороннее освещение я исключил плотными шторами (при выключенном освещении прибор показывал ноль люкс). Поскольку световой поток люминесцентных и светодиодных ламп зависит от их температуры, значения освещенности измерялись дважды – сразу после включения и после десятиминутного прогрева (опытным путем установлено, что после десятиминутной работы освещенность меняется очень незначительно). Лампы накаливания, конечно, не нужно греть, поэтому измеряли только один раз, сразу после включения, чтобы не портить люстру, которая, если мне не изменяет память, не превышает максимум 40 Вт ( для лампы накаливания) в каждом рожке.Результаты этого эксперимента можно увидеть в таблице ниже.

Ну и понятно, что в этом тесте светодиодные лампы (по крайней мере те, что были у меня) действительно превосходят все, что сейчас можно вкрутить в обычный патрон Е27 (за исключением разве что какой-то экзотики). С лампами накаливания все понятно — я уже догадался, что результат будет не слишком впечатляющим. Интереснее сравнивать светодиодные лампы и все еще популярные КЛЛ.

Сразу видно, что за первые десять минут КЛЛ меняют яркость почти в пять раз.На практике это означает, что для бытового сценария «зашел в комнату (чулан) на две минуты, чтобы что-то найти» они подходят хуже всего — к моменту выхода на рабочий режим они, скорее всего, будут выключены. Это помимо газоразрядных ламп и частые включения так плохо переносятся, хотя, допустим, в кладовке они могут быть не такими частыми, но, тем не менее, короткими. Светодиодные лампы, наоборот, немного снижают яркость по мере нагрева — падение напряжения, а, следовательно, и мощность (при постоянном токе) на нагретом светодиоде меньше.Тем не менее, разница в яркости здесь не такая ошеломляющая, как в случае с КЛЛ (что косвенно свидетельствует о достаточно хорошем теплоотводе именно у этих ламп). Кстати, видно, что даже после прогрева разница все же в пользу светодиодов, хотя ее размеры таковы, что создаваемую ими обоими освещенность можно считать примерно равной. Однако речь идет о примерно равной освещенности, создаваемой двадцативаттной КЛЛ и двенадцативаттной светодиодной лампой — экономия электроэнергии почти в два раза больше.О лампах накаливания и речи быть не может – при многократно большей потребляемой мощности в создаваемой подсветке они проигрывают и КЛЛ, и светодиодам. К тому же, как я уже упоминал выше, в мою люстру вообще нельзя вкрутить лампы на девяносто пять ватт, так что в реальности с лампами накаливания я бы не получил и этих сотен люкс. Разумеется, это ограничение связано с нагревом.

Лампы накаливания, очевидно, уже подешевели, поэтому давайте сравним КЛЛ и светодиодные лампы обогрева.

Эти изображения также были сняты после десятиминутной прогревки.Видно, что КЛЛ нагревается до ста и более градусов, в то время как максимальная температура светодиодной лампы составляет всего около шестидесяти. То есть возможность обжечься о КЛЛ в принципе существует (белок начинает сворачиваться при восьмидесяти градусах Цельсия), а у светодиодной лампы это в принципе невозможно. Мелочь, а приятно.

Еще замеры
Итак, мы выяснили, что с точки зрения тех характеристик, которые первыми приходят в голову, светодиоды явно лучше.Время поговорить о более тонких вещах, таких как коэффициент мощности и коэффициент пульсаций. Об этих халтурах почему-то редко вспоминают, и, конечно же, они (пока?) никогда не пишутся на упаковке, а зря.

Коэффициент пульсаций — очень важный показатель. Несмотря на то, что наш мозг сознательно не обрабатывает изменения яркости с частотой более 16 – 20 Гц, эффект от них достаточно заметен. Значительные пульсации общего освещения могут привести к повышенной утомляемости, мигреням, депрессии и другим неприятным с точки зрения психики вещам.Этот показатель нормирован в СНиП 23-05-95. Таблиц разных много, но в целом из них можно сделать вывод, что коэффициент пульсации общего освещения не должен превышать 20%. Стоит упомянуть, что говорить обо всем этом имеет смысл до частоты около 300 Гц, так как тогда сама сетчатка не успевает реагировать на изменение освещенности, а значит, и раздражающий сигнал в мозг в этом случае не поступает. .

Коэффициент мощности для конечного пользователя в принципе не важен.Этот параметр показывает отношение активной мощности, потребляемой устройством, к полной мощности с учетом реактивной части, не производящей полезной работы, а, в частности, нагревающей провода. Также распространено название «косинус фи» — это все потому, что интересующая нас величина может быть введена как косинус некоторого условного угла. Максимальное, идеальное значение коэффициента мощности 1. Бытовые счетчики считают только активную мощность, это тоже написано на упаковках; для потребителя в этом смысле проблем нет.Однако если речь идет о глобальном масштабе (например, миллионный город, полностью освещенный светодиодными фонарями), низкий коэффициент мощности может создать большие проблемы для энергетиков. Поэтому его оценка — это оценка лампы в смысле яркого светодиодного будущего.

Я измерил мощность и коэффициент мощности с помощью головки muRata ACM20-2-AC1-R-C. Коэффициент пульсаций измерялся осциллографом Uni-Trend UTD2052CL, к которому была подключена следующая схема:


Кому интересно, это классический частотно-компенсированный преобразователь ток-напряжение на операционном усилителе, дополненный искусственной средней точкой . Питается, во избежание помех, от аккумулятора. Диод BPW21R — прибор фотометрического класса с характеристикой, компенсированной в соответствии с чувствительностью человеческого глаза. Документация гарантирует линейность тока в зависимости от освещенности в фотовольтаическом режиме, так что схема выдает напряжение, прямо пропорциональное освещенности фотодиода и вполне пригодное для измерения коэффициента пульсаций. Кстати, он определяется как отношение размаха пульсаций к удвоенному среднему значению.И амплитуда, и среднее значение входят в стандартные автоматические измерения любого современного цифрового осциллографа, так что с этим проблем нет — остается только удвоить и поделить. Сравнение результатов измерений этой импровизированной конструкции со значениями, предоставленными прибором ТКА-ПУЛС (Госреестр), показало расхождение измеренного коэффициента пульсации не более процента.

Итак, результаты измерений для ламп, которые были у меня под рукой:

С цоколем Е27:

С цоколем Е14:

О лампе Wolta следует рассказать отдельно На упаковке мы 900 прочитайте гордую надпись:


 “Оптимальная частота мерцания для глаз. Офигеть! Какая там частота? Может быть, они имеют в виду, что она далеко за пределами 300 Герц, регламентированных санитарными нормами? .СанПиН не работает.Что они подразумевают под оптимальностью-загадка…

Как мы видим со светодиодными лампами тут не все так радужно.Сразу выявляется очень интересный факт – похоже качество светодиодных ламп не может судить только по производителю, одни и те же бренды, вообще говоря, ставят как рекорды качества, так и антирекорды.Следует отметить, что общий вердикт, представленный в таблице, я вынес, придав большее значение коэффициенту пульсаций, чем коэффициенту мощности, по причинам, изложенным выше. Но даже коэффициент пульсаций 1% не может полностью оправдать коэффициент мощности 0,5 в случае промышленного продукта, проданного миллионными тиражами. Однако для дома лучше взять такую ​​лампу, чем изделие с единичным коэффициентом мощности и уровнем пульсаций 50%.

Конечно, лампы с коэффициентом пульсации более 20% для общего освещения категорически не подходят (в люстру из шести штук такое вкручивать нельзя). Кстати, у упомянутой мною ЦАФ “Эра” она чуть меньше 10%, а у классической лампы накаливания – около 13%.

Последние параметры, о которых стоит упомянуть вскользь: цветовая температура и индекс цветопередачи. Несмотря на то, что они формализованы, на бытовом уровне все сводится к «нравится/не нравится». Надо сказать, что все протестированные лампы в этом плане меня порадовали – ни у одной не было явного уклона в синеву или излишней желтизны, все имели приятный белый оттенок. Но это, конечно, на мой вкус, и не более того.

В следующих статьях мы, наконец, рассмотрим, что у ламп внутри, и попытаемся выяснить, какие внутренние причины делают хорошие лампы хорошими, а плохие — плохими.

Примечание:
  Выбор ламп для испытаний определяется исключительно соображениями «что было». Если (когда) появятся другие лампы – измерю и выложу.

Электроника | Бесплатный полнотекстовый | Однокаскадный драйвер светодиодного уличного фонаря с функциями плавного переключения и чередующейся коррекции коэффициента мощности

1.

Введение Благодаря последним разработкам в области зеленого освещения и энергосбережения во всем мире светодиоды (LED) характеризуются небольшими размерами и длительным сроком службы. , высокая яркость и экологичность [1,2,3].В результате светодиоды стали играть важную роль в качестве новых твердотельных источников света для внутренних и наружных энергосберегающих приложений в нашей повседневной жизни [4,5,6,7,8,9,10,11]. Уличные фонари, которые освещают дорогу и предназначены для обеспечения безопасности автомобилей, мотоциклов, велосипедистов и пешеходов в темное время суток. Традиционным источником освещения для уличного освещения являются ртутные лампы высокого давления из-за их низкой стоимости установки. Однако ртутные лампы высокого давления потребляют больше энергии и экономят меньше электроэнергии.Кроме того, газоразрядные трубки этих ламп содержат пары ртути, которые вредны и могут загрязнять окружающую среду, когда лампа разряжена. Поэтому светодиодные уличные фонари с энергосберегающими функциями начали заменять традиционные ртутные уличные фонари высокого давления [12,13]. Традиционные двухступенчатые драйверы для светодиодных уличных фонарей включают преобразователи переменного тока в постоянный с коррекцией коэффициента мощности (PFC) и преобразователи постоянного тока в постоянный, которые обеспечивают номинальное напряжение и ток для светодиодного уличного фонаря [14,15].Однако схема неэффективна и требует большего количества силовых переключателей и компонентов в обычном двухкаскадном драйвере уличного фонаря. В литературе представлены некоторые однокаскадные драйверы уличных фонарей, которые объединяют преобразователь переменного тока в постоянный с преобразователем постоянного тока [16,17,18,19,20]. На рис. 1 показан существующий однокаскадный драйвер светодиодного уличного освещения, который сочетает в себе чередующийся повышающий преобразователь с резонансным преобразователем LLC полумостового типа в однокаскадный силовой преобразователь для питания модуля светодиодного уличного освещения при напряжении сети 110В [16].Драйвер светодиодного уличного фонаря состоит из фильтра нижних частот, мостового выпрямителя (D r1 , D r2 , D r3 и D r4 ), двух конденсаторов (C in1 и C in2 ), два диода (D B1 и D B2 ), две катушки индуктивности (L 1 и L 2 ), два силовых ключа (S 1 и S 2 ), конденсатор C , включенный по постоянному току DC , резонансный конденсатор C r и дроссель L r , трансформатор T с отводом от средней точки с двумя выходными обмотками, два диода (D 1 и D 2 ), конденсатор C o и модуль светодиодного уличного освещения. Этот тип однокаскадного драйвера уличного фонаря на основе чередующегося повышающего преобразования подходит для работы при напряжении сети от 100 до 120 В в странах Америки и Азии, но выдерживает высокие уровни напряжения на конденсаторе C DC , включенном по постоянному току, когда он работает при более высоком напряжении сети из-за преобразования мощности форсированного типа, например, 220–240 В в европейских странах. Кроме того, в этой версии увеличатся напряжения на силовых ключах. Другой существующий однокаскадный драйвер светодиодов уличного освещения, который объединяет чередующийся повышающий преобразователь ККМ с последовательно-резонансным преобразователем полумостового типа, соединенным каскадом с мостовым выпрямителем, для питания модуля светодиодного уличного освещения при напряжении сети 220 В. предложен в [20], и в этом варианте возникали высоковольтные нагрузки силовых ключей за счет форсированного преобразования мощности; следовательно, уровень напряжения на шине постоянного тока увеличивается, и требуются два конденсатора, соединенных по постоянному току.

Для решения этих задач в данной статье предлагается и реализуется однокаскадный драйвер светодиодного уличного освещения, основанный на чередующемся повышающе-понижающем преобразовании с функциями коррекции коэффициента мощности и плавного переключения, который подходит для работы при высоком напряжении сети наряду с пониженными уровнями напряжения на конденсатор со связью по постоянному току и снижение нагрузки напряжения на силовые ключи из-за преобразования мощности типа buck-boost. В этой статье представлены описание и анализ режимов работы, конструктивные соображения по ключевым компонентам схемы в предлагаемом драйвере светодиодного уличного фонаря, а также экспериментальные результаты, полученные на прототипе схемы мощностью 144 Вт (36 В/4 А).

2. Вывод схемы и анализ предлагаемого однокаскадного драйвера светодиодных уличных фонарей

На рис. 2а показан исходный двухкаскадный драйвер светодиодных уличных фонарей, который состоит из повышающе-понижающего преобразователя ККМ №1 и преобразователя ККМ №2 с чередованием работа в последовательном соединении с полумостовым резонансным преобразователем LLC. Кроме того, две спаренные катушки индуктивности используются вместо однообмоточных катушек индуктивности для выполнения повышающе-понижающего преобразования. На рис. 2b показан представленный драйвер светодиодного уличного фонаря с плавным переключением и функцией чередования PFC, который интегрирует чередующийся повышающе-понижающий преобразователь PFC с полумостовым резонансным преобразователем LLC для однокаскадного преобразования мощности и включает фильтр нижних частот (L ). F и C F и C F и C F ), мостовой выпрямитель (D R1 , D R2 , D R3 и D R3 и D R4 ), Два конденсатора (C в 3 1 и C в 2 ), Две связанные индукторы (L B 1 и L B 2 ; L B4 и L B4 ), четыре диода (D B 1 , D B 2 , D B3 и D B4 ), два силовых ключа (S 1 и S 2 ), конденсатор звена постоянного тока (C DC ), резонансный конденсатор (C r ), резонансный индуктор (L r ), трансформатор с центральным отводом Т с намагничивающим индуктором L м и две выходные обмотки, два выходных диода Д 1 и Д 2 , выходной конденсатор (С или ) и светодиодный модуль уличного освещения. Кроме того, диоды Д Б 2 и Д Б 3 служат для предотвращения попадания тока на катушки индуктивности Л Б 2 и Л Б 3 9 источников сетевого напряжения . Кроме того, диоды D B 1 и D B 4 способны предотвратить возврат токов индуктивности на входные конденсаторы C в 1 и C в 2 3. Поскольку напряжение на конденсаторе C в 1 или C в 2 составляет половину напряжения сети, напряжение на шине постоянного тока и пиковый ток каждой связанной катушки индуктивности также будут равны половине.Благодаря пониженному напряжению на шине постоянного тока в предлагаемом драйвере светодиодных уличных фонарей можно использовать силовые ключи с пониженным напряжением, что выгодно для приложений с высоким напряжением в сети. На рис. 3 представлена ​​упрощенная схема предлагаемого однокаскадного драйвера светодиодов уличного освещения при анализе режимов его работы. Для описания работы предлагаемого драйвера светодиодного уличного фонаря сделаны следующие допущения.
(a)

Поскольку частота коммутации силовых выключателей намного выше, чем частота сети, синусоидальное напряжение сети можно считать постоянной величиной в каждом периоде высокочастотного переключения.

(B)
(b)

Источники напряжения V REC 1 и V REC 2 конденсаторов C в 1 и C в 2 соответственно представляют собой исправленные входные напряжения в сети.

(c)

Силовые ключи S 1 и S 2 работают взаимодополняюще, и учитываются их внутренние диоды корпуса и емкость сток-исток.

(D)
(D)

Направленные падения напряжения включения диодов (D B 1 , D B 2 , D B4 , D B4 , D 1 и D 1 2 ) опущены.

(E)
(E)

Для естественного получения PFC, связанные индукторы (L B 1 и L B 2 ; L B4 и L B4 ) предназначены для работы в прерывистых -проводниковый режим (ДКМ).

Рабочие режимы и основные формы сигнала драйвера светодиодного уличного фонаря, предложенного в этой статье, показаны на рис. 4 и рис. 5 соответственно, а анализ работы подробно описан ниже. Режим 1 (t 0 ≤ tt 1 ; на рисунке 4a): когда напряжение переключателя v DS1 уменьшается до нуля, а внутренний диод переключателя S 1 смещен в прямом направлении в интервале времени t 0 , начинается этот режим и включается силовой выключатель S 1 с нулевой коммутацией (ЗВС).Источник напряжения V REC1 заряжает связанную катушку индуктивности L B1 через диод D B1 и переключатель S 1 . Ток дросселя i LB 1 линейно возрастает от нуля и может быть определен как:

iLB1(t)=|2vAC−rmssin(2πfACt)|2LB1(t−t0)

(1)

где v AC-rms представляет среднеквадратичное значение входного напряжения сети, а f AC представляет частоту сети.

Резонансный индуктор L r и индуктор намагничивания L m подают энергию на резонансный конденсатор C r и на конденсатор постоянного тока C DC через корпусной диод переключателя S 1 , и на выход конденсатор C o и светодиодный модуль уличного освещения через трансформатор T и выходной диод D 1 .Диод D B3 смещен в прямом направлении, а связанные катушки индуктивности L B3 и L B4 подают энергию на конденсатор сток-исток переключателя S 2 через диод D B3 . Этот режим заканчивается, когда ток резонансной катушки индуктивности i Lr становится равным нулю в момент времени t 1 .

Режим 2 (t 1 ≤ tt 2 ; на рис. 4b): этот режим активируется, когда ток резонансной катушки индуктивности i Lr достигает нуля при t 1 . Источник напряжения V REC1 продолжает заряжать связанный индуктор L B1 через диод D B1 и переключатель S 1 .

Конденсаторы С DC , дроссель намагничивания L m и связанные дроссели L B3 и L B4 подают энергию на конденсатор сток-исток переключателя S 2 , резонансный дроссель L r и резонансный конденсатор C r через D B3 , а к выходному конденсатору C o и светодиодному модулю уличного освещения через трансформатор T и выходной диод D 1 . Когда ток индуктора намагничивания i L m и ток индуктора i LB4 становятся равными нулю в момент времени t 2 , этот режим заканчивается.

Режим 3 (t 2 ≤ tt 3 ; на рис. 4c): при t 2 источник напряжения V REC1 продолжает заряжать связанный индуктор L B1 через D B1 через D B1 9055 . Конденсаторы C DC обеспечивают энергией резонансный индуктор L r , резонансный конденсатор C r и намагничивающий индуктор L m через S 1 , а также выходной конденсатор C o и Модуль светодиодного уличного освещения через трансформатор T и выходной диод D 1 . Этот режим заканчивается, когда ток диода i D1 становится равным нулю в момент t 3 . Режим 4 (t 3 ≤ tt 4 ; на рис. 4d): этот режим активируется, когда i D1 равен нулю в момент t . 3 . Источник напряжения V REC1 продолжает заряжать связанный индуктор L B1 через D B1 и S 1 . Конденсатор C DC продолжает подавать энергию на катушки индуктивности L r и L m и на C r через S 1 .Выходной конденсатор C или подает питание на светодиодный модуль уличного освещения. Ток связанной катушки индуктивности i LB 1 достигает своего пикового значения при t 4 , что обозначается как i LB 1-pk (t) и определяется как:

iLB1-pk(t)=|2vAC-rmssin(2πfACt)|2LB1DTS

(2)

где T S и D — период и скважность силового ключа соответственно.

Когда переключатель S 1 выключается в момент времени t 4 , этот режим завершается.

Режим 5 (t 4 ≤ tt 5 ; на рисунке 4e): этот режим начинается, когда S 1 выключен, а i LB 1 находится на максимальном уровне при t 4 . Диод D B 2 имеет прямое смещение и связанные катушки индуктивности L B 1 и L B 2 подают энергию на конденсатор сток-исток S 53 через D . 2 . Ток связанной катушки индуктивности i LB 1 линейно убывает и может быть определен как:

iLB1(t)=VDC4LB1(t−t4)

(3)

где V DC представляет собой напряжение конденсатора звена постоянного тока.

Конденсатор C DC и конденсатор сток-исток S 2 подают энергию на катушки индуктивности L r и L m и на C r . Выходной конденсатор C или продолжает подавать питание на светодиодный модуль уличного освещения. В интервале времени t 5 напряжение v DS2 силового переключателя S 2 уменьшается до нуля; то этот режим заканчивается.

Режим 6 (t 5 ≤ tt 6 ; на рисунке 4f): Когда напряжение переключателя v DS2 уменьшается до нуля, а внутренний диод переключателя S 2 смещен в прямом направлении при t 5 , этот режим активируется, и выключатель питания S 2 включается с функцией ZVS.Источник напряжения V REC2 подает энергию на связанный дроссель L B4 через диод D B4 и ключ S 2 , а ток дросселя i LB 4 линейно возрастает от нуля. Связанные катушки индуктивности L B1 и L B2 продолжают подавать энергию на конденсатор сток-исток S 1 через D B2 , а ток катушки индуктивности i LB 1 продолжает линейно уменьшаться. Конденсатор C DC продолжает подавать энергию на катушки индуктивности L r и L m и на резонансный конденсатор C r через внутренний диод S 2 . Выходной конденсатор C или продолжает подавать питание на светодиодный модуль уличного освещения. Этот режим заканчивается, когда ток индуктора намагничивания i L m достигает своего пикового значения в момент времени t 6 . Режим 7 (t 6 ≤ tt 7 ; на рис. 4g): ток i L m находится на максимальном уровне при t 6 . Источник напряжения V REC2 продолжает подавать энергию на связанный индуктор L B4 через диод D B4 и переключатель S 2 , а i LB 4 продолжает линейно увеличиваться.Связанные катушки индуктивности L B1 и L B2 продолжают подавать энергию на конденсатор сток-исток S 1 через D B2 , а i LB 1 продолжает линейно уменьшаться. Конденсатор постоянного тока C DC подает энергию на конденсатор сток-исток S 1 по S 2 . Резонансный индуктор L r подает энергию на резонансный конденсатор C r через переключатель S 2 . Индуктор намагничивания L m подает энергию на выходной конденсатор C o и модуль светодиодного фонаря через трансформатор T и диод D 2 .Этот режим заканчивается, когда ток дросселя i L B1 уменьшается до нуля при t 7 . Режим 8 (t 7 ≤ tt 8 ; на рис. 4h): L B1 равен нулю при t 7 . Источник напряжения V REC2 продолжает подавать энергию на связанный индуктор L B4 через диод D B4 и переключатель S 2 . Связанные катушки индуктивности L B1 и L B2 продолжают подавать энергию на конденсатор сток-исток S 1 через D B2 .Конденсатор C DC со связью по постоянному току продолжает подавать энергию на конденсатор сток-исток S 1 по S 2 . Резонансный индуктор L r и индуктор намагничивания L m подают энергию на резонансный конденсатор С r через переключатель S 2 и на выходной конденсатор С o вместе с модулем светодиодного фонаря через трансформатор Т и диод Д 2 . Этот режим завершается, когда ток индуктора намагничивания i L m уменьшается до нуля при t 8 .Режим 9 (t 8 ≤ tt 9 ; на рис. 4i): этот режим начинается, когда ток индуктора намагничивания i L m равен нулю в момент t 8 . Источник напряжения V REC2 продолжает подавать энергию на связанный индуктор L B4 через диод D B4 и переключатель S 2 , а i LB 4 продолжает линейно увеличиваться. Конденсатор C DC со связью по постоянному току продолжает подавать энергию на конденсатор сток-исток S 1 по S 2 . Катушки индуктивности L r и L м продолжают подавать энергию на конденсатор С r через ключ S 2 , а на выходной конденсатор С o вместе со светодиодным модулем уличного освещения через трансформатор Т и диод D 2 . Когда ток диода i D2 уменьшается до нуля, этот режим завершается. Режим 10 (t 9 ≤ tt 10 ; на рис. 4j): этот режим активируется, когда ток i D2 равен нулю в момент t 9 . Источник напряжения V REC2 продолжает подавать энергию на связанный индуктор L B4 через D B4 и S 2 , а i LB 4 продолжает увеличиваться линейно.Конденсатор C DC со связью по постоянному току продолжает подавать энергию на конденсатор сток-исток S 1 по S 2 . Катушки индуктивности L r и L m продолжают подавать энергию на конденсатор C r через переключатель S 2 . Выходной конденсатор C или подает питание на светодиодный модуль уличного освещения. Когда S 2 выключается и i LB 4 достигает своего пикового значения в t 10 , этот режим заканчивается.Режим 11 (t 10 ≤ tt 11 ; на рисунке 4k): этот режим начинается, когда переключатель S 2 выключен, а i LB 4 находится на максимальном уровне при t 10 . Связанные дроссели L B3 и L B4 подают энергию на конденсатор сток-исток S 2 через D B3 , и ток дросселя i LB 4 линейно уменьшается. Конденсатор сток-исток S 1 и катушки индуктивности L r и L m подают энергию на конденсаторы C r и C DC .Выходной конденсатор C или по-прежнему обеспечивает питание светодиодного модуля уличного освещения. Когда напряжение переключения v DS1 уменьшается до нуля в момент t 11 , этот режим завершается, и снова начинается режим 1 для следующего периода переключения.

4. Экспериментальные результаты прототипа драйвера светодиодного уличного фонаря

Был успешно разработан и реализован прототип драйвера для питания модуля светодиодного уличного фонаря мощностью 144 Вт (36 В / 4 А) с входным напряжением сети 220 В. Таблица 1 и Таблица 2, соответственно, показывает технические характеристики и ключевые компоненты, используемые в представленном однокаскадном драйвере светодиодного уличного освещения.Кроме того, на рис. 7 показан предлагаемый драйвер светодиодного уличного фонаря с блок-схемой управления. Контроллер постоянного напряжения и постоянного тока (CV-CC) используется для измерения выходного напряжения через резисторы R VS1 и R VS2 и одновременного измерения выходного тока через резистор R CS для подачи номинального напряжения. напряжение и ток на экспериментальный светодиодный модуль уличного освещения. Выходной сигнал регулятора CV-CC подается на высоковольтный резонансный регулятор через оптрон. Два сигнала управления затвором v gs1 и v gs2 , генерируемые резонансным регулятором, регулируют выходное напряжение и ток светодиодного модуля уличного освещения, используя частотно-регулируемую схему управления. Кроме того, дроссели со связанными индуктивностями (L B1 , L B2 , L B3 и L B4 ) предназначены для работы в режиме прерывистой проводимости (DCM) для естественного формирования входного тока без использования мощности. -регулятор коррекции коэффициента с опережающим управлением.Измеренные формы токов связанных индукторов i LB 1 и i LB4 показаны на рис. 8; оба имеют чередующиеся функции и работают в DCM. На рис. 9 показаны измеренные значения напряжения ключа v DS 2 и тока ключа i DS 2 ; таким образом, ZVS произошел на силовом ключе для снижения коммутационных потерь. На рис. 10 представлены измеренные значения напряжения на ключе v DS 2 и резонансного тока дросселя i Lr . На рис. 11 представлены измеренные значения напряжения на ключе v DS 2 и тока i D2 выходного выпрямленного диода D 2 ; таким образом, на силовом диоде возникла ЗКС для уменьшения потерь проводимости. На рис. 12 показаны измеренные значения выходного напряжения V O и тока I O ; их средние значения составляют приблизительно 36 В и 4 А соответственно. Измеренные осциллограммы входного напряжения сети электроснабжения v AC и тока i AC показаны на рисунке 13, а входной ток находится в фазе с напряжением сети электроснабжения. , что приводит к высокому коэффициенту мощности.Кроме того, измеренный с помощью анализатора мощности (Tektronix PA 4000) коэффициент мощности и КПД схемы составляют 0,9684 и 89,69% соответственно. На рис. 14 показаны измеренные гармоники тока входной сети при входном напряжении сети 220 В в сравнении со стандартами Международной электротехнической комиссии (МЭК) 61000-3-2 класса C; все гармоники тока в сети соответствуют требованиям. В таблице 3 приведены измеренные пульсации выходного напряжения и пульсации тока представленного драйвера светодиодного уличного фонаря при напряжении в сети 220 В; кроме того, коэффициент пульсаций выходного напряжения (тока) получается делением размаха на среднее значение выходного напряжения (тока).Видно, что измеренные коэффициенты пульсаций напряжения и тока меньше 5% и 2% соответственно. На рис. 15 представлена ​​фотография питания светодиодного модуля уличного освещения с предлагаемым драйвером уличного освещения при входном напряжении сети 220В. Кроме того, в Таблице 4 показано сравнение существующего однокаскадного драйвера светодиодного уличного фонаря из ссылок [16, 17, 18, 19] и предложенного в этой статье. Согласно этой таблице, предлагаемый однокаскадный драйвер светодиодного уличного фонаря имеет полезную особенность пониженного перенапряжения силовых ключей, что благоприятно для работы с высокими напряжениями в сети, по сравнению с существующими однокаскадными версиями в ссылках [ 16,17,18,19].

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.