Уменьшение стробирования светодиодных бытовых лампочек

11

Я недавно купил несколько светодиодных лампочек. Во многом они великолепны - действительно маломощные и яркие.

Однако одна проблема (которая была очевидна с обоими типами лампочек, которые я купил) - это стробирующий эффект.

Это не сразу очевидно, пока что-то не движется на свету (например, машет рукой перед ним), и люди жаловались, что это беспокоит их глаза.

Я полагаю, что это происходит потому, что светодиоды реагируют так быстро, что колебание 50 Гц сетевого питания заметно.

Мой вопрос - что (если что-нибудь) можно сделать, чтобы уменьшить это? Существуют ли более дорогие светодиодные лампы, которые не имеют этой проблемы?

UpTheCreek
источник
Можете ли вы снабдить их постоянным током?
эндолит
@endolith - к сожалению, нет
UpTheCreek

Ответы:

20

Какой марки лампочки?
Я ожидаю, что лампочки Philips будут в порядке, Osram и тому подобное, вероятно, будет в порядке. Если бренд неясен, углы, вероятно, обрезаны.


Резюме:

  • Вероятно, вызвано 2-кратным мерцанием частоты сети от полугладкого двухполупериодного выпрямленного переменного тока.

  • Возьмите их обратно как «непригодных для продажи», если можете.

  • Если вам нужно сохранить их, рассмотрите возможность добавления большего сглаживания к выпрямленному AC = рифленому «DC». Это может вызвать проблемы или может решить проблему. Увидеть ниже.

Некоторые люди более восприимчивы к стробоскопическим эффектам, чем другие. Что касается данных в реальном мире, то я, как правило, относительно не замечаю «легкого» мерцания и стробирования в электронных лампах различного рода и вполне могу мириться с мерцанием, в то время как один из моих братьев совершенно не переносит болезни.

Мерцание может иметь частоту 120 Гц (при 60 Гц от сети) и 100 Гц (при 50 Гц от сети). Напряжение сети падает до нуля дважды за цикл в точках «пересечения нуля». Лампы накаливания имеют достаточно длинные тепловые постоянные времени в своих филаментах, так что свет не полностью падает до нуля в низких точках - во многих случаях далеко от него - эффект в некоторой степени зависит от мощности и напряжения. Мерцание в лампе накаливания уменьшается с увеличением мощности и уменьшением напряжения (так как оба эффекта приводят к более толстым нитям накала).

Светодиоды обладают свойством того, чтобы яркость точно следовала за током. Временные константы люминофоров не превышают микросекунды, и сами светодиоды могут быть «хорошими» для сотен МГц. Если вы подадите на светодиод двухполупериодный несглаженный постоянный ток, он будет мигать примерно полусинусоидально при 2-кратной частоте сети. Я могу с интересом отметить эффект, в то время как мой брат может быть сильно болен.

«Очевидным» выбором является сглаживание напряжения постоянного тока, но требуемые размеры конденсаторов быстро становятся дорогими. Если люди скупятся и если у них нет качественного этоса, то углы будут срезаны. Одно из используемых решений - это «концевая схема», в которой два или 3 конденсатора находятся на плечах друг друга для зарядки при высоком напряжении переменного тока, а затем использует переключение хитрых диодов, чтобы расположить их параллельно при падении напряжения. Это может позволить снизить стоимость конденсатора, но «нет конденсатора» дешевле, чем «некоторый конденсатор», и некоторые разработчики исключат все, что могут.

Может быть возможно открыть лампочку, найти самый большой конденсатор или конденсаторы и просто увеличить их. Новый колпачок может быть параллельно и установлен снаружи. Значения напряжения должны быть такими же хорошими, а температура, вероятно, должна быть такой же хорошей, 105 ° C, хорошая, 85 ° C, может быть). В зависимости от схемы это МОЖЕТ решить проблему или МОЖЕТ заставить лампочку вскинуть руки в ужасе и испустить волшебный дым. (Возможно, даже волшебный огонь.)

Как всегда ОСНОВНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ МОГУТ УБИТЬ.

Конденсаторы могут удерживать заряд в течение длительного времени после отключения питания.


Второй эффект, который, кажется, усугубляет первый, заключается в том, что люминесцентные лампы, которые, вероятно, есть у вас, имеют очень пиковые и прерывистые спектры излучения по сравнению с лампами накаливания или даже с лампами дневного света.

Ниже приведен спектральный график излучения белого светодиода Nichia. Я нахожу белый свет именно этого светодиода более чем приятным. Сильный пик около 440 нм - это синий свет от самого светодиода, а меньший пик около 550 нм - это желтый свет, излучаемый люминофором (который поглощает часть синего света и «преобразует» его в желтый). Свет имеет цветовую температуру около 6000 ° К - дневной свет белый или аналогичный. «Теплые белые» светодиоды имеют гораздо больший желтый пик и более низкий синий пик.

НО оба цвета светодиодного света весьма огорчают значительное меньшинство людей, которые находят отсутствие "непрерывных" спектров, как видно из лампы накаливания, очень странным. Объедините это с мерцанием, и у вас будет световая катастрофа.

Nichia белые светодиодные спектры

Сочетая эффекты мерцания и спектра, вполне вероятно, что вы приобрели лампочку, которая была «достаточно хороша для достаточного количества людей», чтобы ее можно было выбросить в дикое НО, но не прошло тест «работает почти для всех потребителей».

Вероятно, вы ничего не можете сделать, кроме как перейти на лампу лучшего дизайна.

Рассел МакМахон
источник
1
+1 - очень поучительно, я думал, что вы дадите хороший ответ на этот вопрос :-)
Оли Глейзер
Было несколько луковиц Филипса, которые являются дерьмом. youtube.com/user/electronupdate/featured действительно тщательно анализирует светодиодные лампы на YouTube. Я бы сказал, что в этот момент это дерьмовый удар по скорости стробирования купленных лампочек.
Коннор Вольф
4

Возможно, это из-за 50 Гц сети, но в этом случае продукт плохо спроектирован. Для начала он должен быть 100 Гц из-за двухполупериодного выпрямления. Это, наверное, хорошо. Во-вторых, выпрямленное напряжение должно быть сглажено конденсатором , чтобы вы не видели помехи 50/100 Гц. Поэтому добавление этого конденсатора возможно.
Чтобы дать более подробный совет, нам нужно больше информации о внутренностях и работе продукта. Например, он затемняемый. В этом случае он, вероятно, управляется ШИМ, возможно, на слишком низкой частоте.

stevenvh
источник
Если это ШИМ-контроль, вы все равно можете использовать конденсатор, чтобы остановить стробоскоп.
RMAAlmeida
@stevenvh: Понятно, спасибо. Я не знаю, являются ли они затемненными - у нас нет никаких диммеров в доме. Если не считать вскрытия корпуса, я не думаю, что смогу предоставить больше информации, к сожалению.
UpTheCreek,
@UpTheCreek - Под «диммируемым» я подразумевал внутренний диммер, которого, очевидно, нет. Если бы он имел встроенный диммер, он почти наверняка использовал бы ШИМ для димминга.
Стивенв
@stevenvh - ну правильно, так правильно - без внутреннего диммера. Я предположил, что вы спрашивали, правильно ли он работал с диммерными переключателями.
UpTheCreek,
4

Я заменяю сглаживающие конденсаторы 1uF / 400V (сумасшедшая китайская идея) на 10uF / 400V в дешевых «кукурузных» светодиодных лампах на 230V. Это все еще подходит и значительно уменьшает стробирующий эффект.

LeszekJ
источник
2

Я понятия не имею, ищет ли владелец нити бренды / модели лампочек, которые являются "свободными от вспышек". Если да, то вот что я наткнулся до сих пор.

Я тоже чувствую, что этот светодиод мерцает. Один способ, который я нашел весьма эффективным для определения степени стробоскопического эффекта светодиодной лампы, - это поместить камеру смартфона очень близко к лампе и посмотреть на экран камеры. Если лампочка мигает, камера покажет толстые движущиеся черные полосы по всему экрану. Поэкспериментируйте сами и попробуйте использовать это для проверки на стробирование перед покупкой.

Используя этот метод, я обнаружил, что Megaman LG2311 является единственным светодиодным светильником, который не мерцает (примечание: я живу в Гонконге). Интересно, что некоторые другие модели из той же серии Megaman подвержены этой проблеме ...

seemebreakthis
источник
1

Определенно поднимите электролитический конденсатор в кукурузной колбе после выпрямительного моста (до 20-100 мкФ при 450 В ), также убедитесь, что после него последовательно установлен резистор со светодиодами, который падает на несколько вольт (который рассеивает ~ 5% мощности лампы ), это еще больше уменьшит стробоскопический эффект, не позволяя конденсатору одновременно сбросить всю полезную нагрузку на светодиоды. (Синус-светодиоды имеют очень небольшое активное сопротивление после достижения прямого напряжения).

Подобный мод исправит мерцание подсветки ШИМ , но там нужны два резистора (до и после конденсатора).

Предполагая, что у лампы есть конденсатор, ограничивающий последовательный ток (оранжевый полиэстер) - сохраняйте его емкость такой же, но в этом случае большие фильтрующие колпачки обеспечивают хороший эффект постепенного исчезновения. Этот мод был успешно сделан с 10W (китайскими единицами), 5W настоящей китайской лампой 120led от ebay, установленной в коридоре.

отметка
источник
Интересно, спасибо. Удалось ли вам на практике использовать эту технику для уменьшения мерцания подсветки экрана на практике? Было бы замечательно, если бы это работало (у меня есть несколько дисплеев, которые довольно мерцают при низких уровнях подсветки).
UpTheCreek