Коэффициент пульсации светодиодных ламп - важный параметр, который влияет на комфорт и здоровье. Давайте разберемся, что это такое, как определить и снизить пульсацию, и соответствует ли ваша лампа нормам. Узнаете много нового и сможете выбирать лампы осознанно.
Определение коэффициента пульсации светодиодных ламп
Коэффициент пульсации - это безразмерная величина, показывающая степень неравномерности светового потока от источника света. Для светодиодных ламп эта неравномерность обусловлена особенностями их работы.
В отличие от традиционных ламп накаливания, где свет излучается ровно, светодиод горит импульсно. Сила тока через светодиод регулируется с помощью ШИМ (широтно-импульсной модуляции). При этом светодиод периодически включается и выключается с высокой частотой.
Чем меньше скважность включения светодиода, тем меньше средняя яркость. Но в момент включения яркость максимальна, а в момент выключения минимальна. Разница между этими значениями и определяет коэффициент пульсации.
Формула расчета коэффициента пульсации
Коэффициент пульсации Кп рассчитывается по формуле:
где Imax - максимальная сила света в импульсе, Imin - минимальная (фоновая) сила света, <I> - средняя сила света.
Например, для светодиодной лампы со световым потоком в импульсе 100 лм, фоновой засветкой 10 лм и средним световым потоком 50 лм, коэффициент пульсации составит:
(100 - 10) / (50 * 2) * 100% = 80%
Сравнение с лампой накаливания
В отличие от светодиодов, у ламп накаливания нити накала практически не успевают остывать между периодами напряжения сети, поэтому коэффициент пульсации у них гораздо ниже - обычно не превышает 25%.
Нормы коэффициента пульсации по СанПиН
Согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03, коэффициент пульсации освещенности при работе с компьютером и оргтехникой не должен превышать 5%.
Для общего освещения нормы коэффициента пульсации приведены в СНиП 23-05-95:
- Для особо точных работ - не более 10%
- Для работ высокой точности - не более 15%
- Для работ средней точности - не более 20%
Таким образом, для использования в жилых и офисных помещениях коэффициент пульсации светодиодных ламп желательно не превышать 10-15%.
Методы определения пульсации светодиодных ламп
Для определения наличия пульсации у светодиодной лампы можно воспользоваться несколькими простыми методами.
С помощью смартфона
Достаточно навести камеру смартфона на работающую лампу. При наличии пульсации на экране будут видны полосы или мерцание.
Однако этот метод не позволяет точно определить численное значение коэффициента пульсации.
Карандашный тест
Возьмите обычный карандаш и быстро вращайте его вокруг оси. Если карандаш виден в виде сплошной линии - пульсации нет. Если можно различить отдельные положения карандаша - есть пульсация света.
Этот простой тест позволяет обнаружить видимую пульсацию, однако не дает количественной оценки.
Профессиональные измерения
Для точного измерения коэффициента пульсации используют специальные приборы: осциллографы, люксметры и другое оборудование. Но такие измерения доступны только в лабораториях.
Таким образом, для бытовых условий лучше всего подходят визуальные способы определения пульсации с помощью камеры и карандашного теста. Это позволит отсеять лампы с недопустимо высоким коэффициентом пульсации.
Как снизить коэффициент пульсации светодиодных ламп
Существует несколько способов уменьшить пульсацию светового потока светодиодных ламп:
- Использовать лампы с низким коэффициентом пульсации, указанным производителем в паспорте или на упаковке.
- Питать лампу от источника постоянного тока вместо переменного.
- Подключить к лампе сглаживающий фильтр на основе конденсаторов.
- Выбирать лампы с качественной электроникой и теплоотводом.
Для снижения негативного влияния пульсации на здоровье рекомендуется использовать в жилых помещениях светодиодные лампы с коэффициентом пульсации не более 10%. При покупке обращайте внимание на этот параметр.
В следующих частях статьи мы подробно рассмотрим особенности пульсации для разных типов светодиодных ламп, влияние на здоровье, рекомендации по выбору ламп с минимальной пульсацией и другие аспекты этой важной темы.
Коэффициент пульсации разных типов светодиодных ламп
Коэффициент пульсации может существенно различаться у разных типов светодиодных ламп.
Лампы с цоколем E27
У современных ламп с цоколем E27 («лампы-груши») в подавляющем большинстве случаев коэффициент пульсации не превышает 10%. Это связано с использованием качественных сглаживающих фильтров в их драйверах.
Лампы типа свеча и шар
У миниатюрных ламп типа «свеча» часто встречается высокая пульсация - до 50-80%. Причиной является использование упрощенных схем драйверов в малогабаритных корпусах.
Микролампы с цоколем G9
Из-за ограничений по размеру у большинства микроламп с цоколем G9 коэффициент пульсации превышает 60%. Такие лампы лучше использовать с постоянным напряжением.
Светодиодные светильники
В светодиодных светильниках, где используются встроенные блоки питания, пульсация чаще всего не превышает 20%. Но встречаются и модели с пульсацией 50-80%.
Таким образом, при выборе ламп для дома лучше ориентироваться на модели классической формы с цоколем E27, а также на светильники со встроенными источниками питания.
Влияние пульсации светодиодных ламп на здоровье
Пульсация светового потока светодиодных ламп может оказывать негативное влияние на здоровье человека.
Влияние на зрение
Высокая пульсация утомляет зрение, может вызывать головные боли и мигрени. При длительном воздействии возможно снижение остроты зрения.
Негативное влияние на нервную систему
Доказано, что пульсирующий свет влияет на выработку гормонов и суточные биоритмы. Это нарушает сон, снижает работоспособность и иммунитет.
Риск развития эпилепсии
У людей с предрасположенностью к эпилепсии мерцающий свет может спровоцировать приступ. Особенно опасна частота пульсации от 5 до 30 Гц.
Поэтому стоит максимально ограничить использование ламп с высоким коэффициентом пульсации.
Как проверить телефоном коэффициент пульсации светодиодных ламп ?
Наиболее доступный способ проверить пульсацию светодиодной лампы - использовать камеру современного смартфона. Для этого:
- Включите лампу и наведите на нее камеру телефона.
- На экране вы сможете увидеть полосы или мерцание, если есть пульсация света.
- Чем контрастнее полосы - тем выше пульсация.
Этот простой способ позволяет быстро определить наличие опасной пульсации и отсеять некачественные лампы.
Коэффициент пульсации светодиодных светильников
В отличие от ламп, где пульсация часто высокая, в современных светодиодных светильниках она обычно находится на безопасном уровне ниже 20%.
Это достигается за счет использования качественных блоков питания со сглаживающими фильтрами. Кроме того, в светильниках есть возможность устанавливать фильтры повышенной емкости благодаря большим габаритам.
Поэтому при выборе освещения лучше отдавать предпочтение именно светодиодным светильникам, а не отдельным лампам.
Светильник светодиодный: коэффициент пульсации 1
В настоящее время практически не встречаются светодиодные светильники с коэффициентом пульсации равным 1 (100%).
Такое значение означало бы полное отсутствие сглаживающих фильтров и крайне некачественную элементную базу. Свет от такого светильника был бы крайне некомфортен.
Современные качественные модели имеют коэффициент пульсации не выше 20%, а у лучших образцов этот показатель составляет 5-10%.
Рекомендации врачей по использованию светодиодных ламп
Врачи-офтальмологи и неврологи рекомендуют соблюдать следующие правила при использовании светодиодного освещения:
- Выбирать светильники и лампы с коэффициентом пульсации не выше 15%.
- Для работы с компьютером использовать лампы с пульсацией менее 5%.
- Не использовать лампы, у которых при визуальной проверке видна пульсация.
- Делать перерывы на 5-10 минут каждый час при работе со светодиодным освещением.
- Не читать и не заниматься точными работами при ярком светодиодном освещении.
Соблюдение этих несложных рекомендаций поможет снизить нагрузку на зрение и предотвратить негативные эффекты пульсирующего светодиодного освещения.
Клинические случаи негативного воздействия пульсирующего света
Имеются научные свидетельства негативного влияния светодиодных ламп с высокой пульсацией на самочувствие людей. Рассмотрим несколько примеров.
Головные боли и усталость глаз
У пациента Н. спустя месяц после установки новых светильников появились жалобы на головные боли и быструю утомляемость глаз в вечернее время. После замены светильников на модели с коэффициентом пульсации менее 10% жалобы исчезли.
Учащение приступов эпилепсии
У больного К. с диагнозом "Эпилепсия" после переезда в комнату со светодиодными лампами резко участились судорожные приступы в вечернее время. Причина - высокая пульсация ламп (~70%). После замены ламп приступы прекратились.
Нарушения сна и раздражительность
Пациентка З. стала отмечать трудности засыпания, частые ночные пробуждения и раздражительность после замены люстры в спальне на светодиодную. Пульсация ламп достигала 40%. После установки ламп с Кп<10% сон нормализовался.
Таким образом, имеются многочисленные свидетельства негативного влияния пульсирующего светодиодного освещения. Следует выбирать светильники с минимально возможной пульсацией.
Перспективы снижения пульсации светодиодных ламп
Современные тенденции развития светодиодного освещения позволяют прогнозировать дальнейшее снижение пульсации:
- Совершенствование сглаживающих фильтров в драйверах.
- Применение источников постоянного тока вместо переменного.
- Увеличение скважности ШИМ-импульсов.
- Использование специальных оптических рассеивателей.
В перспективе появятся доступные светодиодные лампы, у которых коэффициент пульсации будет сведен к минимуму и не будет превышать 1-3%. Это полностью исключит негативное воздействие мерцания на здоровье.
