Identyfikacja i naprawienie problemów z migotaniem LED

Być może zauważyłeś pionowe linie w zdjęciach aparatu na smartfony, doświadczając strobingu w poruszających się przedmiotach lub byłeś świadomy zagrożeń dla zdrowia związanych z migotaniem LED.
Możesz mieć bystre umiejętności obserwacyjne, które pozwalają wizualnie postrzegać efekty stroboskopowe, szczególnie w odniesieniu do ruchomych obiektów.
Ten artykuł wyjaśni metody oceny poziomów migotaniaOświetlenie LEDoraz odpowiednie dostępne działania naprawcze.
Etiologia migotania i oceny LED
LED Flicker zasadniczo wynika z szybkiej naprzemienności LED między stanami włączonymi i poza nimi. Pomimo tego, że jest zaprojektowany do migotania w niezauważalnym tempie, pewne wrażliwe osoby i zastosowania mogą w niektórych przypadkach znaleźć intensywność migotaniaPROWADZONYsystemy są przytłaczające i niebezpieczne.

Ocena migotania

Najbardziej naukową precyzyjną metodą oceny wielkości i intensywności migotania jest zastosowanie wyspecjalizowanych instrumentów, takich jak oscyloskop lub miernik światła. Ponieważ ceny zakupów rozpoczynają się od kilkuset dolarów za jednostkę testową, jest to najwyraźniej niepraktyczne dla większości konsumentów martwiąc się o migotanieżarówki.
Proponujemy szybką i wydajną metodę oceny migotania za pomocą zwykłego iPhone'a i jego zintegrowanej aplikacji aparatu.
Otwórz aplikację aparatu i przesuń dwa razy, aby aktywować tryb wideo „SLO-MO”. Następnie skieruj kamerę w kierunku określonego źródła światła i zainicjuj nagrywanie. Przestań nagrywać po sekundach 2-3 i jesteś skończony!
Teraz skrupulatnie obserwuj film, który właśnie nagrałeś. Znaczący migotanie w źródle światła objawia się jako wyraźny migotanie lub powtarzające się miganie w filmie w zwolnionym tempie. W przypadku braku migotania źródło światła powinno wykazywać stabilność i konsekwentnie emitować jednolite poziomy światła w całej filmie zwolnionym temperaturze.
Ostatnie postępy w oprogramowaniu smartfonów skutecznie wyeliminowały ciemne linie, które wcześniej pojawiły się na zdjęciach. Ten nowy przełom pomaga w fotografii, ale zmniejsza jego skuteczność w diagnozowaniu migotania.

Skąd pochodzi migotanie?

Migotanie w diody LED może pochodzić z dwóch źródeł: AC Power lub PWM. Zidentyfikowanie źródła migotania ma kluczowe znaczenie dla skutecznego rozwiązania.
Początą przyczyną jest nieodłączna fluktuacja naprzemiennej prądu elektrycznego. Prąd naprzemiennie, jak wskazuje nomenklatura, oscyluje między dodatnim i ujemnym napięciem/prądem w sinusoidalnym przebiegu z częstotliwością 50-60 Hertz. Napięcie wejściowe prądu przemiennego o mocy 120 V odnosi się do poziomu średniej kwadratowej (RMS); W rzeczywistości może się różnić między -170 v i 170 V.
Urządzenia LEDsą wewnętrznie zbudowane dla wejścia prądu stałego (DC), czyniąc przemiennym prądem (AC) zasadniczo niezgodnym. W konsekwencji składniki elektryczne są wymagane do „naprawienia” i ustabilizowania zmiennego sygnału prądu przemiennego.
System LED może działać z podstawowym prostym wejściem prądu przemiennego, ale krótko zatrzyma lub znacznie zmniejszy swój wyjście światła w każdej z dwóch „dolin” zachodzących w każdym cyklu.Żarówka LEDmoże oscylować między stanami włączania i wyłączania przy częstotliwości 100-120 razy na sekundę.
 

Jakie środki można podjąć, aby rozwiązać problemPROWADZONYProblem migoczący?

Podkreśliliśmy konieczność zidentyfikowania źródła migotania (zasilanie prądu przemiennego lub PWM) w celu ustalenia, które komponenty systemu oświetlenia wymagają aktualizacji lub wymiany.
Jeśli migotanie pochodzi z żarówki LED, konieczne jest zastąpienie jej nowej żarówki zaprojektowanej w celu naprawienia zasilania prądu przemiennego i przekształcenia jej w prawdziwie stały prąd prądu stałego do działania diod LED. Podczas szukaniaŻarówka LED, konkretnie zidentyfikuj osoby oznaczone jako „wolne od migotania” i zbadaj ich migotanie:
Procent migotania - procentowy metryka, która kwantyfikuje względną rozbieżność między maksymalnym i minimalnym poziomem jasności (amplituda) podczas cyklu migotania. Żarówka żarowa zazwyczaj wykazuje szybkość migotania wynoszącą 10% -20% ze względu na ciepło zatrzymujące włókno podczas koryta sygnału AC.
Wskaźnik migotania - metryka, która kwantyfikuje intensywność i czas trwania, w którym dioda LED wytwarza światło przekraczające średnią moc wyjściową w całym cyklu migotania. Żarówka żarowa posiada indeks migotania 0. 04.
Częstotliwość migotania - częstotliwość, w której cykl migotania powraca co sekundę, określony ilościowo w Hertz (Hz). Większość żarówek LED działa na częstotliwości 100-120 Hz, odpowiadając częstotliwości sygnału AC. W przypadku żarówek z podwyższonymi częstotliwościami wpływ porównywalnego procentu migotania i wartości wskaźnika migotania byłby zmniejszony z powodu ich przyspieszonego czasów przełączania.
Większość żarówek LED migoczy z częstotliwością 100-120 Hz. Przy tej częstotliwości IEEE 1789 doradza bezpieczny procent migotania (niskiego ryzyka) 8%, z 3% wymaganymi do całkowicie wyeliminowania efektów migotania.
Jeśli migotanie pochodzi z ściemniacza lub kontrolera PWM, konieczne będzie wymiana urządzenia ściemniacza PWM. Pozytywny aspekt polega na tym, że migotanie prawdopodobnie nie można przypisaćPaski LEDlub inne komponenty, stąd wydatki wymiany będą ograniczone do ściemniacza/kontrolera PWM.
Jedynym znaczącym parametrem migotania PWM jest jego częstotliwość, ponieważ zwykle wykazuje 100% migotanie. Dlatego, szukając rozwiązania PWM bez migotania, upewnij się, że istnieje określony ocena częstotliwości. W przypadku całkowicie wolnego od migotania rozwiązania PWM doradzamy częstotliwość PWM 25 kHz (25, 000 Hz) lub większa.
Standardy takie jak IEEE 1789 określają, że źródła światła PWM działające przy 3 000 HZ skutecznie eliminują efekty migotania. Jedną z zalet podniesienia częstotliwości powyżej 20 kHz jest eliminacja zauważalnych brzęczących lub jęczących dźwięków z urządzeń zasilających. Audabialny zakres częstotliwości zwykle osiąga szczyt w 20, 000 Hz dla większości osób; Zatem określenie częstotliwości 25 000 Hz może złagodzić ryzyko drażniących brzęczących lub jęczących dźwięków, co może być szczególnie kłopotliwe dla osób o podwyższonej wrażliwości lub w środowiskach wrażliwych na dźwięk, takich jak studia nagrań.