Принцип работы светодиодного прожектора
Прожектор со светодиодами – LED-устройство для освещения территории, мощный источник света. Внутри его пластикового или железного корпуса находится лампа, подающая свет вперед. Вокруг располагаются отражатели, направляющие освещение в нужную зону. Они способны концентрировать свет особым образом, как это задумано конструкцией, в итоге он получается ярким, насыщенным.
Диодный прожектор также состоит из полупроводника и двух электродов – анода и катода. После подачи напряжения происходит разогрев полупроводника, который и излучает свет. Для качественной работы системы входящий ток проходит через выпрямитель и драйвер, которые стабилизируют электрическую волну, регулируют ее величину. В схеме присутствует блок питания, требующий для работы напряжение 12 вольт.
Низкочастотное мигание
Переменное напряжение в сети изменяет свою амплитуду в форме синусоиды с частотой 50 раз в секунду. При прохождении через светодиод лишь положительная или отрицательная полуволна буду порождать свечение матрицы.
Если моргает светодиодная лампа, возможно производитель «сильно» сэкономил на блоке питания. В самых бюджетных моделях иногда используют одномостовой (однополупериодный) выпрямитель, который преобразует переменное напряжение в требуемое постоянное.
После диодного моста часть колебаний противоположной фазы срезается, а для уменьшения пульсации в электрическую цепь включают конденсатор. При такой схеме мы отчётливо видим пульсацию света с частотой двадцать пять раз в секунду.
Если мигает светодиодный светильник во включенном состоянии и после установки в схему питания нормального выпрямительного моста, проблема в сглаживающем конденсаторе.
На максимуме амплитуды он накапливает заряд, на минимуме возвращает в нагрузку. Средняя амплитуда выходного напряжения уменьшается, но пульсация становится существенно меньше. При недостаточной вместимости его ресурса не хватает, чтобы подпитывать светодиоды, яркость которых изменяется с каждой полуволной. По санитарным нормам пульсация светового потока не должно превышать 10% от номинальной интенсивности.
Как избавиться от мигания светодиодных ламп в этих случаях?
Сделать освещение без пульсаций поможет перепайка диодного выпрямительного моста и конденсатора большей ёмкости.
Третья причина, при которой может пульсировать свет даже в самых качественных лампах – перепады напряжения в самой сети. Эффективное сетевое напряжение 310В (номинальное 220В). Нередко, особенно в вечернее время, когда жильцы включают мощную нагрузку, напряжение может проседать до 190-180 В, что приводит к миганию источников света.
Моргание лампочки при включенном переключателе
Низкое напряжение в сети – одна из причин мигания лампочки
Если выключатель находится в активном состоянии, можно выделить две причины мигания:
- Слабое напряжение. Любой источник света чувствителен к низкому напряжению. Если в светодиодной лампочке установлен качественный драйвер, стабильная работа может достигаться и при 180 В. Лампы без качественного драйвера выключаются уже при 200 В. Мерцания при напряжении ниже 220 В будут наблюдаться с разной частотой и будут прекращаться при достижении нормальных рабочих значений.
- Некачественный блок питания. Если напряжение в сети нормальное, неполадка может быть связана именно с блоком питания. Использование некачественных элементов не позволит устройству выравнивать ток и приводить значения к оптимальному уровню.
Карандашный тест мерцания
Выявить причину мерцания при включенном состоянии можно двумя способами:
- С использованием карандаша. В абсолютно темной комнате должен включаться только тестируемый светильник. Перед ним нужно быстро провести карандашом. Если за ним остается сплошной след, мерцания нет. Если же след прерывистый, пульсации присутствуют.
- Тест с камерой на смартфоне. Нужно включить лампочку и навести на нее камеру на расстоянии примерно метр. При мерцании на экране появятся темные полосы. Если мигания нет, изображение будет равномерным и одного цвета.
Светодиодная лампа мигает после включения:
- При скачках напряжения устанавливается стабилизатор. Он приводит ток к нужным параметрам и одновременно предотвращает преждевременные поломки электроприборов.
- Блок питания можно модернизировать самостоятельно. Для этого следует подобрать качественный сглаживающий конденсатор и поставить в схему.
Мигание в отключенном состоянии выключателя
Схема энергосберегающей лампы
Светильник на светодиодах оснащается электронным преобразователям и диодами, подсоединенным к его выходам. При подаче напряжения в схему возникает его преобразование в нужную величину с дальнейшей подачей к светодиодам.
Если в электросхеме не предусмотрен бестрансформаторный блок питания, импульсные помехи не устраняют, а гальваническая связь с линий отсутствует. Без электролитического конденсатора также невозможно сглаживать пульсации.
К контактам датчика подключены дополнительные цепи – подсветки, ограничения тока. При изменении положения контактной группы выключателя или реле лампа находится под напряжением постоянно. Нормально замкнутое состояние контактов способствует подаче на источник света напряжения 220 В. В нормально разомкнутом положении на нее поступает ток подсветки либо искрогасящей цепи. Они становятся причиной эффекта моргания.
Основные причины работы в нештатном режиме
Режим подсветки выключателя может стать причиной мигания светодиодной лампочки
Для запитки бытовой сети используется переменный ток. В данном случае светодиод, укомплектованный выпрямителем с фильтром, останется исправным. При накапливании напряжения наблюдается мигание.
У явления может быть и другая причина:
- Неправильная схема подсоединения. Ноль уходит на выключатель, фаза – на светильник, ноль заземлен.
- Наличие режима подсветки у выключателя.
- Близкое расположение оборудования с сильным магнитным полем – радиостанции, большой телевизора, вышки сотовой связи.
- Прокладка проводки внутри сырой стены.
- Наличие нескольких кабелей в штробе.
Мерцание из-за подсветки выключателя
Схема подключения светодиодной и неоновой подсветок
Подсветка потолочного светильника, совмещенного с индикатором яркости, провоцирует вспышки мощности диода. Для понимания причины, нужно разобраться с конструкцией устройства.
У подсветки есть резисторы и диоды, поэтому при выключении нет разрыва контактов. Резистор пропускает ток небольшой величины, накапливает его в конденсаторе. После переполнения остаточные токи поступают в осветительный прибор. Количества тока не хватает для включения, поэтому моргает лампа периодически.
Мигание из-за напряжения в сети
Частая причина неисправности – низкие параметры напряжения. Вольтажа в 220 В не хватает для качественного свечения источника со встроенным драйвером. Явление характерно для ламп, подключенных посредством диммера. Без поддержки данного параметра диммер не станет работать на полную мощность, появится мерцание. Проблему можно решить путем регулировки номинала или монтажа стабилизатора.
Без моргания будут работать только лампы, рассчитанные на номинал 180-250 В.
Наличие токовой утечки
Выпрямитель на входе драйвера выполняется как диодный мост с конденсатором фильтрации. В процессе работы на нем остается ток для зарядки. После накопления достаточного количества переизбыток начинает растекаться, вызывая вспышки. Утечка происходит и через некачественную изоляцию проводников, направленных на переключатель. Протекание малого тока приводит к мерцанию, оплавлению проводки, аварийным ситуациям.
Проблема, созданная проводкой
Плохая проводка – одна из причин мигания лампочки при выключенном включателе
Когда мигает в выключенном состоянии светодиодная лампа, проблема может состоять в качестве схемы подключения. При обустройстве осветительной линии фаза из короба подается на выключатель, ноль – на светильник. В перепутанном положении происходит непрерывная зарядка конденсатора и моргание отключенного светодиода.
При соблюдении схемы мигающая лампа сигнализирует о наведенном напряжении. Вместе с проводами осветительного прибора могут находиться другие кабели. Чтобы избавиться от явления, нужно полностью поменять проводку.
Если дом находится в сырой местности, для защиты от мерцания устанавливается УЗО.
Моргает даже без выключателя с подсветкой
А что делать если ваш выключатель без подсветки, а лампа все равно моргает? При отключенном выключателе длинный питающий провод лампы может выступать своеобразной антенной. И если рядом с ним в одной штробе проложены много параллельных проводов под напряжением, то в отключенном проводе лампочки, они начнут наводить свое электрическое поле.
В результате чего образуется потенциал, который может заряжать фильтрующий конденсатор в схеме питания люминесцентной лампы.
Что с этим делать? Все также шунтировать лампу относительно маленьким сопротивлением, конденсатором или применять методы описанные выше.
Немного об устройстве и принципе работы LED-ламп
Пока для освещения квартиры использовались лампы накаливания и галогенки, ни о каком мерцании не было и речи. Напряжение сети прикладывалось напрямую к спирали, выполняющей роль активного сопротивления нагрузки. В осветительных приборах на основе компактных люминесцентных или светодиодных лампах дело обстоит иначе, так как их устройство намного сложнее. Современные искусственные источники света содержат электронный преобразователь в виде драйвера или источника напряжения.
В светодиодных лампах низкого качества вместо драйвера внутри цоколя спрятан блок питания на базе гасящего конденсатора и диодного моста с емкостным фильтром, которые не способны препятствовать негативным внешним воздействиям сети. Как правило, по этой причине дешёвая светодиодная лампа и мерцает. Причём неприятные для глаз вспышки могут проявляться как после включения, так и после выключения.
Причины выхода из строя осветительных LED-приборов
Чтобы проще было разобраться с причинами, обобщим все данные в одной общей таблице.
| Причина поломки | Описание | Решение проблемы |
| Перепады напряжения | Такие светильники в меньшей мере подвержены поломкам из-за перепадов напряжения, однако чувствительные скачки могут «пробить» диодный мост. В результате перегорают LED-элементы. | Если скачки чувствительны, нужно установить стабилизатор напряжения, который значительно продлит срок службы светового оборудования, но и остальных бытовых приборов. |
| Неправильно подобран светильник | Отсутствие должной вентиляции влияет на драйвер. Выделяемое им тепло не отводится. В результате происходит перегрев. | Выбрать светильник с хорошей вентиляцией, которая обеспечит нужный теплообмен. |
| Ошибки монтажа | Неправильно выбранная система освещения, его подключение. Неверно высчитанное сечение электропроводки. | Здесь выходом будет разгрузить линию освещения или заменить осветительные приборы устройствами, потребляющие меньше мощности. |
| Внешний фактор | Повышенная влажность, вибрации, удары или запыленность при неправильном подборе IP. | Правильный подбор степени защиты или устранение негативных факторов. |
Мерцание при работе
Мы рассмотрели, почему могут мерцать светодиодные лампы в выключенном состоянии. Это мерцание после выключения видно невооруженным глазом и вызывает дискомфорт. Но мерцать они могут и при работе, и не ощущаются визуально. Такое мерцание приносит вред, так как воздействует на человека на подсознательном уровне. При длительном воздействии оно может стать причиной частой утомляемости, бессонницы, подавленного состояния. А самое главное, оно негативно сказывается на зрении. Почему это происходит? Все дело в том же конденсаторе фильтра. Если его емкость недостаточна, то фильтр плохо справляется со своей задачей. Часть переменного тока с удвоенной частотой сети 100 Гц добирается до светодиодов и заставляет их изменять яркость свечения с той же частотой.
Согласно Свода Правил СП 52.13330.2011, регламентирующего требования к естественному и искусственному освещению, для детских и лечебных помещений коэффициент пульсаций не должен превышать 10-20 %. Величина варьируется в зависимости от размера объектов, которые требуется рассматривать. Для остальных помещений коэффициент пульсаций не нормируется, но это еще не значит, что им нужно пренебрегать. Тем более, что у низкого качества ламп отдельных производителей он доходит до 60%! Сами же производители редко предоставляют информацию о коэффициенте пульсаций, с которым работает их продукция. Поэтому для его оценки в домашних условиях приходится проводить тесты, фиксирующие не величину, а само наличие мерцания. Первый и самый простой – так называемый «карандашный тест», основанный на эффекте стробоскопа. Включив в помещении только светильник с тестируемой лампой, быстро помашите перед ней карандашом. Если вы увидите сплошной след от карандаша, с пульсациями все в порядке. Если след от карандаша распадается на фрагменты, значит, пульсации есть. Второй способ связан с использованием фото- или видеокамеры. Можно воспользоваться мобильным телефоном. Камеру нужно навести на лампочку с расстояния около 1 метра, при наличии мерцания на дисплее вы увидите темные полосы. Если вы часто снимаете, то наверняка их не раз видели, но теперь знаете, почему так происходит. Рассмотрим, как убрать такое мерцание светодиодных ламп. Нужно поменять конденсатор фильтра на другой, имеющий большую емкость. При этом нужно подобрать конденсатор на то же рабочее напряжение и вписаться в габаритные размеры. Нужно, конечно, обладать некоторыми навыками, чтобы найти на плате драйвера этот конденсатор и иметь навыки владения паяльником. Емкость нового элемента придется подбирать экспериментально. Способ этот не является панацеей, не всегда получается полностью убрать мерцание, но попробовать можно. Еще одна из причин возникновения мерцания при работе – это использования диммеров для регулировки яркости.
Перед покупкой диммера, обязательно изучите характеристики используемых ламп: некоторые лампы могут не поддерживать диммирование
Не все светодиодные лампы могут , и не всякий диммер качественно регулирует освещенность
Поэтому перед покупкой внимательно изучите каталог производителя, обратив внимание на то, какие из выпускаемых им ламп диммируются, а какие – нет, и что за устройства рекомендуются для регулировки яркости их свечения. Вот почему мерцают в некоторых случаях светодиодные лампы
Если вы будете следовать рекомендациям, изложенным в этой статье, то избавитесь от лишних хлопот. И главное: покупайте продукцию только проверенных производителей, остерегайтесь дешевых подделок.
Светодиодная лампа
Сегодня особой популярностью пользуются светодиодные лампы. По многим параметрам и техническим характеристикам света данный тип энергосберегающих осветительных устройств занимает первое место. Поэтому такие лампочки все чаще встречаются в наших домах
Но в использовании данного источника света может возникнуть один негативный момент – мерцание в ситуации выключенного света. Именно вопросу выяснения причин появления данного визуального эффекта, а также способам его устранения будет посвящена эта статья.
Низкочастотное мерцание лампы на светодиодах
Амплитуда переменного сетевого напряжения меняется с частотой 50 раз/сек, имеет вид синусоиды. Свечение матрицы обеспечивают исключительно положительные, отрицательные полуволны, проходящие через светодиод. Если осветитель, оснащенный светодиодами, моргает, это может быть причиной существенной экономии на блоке питания самим производителем.
В недорогих моделях такого светового оборудования часто используют для его удешевления одномостовой выпрямитель, предназначенный для преобразования напряжения переменного типа в постоянное. Некоторое число колебаний срезается после диодного моста, а за счет добавления в электрическую цепь конденсатора уменьшается пульсация. Подобная схема позволяет наблюдать пульсацию светового потока с частотой 25раз/сек.
Конденсатор, как правило, накапливает заряд на амплитудном максимуме и возвращает в нагрузку на минимуме. На выходе уменьшается средняя амплитуда напряжения, значительно меньше становится пульсация. При недостаточной вместимости ресурса конденсатора не хватает для подпитки светодиодных элементов, у которых яркость с каждой полуволной изменяется. Пульсация потока света согласно санитарным нормам не должна быть более 10-ти процентов номинальной интенсивности.
Мерцание при включенном выключателе
В процессе поиска ответов на вопрос, почему включенные светодиодные лампы мерцают, необходимо учесть, что причин несколько:
- неисправное пусковое устройство;
- низкое напряжение/перепады напряжения;
- низкое качество LED-лампы;
- малая емкость сглаживающего конденсатора.
Если энергосберегающие лампочки загорелись после запуска, сразу моргают и тухнут, причина в пусковом устройстве. Чаще всего требуется замена пускового устройства или люстры.
Слишком низкое напряжение в электросети
При мерцании после того, как светильник полностью загорается, нужно определить одну из нескольких причин. Чтобы определить уровень напряжения, его необходимо периодически измерять. При показателе ниже 5% и скачках, необходимо обратиться в энергетическое предприятие. Если никакие меры не принимаются, существует другой вариант – установка стабилизатора на весь дом.
Исправить ситуацию так же можно, если купить лампочки с высококачественным драйвером и оснастить систему освещения диммером. При его включении не на всю мощность освещение будет моргать. Только после поворота ручки до номинального значения LED-лампа будет работать нормально.
Иногда случается, что мерцание прекращается, если используются лампочки, предназначенные для работы при напряжении 180-250 В.
Отдельное внимание необходимо уделить системам освещения, работающим от блока питания 12 В. Включенный светодиод начинает моргать, если недостаточно мощности. Подобные ситуации случаются при замене галогеновых лампочек светодиодными, соединенными параллельно
Отвечая на вопрос, что делать, можно сказать одно – купить другой блок питания
Подобные ситуации случаются при замене галогеновых лампочек светодиодными, соединенными параллельно. Отвечая на вопрос, что делать, можно сказать одно – купить другой блок питания.
Низкокачественная лампочка
Дешевая LED-лампа, укомплектованная блокам питания без резистора, мигает не только выключенная, но и после того, как включается. Единственный вариант – покупать лампочки с КП (коэффициентом пульсации), установленным СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03.
Малая емкость сглаживающего конденсатора
Конденсатор – это фильтр тока. Полный заряд зависит от емкости. Для ее расчета, исходя из нагрузки и входного/выходного напряжения, можно использовать онлайн калькуляторы. Если емкости недостаточно, на контакты LED-лампы попадает переменный ток, яркость свечения увеличивается, человеческий глаз воспринимает это как мерцание.
Теоретически улучшить эксплуатационные характеристики можно, на практике это удается не всегда. Нужно вскрыть цоколь, выпаять конденсатор и припаять новый. При выборе необходимо учесть размеры — новая деталь должна помещаться в цоколь. Желательно так же просверлить несколько отверстий для отвода избытка тепла.
