Мерцание светодиодных ламп чаще всего связывают с низким качеством продукции китайского производства. Дискомфорт от этого явления очевиден – утомляются глаза, возникает чувство рези и усталости, долгое нахождение в помещении с мигающими лампами невозможно. Разберемся с чем связано это явление, — виновато низкое качество или физические процессы, на которых основано свечение LED-ламп.
Устройство LED-ламп
Если сравнивать устройство с простой лампой накаливания, то оно значительно усложнено. Лампе накаливания электрический ток напрямую через цоколь подавался на спираль. Происходило ее накаливание, и как результат – свечение. Приборы с использованием световых диодов или люминесцентных элементов значительно сложнее – в них дополнительно устанавливаются регуляторы напряжения или, так называемые, драйверы.
После того, как пользователь нажал на выключатель, ток подается к драйверу, смонтированному между цоколем и элементами свечения. Напряжение преобразуется из переменного в постоянное и подается на группу светодиодов, которые соединены последовательно. Специфика работы диодов, основана на постепенном затухании и увеличении напряжения, не позволяет им вспыхнуть одномоментно. Поэтому светодиодные лампы «разгораются» — за 3-5 секунд после включения, отдавая максимум света.
Драйверы, кроме подачи напряжения, являются фильтрами. Они гасят индукционный шум, который может стать причиной нестабильного свечения и моргания.
Важно! Использование последовательно соединенных диодов позволило обеспечивать современные люстры пультами дистанционного включения и смены режимов свечения.
В Led-лампах с низкой стоимостью вместо драйвера устанавливают диодный мост из двух последовательных диодов и блок питания. Блок питания может только трансформировать напряжение, но не может отфильтровать его. Как правило, это и является основной причиной мерцания ламп не только при работе, но и в момент включения/отключения.
Важно! Крайне нежелательно приобретать лампы неизвестных производителей за низкую стоимость. Это может быть чревато не только мерцанием при работе, но и повреждением всей электропроводки частного дома или квартиры. Лампы, не рассчитанные на мощность электропотребления, конкретного дома или квартиры, может дать «пробой» на автомат отключения.
Мерцание дешевых ламп
Такое явление очень часто возникает, но оно не означает полную потерю работоспособности лампы. В большинстве случаев устранение неисправности прекращает мерцание ламп и их можно дальше эксплуатировать.
Если видимых поломок нет, то лампа испытывает на себе негативное воздействие напряжения из сети. Оно может быть постоянным или цикличным, что однозначно приведет к световому морганию ламп. Если воздействие устранить, то качество свечения значительно улучшится. Не будут возникать рецидивы.
Важно! Лучше всего не устранять причины, а исключить их возникновение. К одному из способов относится покупка дорогих LED-ламп. Может показаться, что это нецелесообразно экономически, но покупка дорогих и более долговечных приспособлений окажется значительно дешевле, чем регулярная покупка дешевых устройств.
Следует также отметить, что осветительные приборы за низкую цену имеют ряд предрасположенностей и «болезней», связанных с низким напряжением и периодическим возникновением световой пульсации.
Как уже было сказано, основной составляющей частью ламп являются – драйверы. Большинство поломок связаны с его устройством. Необходимо разобраться в устройстве и параметрах драйверов и их основной функции. Задачи для драйвера:
- Преобразование и стабилизация напряжения, которое порционно подается светодиодам.
- Фильтрация заряженных частиц, исключающая пульсацию при включенном/выключенном источнике света.
- Рациональная подача электрического тока к диоду, то есть экономия электроэнергии.
Драйвера устанавливаются только в качественных и дорогих лампах Европейского производства, есть небольшой сегмент отечественных ламп. В дешевые лампы «made in China» драйер не устанавливается, вместо него – блок питания и нестабильный диодный мост, а в нем – емкостной фильтр и конденсатор для гашения импульсного напряжения.
Устройство китайской лампочки может обеспечить свет без мерцания только в том случае, если поток заряженных частиц – идеален.
Рабочий цикл осветительного прибора на светодиодах китайского исполнения:
- Переменный ток подается на диодный мост, который преобразует его постоянный и задает ему необходимую частоту.
- Для того чтобы стабилизировать ток, он подается на емкостной фильтр, а после на конденсатор, где заряд повышается до значений, который способен воспринять светодиод. Окончательная «подготовка» тока для лампы происходит здесь.
- Электрический ток с необходимыми параметрами передается к элементам свечения.
Если параметры тока неидеальны, то компоненты дешевых ламп не справятся с пульсирующей частотой напряжения. Как следствие – возникнут мерцания света. Признаки интересны тем, что их проявление может быть замечены при выключенном осветительном приборе.
Далее рассмотрим все особенности и признаки нештатной работы световых ламп.
Если включатель выключен
Даже, если лампа выключена, электрический ток все равно может попадать на фильтрующий конденсатор. Именно эта причина и вызывает моргание LED в выключенном положении.
Специфика работы конденсатора не только в увеличении или подготовке заряда, но и в его накоплении. Конденсатор накапливает заряд, а после заполнения емкости, заряд выходит на схему включения. Заряд недостаточен для длительного свечения, но вполне достаточен дл кратковременной пульсации или одиночной вспышки.
После происходит новое накопление заряда и новая вспышка. Такой цикл повторяется бесконечно о устранения причины.
Причины, при которых возникает нештатная работа
Цикличность возникновения вспышек может быть разной, она напрямую зависит от качества тока и качества составных частей дешевой лампы.
Важно! Составные части и электрический ток могут быть совокупной причиной. Устранение неисправностей возможно в ряде случаев. Следует отметить, что замена некачественных лам на более дорогие – не всегда решает проблему мерцания.
Если в люстре или светильнике из нескольких лампочек мерцает одна или две, то причиной могут быть следующие функции и параметры:
- Индикаторная подсветка на включателе.
- Дополнительное (наведенное) напряжение.
- Утечка тока.
С каждой из причин необходимо разобраться по отдельности, так как каждой присуща своя специфика и методы устранения.
Индикаторная подсветка на включателе
Для того чтобы легко найти включатель света в темноте, часто производители оснащают поверхности кнопок небольшим световым индикатором. На него подается небольшая порция напряжения и он имеет свечение.
Из-за того, что индикатор подключен не последовательно, а параллельно самому включателю. Это может стать причиной мерцания основного освещения. Этот процесс возникает потому что, весь ток при включенном приборе освещение подается на светодиоды – лампочка индикатора при этом гаснет. Когда свет выключен — загорается лампочка индикатора, потребляя электрический заряд.
В случае неисправности или неправильном подключении малое количество тока от индикатора может попадать к конденсатору. Там заряд накапливается, повышается и передается на схему подключения.
Важно! Данная причина является самой распространенной, если ее не связывать с самим устройством лампочки. Смена выключателя на модель без индикатора полностью решит проблему.
Помехи наведенного напряжение
Многоквартирные дома, которые строились в середине 70-х годов эксплуатируются до сих пор. Их отличает одна не очень хорошая особенность – через одножильный кабель запутываются множество потребителей в одной квартире. Это вызвано требованием экономии кабеля.
Важно! Когда закладывались многоквартирные дома, те же «хрущевки» или «саратовки» не было такого сложного электропотребления, как например – персональные компьютеры, ноутбуки и освещение на основе светодиодных проводников. Поэтому система проводки была примитивной – одножильный кабель и общая разводка.
Если в один кабельный канал в стенах квартиры уложено несколько кабелей, то они тоже могут «наводить» напряжение друг на друга. Помехи незначительны для воздействия на электроприборы с большим потреблением тока, например, на телевизоры или бытовые приборы. Но заряд вполне достаточен для периодического вспыхивания осветительных устройств.
Негативный фактор не приведет к возникновению неисправностей, но при наведенном напряжении замена световых LED-лампочек не приведет к устранению вспышек. Они будут возникать до тех пор, пока не будет заменена проводка.
Утечка тока
Утечки тока опасны не только тем, что могут испортить электрические приборы, но и возникновением пожароопасного фактора. Это связано со спецификой причин утечек тока.
К ним относят следующие проявления:
- Низкое качество или ошибки во время монтажа электрической аппаратуры – трансформатора, кабелей, выпрямителей, разводок и т.п.
- Повреждение внешнего слоя изоляции, его отсутствие.
- Плохой контакт между проводниками.
Если проводка и электрическая аппаратура смонтировано с низким качеством выполнения работ, то при выключении потребителя ток все равно может поступать на электроприборы. Типичная проблема, когда приборы работают при выключенном «размыкателе».
Важно! То же самое проявление может возникать, если перепутаны «ноль» и «фаза».
Изоляционный слой может быть поврежден при монтаже. Если изолятор низкого качества, например, полимерная изолента, — то со временем ее структура тоже может разрушаться. Особенно, если изолятор проложен по холодным, промерзающим, участкам.
Плохой контакт между проводниками возникает чаще всего из-за окисления поверхностей. В этом случае контакт будет прерывистым, в момент возникновения «замыкания», светодиодные лампочки будут вспыхивать и затухать при «размыкании».
Устранение мерцания и вспышек
Характерные причины возникновения этого проявления озвучены, также существуют разнообразные способы устранения:
- Если пульсация возникает из-за индикаторной подсветки на кнопке включения, то самым простым способом устранения является размыкание цепи между индикатором и включателем. Можно также заменить включатель целиком.
Размыкание цепи между индикатором и включателем не повлияет на качество света, но может удалить назойливые вспышки и периодическое затухание. Следует также упомянуть, что индикаторы с неоновой подсветкой практически не оказывают влияние на LED-устройства. Для тех, кто хочет сохранить функциональность индикатора в темной комнате для быстрого поиска включателя, лучше выбирать неоновую подсветку.
- Если в люстре или светильнике установлена группа LED-ламп, то вместо одной можно установить простую «лампочку Ильича» со спиралью накаливания. Она будет работать в качестве конденсатора и «токосъемника» для более чувствительный светодиодных устройств.
Это может негативно сказаться на эстетике и немного изменить качество светового фона. Но в сущности, это малозначительно.
- Если между диодным мостом и фильтрующим конденсатором установить небольшой резистант в 30-50 Ом, то мерцание и периодические вспышки прекратятся. Заряд будет нагревать резистант и рассеиваться перед входом в конденсатор.
Важно! Необходимо качественно заизолировать контакты. Категорически запрещается изготавливать резистант самостяотельно, лучше всего прибрести его в специальных магазинах электроники.
- Наведенное напряжение устраняется способами, которые перечислены выше. Если это не приводит к успеху, то необходимо менять электрический кабель и элементы электроаппаратуры. Если несколько кабелей уложены в одной штробе или канале, нужно изолировать их друг от друга дополнительно.
Три способа визуальной проверки частотности мерцания
Лампочки мигают со следующими характеристиками пульсации:
- Низкая частота затухания и свечения. Наиболее вредное проявление для человеческих глаз.
- Высокая частота пульсации. Малозаметна глазом, но также вредна.
Важно! Оценка частоты выполняется оценкой стробоскопического эффекта свечения.
Первый способ
Оценочный и приблизительный метод характеристик пульсации заключается в следующем: необходимо взять простую шариковую ручку и достать из нее стержень. Стержень помещается вертикально перед глазами и быстро двигается влево-вправо.
Глаз, имея помеху перед фокальной плоскостью, станет более четко улавливать помехи. Помехами в данном случае будут колебания света при работе светодиодной лампы. Чем больше дискомфорт для глаза, тем ниже частота пульсации.
Второй способ визуальной оценки
Для того чтобы более качественно оценить уровень пульсации, нужно воспользоваться фотокамерой на смартфоне.
Специфика фотокамер в телефонах и смартфонах такова, что возможно «улавливание» частотных сигналов от светодиодов. Достаточно просто навести камеру на источник света и оценить уровень пульсации и ее воздействия на зрение.
Третий способ: определение коэффициента пульсаций
Два способа, которые перечислены выше, имеют приблизительный уровень оценки. Но есть способ конкретно определить коэффициент пульсации через величину колебаний и амплитуду затухания и увеличения яркости при мерцании
Способ определения коэффициента:
- Лампа монтируется рядом со светофильтром на источник тока.
- Ток подается на лампу, а параллельно монтируется электрическая цепь, которая подается на осциллограф. Возникает типичная схема подключения – «треугольник».
- На мониторе осциллографа возникает циклическая кривая, которая оценивается.
- Анализ данных позволяет определить амплитуду затухания/высвечивания, величину колебаний, а после и коэффициент пульсации.
Важно! При помощи сортаментов и справочников можно определить допустимость той или иной частоты для безопасного функционирования светового прибора.
Заниженное напряжение и частота пульсации свечения
Драйверы LED-ламп имеют собственные уникальные характеристики для эксплуатации и «запас прочности». По сути они работают, как питающая батарейка. При ухудшении характеристик тока происходит и ухудшение работы лампы.
«Запас прочности» индивидуален не для моделей драйеров, а для каждого устройства непосредственно. Имеются незначительные отклонения. Но в устройствах плохого качества от неизвестных производителей этот запас может быть значительно занижен.
Важно! Просадка напряжения чаще всего возникает при «воздушном вводе» электрокабелей, когда они пущены по линии лэп, а не в кабельканалах под землей.
Если напряжение для источников просажено и варьируется от значения 220 В до 200 Вили 180 В, то стабильной работы электроприборов и освещения не возникнет. Необходимо поднять значение до оптимальных величин. Поэтому прежде чем искать неисправности в драйвере или менять лампочки, нужно оценить показатели тока на входе и выходе для конкретного устройства.
Если значения напряжения повышаются, то барьер стабильной работы возникнет на значении в 253 В. Если значение поднять, то сработает автомат отключения по короткому замыканию.
Наведенное напряжение
Напряжение- это разность между двумя потенциалами, которые заставляют электрические частицы двигаться по твердому проводнику. Этот процесс связан с модуляцией магнитного поля по контуру проводника. Если в магнитном поле проложен еще один проводник, то он будет подвергаться воздействия наведенного напряжения.
Возникнут противотоки, которые снизят показатели напряжения для конкретных электроприборов.
Это, так называемый, приложенный ток. Его можно наблюдать во время ливня или снегопада на мощных станциях ЛЭП, когда провода проходят в непосредственной близости друг к другу. Если изоляция нарушена, то провода могут продуцировать легкое свечение.
Для того чтобы снизить воздействие наведенного напряжение или приложенного тока, нужно экранировать проводы друг от друга. Лучше всего укладывать каждую линию в отдельный кабельный канал. Эти мероприятия выполняются на стадии проекта и монтажа.
Три способа ликвидировать мерцание при работе дешевых низкокачественных ламп
Если в момент покупки светильников и лампочек основой выбора была экономия средств и со временем LED-лампы начали мерцать, то есть три способа устранить этот дефект самостоятельно.
Увеличение емкости выравнивающего конденсатора
Неотъемлемой частью светильников и светодиодных лампочек является сохраняющий и повышающий конденсатор – изменение его параметров может прекратить пульсацию. Достаточно заменить штатное устройство на модель с большей емкостью, из расчета увеличения в 1,5 раза к первоначальному значению.
Важно! Конденсаторы находятся под корпусом лампы, в цоколе, что не позволяет производить самостоятельную замену без специальных навыков электронщика.
Если извлечь конденсатор из цоколя, то его можно заменит и оставить «вне» устройства, но это испортит эстетику лампочки и возможно отрицательно повлияет на ее установку. Кроме того, возможно потребуется установка дополнительного резистанта для гашения пульсации света.
Токогасящий резистант
Если на пути следования заряженный частиц между диодным мостом и конденсатором установить сопротивление – резистант, то ток дойдет до конденсатора в ослабленном значении, которое не позволит лампе мерцать в выключенном положении.
Для этого необходимо выполнить следующие мероприятия:
- Купить резистор в любом магазине электроники. По виду он представляет прямоугольник, покрытый полимером – это корпус сопротивления. Величина не более 1 см. в длину и 0,2-0,3 см. в ширину. С торцов корпуса устроены внутренние клеммы для подключения или напайки. Внутри корпуса располагается провод из сплава с высоким сопротивлением, например, из мельхиора.
- Если выполнять все работы самостоятельно, то необходимо свинтить цоколь лампочки. Диодный мост соединен с конденсатором – небольшим цилиндром в алюминиевом корпусе, с помощью двух проводков. Проводки демонтируются, и на любой из них монтируется сопротивление.
- Собирается вся токопроводящая цепь. Цоколь монтируется на посадочное место.
Важно! Есть модели ламп, на которые цоколь наворачивается по резьбе, а есть модели с защелками. Необходимо осторожно снимать цоколь, так как сломанные защелки приведут все устройство в негодность.
Фильтры тока
Фильтр тока является самым эффективным вариантом, так как он устанавливается непосредственно в тоководной линии, не меняя конструкции светильников и лампочек.
Конструкция малогабаритная, легко собирается и монтируется. Есть возможность самостоятельного изготовления.
Необходимо использовать диэлектрический корпус, в который помещается дополнительный диодный мост. Все устройства можно купить в магазинах электроники. После сборки фильтр монтируется на любом тоководном проводе.
Важно! Данное мероприятие выполняется перед монтажом электропроводки, в качестве профилактического мероприятия. Если на линии установлен фильтр, то лампы не будут мерцать с гарантией в 100%.
По сути, основная причина мерцания ламп – это их низкое качество. В статье даны подробные разъяснения, как преодолеть этот дефект светодиодных ламп. Но самое главное мероприятие, которое поможет уберечь зрение и повысить комфорт освещения помещений – это покупка качественных изделий с низким уровнем возможного проявления брака.
