Ograniczanie strobowania żarówek domowych na bazie LED

Niedawno kupiłem kilka żarówek LED. Pod wieloma względami są świetne - naprawdę niskiej mocy i jasne.

Jednak jednym problemem (który był widoczny w przypadku obu rodzajów żarówek, które kupiłem) jest efekt stroboskopowy.

Nie jest to od razu oczywiste, dopóki coś nie porusza się w świetle (np. Machając ręką przed nim), a ludzie narzekają, że przeszkadza to ich oczom.

Uważam, że dzieje się tak, ponieważ diody LED reagują tak szybko, że widoczne jest oscylacje 50 Hz w zasilaniu sieciowym.

Moje pytanie brzmi - co (jeśli cokolwiek) można zrobić, aby to zmniejszyć? Czy są droższe żarówki LED, które nie wykazują tego problemu?

Jakiej marki są żarówki?
Spodziewałbym się, że żarówki Philips będą w porządku, Osram i podobne prawdopodobnie będą w porządku. Jeśli marka jest niejasna, prawdopodobnie zostały ścięte rogi.

Podsumowanie:

• Prawdopodobnie spowodowany 2-krotnym migotaniem częstotliwości sieci z pół-gładkiego prostowanego prądu przemiennego o pełnej fali.

• Jeśli to możliwe, zabierz je z powrotem jako „nie nadaje się do określonego celu”.

• Jeśli musisz je zachować, rozważ dodanie bardziej wygładzającego do rektyfikowanego AC = falowane „DC”. Może to powodować problemy lub rozwiązać problem. Patrz poniżej.

Niektóre osoby są bardziej podatne na efekty stroboskopowe niż inne. Jako punkt danych w świecie rzeczywistym zdarza mi się, że jestem względnie nieświadomy „łagodnego” migotania i stroboskopu w różnego rodzaju światłach elektronicznych i jestem w stanie tolerować migotanie, podczas gdy jeden z moich braci jest całkowicie nietolerancyjny do tego stopnia, że ​​jestem chory.

Migotanie może wynosić 120 Hz (przy sieci 60 Hz) i 100 Hz (przy sieci 50 Hz). Napięcie sieciowe spada dwukrotnie do zera na cykl w punktach „przecięcia zera”. Żarówki mają wystarczająco długie termiczne stałe czasowe w swoich żarnikach, aby światło nie spadało całkowicie do zera w niskich punktach - w wielu przypadkach z dala od niego - efekt jest nieco zależny od mocy i napięcia. Migotanie w lampie żarowej zmniejsza się wraz ze wzrostem mocy i napięciem (ponieważ oba efekty zwykle powodują grubsze włókna).

Diody LED mają właściwość polegającą na tym, że jasność dość ściśle podąża za prądem. Stałe czasowe luminoforów są znacznie poniżej mikrosekundy, a właściwe diody LED mogą być „dobre” na 100 s MHz. Jeśli zastosujesz nie wygładzony prąd stały o pełnej fali do diody LED, będzie on migotać około półsinusoidalnie przy częstotliwości 2 x częstotliwości sieci. Mogę zauważyć efekt z zainteresowaniem, podczas gdy mój brat może być bardzo chory.

„Oczywistym” wyborem jest wygładzenie napięcia stałego, ale wymagane rozmiary kondensatorów szybko stają się drogie. Jeśli ludzie skąpią i jeśli nie mają etosu dobrej jakości, rogi zostaną obcięte. Jednym z zastosowanych rozwiązań jest „obwód dolinowy”, w którym stoją dwa lub 3 kondensatory na sobie, aby ładować, gdy napięcie prądu przemiennego jest wysokie, a następnie wykorzystuje przebiegłe przełączanie diod, aby ustawić je równolegle, gdy napięcie spada. Może to pozwolić na tańsze koszty kondensatorów, ale „brak kondensatora” jest tańszy niż „niektóre kondensatory”, a niektórzy projektanci wyeliminują wszystko, co mogą.

Może być możliwe otwarcie żarówki, znalezienie największego kondensatora lub kondensatorów i po prostu ich zwiększenie. Nowa nasadka może być równoległa i montowana zewnętrznie. Napięcie znamionowe musi być tak dobre, a temperatura prawdopodobnie powinna być tak dobra 105 ° C dobra, może 85 ° C). W zależności od obwodu MOŻE to naprawić problem lub MOŻE powodować, że żarówka z przerażeniem wyrzuca ręce i emituje magiczny dym. (Być może nawet magiczny ogień.)

Jak zawsze GŁÓWNE NAPIĘCIA MOGĄ ZABIĆ.

Kondensatory mogą utrzymywać ładunek przez długi czas po odłączeniu zasilania.

Drugim efektem, który wydaje się spotęgować pierwszy, jest to, że światła na bazie fosforu, które prawdopodobnie są twoje, mają bardzo szczytowe i nieciągłe widma emisyjne w porównaniu do żarówek, a nawet świetlówek.

Poniżej znajduje się wykres emisji widmowej dla białej diody LED Nichia. Uważam, że białe światło tej konkretnej diody LED jest bardziej niż zwykle przyjemne. Silny pik przy około 440 nm jest niebieskim światłem z rzeczywistej diody LED, a mniejszy pik przy około 550 nm to żółte światło promieniowane z luminoforu (który pochłania część światła niebieskiego i „przekształca” go w kolor żółty). światło ma temperaturę barwową około 6000 ° K - światło dzienne białe lub podobne. Diody LED „ciepłej bieli” mają znacznie większy żółty pik i niższy niebieski pik.

ALE oba kolory światła LED są bardzo denerwujące dla znacznej mniejszości osób, dla których brak „ciągłych” widm widzianych w świetle żarowym jest bardzo dziwny. Połącz to z migotaniem i masz katastrofę świetlną.

Po połączeniu efektów migotania i spektrum jest całkiem prawdopodobne, że kupiłeś żarówkę, która była „wystarczająco dobra dla wystarczającej liczby osób”, aby móc wypuścić ją na wolność, ALE, która nie przejdzie testu „działa dla prawie wszystkich konsumentów”.

Prawdopodobnie nic nie możesz zrobić oprócz zmiany na lepiej zaprojektowaną żarówkę.

Możliwe, że dzieje się tak z powodu sieci 50 Hz, ale w takim przypadku produkt jest źle zaprojektowany. Na początek powinien wynosić 100 Hz ze względu na pełne prostowanie fali. To chyba OK. Po drugie, wyprostowane napięcie powinno być wygładzone przez kondensator , aby nie było zakłóceń 50 / 100Hz. Zatem dodanie tego kondensatora jest możliwe.
Aby udzielić bardziej szczegółowych porad, potrzebujemy więcej informacji na temat elementów wewnętrznych i działania produktu. Na przykład czy jest ściemnialny. W takim przypadku prawdopodobnie jest kontrolowany PWM, może ze zbyt niską częstotliwością.

Zastępuję kondensatory wygładzające 1uF / 400V (szalony chiński pomysł) 10uF / 400V w tanich lampach „kukurydzianych” na 230 V. Nadal pasuje i znacznie zmniejsza efekt strobowania.

Nie mam pojęcia, czy właściciel nici szuka marek / modeli żarówek „pozbawionych stroboskopu”. Jeśli tak, natknąłem się do tej pory.

Ja też uważam się za dość wrażliwego na migotanie diody LED. Jednym ze sposobów, który okazał się całkiem skuteczny w określaniu zasięgu efektu stroboskopowego żarówki LED, jest umieszczenie mojego smartfona okropnie blisko żarówki i obserwowanie ekranu aparatu. Jeśli żarówka migocze, aparat pokaże grube ruchome czarne paski na całym ekranie. Eksperymentuj sam i spróbuj użyć tego do przetestowania strobowania przed dokonaniem zakupu.

Dzięki tej metodzie dotychczas odkryłem, że „Megaman LG2311” jest jedynym światłem LED, które jest „wolne od migotania” (uwaga: mieszkam w Hongkongu). Co ciekawe, niektóre inne modele z tej samej serii Megaman są podatne na problem ...

Ostatecznie podnieś kondensator elektrolityczny w żarówce kukurydzy po mostku rektyfikacyjnym (do 20-100uf @ 450 V ), upewnij się również , że jest za nim rezystor szeregowo z diodami LED, które spadają o kilka woltów (co rozprasza ~ 5% mocy żarówki ), to dodatkowo zmniejszyłoby efekt stroboskopu, nie pozwalając kondensatorowi zrzucić całego użytecznego obciążenia na diody naraz. (diody sinusoidalne mają bardzo mały opór czynny po osiągnięciu napięcia przewodzenia).

Podobny mod naprawiłby migotanie podświetlenia PWM , ale potrzebne są dwa rezystory (przed i za kondensatorem).

Zakładając, że żarówka ma szeregowy kondensator ograniczający prąd (pomarańczowy poliestrowy) - zachowaj tę samą pojemność, ale w tym przypadku większe nasadki filtrujące zapewniają przyjemny efekt zanikania / wyjmowania. Ten mod został pomyślnie wykonany z 10W (chińskie jednostki), 5W prawdziwą 120-watową chińską żarówką z serwisu eBay zainstalowaną na korytarzu.