Коэффициент пульсации в чем измеряется

Коэффициент пульсации

Любой искусственный источник света, работающий от переменного напряжения бытовой сети 220 В, пульсирует, несмотря на наличие в его схеме выпрямителя. Производители осветительных приборов стараются свести этот эффект к минимуму, ведь от качества освещения зависят здоровье и производительность человека.

Определение и формула коэффициента пульсации

Коэффициент пульсации напряжения (Кп) – это величина, определяющая отношение максимальной составляющей переменного напряжения (Uпер.макс.) к его постоянной составляющей (Uпост). Для удобства она выражается в процентах.

Аналогично рассчитываются и пульсации тока.

Iпер. макс. – это переменная составляющая тока. Iпост. – его постоянная составляющая.

Как проверить пульсации

Измерить пульсацию в домашних условиях без пульсметра и люксметра – задача весьма проблематичная. Примерно посмотреть, насколько сильно моргает источник света, не так трудно. Как правило, невооружённым глазом этот пагубный эффект незаметен. Однако, если воспользоваться камерой мобильного телефона, пульсации становятся заметны. Оценка проводится по характерным горизонтальным полосам на экране смартфона.

Виды коэффициентов пульсации напряжения (тока)

При расчетах применяются различные виды коэффициентов. Помимо вышеописанного определения этой величины, встречается и пульсации по действующему значению. В этом случае расчёт иной. В числителе берётся не максимальное, а действующее значение напряжения или тока.

Коэффициент пульсации освещённости

Коэффициент пульсаций освещённости – качественная характеристика осветительных приборов, используемых в помещении. Она регламентируется ГОСТ-ом, СП52.13330.2011 и широким перечнем других санитарных норм и критериев. С физической точки зрения, данный коэффициент показывает, как сильно снижена яркость светильника в момент её минимального значения.

Коэффициенты пульсаций различных источников света

Различные осветительные приборы отличаются по степени пульсации. Наиболее хороши в этом плане устаревшие лампочки накаливания. Их вольфрамовая спираль практически не успевает измениться в яркости в моменты прохождения сетевого напряжения через ноль. Вдобавок старая лампочка пульсирует с удвоенной сетевой частотой, т.е. на 100 Гц. Этот параметр превышает чувствительность большинства людей.

Люминесцентные и led светильники, особенно устаревшие, менее хороши. Здесь всё зависит от качества их электроники. Иногда в продаже попадаются образцы, чьё моргание заметно невооружённым глазом. Модели дороже лишены такого дефекта.

Внимание! Применение диммеров существенно увеличивает пульсации. Особенно это ощущается на низкой яркости лампочки. Также диммеры (особенно симисторные) вносят нежелательные помехи в сеть.

Алгоритм вычисления пульсаций

Расчёт коэффициента пульсации производится с помощью специализированного ПО и таблиц. Основные этапы процесса следующие:

Расчёт индекса помещения

От индекса помещения зависят его будущие световые параметры. Расчёт выполняется следующим образом.

Здесь a и b – длина и ширина помещения, h – расстояние от рабочей поверхности до осветительных приборов. Из равенства очевидно, что индекс помещения пропорционален его площади. Под рабочей поверхностью подразумевается плоскость на высоте 800 мм от пола (типичный письменный стол).

Расчёт наименьшего количества квадратов сетки N

Расчёт актуален для помещения любой формы. Учитываются геометрические характеристики помещения, такие, как его площадь (Sп). Параметр N пропорционален числу квадратов N1.

Здесь Sк – площадь квадрата, образованного наименьшей стеной помещения.

Расчёт коэффициента пульсации светильника Кпi

Данное вычисление необходимо для того, чтобы принять во внимание пульсации светильников, подключенных к одной из фаз (Кпis). Также учитывается и вид лампочек.

Единицы измерения

При полноценных расчетах осветительной системы возникает необходимость пользоваться следующими физическими величинами:

СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03 и СП 52.1333.2011

Гигиенические стандарты на освещение регламентируются на государственном уровне. Они представлены в документах СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278–03 и СП 52.1333.2011. Ознакомившись с ними, можно выяснить, какой уровень освещения требуется для промышленных предприятий, учебных, офисных, финансовых учреждений или жилых помещений.

Отрицательное воздействие несоблюдения правил

Недостаточный уровень освещённости и её пульсации оказывают пагубное влияние на здоровье человека. Нарушения правил способны вызвать хронические заболевания. Из каждодневных факторов плохого света выделяются излишняя утомляемость глаз, головная боль, депрессивность и рассеянность.

Порог восприятия частоты пульсаций

Частота, на которой мерцающий свет начинает казаться непрерывным, зависит от индивидуальных особенностей конкретного человека. У большинства людей она составляет от 30 до 60 Гц. Имеются и различия в том, как именно смотреть на предмет. Глаза наиболее восприимчивы к пульсациям, если речь идёт о периферийном зрении. При прямом взгляде чувствительность снижается.

Стробоскопический эффект

Стробоскопический эффект, по большей части, свойственен промышленным предприятиям и цехам со станками и прочим опасным оборудованием. Колебания света в сочетании с инертностью зрения могут создать нежелательные иллюзии. К примеру, если частота вращения токарного станка кратна пульсации освещения, то человек, смотрящий на вращающуюся деталь, будет видеть, что она неподвижна. Данный эффект чреват получением травмы и свойственен всем подвижным агрегатам.

Как убрать пульсацию в светодиодной лампе

Самый простой способ – купить новую лампочку от качественного производителя. Если нужно привести в порядок имеющийся под рукой осветительный прибор, то первым делом стоит увеличить ёмкости входного и выходного электролитических конденсаторов. Чем они больше, тем меньше коэффициент пульсаций. В случае, если не помогло, то проблема кроется либо в самих светодиодах, либо в их драйвере (микросхеме). При таком диагнозе проще вернуться к первому способу и заменить лампочку на другую.

Дополнительная информация. Конденсаторы на выходе диодного моста нужны, чтобы выпрямить и сгладить сетевое напряжение. При их замене нельзя превышать номинальное напряжение, иначе они, скорее всего, взорвутся.

Из вышесказанного можно подчеркнуть, что расчет пульсаций источников света является важной и ответственной работой. Без проведения всех необходимых вычислений невозможна проектировка промышленных, общественных или бытовых зданий.

Видео

Источник

Что такое пульсация ламп. Как измерить коэффициент пульсации ламп

Более 90% окружающей его информации человек получает через органы зрения. Для наиболее качественного восприятия визуальной информации необходимо хорошее освещение. Органы зрения человека лучше всего приспособлены к естественному солнечному свету. Однако в помещениях и в темное время суток никак не обойтись без искусственных источников света. По сравнению с естественным, искусственное освещение имеет ряд недостатков. Один из них – это повышенная пульсация ламп, вызванная периодическими колебаниями уровня светового потока, излучаемого лампой.

Действие пульсаций света на здоровье человека.

В то же время, к сожалению, при обустройстве искусственного освещения уровню пульсации, как правило, не уделяют должного внимания.

Для нормирования таких пульсаций вводится коэффициент пульсации ламп, показывающий какую долю в общем уровне светового потока лампы занимают пульсации. В общем виде, коэффициент пульсации рассчитывается по формуле:

Как и чем измеряли пульсацию ламп и мониторов.

На практике, определить коэффициент пульсации ламп без специальных приборов, пульмсметров, невозможно. Для измерения пульсаций рекомендуем:

Результаты измерения пульсаций

Тем не менее, можно утверждать, что, в первую очередь, уровень пульсаций освещенности зависит от типа применяемых ламп. По уровню возможных проблем с пульсацией светового потока мы разместили разные типы ламп в следующем порядке (по возрастающей):

Ниже приведем пример измерения коэффициента пульсации лампы светодиодной потолочной типа «Армстронг». Для измерений была использована бесплатная программа пульсметра-люксметра для Android и Windows :

Для измерений мы использовали разработанный нами модуль люксметра-пульсметра-яркомера фотоголовку ФГ-01 (из состава приборов Эколайт-01, Эколайт-02), а также нашу БЕСПЛАТНО (. ) распространяемую программу анализатора световых пульсаций «Эколайт-АП».

С результатами наших измерений пульсации различного типа ламп можно ознакомиться ниже в этом разделе. Мы постоянно пополняем нашу библиотеку измерений. С благодарностью примем на размещение Ваши материалы по измерению ламп и светильников различного типа.

Понравился материал? Поделитесь им в соцсетях:

Источник

Коэффициент пульсации в чем измеряется

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 ноября 2015 г. N 2079-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 33393-2015 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2017 г.

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2019 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные стандарты»

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает методы измерения коэффициента пульсации освещенности на рабочих местах (рабочих поверхностях) от общего и местного искусственного освещения, а также на условной рабочей поверхности в помещениях зданий и сооружений.

Соблюдение норм коэффициента пульсации освещенности позволяет предотвратить отрицательное влияние фликера и стробоскопического эффекта на человека и снизить его зрительное и общее утомление.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 8.023 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений световых величин непрерывного и импульсного излучений

ГОСТ 8.332 Государственная система обеспечения единства измерений. Световые измерения. Значения относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения. Общие положения

ГОСТ 26824 Здания и сооружения. Методы измерения яркости

ГОСТ 32144 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения

3 Термины и определения

В настоящем стандарте приведены термины по ГОСТ 26824, а также следующие термины с соответствующими определениями с учетом существующей международной практики [1] :

3.1 комбинированное искусственное освещение (combined artificial lighting): Искусственное освещение, при котором к общему искусственному освещению добавляется местное.

3.2 коэффициент пульсации освещенности (illuminance fluctuation factor) , %: Критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в результате изменения во времени светового потока источников света в осветительной установке при питании их переменным током, выражающийся формулой

, (1)

— среднее значение освещенности за период колебаний, лк.

3.3 местное освещение (spotlighting): Освещение, дополнительное к общему, создаваемое светильниками, концентрирующими световой поток непосредственно на рабочих местах и расположенными на высоте не более 2 м от пола.

3.4 общее освещение (general lighting): Освещение, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение).

3.6 пульсация освещенности (illuminance fluctuation): Изменение освещенности на рабочей поверхности в результате изменения во времени светового потока источников света в осветительной установке.

3.7 сетка контрольных точек (grid points for measurement and calculation): Организация расположения контрольных точек и определения их количества на рабочей поверхности для расчета и измерения показателей освещения.

3.8 стробоскопический эффект (stroboscopic effect): Зрительное восприятие кажущегося изменения, прекращения вращательного движения или периодического колебания объекта, освещаемого светом, изменяющимся с близкой, совпадающей или кратной частотой.

3.9 фликер (flicker): Ощущение неустойчивости зрительного восприятия, вызванное источником света, яркость или спектральный состав которого изменяются во времени.

3.10 условная рабочая поверхность (conventional work surface): Условная горизонтальная поверхность, расположенная на уровне 0,8 м от пола.

4 Средства измерений

4.1 Для измерения коэффициента пульсации освещенности используют приборы с измерительными преобразователями излучения с пределом допустимой погрешности средств измерений не более ±10% с учетом погрешности спектральной коррекции, определяемой как отклонение относительной спектральной чувствительности измерительного преобразователя излучения от относительной спектральной световой эффективности монохроматического излучения для дневного зрения по ГОСТ 8.332, погрешности калибровки абсолютной чувствительности и погрешности, вызванной нелинейностью световой характеристики.

4.2 Линейность характеристик измерительного преобразователя излучения прибора для измерения коэффициента пульсации должна быть определена с помощью образцовых светоизмерительных ламп с погрешностью не более ±5% по ГОСТ 8.023.

4.3 Допускается измерение коэффициента пульсации освещенности с помощью измерительного преобразователя излучения, соответствующего требованиям 4.1 и 4.2, и осциллографа. Методика приведена в приложении А.

4.4 Приборы для измерения коэффициента пульсации должны быть поверены и иметь действующие свидетельства о поверке средств измерений. Поверка приборов осуществляется органами государственного метрологического надзора.

4.5 Перечень рекомендуемых средств измерений приведен в приложении Б.

5 Подготовка к измерениям

5.1 Измерения коэффициента пульсации освещенности проводят в темное время суток, когда освещенность от естественного освещения составляет не более 10% значения нормируемой освещенности.

5.2 Перед измерением коэффициента пульсации освещенности следует заменить перегоревшие лампы контролируемой осветительной установки.

Допускается измерять коэффициент пульсации освещенности без предварительной подготовки осветительной установки с обязательным фиксированием данного факта при оформлении результатов измерений.

5.3 Измерения следует проводить после стабилизации светового потока осветительной установки.

Время стабилизации световых характеристик осветительных приборов после их включения на номинальное напряжение сети должно быть не менее:

Для осветительных приборов со светодиодами время стабилизации световых характеристик должно быть указано в технических условиях на осветительные приборы конкретных типов или групп, а при отсутствии таких данных определено опытным путем.

5.4 Измерения коэффициента пульсации освещенности на рабочих местах (рабочих поверхностях) при системах общего и комбинированного искусственного освещения, а также мест производства работ вне зданий следует проводить в плоскости, указанной в нормах (или на рабочей плоскости оборудования), в контрольных точках измерения освещенности.

5.5 Для проведения измерений применяют сетку контрольных точек, при которой контрольные точки размещаются в узлах прямоугольной решетки в пределах зоны выполнения работ или помещения. Отношение длины ячейки решетки к ее ширине должно быть в пределах от 0,5 до 2. Максимальный размер ячейки решетки в метрах определяется по формуле

, (2)

где р не должно превышать 10 м;

Полоса 0,5 м границ зоны или от стен исключается из измеряемой зоны, за исключением случаев, когда там располагаются рабочие места.

Источник

Пульсации освещенности: проблемы, метрология и расчет

Пульсации освещенности: проблемы, метрология и расчет.
Современные системы освещения имеют множество преимуществ перед устаревшими лампами накаливания и даже газоразрядными лампами, среди которых выделяются высокая энергоэффективность, большой срок службы, низкая стоимость обслуживания, более широкие и новые сферы применения и многое другое. Поэтому переход на современное энергосберегающее освещение неизбежен. Однако современным системам освещения на современном этапе свойственны свои недостатки – это, во-первых, относительно высокая цена, недостаток опыта правильного применения, большая доля некачественной продукции, несоответствие параметров источников света действующим нормативам. Очень часто, как показывает практика, наши клиенты сталкиваются с проблемой повышенных пульсаций светового потока и вытекающей из этого пульсации освещенности.

Сергей Мамаев, mamser72@gmail.com
технический директор ООО «Эко-Сфера»
Окончил в 1996г. Московский Инженерно-Физический Институт по специальности «Микроэлектроника». 1993-2008 г. — ведущий разработчик и технический директор приборостроительной компании «НТМ-Защита», с 2008г. соучредитель и технический директор приборостроительной компании «Эко-Сфера». Участие в разработке и серийном выпуске более 20 измерительных приборов и систем автоматизации.

Пульсации освещенности и их влияние на организм человека

Требования нормативных документов к уровню пульсации освещенности мы рассмотрим чуть позже. Предварительно хотелось бы вкратце затронуть проблему влияния пульсаций света на организм человека. К сожалению, многие производители систем освещения и инженеры по освещению относятся к этим требованиям как к бесполезному раздражающему фактору, усложняющему им жизнь. Однако, исследования воздействия пульсирующего света на организм человека, которые проводились с середины ХХ века, показали, в частности, что мозг человека воспринимает пульсации света, частотой до 300 Гц. Например, в работах [1] приводится ЭЭГ мозга человека (Рис.1), на которой видно, что при воздействии пульсирующего света на ЭЭГ мозга появляются навязанные пики активности с частотой пульсации света. Эти навязанные ритмы подавляют естественные биоритмы нервной системы (в данном примере, частота пульсаций света составляла 120Гц).

Рис. 1. ЭЭГ человеческого мозга в затемненной комнате (а), ЭЭГ человеческого мозга в комнате, освещенной лампами, с частотой пульсации светового потока 120 Гц

Видимые глазом пульсации освещенности вызывают прямое зрительное раздражение, мы их ощущаем, они доставляют дискомфорт, утомляют зрение, нервную систему и мозг. Однако мы их видим и пытаемся сознательно или на уровне подсознания бороться с ними – ограничивать время пребывания в помещениях с пульсирующим светом, рефлекторно настраиваем зрение и мозг на ограничение влияния таких пульсаций, в конце концов меняем раздражающую нас лампу или светильник на другую, с отсутствующими пульсациями. Таким образом, вред или, по крайней мере, дискомфорт от видимых пульсаций мы хорошо ощущаем и, по мере возможности, боремся с ними.

Начиная с частот 60-80Гц (зависит от индивидуальных особенностей человека) мы перестаем визуально ощущать воздействие пульсаций освещенности – мы их не видим. Такая частота называется критической частотой слияния мельканий (КЧСМ). То есть наш мозг не успевает обрабатывать поступающую информацию об изменениях интенсивности светового потока. Однако, эти пульсации освещенности детектируются зрительными рецепторами, но не обрабатываются как визуальная информация и воздействуют напрямую на работу прочих отделов мозга. В конечном итоге, высокочастотные пульсации света влияют на гормональный фон человека, суточные биоритмы и связанные с ними работоспособность, утомляемость, эмоциональное самочувствие.

При длительном воздействии пульсации освещенности могут приводить уже к хроническим заболеваниям не только органов зрения, но и сердечно-сосудистой и нервной системы. То есть, мы видим, что требования к уровню пульсаций освещения возникли не на пустом месте и задолго до появления современных источников света.

Нормативные требования к уровню пульсаций освещенности

Требования к уровню пульсаций искусственной освещенности разбросаны по разным нормативным документам. Вот выдержки из некоторых:

1. В СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» указывается, что коэффициент пульсации освещённости рабочей поверхности рабочего места не должен превышать 10% – 20% (в зависимости от степени напряжённости работы), при этом нормируются только те пульсации, частота которых ниже 300 Гц.
2. В ГОСТ 17677-82 «Светильники. Общие технические условия» приведены требования к рабочей частоте пускорегулирующей аппаратуры (ПРА) светильников с люминесцентными лампами. Она должна быть не ниже 400 Гц.
3. В СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 „Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы» указывается, что коэффициент пульсаций освещения при работе на ПЭВМ не должен превышать 5%.

Итак, можно обобщить, что пульсации освещенности, частотой до 300 Гц, на рабочих местах не должны превышать 20%, а в некоторых случаях (при работе с ПЭВМ) – 5%. В местах временного пребывания (коридоры, лестницы, переходы и т.п.) уровень пульсации не нормируется. Также не нормируются пульсации освещенности, частота которых превышает 300 Гц.

C 1 января 2013 года введен в действие новый ГОСТ Р 54945-2012 «Здания и сооружения. Методы измерения коэффициента пульсации освещенности». В этом документе, наконец-то, однозначно прописаны все формулировки, методы измерения и расчета пульсаций освещенности.

Пульсации освещенности: расчёт пульсации светового потока

По ГОСТ Р 54945-2012 уровень пульсации освещенности характеризует коэффициент пульсации (Кп). Он представляет собой отношение разности между максимальным и максимальным значениями освещенности к среднему значению освещенности за время измерения.

Ф. 1. Формула расчета коэффициента пульсации по ГОСТ Р 54945-2012

где Емин – зафиксированный минимум значения освещённости (см. Рис.2),
Емакс – зафиксированный максимум значения освещённости (см. Рис.2),
Еср – среднее значение освещённости за время измерения (см. Рис.2)

Рис. 2. Графическое изображение параметров пульсации светового потока

По ГОСТ Р 54945-2012 в качестве Еср необходимо брать интегральное значение освещенности. Тогда полная формула для расчета коэффициента пульсаций имеет вид:

Ф. 2. Формула расчета коэффициента пульсации по ГОСТ Р 54945-2012

где Т – время измерения.
Однако, до недавнего времени, для расчетов коэффициента пульсации в качестве Еср часто использовали среднеарифметическое значение:

Ф. 3. Формула расчета Еср

тогда формула для расчета пульсаций освещенности принимает вид:

Ф. 4. Полная формула расчета коэффициента пульсации освещенности

Особенности расчета коэффициента пульсаций

При измерении сигналов с формой, близкой к гармонической, результат расчет коэффициента пульсаций по формулам (2) и (4) практически совпадают. Однако, при расчете коэффициента пульсации импульсных сигналов, результаты расчетов по формуле (2) и (4) могут сильно отличаться. В частности видно, что при расчете по формуле (4) значение Кп никогда не может превысить 100%, в то время, как при расчете по формуле (2), при больших скважностях сигнала, может значительно превышать 100% и более.

На Рис.3 приведен пример измерения коэффициента пульсации яркости экрана ЭЛТ-монитора при помощи фотоголовки ФГ-01 и программы «ЭкоЛайт-АП». Хорошо видна разница в несколько раз значений Кп=92,4%, рассчитанного по формуле (4), и Ки=258,5%, рассчитанного по формуле (2).

Рис. 3. Измерение мерцания ЭЛТ-монитора

Об этой особенности расчета необходимо помнить при измерении коэффициента пульсаций у источников освещения, управляемых импульсными преобразователями или источниками питания (например, диммерами). И в целом, следует избегать применения для управления освещением низкочастотных импульсных преобразователей (с частотой преобразования 300 Гц и ниже) и тиристорных регуляторов с фазовой регулировкой мощности (регулировка мощности за счет включения нагрузки лишь на часть периода переменного сетевого напряжения).

Измерения коэффициента пульсации освещенности

Сегодня в Интернете на различных тематических ресурсах активно обсуждаются различные способы определения пульсации светового потока от любых источников. Начиная от „карандашного метода“, с помощью цифровых фото- и видеокамер и заканчивая фотодиодом, подключенным к осциллографу. Не будем углубляться в описание и сравнение всех подручных методов (это тема, скорее, для разнообразных форумов и блогов), но, по нашему твердому убеждению, ни один из этих методов не дает хотя бы минимальной гарантии того, что Вы сможете таким способом хотя бы „поймать“ пульсацию, не говоря уже о том, чтобы измерить коэффициент пульсации.

Для измерения пульсаций освещенности в РФ выпускаются специализированные приборы — пульсметры. В часности, функция измерения коэффициента пульсаций освещенности встроена в люксметры-яркомеры-пульсметры «ЭкоЛайт» (Рис.4, 5), часть приборов ТКА ПКМ (Рис.6.), «Аргус-07» (Рис.7).

Это профессиональные приборы, разработанные с учетом требований нормативных документов РФ. Они включены в Государственный Реестр Средств Измерений РФ и могут поставляться с метрологической поверкой, Цена таких приборов составляет от 18000 рублей и выше. Серьезных зарубежных приборов для измерения пульсаций светового потока на рынке РФ не представлено. К сожалению, до недавнего времени на рынке совершенно не были представлены недорогие пульсметры. Однако, с середины 2014 года, в продажу поступает недорогой персональный люксметр-пульсметр-яркомер «Люпин» (Рис.8.), близкий по своим параметрам к профессиональным приборам, но по существенно меньшей цене.

Для более глубокого анализа пульсаций – их характера, формы, частотных составляющих, максимального, минимального значения, подсчета коэффициента пульсаций двумя различными методами (см. выше), можно использовать бесплатную программу «ЭкоЛайт-АП». Она работает с профессиональными приборами серии «Эколайт» и персональным люксметром-пульсметром-яркомером «Люпин». Некоторые результаты измерений пульсаций, полученные при помощи программы «ЭкоЛайт-АП», приведены на Рис.9, 10, 11.

Пульсации освещенности современных ламп и светильников: опыт измерения

В нашей практике есть множество примеров удачного и неудачного применения новых систем освещения. По приведенным ниже примерам из жизни хорошо видно, что технологии современного освещения находятся еще на стадии становления. И поэтому на рынке присутствует большое количество либо не совсем „зрелых“ решений, либо зачастую откровенных подделок или брака. В то же время, мы видим, что все эти проблемы решаемы, особенно, если перед реализацией проекта освещения провести аккуратную работу по расчету и тестированию предлагаемого решения и заранее локализовать или вообще устранить потенциальные проблемы.

Например, наличие пульсаций у светильника или лампы, как правило, сигнализирует о том, что производитель, возможно, решил сэкономить на производстве, т.к. для обеспечения низкого уровня пульсации требуются некоторые небольшие дополнительные затраты с его стороны. И будет справедливо предположить, что если производитель немного сэкономил на подавлении пульсаций, то он, скорее всего, мог сэкономить и на других компонентах, что может привести к ухудшению характеристик лампы или светильника, таких как срок службы, цветопередача, энергоэффективность, электромагнитная совместимость, защита от перегрузок и перепадов напряжения в сети и многое другое…

Вот лишь несколько примеров из реальной жизни, связанных с измерением уровней пульсаций, причин их возникновения и борьбой с ними.

1. Московский Инженерно-Физический институт (МИФИ).
Повсеместная замена устаревших светильников на лампах ЛБ-40 и ЭМПРА (коэффициент пульсации около 40%) на светодиодные светильники типа «Армстронг». После замены коэффициент пульсации возрос до 56%, а уже через полгода эксплуатации отмечены штучные случаи выхода светильников из строя. Изучение схемы нового светильника показало полное отсутствие какой-либо схемы управления. Единственная светодиодная линейка из 42 последовательно включенных светодиодов запитана с выхода понижающего трансформатора через диодный мост и фильтрующий конденсатор минимальной емкости.

2. Поставщик «умных» дорогих систем освещения известного зарубежного бренда обратился с вопросом о повышенных пульсациях светового потока поставляемых им светильников на промежуточных уровнях яркости. Измерения с помощью программы «ЭкоЛайт-АП» показали, что яркость светильника регулируется ШИМ-модулятором с рабочей частотой около 200 Гц. Производителю были высланы результаты измерений, на основе которых частота работы ШИМ-регулятора была повышена до 1 кГц. В результате, пульсации светильников снизились до уровня менее 1% на всех уровнях яркости.

3. Потолочные светтльники типа «Армстронг» с «noname» газоразрядными лампами 4 * 18 Вт и ЭМПРА. Освещенность в контрольной точке 450 лк, коэффициент пульсации освещенности 40%. Проведена замена ламп на новые с индексом цветопередачи Ra > 90 и заменены ЭМПРА на качественные ЭПРА класса А2. При той же потребляемой мощности получили значение пульсаций освещенности менее 0,5% и увеличение освещенности в контрольной точке до 1100лк. Стоимость модернизации минимальна — около 130 рублей за лампу и около 500 рублей за ЭПРА. Итого, около 1000 рублей на один светильник.

Коэффициент пульсаций: заключение

Применение современных систем освещения — это большой шаг вперед в повышении условий жизни человека. Все проблемы, связанные с применением современных источников света — это проблемы роста, они решаемы и в скором времени мы не сможем себе представить жизни без светодиодных, компактных газоразрядных, индукционных или каких-нибудь еще новых типов ламп. А их применение будет не сложнее, чем сейчас «вкрутить новую лампочку». Но это в недалеком будущем, а сегодня надо быть просто немного повнимательнее и аккуратнее при выборе и применении современных источников света, обращая внимание не только на «маркетинговые» характеристики, но и измеренные, как, например, пульсации освещенности.

Источник