Как устранить мерцание светодиодных ламп после выключения


Моргает светодиодная лампа при выключенном свете: причины и их устранение

Распространённая ситуация — купили экономичную светодиодную лампочку, подобрали и мощность, и цветовую температуру, работает отлично. Но появилась другая проблема — при отключении питания она мигает. Разобраться, почему моргает led-лампа при выключенном свете, довольно просто.

Из чего состоит светодиодная лампочка

Светодиод — полупроводниковый элемент, который преобразует электрический ток в видимое световое излучение. Отличается односторонней проводимостью, поэтому для подключения к бытовой сети переменного тока требует отдельного блока питания или встроенного в светодиодную лампу драйвера, играющего роль преобразователя.

Стандартная конструкция светодиодной лампочки выглядит следующим образом:

Конструкция светодиодной лампы

Причины и способы их устранения

Причины мерцания светодиодных лампочек и как их устранить.

Причина 1

Если установлены недорогие светодиодные лампы, в первую очередь ищите проблему в ней. Такие изделия, особенно неизвестного происхождения, сделаны с применением некачественных комплектующих. По этой причине возможно накопление заряда и мерцание даже при отключённом питании.

Чтобы убедиться, что проблема кроется в невысоком качестве лампы, то попробуйте поменяйте её. В 25% случаев мигание прекращается. Но меняйте не на такую же, купленную из одной партии, а попробуйте поставить лампу другого производителя.

Причина 2

Если замена лампы не помогла, проверьте правильность подключения к сети выключателя, особенно если электромонтаж был выполнен самостоятельно, а не профессиональным электриком.

Стандартная схема подключения предполагает, что фазный провод идёт на выключатель и разрывается им. Когда фаза подключена непосредственно к светодиодной лампе, то она в половине случаев будет мигать при выключенном питании.

Для устранения проблемы возьмите обычный пробник для определения фазы, который напоминает обычную отвёртку с металлическим колпачком на рукоятке. Прикоснитесь рабочей частью индикатора к контакту выключателя и пальцем коснитесь колпачка. Если провод фазный, то внутри пробника загорится индикаторная лампочка. При необходимости переключите провода, так чтобы на включение света шла фаза, то есть выключатель должен разрывать фазу.

Правильное подключение выключателя

Обращаем внимание — при использовании пробника-индикатора беритесь только за рукоятку, касание к рабочей части станет причиной удара током.

Причина 3

Если первые два способа не помогли устранить проблему, проверьте расположенную рядом проводку. В отдельных случаях она становится причиной появления устойчивого электрического поля, которое даёт наводку на часть цепи, идущей к светодиодной лампе. В результате этого и происходит периодическое вспыхивание отключённого осветительного прибора. Такой же эффект может быть и при нахождении рядом источник излучения, например, плохо экранированной микроволновой печи.

Для устранения проблемы уберите от лампы возможные источники электрического или электромагнитного поля. Поочерёдно отключите участки проводки в распределительной коробке. Если найден участок, при отсоединении которого светодиодная лампа перестала мигать, задумайтесь о замене провода в этой зоне квартирной сети.

Причина 4

Подобное мерцание может возникнуть и при плохом контакте в патроне или разъёме, при помощи которого подключена светодиодная лампа. Выкрутите её, проверьте состояние этой детали. При наличии окислов создаются условия для появления утечек тока, которые и становятся причиной кратковременного включения. Обычная зачистка контактов в большинстве случаев позволяет решить проблему.

Обращаем внимание — такие работы необходимо выполнять только при выкрученных пробках или отключённом автомате.

Основная причина 5

Но в основном с проблемой моргания светодиодной лампочки сталкиваются тогда, когда она подключается через выключатель с подсветкой. Причина заключается в следующем:

  • Для сглаживания пульсации электрического тока после выпрямления на диодном мосте в драйверах применяется конденсатор. Отказаться от него нельзя, так как это вызовет увеличение показателя пульсации самого светодиода, что и встречается в дешёвых моделях led-лампочек.
  • Установленная в выключателе подсветка обеспечивает наличие постоянного, хоть и минимального тока в цепи.
  • В результате зарядившийся конденсатор активирует процесс включения светодиода, но его энергии хватает только для краткосрочной подачи необходимого напряжения на лампу.

Именно это и становится причиной периодического мигания светодиодной лампы. Причём такая проблема характерна и для люминесцентных экономок. Периодичность кратковременного включения лампочки зависит именно от ёмкости конденсатора драйвера.

Проблему можно решить несколькими способами. Но обращаем внимание — работы должен выполнять электрик. Самостоятельная реализация любого решения без опыта электромонтажных может стать причиной короткого замыкания.

Установка шунтирующего резистора

Принцип этого решения заключается в установке сопротивления, через которое будет замыкаться основная цепь. В результате это предотвратит зарядку конденсатора драйвера и предотвратит подачу напряжения на светодиод.

Установка шунтирующего резистора

Единственный минус такого способа — шунтирующий резистор будет постоянно находиться под нагрузкой, то есть, возрастёт расход электроэнергии. Пусть он будет и минимальным, но часть экономии он просто съест. Кроме того, определённую опасность представляет и то, что резистор будет греться. Поэтому особое внимание требуется уделять подбору номинала этой детали. Подойдут резисторы на 1 МОм, мощностью не менее 0,5–2 Вт.

Существует два лёгких способа подключения:

Обращаем внимание — повысить безопасность применения шунтирующего резистора можно, заизолировав его при помощи термоусадки или простого кембрика, подходящего по диаметру.

Применение дополнительного конденсатора

По своей сути конденсатор является реактивным сопротивлением. Поэтому его применение позволит получить результат, аналогичный установке шунтирующего резистора. С той лишь разницей, что конденсатор не потребляет активную энергию, поэтому никакой реакции электросчётчика на такое решение не последует.

Устанавливают ёмкость по тому же принципу, что и резисторы — в распредкоробку или перед патроном. Но при выборе элемента следует обратить внимание на его параметры:

  • Предельно допустимое напряжение должно быть не менее двукратного значения в сети, то есть — 440 В. Для этих целей подходят конденсаторы на 630 В.
  • Если такого не удалось найти, подойдёт и ёмкость на 400 В, но её следует включать по схеме с одним последовательным и дополнительным шунтирующим сопротивлением в соответствии со следующей схемой.
Схема подключения конденсатора с сопротивлениями

Обращаем внимание — хватит ёмкости на 0,33 мкФ, но используйте не электролитические конденсаторы, а керамические или бумажные элементы. Электролиты могут потечь или даже взорваться при неправильном подборе и аварийных режимах работы.

Подключение отдельного нулевого провода

Если к выключателю подведены и нулевой, и фазный провода, то проблем решается ещё проще. Потребуется подключить подсветку к обоим этим проводам. При такой жёсткой схеме подсоединения индикатор будет гореть постоянно, но основная светодиодная лампа моргать перестанет.

Схема с подключением отдельного нулевого провода
Комбинация светодиодных и простых ламп накаливания

Когда речь идёт о мигании ламп в люстре, то проблему можно устранить ещё проще. Для этого в один патрон вкручивают обычную лампочку накаливания. В этом случае она будет играть роль шунта и мерцание светодиодного источника света прекратится.

Следует понимать, что в этом случае экономия электроэнергии будет меньше, что связано с расходом на обычную лампу.

Применение проходного выключателя

Этот способ применяется крайне редко. Если собрались менять выключатель, то сразу ставьте обычный без галогенной или светодиодной подсветки, проблема гарантированно будет устранена. Но если наличие подсветки важно и в кладовой нашёлся проходной выключатель, то устранить мерцание лампы можно с его помощью.

Для этого подключите выключатель проходного типа по следующей схеме:

Подключение светодиодной лампы через проходной выключатель

А самым кардинальным способом считается демонтаж лампочки, отвечающей за подсветку, из выключателя. Её просто выкусывают бокорезами или выпаивают.

Если говорить об общем алгоритме определения причин моргания лампочки, то электрики рекомендуют следующую схему действий:

  • Если светодиодная лампа подключена через выключатель с подсветкой, сразу выбирайте один из описанных способов.
  • Когда подключение сделано через выключатель без подсветки, двигайтесь от простых способов к сложным. То есть, в первую очередь поменяйте лампу или прочистите контакты, не стоит сразу браться за поиск электромагнитного излучения, которое создаёт наводку.

А лучше вызвать квалифицированного электрика, который найдёт причину и быстро устранит мерцание светодиодной лампы.

Светодиодные индикаторы

мерцают или мигают? 6 общих причин

Мерцание светодиодных индикаторов может очень раздражать. Светодиодные лампы и фары могут мерцать во многих ситуациях. Иногда задействован диммер, иногда мерцание происходит по другим техническим причинам. Из этой статьи вы узнаете основные причины мерцания светодиода и способы устранения этого эффекта.

Мерцающие светодиоды

После переключения на светодиоды или при замене неисправной светодиодной лампы в некоторых случаях светодиод начинает мигать .Интенсивность эффекта мерцания может варьироваться в зависимости от ситуации. Однако в большинстве случаев это очень раздражает и тревожит. Чтобы остановить мерцание, сначала необходимо найти первопричину. Наиболее частые источники ошибок связаны с диммерами, трансформаторами и неисправными лампами.

Светодиодная лампа на трансформаторе мерцает

Помимо стандартных светодиодных фонарей для электросети 120 В существуют еще светодиодные лампы низкого напряжения. Их часто используют как замену галогенным лампам низкого напряжения.Большинство низковольтных ламп работают с рабочим напряжением 12 В. Это напряжение генерируется трансформатором из электросети.

Качество выходного напряжения

Низковольтные светодиодные лампы требуют стабильного и чистого входного напряжения. Старые галогенные лампы не предъявляли столь высоких требований к качеству трансформаторной мощности. Нечистое и нестабильное выходное напряжение на трансформаторе может вызвать мерцание светодиодных индикаторов.

Что делать?

Старые галогенные трансформаторы с колеблющимся выходным напряжением не подходят для светодиодных ламп и должны быть заменены источником питания для светодиодов.

Минимальная нагрузка

Многие электронные трансформаторы требуют минимальной нагрузки на выходной стороне. Если вы хотите заменить пять галогенных прожекторов мощностью 20 Вт на светодиоды, согласно калькулятору люмен-ватт, достаточно пяти светодиодных источников света мощностью 3 Вт каждая. Со старыми галогенными лампами вся установка имела электрическую мощность 100 Вт.

С новыми светодиодными лампами для всей установки требуется всего 15 Вт общей мощности. Но шансы велики, трансформатор мощностью 50 - 150 Вт используется от предыдущей установки.Для правильной работы требуется не менее 50 Вт. В противном случае подключенные лампы не будут светить или мигать .

Что делать?

Если светодиод на трансформаторе мигает, минимальная нагрузка значительно ниже. Теперь вы можете заменить одну или две светодиодные лампы на старые.

Тогда будет достигнута минимальная нагрузка, но такая смешанная операция не лучшее решение. Лучшее решение - заменить старый трансформатор новым светодиодным трансформатором.

Светодиодные фонари мерцают на диммере

С технической точки зрения, светодиодные фонари более сложны, чем старые источники света. Это особенно важно, если вы хотите уменьшить яркость. Для этого светодиодная лампа и диммер должны правильно работать вместе.

Многие светодиодные лампы не регулируются. Вы должны убедиться, что светодиодная лампа помечена как регулируемая при покупке. Также должны соответствовать спецификации диммера. Старые диммеры часто требуют высокой минимальной нагрузки для правильной работы.Этого в большинстве случаев не достигают экономичные светодиодные лампы.

Что делать?

Если светодиод на диммере мигает, сначала проверьте, регулируется ли лампа. Это должно быть указано на упаковке или в описании продукта.

Если светодиодный источник света с регулируемой яркостью по-прежнему мигает, старый диммер не подходит и его необходимо заменить светодиодным диммером.

Светодиодные индикаторы иногда мерцают

Если мигание светодиодной лампы происходит только иногда, устранение неисправностей является наиболее сложной задачей.Следующие причины могут быть причиной случайного мерцания:

Первые два момента уже были описаны в предыдущих разделах. Небольшой блок питания встроен во все светодиодные лампы на 110 В. Это частый источник ошибок, особенно с безымянными лампами. Колебания напряжения в сети также могут быть причиной мерцания светодиодных ламп, но лишь иногда.

Что делать?

Самый простой способ устранения неполадок - это если в вашем доме установлено несколько одинаковых светодиодных ламп.Вы можете просто поменять местами друг друга и посмотреть, появляется ли теперь случайное мерцание с другой лампой. В этом случае лампа скорее всего скоро умрет.

Колебания напряжения в электросети могут различаться. Однако только электрик может помочь найти и устранить точную причину.

Светодиодные индикаторы мерцают при включении

Если светодиодная лампа мигает в течение короткого времени после включения, это означает, что лампа низкого качества или вот-вот выйдет из строя по истечении срока службы. Встроенный источник питания со многими безымянными лампами состоит из дешевых компонентов.Некоторым из них требуется определенная рабочая температура, прежде чем мигание прекратится. Если мерцание длится дольше изо дня в день после включения, медленно указывается неисправность светодиодной лампы.

Что делать?

У некоторых дешевых светодиодных ламп мерцание, к сожалению, нормально после включения. Это связано с плохой электроникой, что приводит к упомянутой тепловой ошибке.

Однако, если лампа проработала безупречно долгое время, конденсатор внутри электроники, вероятно, потеряет свою емкость.Чтобы проверить неплотный контакт, попробуйте мерцающую светодиодную лампу в другом светильнике.

Избавиться от мерцания после включения поможет только замена на новую светодиодную лампу.

Светодиодная лампа мигает при выключении

В некоторых случаях светодиодная лампа может мигать даже при выключенном выключателе света. Причину этого обычно можно найти в электропроводке. Неправильно подключенный выключатель света или выключатель с ночником может быть причиной мерцания.

Светодиодные индикаторы на датчике движения мерцают

Некоторые датчики движения могут быть причиной мерцания подключенной светодиодной лампы. В основном это вызвано датчиками движения с электронным переключателем (симистор, тиристор). Для этого требуется определенная минимальная нагрузка, чтобы электрический выключатель работал без токов утечки. Однопроводные датчики движения, которые просто вставляются в фазовую линию к лампе, также проблематичны.

Что делать?

Чтобы светодиодная лампа на датчике движения не мигала, необходимо использовать вариант с низкой минимальной нагрузкой или переключающее реле.

Заключение

Как вы видели, мерцание светодиода может иметь множество причин и возникать в разных ситуациях. В большинстве случаев это происходит из-за диммера, трансформатора или из-за электропроводки. Только в редких случаях причиной мерцания может быть неисправный светодиодный светильник. С помощью этой статьи вы сможете найти точную причину и исправить мерцающий свет.

.Мигающие светодиодные индикаторы

: полное руководство по поиску и устранению неисправностей

Шаг второй - определение других потенциальных точек сбоя

Если ваша проводка и соединения исправны, проблему можно решить, проверив несовместимые переключатели. Многие новые светодиодные лампы T8 несовместимы со старыми диммерами и переключателями. Существует ряд других потенциальных точек отказа, приводящих к мерцанию или проблемам с питанием светодиодных ламп, в том числе:

  • Несовместимые переключатели
  • Компоненты драйвера
  • Осциллятор релаксации
  • Неправильная мощность / импульсная мощность
  • Изменение уровней напряжения

О несовместимых коммутаторах

С экспоненциальным развитием светодиодных технологий многие современные светодиоды несовместимы со старыми переключателями, которые мы знали и использовали в течение многих лет.Переключатели яркости вызывают больше всего проблем, потому что многие из них несовместимы с современной светодиодной технологией. Чтобы проверить, не вызывают ли переключатели мерцание светодиодных ламп, проверьте переключатели, заменив лампу на обычную лампу накаливания.

Большинство диммеров работают с отсечкой фазы, что означает снижение напряжения. Хотя это полезно во многих ситуациях, для схемы светодиодов этот процесс сложнее, что приводит к усиленному мерцанию или отсутствию питания при запуске. Если ваше приложение требует диммирования, доступны специальные переключатели диммирования для светодиодов.В светодиоды почти всегда стоит вложение, поэтому важно убедиться, что ваше текущее решение работает в сочетании с этой новой технологией. Оцените свое приложение и внесите необходимые изменения, чтобы обеспечить правильную работу светодиодов.

Компоненты драйвера

Во многих случаях мерцание светодиода T8 может быть связано с компонентами драйвера внутри лампы. За счет использования контролируемого выходного тока для снижения риска изменения частоты светодиодные лампы T8 менее склонны к мерцанию.Драйверы постоянного тока помогают избежать пиков в текущей волне, устраняя любое мерцание.

Осциллятор релаксации

и электронное последовательное сопротивление

Дешевые компоненты лампы, такие как конденсаторы (они накапливают энергию), которые чувствительны к нагреванию и часто имеют низкий номинальный срок службы, могут повлиять на мощность вашей лампы. Конденсаторы регулируют ток, подаваемый на светодиод через модуль драйвера. Эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) - это изменение характеристик и рабочих характеристик лампы, вызванное более дешевыми компонентами, неконтролируемой температурой и прерываниями частоты.Другой электрический эффект, который может вызвать проблемы с питанием и мерцание светодиодной лампы, известен как релаксационный осциллятор. Осциллятор релаксации заставляет конденсаторы внутри светодиодной лампы переключаться между циклами включения и выключения; цикл зарядки, когда лампа выключена, означает, что лампа должна оставаться выключенной, но эффект релаксационного осциллятора вызывает временное (т. е. наносекундное) свечение, которое средний человек видит как мерцание.

Неправильная мощность и импульсная мощность

При первой установке лампы требуется больше энергии, чем при постоянной работе в течение некоторого времени.Эта дополнительная мощность может вызвать перегрузку светодиодных ламп и привести к их мерцанию, обычно в результате падения или скачка напряжения. Чтобы предотвратить эту проблему, рекомендуется переместить элементы с большей нагрузкой в ​​цепь высокого напряжения. Это устраняет давление на всю нагрузку по напряжению, тем самым устраняя риск мерцания.

Изменение уровней напряжения

Уровни напряжения изменяются посредством подключения приложения. Напряжение течет по каждому проводу, каждый из которых использует определенный уровень напряжения.Изменение уровня напряжения может быть вызвано одновременным использованием нескольких устройств, что вызывает скачки и провалы в уровнях напряжения, что приводит к мерцанию лампы. Это обычная проблема во многих домашних хозяйствах из-за большого количества приборов, использующих большую мощность. Проверьте ток, идущий к вашему дому / офису / пространству, чтобы убедиться, что он обеспечивает достаточные уровни напряжения для работы всего, что вам нужно, когда они вам нужны.

Шаг третий - устранение неисправности компонента

Когда вы проверили все компоненты и сузили круг вопросов до неисправного, поговорите с производителем и объясните, какие тесты вы провели.Если ваша лампа находится на гарантии, производитель должен ее заменить. Если срок гарантии на лампу истек, производитель может помочь вам найти замену. Рекомендуется всегда иметь квалифицированного электрика для отключения компонентов, чтобы безопасность оставалась главным приоритетом.

.

Почему светодиодный индикатор мигает и как его остановить

Почему светодиодный индикатор мигает и как его остановить

28 июня 2018, 15:42

Вы установили светодиодные лампы только для того, чтобы они начали мигать и гаснуть? Что ж, вы не одиноки.

Светодиодные светильники / лампы

управляются электронным драйвером, в котором некоторые из них более восприимчивы к шуму, {колебаниям напряжения}, чем другие, в зависимости от качества светильника / лампы.

Так что же вызывает мерцание? Это могло быть несколько вещей.Но чаще всего светодиодные лампы могут мерцать или тускнеть в вашем доме при колебаниях напряжения в домашней проводке.

Когда в вашем доме включаются и выключаются электрические нагрузки, это вызывает изменение уровней напряжения, в результате чего светодиоды могут иногда тускнеть или мерцать.

Но есть и другие причины, по которым ваш свет может тускнеть или мерцать. Давайте посмотрим:

  1. Пусковой ток от приборов Некоторым приборам в вашем доме требуется больше энергии при первом включении.Пусковой ток двигателей в бытовых приборах вызывает падение напряжения, и если световые приборы находятся в одной цепи, вы можете увидеть, как эти огни затемняются. Это верно для многих типов освещения, включая светодиодное.

    У вас уже должны быть приборы на отдельных выключателях, такие как холодильник, плита, стиральная машина и сушилка. Если это не так, необходимо вызвать сертифицированного электрика для дальнейшего расследования.

  1. Ослабленная проводка или ослабленная лампа Еще одна вещь, которая обычно вызывает мерцание в светодиодных лампах, - это ослабленные контакты или электрические цепи.Это легко исправить. Просто прикрутите светодиодную лампу посильнее, чтобы увидеть, что это решит проблему. Если в приборе много пыли, сначала продуйте точки подключения, чтобы удалить пыль, прежде чем вставлять лампу обратно.

    Также может быть неплотная проводка в точке подключения прибора. Сертифицированный электрик отключит питание прибора и повторно затянет проводку, чтобы убедиться, что она плотная и надежная. Если одновременно регулируется яркость нескольких осветительных приборов, электрик осмотрит панель и / или распределительную коробку, чтобы убедиться, что все соединения надежно закреплены.

  1. Совместимость с диммером Некоторые существующие и даже новые диммерные переключатели могут быть несовместимы со светодиодным освещением, или у вас может быть нерегулируемый свет в регулируемом приборе. Это можно исправить, внимательно прочитав маркировку на ваших лампах и светильниках и убедившись, что у вас есть подходящая лампа для работы. Диммеры также имеют номинальную мощность, которая различается в зависимости от типа источника света, будь то светодиодный, лампа накаливания и т. Д. Это влияет на количество осветительных приборов на диммере в зависимости от индивидуальной мощности каждого из них.Практика объединения диммеров или переключателей в одну заднюю коробку также приведет к еще большему снижению мощности, с которой диммер может безопасно справиться. Сертифицированный электрик определит правильную допустимую нагрузку, руководствуясь Электротехническими нормами Канады.

    Обязательно покупайте высококачественные светодиодные лампы с признанной сертификацией (CSA, ULc и т. Д.), Сертифицированные ENERGY STAR®, при обновлении освещения в вашем доме.

.

Минимизация мерцания света в светодиодных системах освещения

Аннотация

Применение светодиодов в автономных модернизированных лампах кажется несложным, но следует делать это с осторожностью, чтобы добиться такого же качества света, как и у обычных ламп, которые пользователь пытается заменить. Мерцание света - это один из аспектов, который необходимо тщательно учитывать при проектировании светодиодной лампы, чтобы избежать жалоб клиентов на местах. В этом примечании к применению объясняется явление мерцания светодиодных ламп в зависимости от топологии драйверов и характеристик светодиодов, а также предлагаются решения на основе нескольких светодиодных драйверов Richtek в сочетании с определенными светодиодными цепочками.Также объясняется практический метод измерения мерцания, который можно использовать для измерения мерцания света в светодиодных лампах.

Связанные части драйвера светодиодов Richtek, упомянутые в этом примечании по применению: Топология обратного хода PFC: RT7302, топология PFC Buck: RT8487, линейная топология: RT7321 и драйвер светодиодов PFC MR-16: RT8479.

1. Характеристика мерцания света в Светодиодные лампы

Для качественного внутреннего освещения требуется равномерно распределенный свет с устойчивым световым потоком и подходящей цветовой температурой.Человеческий глаз чувствителен к изменению интенсивности света на более низких частотах, и колеблющаяся интенсивность света может привести к раздражению, утомлению глаз или головным болям.

В светодиодных лампах может быть два основных вида мерцания света:

  • Линия переменного тока колебания света, связанные с частотой (обычно с удвоенной частотой сети (100 Гц для частоты сети 50 Гц и 120 Гц для частоты сети 60 Гц)
  • Случайный свет колебания интенсивности (часто из-за несовместимости лампы и компоненты периферийного освещения)

Хотя мерцание выше 75 Гц не заметно для большинства людей, ощутимость мерцания связана не только с частотой: она также связана с интенсивностью пиков и спадов светоотдачи (модуляция интенсивности) и продолжительностью этих изменений.Два метода количественной оценки этого эффекта показаны на Рисунке 1:

.


Рис. 1. Методы количественной оценки мерцания (руководство IES 10 th edition)

Измерение Процент мерцания относительно просто и может использоваться для источников света, которые периодически меняются, с относительно симметричными формами волны.
В источниках света, которые имеют несимметричные формы волны или показывают периодическое мигание, индекс Flicker Index является лучшим способом количественной оценки мерцания, поскольку он может учитывать различия в форме волны (т. Е. Рабочий цикл).

Обычные источники света не лишены мерцания: лампы накаливания имеют относительно низкое мерцание, их процентное мерцание составляет около 10 ~ 20%. Это связано с большой тепловой постоянной времени нагретой нити накала. Лампы CFL с магнитным балластом могут иметь довольно сильное мерцание: процент мерцания от 37 до 70%. Современные CFL-лампы с электронным балластом имеют низкий уровень мерцания: процент мерцания составляет около 5%.

В настоящий момент не существует четкого стандарта относительно максимально допустимого мерцания в светодиодных лампах, но многие производители светодиодного освещения указывают, что процент мерцания должен быть менее 30% в диапазоне частот 100–120 Гц.

Световой поток светодиода

напрямую зависит от тока через светодиод, и по своей природе световой поток светодиода мгновенно реагирует на изменение текущего состояния светодиода. Таким образом, стабильный управляющий ток светодиодов является основным критерием для обеспечения работы светодиодных ламп без мерцания.

2. Связь между мерцанием и светодиодами Пульсация тока и напряжения светодиода

Чтобы определить взаимосвязь между мерцанием света, пульсацией тока светодиода и пульсацией выходного напряжения драйвера светодиода, необходимо изучить характеристики цепочки светодиодов.

На рисунке 2 показано соотношение между током светодиода и относительным световым потоком светодиода высокой яркости Cree XLAMP MX-6.

Рис. 2. Экстраполяция пульсаций тока светодиода на изменение светового потока для светодиода высокой яркости Cree

На графике изображена синусоидальная пульсация тока светодиода, и полученное изменение светового потока экстраполируется. Таким образом, изменение тока светодиода немедленно влияет на светоотдачу, но видно, что кривая не совсем линейна.Соотношение между пульсацией тока светодиода и результирующим% мерцания также не является линейным, и для большинства светодиодов% мерцания света ниже, чем% изменения тока.

В большинстве автономных драйверов светодиодов параметры схемы управляют пульсацией выходного (светодиода) напряжения, а пульсация тока светодиода является результатом пульсаций выходного напряжения. Поэтому важно знать соотношение между пульсациями напряжения в цепочке светодиодов и пульсациями тока через светодиод. Это соотношение можно найти на графике вольт-амперной характеристики светодиода на рисунке 3.(Тот же Cree XLAMP MX-6 LED)

Рисунок 3. Кривая I / V светодиода с измерением динамического сопротивления


Динамическое сопротивление светодиода в определенной рабочей точке будет определять соотношение между пульсациями напряжения на светодиодах и результирующими колебаниями тока на светодиодах. Это динамическое сопротивление довольно мало, а это означает, что очень небольшая пульсация напряжения уже может привести к большой пульсации тока. Поскольку наклон кривой ВАХ изменяется в разных рабочих точках, динамическое сопротивление необходимо определять вокруг средней рабочей точки тока светодиода.
В большинстве светодиодных ламп используется несколько светодиодов. При последовательном размещении светодиодов динамическое сопротивление необходимо умножить на количество светодиодов. При параллельном подключении светодиодов динамическое сопротивление необходимо разделить на количество светодиодов, подключенных параллельно.

3. Базовая схема автономного светодиодного драйвера

Чтобы понять причину мерцания 100 Гц / 120 Гц в автономных светодиодных лампах, важно понимать основные операции драйвера светодиода с питанием от сети. Базовая схема показана на рисунке 4:

.

Рисунок 4.Базовый драйвер автономного переключения светодиодов


В большинстве одноступенчатых автономных светодиодных драйверов преобразователь состоит из понижающего, понижающе-повышающего или обратного преобразователя для преобразования (выпрямленного) линейного напряжения в подходящее выходное напряжение для управления цепочкой светодиодов. Основным контуром обратной связи является измерение тока светодиода, чтобы обеспечить постоянный (средний) ток цепочке светодиодов.

Для работы без мерцания ток светодиода I LED должен быть стабильным постоянным током, а напряжение светодиода V LED , таким образом, будет фиксированным постоянным напряжением.Поскольку линейное напряжение является синусоидальным, схема должна содержать хотя бы один буферный элемент напряжения для преобразования переменного тока в постоянное напряжение. Это может быть C1 или C2 на рисунке 4.

Приложения с низким коэффициентом мощности:

Рисунок 5. Преобразователь низкого коэффициента мощности

Выбор C1 в качестве буферного элемента (большое значение для C1, как на рисунке 5) обеспечит относительно стабильное входное напряжение постоянного тока для преобразователя, а при быстром контуре управления с обратной связью по току выходной ток I OUT также будет стабильным.C2 потребуется только для фильтрации высокочастотного шума переключения преобразователя и может иметь относительно небольшое значение. Частота линии в токе светодиода будет небольшой, что приведет к низкому мерцанию 100 Гц / 120 Гц. Однако выбор большого значения для C1 приведет к появлению импульсных входных токов, что приведет к низкому коэффициенту мощности, а линейный ток I IN будет иметь высокие гармонические искажения. Это решение обычно выбирается только для драйверов светодиодов с низким энергопотреблением (<6 Вт).

Приложения с высоким коэффициентом мощности:

Рисунок 6.Преобразователь высокого коэффициента мощности


Для большинства светодиодных ламп большой мощности в настоящее время требуется хороший коэффициент мощности с низким уровнем гармоник входного тока. Это означает, что значение C1 должно быть небольшим, как показано на рисунке 6, а преобразователь должен также стараться поддерживать синусоидальный входной ток, что требует наличия контура управления с низкой полосой пропускания. Выходной ток преобразователя с высоким коэффициентом мощности может быть аппроксимирован функцией синуса 2 , которая представляет собой косинусоидальную форму волны с двойной частотой и средним током светодиода в качестве среднего значения.Элементом буфера напряжения теперь является C2, и он используется для уменьшения пульсаций напряжения на цепочке светодиодов. Очевидно, что для достижения очень малых пульсаций напряжения светодиода потребуются очень большие значения для C2. Колебания выходного напряжения вместе с характеристиками светодиода будут определять пульсации тока светодиода и последующее мерцание этих светодиодных ламп с частотой 100 Гц / 120 Гц.


Метод разработки для управления мерцанием в одноступенчатых драйверах светодиодов с высоким коэффициентом PFC следующий:

a. Определите максимальный процент мерцания (обычно около 30%).

г.Определите максимальное изменение от пика до пика тока светодиода I LED_PP по кривой зависимости светового потока от прямого тока

c. Определите динамическое сопротивление R DYNAMIC_TOTAL светодиода в рабочей точке по кривой I / V светодиода

г. Определите максимальную пульсацию напряжения от пика до пика V OUT_PP по всей цепочке светодиодов:

e. Определите требуемую емкость выходного конденсатора:

где:
I OUT_PP - в 2 раза больше среднего тока светодиода (хорошее приближение для преобразователя с высоким коэффициентом мощности)
В OUT_PP - допустимая пульсация выходного напряжения от пика к пику на цепочке светодиодов
f - удвоенная частота линии.

В следующих главах показано несколько примеров автономных драйверов светодиодов, рассчитанных на определенный процент мерцания. Объясняются расчеты и измерения, и обсуждаются некоторые решения для уменьшения мерцания светодиодов.

4. Изолированный драйвер светодиода с высоким коэффициентом мощности 20 Вт с использованием RT7302

RT7302GS - это драйвер светодиода с обратным ходом постоянного тока, использующий регулировку первичной стороны и топологию постоянного времени включения для получения высокого коэффициента мощности. Преобразователь переходит в режим граничной проводимости.

На рисунке ниже показан эталонный дизайн для приложения T8 мощностью 20 Вт. Максимальное мерцание света определено на уровне 30%.

Рисунок 7. RT7302 Плата эталонного дизайна с узким форм-фактором для приложения T8

Длинный светильник T8 для этой конструкции T8 мощностью 20 Вт, как показано на рисунке, состоит из 8 параллельных цепочек светодиодов. Каждая цепочка состоит из 16 последовательно соединенных светодиодов. Тип светодиода - серия Edison Opto PLCC 3022 0,2 ​​Вт. Полная комбинация светодиодных цепочек имеет прямое напряжение 49 В при токе 400 мА.Таким образом, каждая цепочка светодиодов будет получать ток 50 мА.

На рисунке 8 ниже показаны графики из спецификации светодиодов, которые могут предоставить средства для получения допустимой пульсации тока и динамического сопротивления сборки гирлянды светодиодов.

Рисунок 8. Графики для светодиода низкого энергопотребления PLCC3022

Из графика зависимости яркости от тока: Для 30% мерцания света ток светодиода может изменяться на +/- 17,5 мА или 35%. Для всей сборки гирлянды (8 цепочек параллельно), максимальное значение тока светодиода может составлять 280 мАpp

Из кривой I / V: динамическое сопротивление одного светодиода около рабочей точки 50 мА равно 7.5 Ом. Динамическое сопротивление всей сборки гирлянды светодиодов составляет 7,5 * 16/8 = 15 Ом

Можно рассчитать допустимую пульсацию напряжения на всей комбинации струн:

Принципиальная схема драйвера светодиода мощностью 20 Вт показана на рисунке 9. Это конструкция с высоким коэффициентом мощности. Это означает, что выходной ток во вторичной обмотке будет иметь высокое содержание низкочастотных пульсаций, частота которых вдвое превышает частоту сети. Основным буферным элементом является выходной конденсатор EC1.

Рис. 9. Драйвер светодиода RT7302, 20 Вт, изолированный с высоким коэффициентом мощности

Для схемы с частотой сети 50 Гц значение выходного конденсатора можно оценить следующим образом:

Для EC1 был выбран конденсатор емкостью 330 мкФ.

На рисунке 10 ниже показаны измерения выходного тока преобразователя, напряжения светодиода, тока светодиода и светового выхода при входе 230 В / 50 Гц и с использованием выходного конденсатора 330 мкФ.

Рисунок 10.

Фиолетовый сигнал - это выходной ток преобразователя с удаленными высокочастотными переключениями.Амплитуда в два раза превышает средний ток светодиода и имеет частоту 100 Гц. Пульсация напряжения светодиода составляет 3,7 В (размах) из-за большего выходного конденсатора. Средний ток светодиода составляет 400 мА с пульсацией 279 мАpp, что составляет 34,8% пульсации. Динамическое сопротивление светодиодной сборки немного ниже, чем рассчитано по светодиодным графикам: 3,7 В / 279 мА = 13,6 Ом.

График осциллографа с правой стороны показывает ток светодиода и измеренную светоотдачу (измерение освещенности выполнено самодельным датчиком освещенности, см. Главу 9).Пульсация тока светодиода составляет 34,8%, измеренное мерцание - 30,4%, что очень близко к требуемому значению.

5. Неизолированный светодиодный драйвер с высоким коэффициентом мощности 10 Вт с использованием RT8487

RT8487 - это контроллер драйвера светодиода с высоким коэффициентом мощности, который можно использовать в неизолированных приложениях Buck и Buck-Boost. Контроллер использует резонансное переключение в режиме граничной проводимости. В приведенном ниже примере применения показана конструкция мощностью 10 Вт с последовательным подключением шестнадцати светодиодов Cree XLAMP MX-6 для напряжения цепочки светодиодов 49 В.

Рисунок 11.RT8487 Неизолированный драйвер светодиода с высоким коэффициентом мощности 10 Вт

Драйвер рассчитан на средний выходной ток 200 мА. % Мерцания установлено на 30%. Ток и напряжение пульсации светодиода можно определить по графикам ниже.

Рисунок 12. Характеристики светодиодов для Cree XLAMP MX-6

Из графика зависимости яркости от тока: Для 30% мерцания света ток светодиода может изменяться в пределах +/- 70 мА или 35%.
Из кривой I / V: Динамическое сопротивление одного светодиода около рабочей точки 200 мА равно 1.7 Ом. Динамическое сопротивление всей сборки гирлянды светодиодов составляет 1,7 * 16 = 27,2 Ом (обратите внимание, что динамическое сопротивление светодиода выше в диапазоне малых токов). Допустимая пульсация напряжения на всей комбинации струн может быть рассчитана:

На рисунке 13 показана схема драйвера светодиода. RT8487 используется в топологии Buck с плавающим контроллером. Схема начальной загрузки обеспечивает питание ИС, а в схеме используются только стандартные катушки индуктивности барабана.

Рисунок 13.RT8487 Конструкция с высоким коэффициентом мощности 10 Вт в топологии с плавающим баком


Для схемы с частотой сети 50 Гц требуемое значение выходного конденсатора можно оценить следующим образом:

Для EC1 был выбран выходной конденсатор 220 мкФ.

На рисунке 14 показаны выходные измерения этого преобразователя.

Рисунок 14.

Фиолетовый сигнал - это выходной ток понижающего преобразователя с удаленными высокочастотными переключениями. Амплитуда переменного тока при 424 мАч немного выше, чем удвоенный средний ток светодиода.Пульсации напряжения светодиода составляют 3.07Vpp, что немного ниже первоначально рассчитанного значения из-за большего выходного конденсатора. Средний ток светодиода составляет 200 мА с пульсацией 120 мА (пик), что составляет 30% пульсации. Динамическое сопротивление светодиодной сборки немного ниже, чем рассчитано по светодиодным графикам: 3,07 В / 120 мА = 25,6 Ом.
График осциллографа справа показывает ток светодиода и измеренную светоотдачу (измерение освещенности выполнено самодельным датчиком освещенности, см. Главу 9). Измеренное мерцание - 26.1%, что значительно ниже максимального требования.

Из ранее обсужденных примеров ясно, что одноступенчатые конструкции с высоким коэффициентом коррекции коэффициента мощности будут генерировать некоторое мерцание, связанное с частотой линии. Величина мерцания зависит от частоты в сети, амплитуды переменного тока на выходе преобразователя, размера выходного конденсатора, а также от яркостно-токовых характеристик и динамического сопротивления цепочки светодиодов. Форма выходного тока преобразователя зависит от коэффициента мощности.

Чтобы уменьшить мерцание 100/120 Гц в одноступенчатых драйверах светодиодов PFC, необходимо уменьшить пульсации тока светодиода.Для этого есть несколько возможностей:

1. Уменьшите размах амплитуды выходного тока преобразователя. Этого можно добиться только за счет уменьшения коэффициента мощности конструкции, увеличения входного конденсатора и увеличения скорости токовой обратной связи. Коэффициенты PF и THD могут не соответствовать требованиям, и это решение обычно используется только для конструкций с низким энергопотреблением.

2. Увеличение выходного конденсатора. Чтобы снизить пульсации до очень низкого уровня, необходим конденсатор очень большого размера, что увеличивает стоимость и размер.

3. Увеличение динамического сопротивления цепочки светодиодов: выбор светодиодов с более высоким R DYNAMIC или использование светодиода в нижней части кривой ВАХ. Можно также подключить резистор последовательно со светодиодной цепочкой, но это добавит дополнительных потерь и снизит эффективность преобразователя.

4. Также можно использовать линейный пострегулятор для устранения пульсаций на выходе, тем самым минимизируя пульсации тока светодиода. Простое схемное решение показано на рисунке 15.

Рис. 15. Цепи устранения пульсаций светодиодов с использованием транзисторов NPN или PNP


Схема представляет собой эмиттерный повторитель с самосмещением. Конфигурация Дарлингтона используется для поддержания относительно высокого импеданса базового резистора, поэтому для фильтрации пульсаций 100 Гц можно использовать небольшой конденсатор. Схема может быть размещена на V OUT , используя транзисторы NPN, или на GND, используя транзисторы PNP.

Добавление этой схемы снизит пульсации тока светодиода до очень низких значений, близких к 0%.Недостатком схемы устранения пульсаций тока светодиода является дополнительное рассеивание на Q2, которое снижает эффективность драйвера светодиода. Рассеивание в Q2 можно оценить по (V OUTPP /2 + 1,2 В) * I LED .

На Рисунке 16 показана схема устранения пульсации светодиода, протестированная с драйвером светодиода мощностью 10 Вт. Стабилитрон ZD2 добавлен для ускорения зарядки конденсатора фильтра во время запуска.

Рис. 16. Схема устранения пульсаций, примененная к конструкции 10 Вт

После реализации схемы устранения пульсаций ток светодиода полностью ровный и не мерцает.Для драйвера светодиода мощностью 10 Вт рассеиваемая мощность во втором квартале составляет около 0,63 Вт. КПД драйвера упал с 89% до 84,5%. Из-за относительно высокого рассеяния решение для удаления пульсаций подходит только для конструкций с низким энергопотреблением.

Работа без мерцания в мощных драйверах светодиодов:

Для высокомощных драйверов светодиодов, требующих работы без мерцания, необходима двухступенчатая конструкция: это может быть изолированный каскад обратной связи PFC с отдельным понижающим каскадом на вторичной стороне или неизолированный PFC Boost + Buck, см. Примеры на рисунке 17.

Рис. 17. Изолированный обратный ход PFC с CC Buck

Неизолированный PFC Boost с высоким напряжением CC Buck

7. Уменьшение мерцания света в линейных автономных драйверах светодиодов

Благодаря доступности недорогих высоковольтных светодиодов, линейные автономные светодиодные драйверы становятся все более популярными. Линейные драйверы светодиодов Richtek RT7321 и RT7322 для средних мощностей используют четыре высоковольтных цепочки светодиодов, которые динамически подключаются параллельно или последовательно, тем самым увеличивая использование светодиодов в течение всего сетевого цикла.См. Рисунок 18.

Рис. 18. Линейный драйвер светодиодов RT7321 (230 В) / RT7322 (110 В) с последовательным / параллельным переключением цепочки светодиодов

Поскольку схема не содержит элемента буфера напряжения, очевидно, что ток светодиода не может быть непрерывным в течение всего сетевого цикла: при переходе через нуль синусоидальной волны ток светодиода на определенное время упадет до нуля. Это приведет к мерцанию, но изменение светового потока не будет синусоидальным. Обычное количественное определение% мерцания не подходит для этого типа драйвера светодиода.Пример поможет прояснить это.

На рисунке 19 показана конструкция линейного драйвера светодиода мощностью 7 Вт с использованием высоковольтных светодиодов RT7321CCGSP и Philips Lumiled.

Рисунок 19. RT7321CCGSP 7W, конструкция

RT7321CGGSP обеспечивает 20 мА в параллельном режиме и 40 мА в последовательном режиме. В каждой цепочке светодиодов используются три последовательно включенных светодиода на 24 В и параллельно две цепочки, чтобы не выходить за пределы номинального тока светодиодов. Каждая строка будет иметь прямое напряжение примерно 72 В, что является подходящим значением для приложения RT7321 230 В.Для защиты от электромагнитных помех схеме требуется небольшой X-конденсатор и последовательный резистор. Все компоненты могут быть установлены на плате светодиодов. Измерения на рисунке 20 показывают совокупный общий ток светодиода и светоотдачу этой конструкции мощностью 7 Вт.

Рис. 20. Комбинированный ток светодиода и световой поток модели RT7321 7 Вт

Видно, что эта конструкция создает большую пульсацию светодиода, которая стремится к нулю, когда выпрямленное входное напряжение падает ниже напряжения цепочки светодиодов. Вычисление процента мерцания всегда дает 100% мерцание.Но поскольку форма волны не синусоида, вместо нее можно использовать индекс мерцания.
Можно измерить области выше и ниже среднего значения. Было обнаружено, что показатель мерцания этого сигнала составляет около 0,28, что все еще является относительно большим значением.

Можно уменьшить мерцание этой конструкции, добавив небольшую буферную схему. Но поскольку эта конструкция линейного драйвера предназначена для обеспечения разумного коэффициента мощности, простое добавление большого входного конденсатора не является подходящим решением.Можно добавить схему заполнения впадин с использованием небольших пленочных конденсаторов, которые обеспечивают достаточную буферизацию, чтобы поддерживать светодиоды LED1 и LED3 активными во время прохождения синусоидальной волны через нуль, и поддерживать коэффициент мощности на приемлемом уровне. На рисунке 21 показано схемное решение.

Рисунок 21.

Поскольку буферные конденсаторы с заполнением впадин не воспринимают полное выпрямленное линейное напряжение, можно использовать типы 250 В. Диоды и пленочные конденсаторы достаточно малы, чтобы поместиться на плате светодиода.Коэффициент мощности по-прежнему приемлем - 0,87.

Измеренные суммарный общий ток светодиода и световой поток этого решения показаны на рисунке 22.

Рис. 22. Комбинированный ток светодиода и световой поток решения со схемой заполнения впадин

Теперь можно увидеть, что ток и световой поток светодиода остаются постоянными во время перехода синусоидальной волны через нуль. Индекс мерцания для формы выходного светового сигнала теперь составляет около 0,2. Конечно, он не так хорош, как активные решения, работающие в режиме переключения, но для многих приложений, требующих очень малого форм-фактора, он будет привлекательной альтернативой драйверам светодиодов в режиме переключения.

В некоторых применениях светодиодных ламп может возникать случайное мерцание. Это случайное мерцание проявляется как прерывистое изменение света с частотой, не обязательно связанной с частотой линии. Такое мерцание часто возникает, когда светодиодные лампы используются в сочетании с существующими периферийными устройствами освещения, такими как диммеры или электронные трансформаторы.
Большинство существующего осветительного оборудования было разработано для традиционных ламп накаливания или галогенных ламп, которые работают как резистивные нагрузки с относительно высоким энергопотреблением.Большинство светодиодных ламп не ведут себя как резистивная нагрузка и из-за более высокого КПД потребляют гораздо меньше энергии. Когда они подключены к оборудованию, цепи могут работать со сбоями или работать с перебоями. Это вызывает мерцание лампы. Чтобы найти решение для этого, необходимо понять основные функции схемы периферийного оборудования и внести некоторые изменения в схему светодиодной лампы, чтобы сделать ее пригодной для использования в сочетании с оборудованием.

В качестве примера рассматривается приложение MR-16.На рисунке 23 ниже показано типичное применение лампы MR-16 и его электрический эквивалент.

Рисунок 23.

Схема электронного трансформатора представляет собой автоколебательный резонансный полумостовой преобразователь. Силовые транзисторы приводятся в действие небольшим трансформатором, который последовательно соединен с выходным трансформатором, чтобы получить пропорциональный нагрузке базовый ток возбуждения. Эти схемы очень хорошо работают с резистивными нагрузками, которые обеспечивают стабильный определенный ток нагрузки. Из-за того, что привод зависит от нагрузки транзистора, для запуска схемы требуется минимальный ток нагрузки.Этим условиям удовлетворяют галогенные лампы мощностью от 20 Вт до 60 Вт.

При подключении светодиодных ламп к электронным трансформаторам могут возникнуть всевозможные проблемы несовместимости:

1. Входной выпрямительный каскад светодиодной лампы совершенно не похож на резистивную нагрузку; он больше похож на конденсатор.

2. Низкое энергопотребление светодиодной лампы не является достаточным для обеспечения стабильного пуска цепи электронного трансформатора.

3. Емкостная нагрузка может вызвать сильные всплески тока, которые могут вызвать срабатывание защиты электронного трансформатора от перегрузки по току, и могут привести к повторяющимся циклам отключения / повторного запуска.

На рисунке 24 ниже показана типичная недорогая светодиодная лампа MR-16, состоящая из выпрямительного каскада и понижающего драйвера светодиода, подключенных к электронному трансформатору. На графике осциллографа справа показаны соответствующие формы сигналов.

Рисунок 24.

Теоретически выходное напряжение 12 В переменного тока электронного трансформатора должно быть достаточным для зарядки V CAP до 16 ~ 17 В постоянного тока , а драйвер светодиода Buck должен иметь входное напряжение, достаточное для обеспечения постоянного тока для четыре светодиода.Но на самом деле видно, что электронный трансформатор активен только на короткое время. Емкостная нагрузка светодиодной лампы не может обеспечить стабильную работу электронного трансформатора, а буферный конденсатор лишь иногда заряжается сильноточными импульсами. Из-за такого прерывистого поведения входное напряжение понижающего преобразователя иногда падает ниже прямого напряжения цепочки светодиодов, и ток светодиода имеет провал. Это приводит к случайному низкочастотному мерцанию, которое очень хорошо видно.Примечание. Некоторые электронные трансформаторы более чувствительны к емкостным нагрузкам, чем другие. Светодиодная лампа может лучше работать с простыми электронными трансформаторами без средств защиты. Но в целом многие недорогие светодиодные лампы будут демонстрировать проблемы совместимости при подключении к различным электронным трансформаторам.

Чтобы решить эту проблему несовместимости, необходимо изменить конструкцию светодиодной лампы, чтобы она больше походила на галогенную лампу: входной ток должен быть стабильным и соответствовать минимальному рабочему току электронного трансформатора.

Richtek разработал специальные драйверы светодиодов MR-16 для достижения оптимальной совместимости с электронными трансформаторами. Эти драйверы светодиодов используют двухступенчатую топологию проектирования: см. Рисунок 25:

.

Рисунок 25. Двухступенчатая топология драйвера светодиода MR-16

Первая ступень - это повышающий преобразователь с контролем входного тока и выходного напряжения. Вторая ступень - понижающий преобразователь постоянного тока. Ступень Boost будет контролировать уровень входного тока, чтобы удовлетворить требования к минимальной нагрузке электронного трансформатора, и обеспечивать функцию PFC, поддерживая электронный трансформатор активным в течение полного сетевого цикла.Входное сопротивление будет напоминать резистивную нагрузку. Понижающий каскад питается от выходного напряжения Boost, где C1 - буферный элемент. Это повышающее напряжение является стабильным и достаточно высоким для последовательного перехода к светодиодным цепочкам до 5 светодиодов высокой яркости.


На рисунке 26 показано типичное приложение MR-16 мощностью 5 Вт, использующее RT8479C, который представляет собой полностью интегрированный двухступенчатый драйвер светодиода MR-16. Светодиоды, используемые в этой конструкции, представляют собой четыре последовательно соединенных светодиода Philips Lumiled Luxeon Rebel.

Рисунок 26.

RT8479C содержит два интегрированных силовых полевых МОП-транзистора: один для Boost (LX1) и один для Buck (LX2). Boost работает как регулятор пикового тока с фиксированным временем отключения, который обеспечивает определенный минимальный входной пиковый ток и естественную модуляцию тока PFC. Напряжение на шине регулируется Boost и включает защиту от перенапряжения. Buck представляет собой топологию быстрой гистерезисной постоянной пульсации тока и регулирует ток светодиода до стабильного уровня без мерцания с помощью резистора считывания на стороне высокого напряжения. ACTL может использоваться для управления током светодиода с помощью внешнего сигнала диммирования или позволяет регулировать ток через резистор NTC.

Рисунок 27. RT8479 Двухступенчатые входные и выходные сигналы MR-16

На рис. 27 показаны формы сигналов на входе и выходе драйвера светодиода RT8479 при подключении к электронному трансформатору. Электронный трансформатор активен в течение большей части периода линейного напряжения. (Только во время прохождения синусоидальной волны через ноль схема имеет небольшое время бездействия из-за запуска, запускаемого DIAC). Увеличенные формы сигналов справа показывают комбинированный цикл переключения трансформатора и наложенное переключение ступеней повышения: управление входным током повышения поддерживает максимальный входной ток на определенном уровне, достаточном для поддержания цепи трансформатора в активном состоянии.Boost также регулирует напряжение шины V CAP до уровня 25 В, что дает достаточный запас для понижающего каскада, чтобы управлять четырьмя светодиодами стабильным током без пульсаций. Еще одним преимуществом этого режима работы является то, что входной коэффициент мощности довольно высок, около 0,97, а отсутствие сильных всплесков тока повышает надежность всего приложения.

Хотя измерение изменения тока светодиода даст некоторую индикацию мерцания светодиода, лучше измерить фактическое изменение света в цепочке светодиодов.Поскольку для расчета процента мерцания необходимо измерить только относительное отклонение освещенности , можно использовать простой фотодатчик со встроенным усилителем. Форму выходного сигнала можно отобразить на осциллографе.

Схема на Рисунке 28 показывает простой преобразователь света в напряжение с использованием микросхемы TSL257.

Рисунок 28. Инструмент для измерения мерцания света

TSL257 - это простая ИС преобразователя света в напряжение с хорошей линейностью. Он может питаться от одной литий-ионной батареи, что делает его портативным измерительным инструментом.Выходное напряжение прямо пропорционально интенсивности света (облучению) и может быть подключено к осциллографу, тем самым отображая колебания света в виде волны на экране осциллографа. Полоса пропускания 2 кГц достаточна для измерения мерцания света. TSL257 не дорогой, и его можно купить в Farnell или Digikey.

На следующих рисунках показано, как собрать такой инструмент.

Необходимые компоненты: коаксиальный провод, литий-ионный аккумулятор, микросхема TSL257, переключатель, электролитический конденсатор 22 мкФ / 25 В и черный пластиковый ящик с 3-миллиметровым отверстием в верхней части.TSL257 помещается датчиком к отверстию.

Затем датчик фиксируется непрозрачным эпоксидным клеем. Наконец, подключены другие компоненты.

Из-за высокой светочувствительности TSL257, свет, падающий на датчик, необходимо значительно ослабить, чтобы сделать его пригодным для измерения прямого света от светодиодных цепочек.Над отверстием можно положить несколько слоев бумаги формата A4, чтобы добиться достаточного ослабления света. В качестве тестового инструмента использовалось 8 слоев бумаги.

Рисунок 29. Практическое измерение мерцания света

Чтобы избежать влияния окружающего света, освещение в помещении следует выключить. Инструмент должен быть расположен над светодиодной лампой, чтобы получить показание светоотдачи с максимальным уровнем около 3 В. Когда происходит отсечение формы волны, расстояние до источника света следует увеличить или добавить несколько слоев бумаги для большего ослабления света.Измерьте пиковое значение и среднее значение выходного сигнала датчика. Примените некоторое усреднение для уменьшения шума. Для синусоидальных сигналов% мерцания можно рассчитать по формуле:

Минимизация мерцания в светодиодных лампах начинается с хорошего понимания топологии драйвера и характеристик светодиодов. В одноступенчатых драйверах светодиодов с высоким коэффициентом мощности мерцание света можно количественно измерить, измерить и уменьшить путем выбора подходящих компонентов или добавления схем уменьшения пульсаций светодиодов. Чаще всего случайное мерцание вызвано проблемами совместимости светодиодных ламп и периферийного осветительного оборудования.Для решения этих проблем с мерцанием требуется тщательный анализ этих систем. Richtek предлагает несколько мощных решений для автономных светодиодных драйверов, которые демонстрируют хорошую совместимость с системами и удовлетворяют требованиям современного рынка светодиодных драйверов к мерцанию света.

.

Смотрите также