为什么 LED 会闪烁 |
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一、LED灯闪烁的原因是什么? 简而言之,LED灯具在输出的光波动时会闪烁。发生这种波动是因为可调光发光二极管设计为以非常高的速度打开和关闭。 二、LED为什么会闪烁?尽管我们并不总是能用眼睛观测到,但所有电源供电的光源都会闪烁——无论是白炽灯、卤素灯、荧光灯还是 LED。 在中国,市政供电是交流电 (AC) 电源,以 50 赫兹的频率提供。这意味着为我们的灯供电的电流,对于任何光源,每秒来回切换 50 次。
我们以前常用的白炽灯泡,由于灯泡的余热使灯丝在闪烁之间仍保持发光,眼睛看起来闪烁并不明显,但也是传统灯泡效率低下的原因。这些传统白炽灯由于产生大量的热量,浪费了大约 90% 的输入能量! 因此,让我们通过揭穿一个常见的误解来开始讨论。因为 LED 光源从其发光原理来说是不会闪烁的,造成LED照明闪烁的原因是由电源引起的,所以理论上认为只要输入功率(电流和电压)保持恒定,就可以完全避免它。 然而真相是,所有交流电源供电的光源都会闪烁,一直闪烁。 三、如果所有的灯都闪烁,为什么有些人认为闪烁的 LED 是一个问题?LED 闪烁曾经是一个常见问题。这是因为——与白炽灯、卤素灯和荧光灯不同——LED 没有持久性。当 LED 的电源关闭时,光输出立即停止,没有荧光灯的余晖效应也没有白炽灯的余热发光。因此,如果直接连接到交流主电源,LED 将每秒打开/关闭 50 次——足以被人眼看到。 这就是为什么有些人认为 LED 比传统源闪烁得更多的原因。在过去,这曾经是真的。但今天由于驱动电源的发展,可对人体产生不良影响的LED频闪已经可以控制。 LED 频闪不是现代 LED 安装项目的问题。这是因为我们 不再 将 LED 直接连接到主电源。相反,我们使用专为此目的设计的LED 驱动器为 LED供电。 四、高品质 LED 电源如何解决 LED 闪烁问题LED 照明需要直流 (DC) 而不是交流电源,因而消除 LED 闪烁的关键是您用来驱动灯的电源类型。 尽管照明行业通常将其电源(又名“驱动器”)简单地称为“LED 变压器”, 但它们实际上远不止变压这一单一功能。LED 驱动器不只是降低(转换)电压。它还可以将电流从交流交流电转换为直流电。选择优质的 LED 电源,它也会为您的 LED 提供恒定电流。所以我们会得到没有可感知的但其实闪烁的光 。 然而,低质量、简洁的 LED 驱动器不能提供恒定电流,这就是我们通常认识的不能购买便宜的LED灯的说法的原因,复杂电源成本肯定稍高。它只是简单的将电流从交流电转换为直流电。这种最基本的电源转换会产生振荡电流,尽管通常会使输入电压频率加倍,这可能将导致每秒 100 次的闪烁频率。
每秒 100 次闪烁显然比每秒 50 次闪烁要好得多。但这其实仍然是个问题。根据大量LRC大量实验表明,光源闪烁频率大于2kHz以上时,其对通过视觉对人体的不良影响开始不可察觉,国际标准对于频闪的定义也是由光源是否通过视觉对人体产生影响来定义。进一步的解释就是无论视觉是否感受到闪烁,只要频闪通过视觉对人体造成了影响,则认为频闪存在。 五、当 恒定电流 = 恒定亮度 时,LED会如何?通常一个简单的 LED 电源不足以满足我们对于照明品质的要求,那么恒流电源是一个很好的替代方案。 这些更高规格的 LED 驱动器实际上可以通过改变电路两端的电压来产生恒定电流来消除闪烁。让传输到 LED 的电流不波动,从而减轻 AC/DC 转换的影响。 然而有时候,即使是恒流 LED 驱动器也无法完全消除闪烁。由控制电路不兼容问题引起的干扰是一种常见原因。
六、调光功能的影响对于大多数 LED 照明项目和装置来说,可见闪烁的最常见原因是调光功能的实施!即使在原本完美的 LED 照明装置中,调光也会导致问题。这是因为传统调光器通过延长每个开关闪烁周期的“关闭”部分来工作,以减少输出的光总量。 这种技术称为脉宽调制 (PWM)。PWM 的工作非常有效——只要开关频率不下降到人眼可以感知的水平。 一些制造商正在努力通过开发具有更快闪烁周期的 LED 调光器来解决这个问题。比如数千赫兹的周期作为目标。这将模拟多年来一直为荧光灯供电的电子镇流器所使用的解决方案。 其实,除了提高频闪频率到千赫兹级别以外,还可以通过减少光通量闪烁的幅度来减少频闪带来的影响(一些国际频闪标准如IEEE也通过关联闪烁幅度和频率来确定是否频闪)。对于脉宽调制产生的可见闪烁,只需不要将 LED 调得太低,就可以有效避免LED的闪烁周期变得肉眼可见。 七、当LED灯具在没有调光器的情况下闪烁 故障可能出在 LED 灯泡、接线或电流调节中。 有时,灯具内的电线长度可能有问题。所有电线的长度至少为 6 英寸是一种很好的做法。连接灯泡、固定装置和开关的电线松动都可能是 LED 灯泡突然开始闪烁的原因。 质量差的 LED 驱动器组件无法承受其他内部组件的持续热量。如果您是动手当,可以打开电子元件以查看哪里出了问题,寻找膨胀电子元件比如膨胀的电容器。 此外,远离灯具并进入电气面板,断路器中的接线松动是常见现象,也是灯闪烁的原因。 另一个可能导致闪烁的因素是功率因数,即电路中电器的效率。 例如,将白炽灯泡连接到与 LED 照明相同的电路会使 LED 闪烁。原因是传统灯泡使用 100% 的所需能量,最有可能是 60W,剩下的电源用于 LED 灯等电器。 拥有几个白炽灯泡会很快消耗掉所有的电量,而您的 LED 则一无所有,这会使它们因电量不足而闪烁。 八、什么导致连接调光器的 LED 闪烁?
不兼容的调光器开关连接到较新的 LED 灯具或灯泡会产生闪烁问题,即不均匀的闪烁频率(以不规则的间隔开/关),表明存在干扰。 通常,闪烁 LED 的问题就像在调光器开关上使用不可调光的 LED 灯泡一样简单。这是一个简单但经常被忽视的问题。 修复方法也很简单,只需用可调光 LED 灯泡替换不可调光 LED。 下图是客厅中 LED 闪烁的示例。请注意,这些是安装在调光器上的不可调光 LED。
九、为什么即使关灯,有时LED 也会闪烁? 一些 LED 灯泡即使在关闭时也会闪烁。不是几秒钟或几分钟的微弱余辉,而是昏暗的灯光一直亮着,或者即使在开关关闭后也会出现完全闪烁的效果。最可能的原因就是链接在功能花俏的开关上。 基本上,开关有一些额外的功能,比如调光器、WiFi 控制、夜灯,甚至是一个微小的指示灯。 这些智能调光器开关始终需要一些备用电源才能使功能正常工作。 但这就是可能出现故障的地方。问题在于现有墙壁开关与 LED 灯泡的电路和接线不正确。 由于电路不正确,开关可能不使用零线。LED 位于负极线上,这会导致电容耦合,从而导致电容器中的剩余功率。由于这种杂散电容和电流泄漏,电路中会积聚足够的电压,使 LED 发光或闪烁。 十、总结 – 如何阻止 LED 闪烁 在过去十年中,LED 已被照明行业和国家大力推广用作未来的节能照明解决方案。但是为了减少 LED 频闪的影响,我们可以主要注意以下产品信息: 1. 始终使用专为工作设计的 LED 电源驱动 LED 产品。 2. 任何由交流电源驱动的 LED 灯条都会频闪。 3. 确保所有的 LED 产品都与您使用的控制电路和电源兼容。 4. 检查接线是否松动和其他故障连接。并确保您的 LED 调光器没有过载。 5. 考虑使用恒流 LED 驱动器。 6. 安装调光系统时,请尝试查看是否存在不应低于的最低调光水平。 7. 对于调光系统,考虑使用零至 10V 或数字电压调光系统。 |
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