Redução do efeito estroboscópico de lâmpadas domésticas baseadas em LED

Recentemente, comprei algumas lâmpadas LED. De muitas maneiras, eles são ótimos - realmente com pouca energia e brilhantes.

No entanto, um problema (que era aparente com os dois tipos de lâmpadas que eu comprei) é um efeito estroboscópico.

Isso não é imediatamente óbvio até que algo se mova na luz (por exemplo, acenando com a mão na frente dela) e as pessoas reclamarem que isso incomoda os olhos.

Acredito que isso ocorre porque o LED reage tão rapidamente que a oscilação de 50Hz da rede elétrica é visível.

Minha pergunta é - o que (se houver) pode ser feito para reduzir isso? Existem lâmpadas LED mais caras que não apresentam esse problema?

Que marca são as lâmpadas?
Eu esperava que as lâmpadas da Philips estivessem OK, osram e similares provavelmente estejam OK. Se a marca for obscura, provavelmente os cantos foram cortados.

Resumo:

• Provavelmente causado por 2 x tremulações na freqüência da rede elétrica retificada de onda completa semi-suave.

• Leve-os de volta como "impróprios para o propósito de venda", se puder.

• Se você precisar mantê-los, considere adicionar mais suavização ao AC retificado = "DC" ondulado. Isso pode causar problemas ou pode corrigir o problema. Ver abaixo.

Algumas pessoas são mais suscetíveis a efeitos estroboscópicos do que outras. Como ponto de dados do mundo real, por acaso sou relativamente alheio a oscilações "suaves" e estroboscópicas de luzes eletrônicas de vários tipos e sou razoavelmente capaz de tolerar oscilações, enquanto um dos meus irmãos é totalmente intolerante ao ponto de ficar doente.

O tremulação pode ser de 120 Hz (com rede de 60 Hz) e 100 Hz (com rede de 50 Hz). A tensão da rede cai para zero duas vezes por ciclo nos pontos de "passagem zero". As lâmpadas incandescentes têm constantes de tempo térmico suficientes em seus filamentos para que a luz não caia totalmente a zero nos pontos mais baixos - longe disso em muitos casos - o efeito depende um pouco da potência e da tensão. A cintilação em uma lâmpada incandescente diminui com o aumento da potência e a diminuição da tensão (pois ambos os efeitos tendem a resultar em filamentos mais espessos).

Os LEDs têm a propriedade de ter o brilho acompanhar a corrente de perto. As constantes de tempo dos fósforos estão bem abaixo de um microssegundo e os LEDs adequados podem ser "bons para" centenas de Mhz. Se você aplicar uma corrente contínua sem suavização de onda total a um LED, ele piscará aproximadamente pela metade do estado senoidal a 2 x a frequência da rede elétrica. Posso notar o efeito com interesse, enquanto meu irmão pode estar violentamente doente.

A escolha "óbvia" é reduzir a tensão em CC, mas os tamanhos dos capacitores necessários rapidamente ficam caros. Se as pessoas economizam e se não têm um ethos de qualidade, os cantos serão cortados. Uma solução usada é um "circuito vale", que fica com dois ou 3 capacitores nos ombros um do outro para carregar quando a tensão CA é alta e, em seguida, usa comutação de diodo astuto para colocá-los em paralelo à medida que a tensão cai. Isso pode permitir custos mais baixos do capacitor, mas "nenhum capacitor" é mais barato que "algum capacitor" e alguns projetistas eliminam tudo o que podem.

Pode ser possível abrir a lâmpada, encontrar o maior capacitor ou capacitores e simplesmente aumentá-los. A nova tampa pode ser paralela e montada externamente. As classificações de tensão devem ser tão boas e a temperatura provavelmente deve ser tão boa quanto 105 ° C, 85 ° C, talvez). Dependendo do circuito, PODE corrigir o problema ou PODER fazer com que a lâmpada atire em suas mãos com horror e emita fumaça mágica. (Possivelmente até fogo mágico.)

Como sempre, PRINCIPAIS TENSÕES PODEM MATAR.

Os capacitores podem manter a carga por um longo tempo após a energia ser removida.

Um segundo efeito que parece agravar o primeiro é que as luzes à base de fósforo, que provavelmente são as suas, têm espectros de emissão muito altos e descontínuos em comparação com as lâmpadas incandescentes ou mesmo com lâmpadas fluorescentes.

Abaixo está o gráfico de emissão espectral para um LED branco Nichia. Acho a luz branca desse LED em particular mais agradável do que normalmente. O pico forte a cerca de 440nm é a luz azul do LED real e o pico menor a cerca de 550nm é a luz amarela sendo irradiada a partir do fósforo (que absorve parte da luz azul e a "converte" em amarelo). a luz tem uma temperatura de cor de 6000 ° K - branca ou similar à luz do dia. Os LEDs "branco quente" têm um pico amarelo muito maior e um pico azul mais baixo.

MAS as duas cores da luz LED são bastante perturbadoras para uma minoria significativa de pessoas que acham a falta de espectros "contínuos", vista de uma luz incandescente, muito estranha. Combine isso com cintilação e você terá um desastre de iluminação.

Com os efeitos de cintilação e espectro combinados, é razoavelmente provável que você tenha comprado uma lâmpada "suficientemente boa para pessoas suficientes" para poder ser liberada na natureza, mas falha no teste "funciona para quase todos os consumidores".

Provavelmente não há nada que você possa fazer, exceto mudar para uma lâmpada melhor projetada.

É possível que seja por causa dos 50Hz da rede elétrica, mas nesse caso o produto foi mal projetado. Para começar, deve ser 100Hz devido à retificação de onda completa. Provavelmente tudo bem. Em segundo lugar, a tensão retificada deve ser suavizada por um capacitor , para que você não veja interferência de 50 / 100Hz. Então, adicionar esse capacitor é uma possibilidade.
Para fornecer conselhos mais detalhados, precisamos de mais informações sobre os componentes internos e a operação do produto. Por exemplo, é regulável. Nesse caso, provavelmente é controlado por PWM, talvez com uma frequência muito baixa.

Substituo capacitores de suavização de 1uF / 400V (idéia chinesa louca) por 10uF / 400V em lâmpadas led baratas "de milho" para 230V. Ainda se encaixa e reduz bastante o efeito estroboscópico.

Eu não tenho idéia se o proprietário do segmento está procurando marcas / modelos de lâmpadas que são 'estroboscópicas'. Se sim, aqui está o que eu encontrei até agora.

Eu também me sinto bastante sensível com esse LED piscando. Uma maneira que eu achei bastante eficaz para determinar a extensão do efeito estroboscópico de uma lâmpada LED é colocar minha câmera do smartphone muito perto da lâmpada e observar a tela da câmera. Se a lâmpada piscar, a câmera exibirá listras pretas em movimento espesso em toda a tela. Experimente você mesmo e tente usá-lo para testar o efeito estroboscópico antes de fazer qualquer compra.

Com esse método, até agora, descobri que o 'Megaman LG2311' era a única luz de LED 'isenta de cintilação' (nota: eu moro em Hong Kong). Curiosamente, alguns outros modelos da mesma série Megaman são propensos ao problema ...

Definitivamente o capacitor eletrolítico no bulbo de milho após a ponte de retificação (até 20-100uf @ 450V ), também verifique se há resistor após ele em série com LEDs que caem alguns volts (que dissipa ~ 5% da potência da lâmpada ), reduziria ainda mais o efeito estroboscópico, ao não permitir que o capacitor descarregasse toda a sua carga útil nos leds de uma só vez. (leds senoidais têm muito pouca resistência ativa depois que a tensão direta é atingida).

Mod semelhante consertaria pwm backlight cintilação , mas são necessários dois resistores (antes e depois do capacitor).

Supondo que a lâmpada possua um capacitor limitador de corrente em série (um de poliéster laranja) - mantenha a mesma capacitância, mas, neste caso, capas de filtragem maiores fornecem um bom efeito de entrada / saída de fade. Este mod foi feito com sucesso com 10W (unidades chinesas), 5W reais e 120led bulbo chinês do ebay instaladas em um corredor.