Мерцание светодиодных ламп и как с ним бороться

Лампы накаливания потихоньку уходят в прошлое, освобождая место в светильниках энергосберегающим и светодиодным. Эти осветительные приборы, создавая ту же освещенность, потребляют меньшую мощность, что позволяет экономить электроэнергию.

Но наряду с преимуществами появляется ряд проблем, которые приходится решать потребителю.
Рассмотрим одну из них – мерцание светодиодных ламп, с которой рано или поздно приходится сталкиваться любому электрику или обычному пользователю. Мерцать могут не только светодиодные, но и энергосберегающие, люминесцентные лампы.
Мерцать лампы могут при работе или в выключенном состоянии. Почему же мерцает выключенная лампа после отключения от сети?

Почему могут мерцать светодиодные лампы в выключенном состоянии

Вначале скажем пару слов о конструкции светодиодной лампы. Хоть она и подключается к источнику переменного тока, работает она на постоянном. Напряжении в сети 220 В, а для работы светодиодов необходимо меньшее напряжение. Для того, чтобы превратить переменное напряжение в постоянное и снизить его величину в состав светодиодной лампы входит специальное устройство, называемое драйвером.

На входе драйвера установлен выпрямитель из четырех диодов. Для сглаживания пульсаций выпрямленного тока в нем, как и в выпрямителе, используются электролитические конденсаторы. После емкостного фильтра напряжение подается на электронную схему, преобразующую и стабилизирующую выходное напряжение.
Теперь, зная конструкцию драйвера, можно объяснить, почему светодиодная лампа мерцает после выключения.

[perelink1]

Одной из причин мерцания или периодического вспыхивания светодиодной лампы после выключения являются выключатели с подсветкой. При включенном выключателе ток идет к лампе напрямую через его контактную систему, а при выключенном – через маломощную неоновую лампочку. Работая после отключения последовательно с нагрузкой, она потребляет небольшой ток.
Ток протекает не только через лампочку подсветки, но и через нагрузку.

Проходя через выпрямительные диоды драйвера, он заряжает электролитический конденсатор фильтра. Напряжение на нем возрастает и при достижении величины, достаточной для срабатывания схемы стабилизации, поступает на светодиоды. Они вспыхивают и разряжают конденсатор. Далее процесс повторяется с частотой, зависящей от параметров драйвера: емкости конденсатора, способа стабилизации, мощности светодиодов.

Точно по той же причине мигают в выключенном состоянии энергосберегающие лампы. В них также установлена схема, включающая в себя выпрямитель, фильтр и схему запуска и поддержания работы лампы. Люминесцентные лампы, имеющие полупроводниковую пускорегулирующую аппаратуру, тоже не терпят выключателей с подсветкой и периодически вспыхивают после отключения.
Очевиден и ответ на вопрос, как убрать мерцание светодиодных и других ламп в этом случае. Нужно поменять выключатель на обычный, без подсветки. Либо удалить из него неоновую лампочку. Сделать это несложно, так как лампочка подключается при помощи разъемного винтового соединения и ее отсутствие не повлияет на работоспособность устройства.

[perelink2]

Но иногда подсветка бывает нужной, а на некоторых моделях она устроена сложнее, и от нее так просто не избавиться. А замена выключателя не желательна, так как нарушается дизайн помещения.
Как в этом случае избавляться от мерцания светодиодных ламп? Нужно исключить прохождение тока через схему лампы, направить его по другому пути. Самый простой выход из положения работает при размещении ламп в люстре или включении группы ламп одним выключателем. Одну из них нужно заменить на небольшой мощности галогеновую или накаливания. Сопротивление их намного меньше, чем всех подключенных к выключателю осветительных приборов, поэтому ток через нее в выключенном положении пойдет больший. Оставшегося миниатюрного тока гарантированно не хватит для зарядки конденсаторов.
Если лампа подключена в единственном экземпляре или применение другого типа осветительных приборов нежелательно или невозможно, для шунтирования можно использовать постоянный резистор. Подойдет резистор с сопротивлением около 51 кОм и мощностью не менее 2 Вт. Его нужно подключить к параллельно любой из ламп, объединенных в группу.

[ads-pc-1][ads-mob-1]

Удобно сделать это в соединительной коробке или непосредственно на патроне лампы (если лампа одна в группе).

Выводы резистора нужно изолировать, да и на него самого неплохо надеть термоусаживаемую или изоляционную трубку. Если длины его выводов недостаточно, их можно нарастить, припаяв гибкие провода сечением 1,5 мм².
Но почему лампы после отключения все равно мерцают, если в выключателе нет подсветки. Это происходит, если рядом с осветительной электропроводкой идут кабели другого назначения, например, розеточной сети. После отключения выключателя провод, идущий от него к светильнику, оказывается под влиянием этих кабелей и они наводят в нем напряжение, достаточное для мерцания светодиодных ламп. Тем более, что ноль на них приходит всегда.
Бороться с наводками можно теми же способами: установкой лампы накаливания или резисторов.

Мерцание при работе

Мы рассмотрели, почему могут мерцать светодиодные лампы в выключенном состоянии. Это мерцание после выключения видно невооруженным глазом и вызывает дискомфорт. Но мерцать они могут и при работе, и не ощущаются визуально. Такое мерцание приносит вред, так как воздействует на человека на подсознательном уровне. При длительном воздействии оно может стать причиной частой утомляемости, бессонницы, подавленного состояния. А самое главное, оно негативно сказывается на зрении.
Почему это происходит? Все дело в том же конденсаторе фильтра. Если его емкость недостаточна, то фильтр плохо справляется со своей задачей. Часть переменного тока с удвоенной частотой сети 100 Гц добирается до светодиодов и заставляет их изменять яркость свечения с той же частотой.

[perelink3]

Согласно Свода Правил СП 52.13330.2011, регламентирующего требования к естественному и искусственному освещению, для детских и лечебных помещений коэффициент пульсаций не должен превышать 10-20 %. Величина варьируется в зависимости от размера объектов, которые требуется рассматривать. Для остальных помещений коэффициент пульсаций не нормируется, но это еще не значит, что им нужно пренебрегать. Тем более, что у низкого качества ламп отдельных производителей он доходит до 60%!
Сами же производители редко предоставляют информацию о коэффициенте пульсаций, с которым работает их продукция. Поэтому для его оценки в домашних условиях приходится проводить тесты, фиксирующие не величину, а само наличие мерцания.
Первый и самый простой – так называемый «карандашный тест», основанный на эффекте стробоскопа. Включив в помещении только светильник с тестируемой лампой, быстро помашите перед ней карандашом. Если вы увидите сплошной след от карандаша, с пульсациями все в порядке. Если след от карандаша распадается на фрагменты, значит, пульсации есть.
Второй способ связан с использованием фото- или видеокамеры. Можно воспользоваться мобильным телефоном. Камеру нужно навести на лампочку с расстояния около 1 метра, при наличии мерцания на дисплее вы увидите темные полосы. Если вы часто снимаете, то наверняка их не раз видели, но теперь знаете, почему так происходит.

Рассмотрим, как убрать такое мерцание светодиодных ламп. Нужно поменять конденсатор фильтра на другой, имеющий большую емкость. При этом нужно подобрать конденсатор на то же рабочее напряжение и вписаться в габаритные размеры. Нужно, конечно, обладать некоторыми навыками, чтобы найти на плате драйвера этот конденсатор и иметь навыки владения паяльником. Емкость нового элемента придется подбирать экспериментально. Способ этот не является панацеей, не всегда получается полностью убрать мерцание, но попробовать можно.
https://youtu.be/fg5S0e1KQ0o
Еще одна из причин возникновения мерцания при работе – это использования диммеров для регулировки яркости.

Не все светодиодные лампы могут работать с диммером, и не всякий диммер качественно регулирует освещенность. Поэтому перед покупкой внимательно изучите каталог производителя, обратив внимание на то, какие из выпускаемых им ламп диммируются, а какие – нет, и что за устройства рекомендуются для регулировки яркости их свечения.
Вот почему мерцают в некоторых случаях светодиодные лампы. Если вы будете следовать рекомендациям, изложенным в этой статье, то избавитесь от лишних хлопот. И главное: покупайте продукцию только проверенных производителей, остерегайтесь дешевых подделок.