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不同照明产品发光稳定性比照解析

LED照明产品具有很多传统照明产品无法比拟的优势,当然也有其固有缺点或争议。其中,频闪即是重要争论之一。上期的文章中探讨了频闪、闪烁的基本概念,发光稳定性的意义,以及各种光源(灯)的发光原理与发光稳定

LED照明产品具有许多传统照明产品无法比拟的优势,当然也有其固有缺陷或争议。其间,频闪便是重要争辩之一。上期的文章中讨论了频闪、闪耀的基本概念,发光安稳性的含义,以及各种光源(灯)的发光原理与发光安稳性。本文将会集讨论几种灯的发光安稳性试验以及数据剖析。

  一、几种灯的发光安稳性试验

  根据惯例以为,人眼开端“临界”看见频闪产生的光改变应该是周期时刻等于人眼的“视觉暂留”效应时刻,而且光强度动摇深度为25%两者的归纳作用。按原理来说,50Hz频率供电的照明灯的规律性等起伏光强改变的光周期为0.01S,现已比人眼的“暂留效应”时刻0.05~0.15S短较多,在“视觉暂留”效应时刻完毕前又有相同起伏的光到来,这时人感觉应是没有频闪的。

  本研讨对各种作业于50Hz沟通电的光源(灯),从点灯预热开端到安稳后丈量光通量改变,核算其光通量的改变率。光通量改变率大,则发光安稳性差,也即频闪的或许性大。这与“动摇深度”的界说H=(φmax-φmin)/φmax×100% 是相同的,但该界说也是频闪的直接参数。

  试验原理:丈量时的积分时刻(适当于取样或曝光时刻)越短,其成果越挨近得到“动摇深度”。丈量一段接连时刻的每个半波的光通量值安稳性,将比界说更能直接得到频闪怎么的定论。例如对供电电源为50Hz的灯,接连丈量几秒或更长时刻的每个半波的光通量,假如每个半波之间的光通量改变很小,则发光很安稳。如有周期大于“视觉暂留”效应时刻的重复性动摇,且起伏超越25%则以为有频闪。

  丈量积分时刻越短,对丈量设备精度和各种其它条件要求越高,相应的丈量误差或不确定性也或许增大。所以,假如受设备所限,屡次随机丈量各不接连时刻的短继续时期的光通量值,也能直接得出定论。

  本试验受光谱积分丈量设备所限,丈量的最短积分时刻为50ms,也便是每次丈量的是50Hz中的2.5个周期或5个半光波的均匀光通量值。设备也不能接连丈量,只能屡次随机丈量各不接连时刻的5个半光波的均匀光通量值。

  本试验的第1个断定根据:关于研讨“视觉暂留”效应时刻为0.05秒的频闪来说,假定5个半波的光通量都是100lm,那测得的均匀值为100lm。光改变最极点状况是第6~10个半波中的第10个半波的光通量添加25%(临界)而其他四个半波的光通量不变而依然都是100 lm。这时,第6个至第10个半波的光通量均匀值为105lm。所以,“第1~5个半波的均匀值”与“第6~10个半波的均匀值”改变率为5%。那么只需整个试验许屡次测得的一切光通量值的改变率都小于5%,就直接阐明应该没有频闪。测得的数据量越多越能反映成果的准确性。可是另一方面,即便测得的成果大于5%这个临界值,也不能必定有频闪。

  举例来说,假如第1~5个半波的光通量都是100 lm, 第6~10个半波的光通量每个半波都均匀添加光通量6%,这已超越5%这个临界值,但“第1~5个半波” 的光在人眼中的亮度与“第6~10个半波”的每个半波光亮度相差都远没到达25%。所以,不能因而判别会产生频闪。

  本试验的第2点断定根据:以长期以来人们感觉比较舒适、不觉得有频闪的白炽灯等的测试数据作参照比较,揣度其它灯的发光安稳性程度与频闪。

  本试验所用的灯有白炽灯、电感镇流下的荧光灯、高频作业下的荧光灯(节能灯)、单向LED串以及并联后成为双向的LED串、高频变换为直流下的LED球泡灯等。为了定论的准确性,进行了小积分球体系的50ms(0.02S)、100ms(0.1S)、300ms(0.3S)三个积分时刻的丈量和积分时刻为10多秒的大积分球体系的丈量。为了验证成果的重复性进行了屡次类似试验条件的丈量。

  50ms(0.02S):短于人眼的“视觉暂留效应”时刻,关于50Hz沟通作业的灯适当于2.5个周期(5个半周期)的光通量的均匀值;

  100ms(0.1S):与人眼的均匀暂留效应时刻适当,关于50Hz沟通作业的灯适当于5个周期(10个半周期)的光通量的均匀值;

  300ms(0.3S):善于人眼的暂留效应时刻,关于50Hz沟通作业的灯适当于15个周期(30个半周期)的光通量的均匀值。

  试验在尽或许相同的环境条件下和电源安稳(监测其改变为220V±0.1V约0.05%)条件下进行,经过各种灯的测试数据剖析,仪器的一致性和安稳性很好,关于首要期望得到光通量改变率/相对值的本次丈量定论的影响可忽略不计。  本文以下首要以50ms的数据进行剖析。

  (一)白炽灯的发光安稳性试验及剖析阐明

  1.试验及现象

  由沟通50Hz电源给白炽灯供电,预热45分钟开端,每隔3分钟至84分钟,按积分时刻300ms、100ms、50ms各丈量1次光通量数据如图1。

  2.试验阐明

  a.假定30分钟之前没安稳,因而只丈量了300ms的光通量数据;

  b.50ms:30分钟后,最大值141lm,最小值139.5lm,均匀值140.2lm;动摇改变+0.8lm,-0.7lm;动摇改变率+0.57%,-0.50%;

  c.100ms:30分钟后,最大值139.8lm,最小值138.8lm,均匀值139.3lm;动摇改变+0.5lm,-0.5lm;动摇改变率+0.36%,-0.36%;

  d.300ms:30分钟后,最大值138.2lm,最小值 138.1lm,均匀值138.1lm;动摇改变+0.1lm,-0lm;动摇改变率+0.07%,-0%。

  3.剖析

  同一只灯所测得其光通量最大改变率分别为+0.57%(50ms)、±0.36%(100ms)、+0.07%(300ms),都远低于本试验前面所说的改变率5%的临界值。因而,关于人眼感觉来说,远没到达频闪的程度,这也与实践相符。

  从数据可见,丈量积分时刻越短,改变率越大,越能反映出自身的特性。丈量积分时刻越长,就把本来发光的改变给均匀或吞没掉了,也便是说即便有频闪,用很长积分时刻丈量也无法获悉。

  (二)荧光灯发光安稳性试验及剖析阐明

  1.试验及现象

  4W荧光灯由沟通50Hz电源供电电感镇流,开端预热至100分钟每隔4分钟用积分时刻50ms丈量光通量数据如图2。

  2.试验阐明

  以40分钟安稳至100分钟的数据计算,最大值91.16lm,最小值88.99lm,均匀值90.48lm;动摇改变+0.68lm,-1.49lm,动摇改变率+0.75%,-1.65%。

  3.剖析

  其光通量安稳性差于白炽灯,光通量动摇改变率低于前面所述的动摇率5%的临界值。因而,关于人眼感觉来说,没到达频闪的程度。  (三)自镇流荧光灯发光安稳性试验及剖析阐明

  1.试验及现象

  50Hz沟通5W节能灯(功率因数0.6),预热78分钟至100分钟用50ms积分时刻丈量15次光通量数据如图3。

  2.试验阐明

  最大值为88.54lm,最小值为88.31lm,均匀88.47lm;动摇改变+0.07lm,-0.16lm;动摇改变率+0.08%,-0.18%。

  3.剖析

  其光通量安稳性高于白炽灯和电感镇流的荧光灯,远低于前面所述的动摇率5%的临界值。因而,关于人眼感觉来说,远没到达频闪的程度。

  (四)LED球泡灯发光安稳性试验及剖析阐明

  1.试验及现象……

  2.试验阐明和剖析……

  3.剖析……

  (五)金属卤化物灯发光安稳性试验及剖析阐明

  1.试验及现象……

  2.试验阐明……

  3.剖析……

  (六)高压钠灯发光安稳性试验及剖析阐明

  1.试验及现象……

  2.试验阐明……

  3.剖析……

  (七)LED串的发光安稳性试验及剖析阐明

  1.单向LED串发光安稳性试验……

  (1)试验及现象……

  (2)试验阐明……

  (3)试验剖析……

  2. LED串反向并联成双向(50Hz沟通电源供电)

  (1)试验及现象……

  (2)试验阐明……

  (3) 剖析……

  3. LED串反向并联成双向(小幅纹波的直流供电)

  (1)试验及现象……

  (2) 试验阐明……

  (3) 剖析……

  二、定论……

  最终,本文以为现在运用“动摇深度”公式来界说和判别是否频闪是不对的,它不足所以反映“频闪”最要害和实质的参数。接下来,咱们将提出关于“频闪”定性的新观念以及定量的试验办法和成果,请我们批评指正。

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