การระบุและแก้ไขปัญหาการสั่นไหวของ LED

คุณอาจสังเกตเห็นเส้นแนวตั้งในภาพกล้องสมาร์ทโฟนของคุณมีประสบการณ์ในการเคลื่อนไหวในเรื่องที่เคลื่อนไหวหรือตระหนักถึงอันตรายต่อสุขภาพที่เกี่ยวข้องกับการสั่นไหวของ LED
คุณอาจมีทักษะการสังเกตที่กระตือรือร้นที่ช่วยให้คุณรับรู้ถึงผลกระทบของ stroboscopic ด้วยสายตาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในความสัมพันธ์กับวัตถุที่เคลื่อนที่
บทความนี้จะอธิบายวิธีการประเมินระดับการสั่นไหวในไฟ LEDและการดำเนินการแก้ไขที่สอดคล้องกันที่มีอยู่
สาเหตุของการสั่นไหวและการประเมิน LED
LED การสั่นไหวเกิดขึ้นจากการสลับอย่างรวดเร็วของ LED ระหว่างรัฐเปิดและนอกรัฐ แม้จะได้รับการออกแบบมาเพื่อการสั่นไหวในอัตราที่มองไม่เห็นบุคคลที่มีความอ่อนไหวและแอปพลิเคชันบางคนอาจพบความเข้มของการสั่นไหวในบางคนนำระบบที่จะครอบงำและอันตราย

การประเมินการสั่นไหว

วิธีการที่แม่นยำที่สุดทางวิทยาศาสตร์มากที่สุดในการประเมินขนาดและความเข้มของการสั่นไหวคือการใช้เครื่องมือพิเศษเช่นออสซิลโลสโคปหรือเครื่องวัดแสง ด้วยราคาซื้อเริ่มต้นที่หลายร้อยดอลลาร์ต่อหน่วยทดสอบสิ่งนี้ไม่สามารถทำได้สำหรับผู้บริโภคส่วนใหญ่กังวลเกี่ยวกับการสั่นไหวในของพวกเขาหลอดไฟ.
เราเสนอวิธีการที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพในการประเมินการสั่นไหวด้วย iPhone ปกติและแอปพลิเคชันกล้องในตัว
เปิดแอปพลิเคชันกล้องและเลื่อนไปทางขวาสองครั้งเพื่อเปิดใช้งานโหมดวิดีโอ "SLO-MO" ต่อจากนั้นนำกล้องไปยังแหล่งกำเนิดแสงที่ระบุและเริ่มการบันทึก หยุดการบันทึกหลังจาก 2-3 วินาทีและคุณเสร็จแล้ว!
ตอนนี้สังเกตวิดีโอที่คุณเพิ่งบันทึกไว้อย่างพิถีพิถัน การสั่นไหวอย่างมีนัยสำคัญในแหล่งกำเนิดแสงจะปรากฏว่าเป็นอาการสั่นไหวที่โดดเด่นหรือกระพริบกำเริบในภาพยนตร์สโลว์โมชั่น ในกรณีที่ไม่มีการสั่นไหวแหล่งกำเนิดแสงควรแสดงความมั่นคงและปล่อยระดับแสงที่สม่ำเสมอตลอดทั้งฟิล์มสโลว์โมชั่น
ความก้าวหน้าเมื่อเร็ว ๆ นี้ในซอฟต์แวร์สมาร์ทโฟนได้กำจัดสายมืดอย่างมีประสิทธิภาพซึ่งก่อนหน้านี้ปรากฏในภาพถ่ายนิ่ง การพัฒนาใหม่นี้ช่วยในการถ่ายภาพ แต่ลดประสิทธิภาพในการวินิจฉัยการสั่นไหว

การสั่นไหวเกิดขึ้นมาจากไหน?

การสั่นไหวใน LED สามารถมาจากสองแหล่ง: Power AC หรือ PWM การระบุแหล่งที่มาของการสั่นไหวเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความละเอียดที่มีประสิทธิภาพ
สาเหตุเริ่มต้นคือความผันผวนโดยธรรมชาติในการสลับกระแสไฟฟ้าในปัจจุบัน กระแสสลับกันตามที่ระบุโดยระบบการตั้งชื่อของมันแกว่งระหว่างแรงดันไฟฟ้าบวกและลบ/กระแสไฟฟ้าในรูปคลื่นไซน์ที่มีความถี่ของ 50-60 Hertz แรงดันไฟฟ้าอินพุต 120 V AC หมายถึงระดับรูทค่าเฉลี่ยสแควร์ (RMS) ในความเป็นจริงมันอาจแตกต่างกันระหว่าง -170 v และ 170 V
อุปกรณ์ LEDถูกสร้างขึ้นอย่างแท้จริงสำหรับอินพุตกระแสไฟฟ้าโดยตรง (DC) ทำให้เกิดรูปคลื่นกระแสสลับ (AC) ที่เข้ากันไม่ได้ ดังนั้นส่วนประกอบไฟฟ้าจะต้อง "แก้ไข" และทำให้สัญญาณ AC แปรผันคงที่
ระบบ LED สามารถใช้งานได้ด้วยอินพุต AC ที่แก้ไขขั้นพื้นฐาน แต่จะหยุดสั้น ๆ หรือลดการส่งออกแสงในช่วงเวลาสั้น ๆ ที่ "หุบเขา" ทั้งสองที่เกิดขึ้นทุกรอบหลอดไฟ LEDอาจแกว่งระหว่างสถานะเปิดและปิดที่ความถี่ของ 100-120 ครั้งต่อวินาที
 

อาจมีมาตรการใดบ้างในการจัดการกับนำปัญหาการกะพริบ?

เราเน้นถึงความจำเป็นในการระบุแหล่งที่มาของการสั่นไหว (พลังงาน AC หรือ PWM) เพื่อตรวจสอบว่าส่วนประกอบของระบบแสงต้องการการอัพเกรดหรือทดแทน
หากการสั่นไหวเกิดขึ้นจากหลอดไฟ LED จำเป็นต้องแทนที่ด้วยหลอดไฟใหม่ที่ออกแบบมาเพื่อแก้ไขพลังงาน AC และเปลี่ยนเป็นกระแส DC ที่มั่นคงอย่างแท้จริงสำหรับการทำงานของ LED เมื่อค้นหาไฟล์หลอดไฟ LEDระบุเฉพาะผู้ที่ระบุว่าเป็น "Flicker Free" และตรวจสอบตัวชี้วัดการสั่นไหวของพวกเขา:
เปอร์เซ็นต์การสั่นไหว - ตัวชี้วัดเปอร์เซ็นต์ที่วัดความไม่เท่าเทียมกันระหว่างระดับความสว่างสูงสุดและต่ำสุด (แอมพลิจูด) ในระหว่างรอบการกะพริบ หลอดไส้โดยทั่วไปจะแสดงอัตราการสั่นไหว 10% -20% เนื่องจากความร้อนของเส้นใยในระหว่างรางสัญญาณ AC
ดัชนีการกะพริบ - ตัวชี้วัดที่วัดปริมาณความเข้มและระยะเวลาที่ LED ผลิตแสงเกินเอาต์พุตเฉลี่ยตลอดวงจรการสั่นไหว หลอดไส้มีดัชนีการสั่นไหวของ 0. 04
ความถี่การสั่นไหว - ความถี่ที่วัฏจักรการสั่นไหวเกิดขึ้นทุกวินาทีโดยวัดปริมาณในเฮิร์ตซ์ (Hz) หลอดไฟ LED ส่วนใหญ่ทำงานที่ความถี่ของ 100-120 Hz ซึ่งสอดคล้องกับความถี่ของสัญญาณอินพุต AC สำหรับหลอดไฟที่มีความถี่สูงผลกระทบของค่าเปอร์เซ็นต์การสั่นไหวที่เทียบเคียงได้และค่าดัชนีการสั่นไหวจะลดลงเนื่องจากเวลาสลับแบบเร่งความเร็ว
หลอดไฟ LED ส่วนใหญ่สั่นไหวที่ความถี่ของ 100-120 Hz ที่ความถี่นี้ IEEE 1789 ให้คำแนะนำที่ปลอดภัย ("ความเสี่ยงต่ำ") เปอร์เซ็นต์การสั่นไหว 8% โดยต้องใช้ 3% เพื่อกำจัดผลกระทบการสั่นไหวทั้งหมด
หากการสั่นไหวเกิดขึ้นจาก PWM Dimmer หรือคอนโทรลเลอร์ก็จำเป็นต้องเปลี่ยนชุด PWM Dimmer แง่บวกคือการกะพริบอาจไม่ได้เกิดจากแถบ LEDหรือส่วนประกอบอื่น ๆ ดังนั้นค่าใช้จ่ายในการทดแทนของคุณจะถูก จำกัด อยู่ที่ PWM Dimmer/Controller
พารามิเตอร์ที่สำคัญเพียงอย่างเดียวสำหรับการสั่นไหวของ PWM คือความถี่เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วจะแสดงการสั่นไหว 100% ดังนั้นในขณะที่ค้นหาโซลูชัน PWM ที่ปราศจากการสั่นไหวให้แน่ใจว่ามีการจัดอันดับความถี่ที่ระบุ สำหรับโซลูชัน PWM ที่ปราศจากการสั่นไหวทั้งหมดเราแนะนำความถี่ PWM ที่ 25 kHz (25, 000 Hz) หรือมากกว่า
มาตรฐานเช่น IEEE 1789 ระบุว่าแหล่งกำเนิดแสง PWM ทำงานที่ 3 000 Hz กำจัดเอฟเฟกต์การสั่นไหวได้อย่างมีประสิทธิภาพ ข้อได้เปรียบอย่างหนึ่งของการเพิ่มความถี่ที่สูงกว่า 20 kHz คือการกำจัดเสียงหึ่งที่เห็นได้ชัดเจนหรือเสียงหอนจากอุปกรณ์จ่ายไฟ ช่วงความถี่เสียงโดยทั่วไปจะมีจุดสูงสุดที่ 20, 000 Hz สำหรับบุคคลส่วนใหญ่; ดังนั้นการระบุความถี่ 25,000 Hz สามารถลดความเสี่ยงของการระคายเคืองเสียงพึมพำหรือเสียงหอนซึ่งอาจเป็นปัญหาโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ที่มีความไวสูงขึ้นหรือในสภาพแวดล้อมที่ไวต่อเสียงเช่นสตูดิโอบันทึกเสียง