Главная / Светильники

Люминесцентные лампы - это что такое? Принцип работы

У многих название « люминесцентная лампа» ассоциируется с белой длинной жужжащей трубкой, отбрасывающей неестественный свет. Именно такими светильниками в свое время были заполнены общественные учреждения.

Время и прогресс видоизменили привычный источник света до неузнаваемости. Появились изделия с улучшенными качествами цветопередачи, изменились формы, размеры. Неизменным остался лишь принцип работы, длительный срок эксплуатации и энергосбережение.

Чтобы как-то ориентироваться в обилии типов, маркировках, достоинствах и недостатках этого детища прогресса и подобрать конкретную модель, нужно ее хорошенько изучить. А заодно и разобраться в сложившихся мифах о вреде и пользе современных источников освещения.

Обозначения люминесцентных ламп

Промышленность выпускает изделия, где буквенное обозначение люминесцентных ламп типа ЛБ, ЛХБ, ЛТБ, ЛЕ, ЛД, ЛТБ и т.п. различается содержанием люминофора, влияющего на цветность. И если вы увидели таинственные знаки ЛХБЦЦ, не думайте, что это китайская грамота. Каждая буква имеет свое значение:

Л - люминесцентная;
Д - дневная;
Б - белая;
Е - естественная;
БЕ - белая естественная;
ХЕ - холодная естественная;
ТБ - теплая белая;
А - амальгамная;
К - кольцевая;
Ф - фотосинтетическая;
УФ - ультрафиолетовая;
К - компактная;
Р - рефлекторная.

В этом ряду существуют изделия, в которых улучшен спектральный состав излучения, то есть, обеспечена более высокая цветопередача. Она обозначена Ц. А ЦЦ означает цветопередачу самого высокого качества. За буквенным следуют цифровые обозначения, где указана номинальная мощность (Вт) и порядковый номер разработки. По мощности делятся на маломощные и мощные.

Зарубежная маркировка люминесцентных ламп не отличается единством: каждая фирма собственную линейку обозначает по-своему. Компания General Electric маркирует изделия F, Philips — TL-D, а Osram обозначает свою продукцию Lumilux. После литер указывается мощность.

Тип цоколей люминесцентных ламп

Приобретая светильники, люстры, бра, обратите внимание на форму и типы цоколей люминесцентных ламп: многие приборы продаются без лампочек, да и об их замене стоит озаботиться заблаговременно. Кстати, к каждому типу светильника следует подбирать и определенную мощность лампы с учетом ее габаритов.

Цоколи могут быть резьбовыми (или Эдисона, в честь изобретателя) с маркировкой Е и штырьковыми, обозначенными G. Самым привычным типом цоколя является E14 (или миньон) и Е27 - стандартный и привычный. Штырьковый цоколь применяется для трубчатых колб. В КЛЛ (компактных люминесцентных лампах) самыми распространенными являются типы 2D, 2G7, G23.

2D - это цоколь прямоугольной формы со встроенным стартером и двумя латунными контактами. G23 используется для колб, представляющих собой сложенную вдвое трубку, то есть У-образной формы. Применяется этот тип в настольных светильниках. КЛЛ с цоколем G53 имеют форму диска, в котором находится изогнутая трубка, с G5 — в виде стандартной прямой трубки толщиной 16 мм, с G13 - с толщиной 26 мм.

Срок службы люминесцентной лампы

Выбирая КЛЛ, учитывайте срок ее долговечности. Бывает, что светильник приходится устанавливать в труднодоступных местах, поэтому старайтесь подбирать КЛЛ с максимальным сроком службы. Если все характеристики вами учтены, задумываться о частых недоразумениях и переустановках при эксплуатации осветительного прибора не придется.

К задаче, которую ставили перед собой разработчики, решая проблему энергосбережения, относилась минимизация недостатков ламп накаливания. В частности, средний срок службы люминесцентной лампы был увеличен примерно в 15 раз, то есть, составил 12000 часов (в некоторых моделях может достигать 20000 часов). Но колебания напряжения в сети, частые включения и выключения несколько снижают эти данные.

Расчет люминесцентных ламп

Экономия не является единственной характеристикой, которая заставила изменить отношение к традиционному освещению. Новое поколение КЛЛ отличается высокой эффективностью. Для сравнения: КПД лампы накаливания не превышает 7%, в то время как в КЛЛ составляет 25%. То же относится к светоотдаче, которая превзошла предшественницу более чем в пять раз. Удалось справиться и с цветопередачей, ставшей оптимальной для человеческого восприятия.

Как подобрать количество светильников для освещения требуемого объекта? Нормы освещенности регламентируются СНиП. Для жилых помещений можно самостоятельно сделать расчет люминесцентных ламп, исходя из формулы N= (E . k . Sп. Z) ÷ (F . h)

Несмотря на обилие загадочных букв, они не страшны. N - искомое количество светильников. Sп - это площадь комнаты, которую вы знаете (в крайнем случае, умножив длину на ширину, ее легко вычислить). Е - требуемая освещенность горизонтальной площади (по нормам минимальная принята за 100 лк, для кухонного стола - 200 лк, для мелких ручных работ - 300 лк). К - коэффициент запаса, равный 1,4 для разрядных ламп. Z - это коэффициент минимальной освещенности, равный 1,1.

Световой поток (F ) рассчитывается по формуле 45лм/Вт * Р (мощность). А коэффициент h зависит от индекса помещения i, длины и ширины комнаты А и В и высоты подвеса Н.

Если вы уже запутались в формулах, вспомните просто, что освещение должно быть комфортным, не ослеплять и не быть тусклым, а световой поток КЛЛ мощностью 20 Вт примерно соответствует стоваттной лампочке накаливания.

Температура люминесцентных ламп

Световая температура люминесцентных ламп зависит от цветности, они выделяют значительно меньше тепла, чем предшественницы. Температуре 2700 соответствует мягкое и белое освещение, 4100 - дневное, а 6400 — холодное и белое (по шкале Кельвина). Более низкие значения свидетельствуют о приближении освещения к красным оттенкам, а более высокие - к синим.

Недостатки люминесцентных ламп

Достоинства современного освещения очевидны, но недостатки люминесцентных ламп тоже существуют. В первую очередь связаны они с неудобством утилизации. Остальные недостатки более относятся к мифам. Противники КЛЛ утверждают, что при их эксплуатации выделяется ультрафиолет, а чрезмерная пульсация вредна для зрения. В традиционном домашнем освещении эти замечания были учтены и негативные явления минимизированы.

Постоянное подорожание электроэнергии привело к тому, что в результате прогресса появились энергосберегающие приборы .

А так как без освещения прожить практически невозможно, очень большое распространение получили лампы.

На упаковках мы можем найти словосочетание «срок службы» или «срок годности» , который измеряется в часах, но при переводе на дни он получается не очень большим.

Не многие понимают значение этих фраз и перед прилавком магазина возникает вопрос, что лучше купить . Давайте разбираться.

Общая информация

Поэтому постарайтесь выбрать качественный продукт ещё в магазине.

В заключении хочется отметить, что в магазинах все же очень много хороших люминесцентных ламп , которые будут пригодны для использования гораздо дольше заявленного срока производителя.

Главное, покупайте их в специализированных магазинах, тогда больше шансов не столкнуться с подделкой .

И еще. Срок годности обозначается не просто так на продукции. По его окончанию все же лучше заменить лампу на новую , а не дожидаться пока она сама выйдет из строя и заодно испортит всю электрику в доме.

Что такое пульсации освещённости и яркости. Формула для расчёта пульсаций.

Коэффициент пульсаций освещённости характеризует колебания во времени светового потока, падающего на единицу поверхности. Коэффициент пульсаций освещённости определяется отношением амплитуды колебаний освещённости к их среднему значению и вычисляются по формуле:

где Емакс – максимальное значение освещённости за период её колебания, Емин – минимальное значение освещённости за период её колебания, Еср – среднее значение освещённости за тот же период.

В случае, когда анализируются пульсации от источников света, питающихся от сети переменного тока, т.е. форма пульсаций близка к синусоидальной, можно использовать упрощённую формулу для расчёта пульсаций:

В формуле (2) в качестве среднего берется среднеарифметическое значение. При использовании для расчёта пульсаций формулы (2), коэффициент пульсаций, очевидно, никогда не может превысить значение 100%. Если же при расчёте пульсаций в качестве среднего брать, например, среднеквадратичное значение, то, при наличии в измеряемом световом потоке коротких по времени, но больших по амплитуде пульсаций, рассчитанный по формуле (1) коэффициент пульсаций может значительно превысить 100%. Что, надо сказать, вполне допустимо. В недавно принятом новом ГОСТ Р 54945-2012 "Здания и сооружения. Методы измерения коэффициента пульсации освещенности" приведена общая формула для расчета коэффициента пульсации освещенности:

Таким образом, расчёт пульсаций по формуле (2) допустим только для светового потока, колебания которого близки к гармоническим. При наличии в световом потоке значительной импульсной составляющей необходимо для расчёта коэффициента пульсаций применять формулу (3). В общем случае, формулу (2) для расчета коэффициента пуьсации освещенности или яркости можно применять только при прямом подключении источника света к сети переменного тока или при использовании ЭМПРА. При использовании ЭПРА, электронных драйверов, регуляторов мощности (диммеров), а также при измерении коэффициента пульсации яркости мониторов, для расчета коэффициента пульсации следует применять формулу (3).

Влияние пульсаций на здоровье человека. Частота пульсаций. Частотный спектр пульсаций.

Широко распространено мнение, что человеческий глаз чувствует световые пульсации частота которых не превышает нескольких десятков Герц. На этом допущении построено воспроизведение видеоизображений в кино и телевидении – там частота смены кадров составляет 25 Гц, 50Гц и более, что воспринимается глазом человека как целостное во времени, плавно изменяющееся изображение. Дело в том, что мозг человека перестает успевать полноценно обрабатывать ту часть поступающей ему от органов зрения информации, которая изменяется с частотой выше нескольких десятков Герц.

Иными словами, если в воспринимаемой органами зрения человека информации присутствует пульсация освещённости или яркости, частотой ниже указанных, то она воздействует непосредственно на сетчатку глаза человека, затем поступает в зрительный тракт и уже через наружное коленчатое тело, зрительную радиацию, анализируется в первичной зрительной коре. В результате, мы можем описать условия получения зрительной информации: яркость и контраст изображения, цвета и оттенки, есть ли пульсации яркости или освещённости. Если же параметры изображения нас не устраивают, то мы пытаемся как-то приспособиться к их восприятию и, в конце концов, сознательно ограничиваем время визуального восприятия этой информации ввиду дискомфорта.

Однако медицинские исследования показали, что органы зрения и мозг человека продолжают воспринимать и реагировать на изменения воспринимаемой зрительной информации вплоть до частоты 300Гц. Такие изменения в воспринимаемой органами зрения информации оказывают уже невизуальное воздействие. В этом случае, свет, попадающий в глаз, проделывает путь к супрахиазматическим клеткам и паравентрикулярным ядрам гипоталамуса, а также к шишковидной железе. И тогда свет управляет уже нашим гормональным фоном, который влияет на циркадные (суточные) ритмы, эмоциональную сферу, работоспособность и многие другие аспекты жизнедеятельности. Многие, наверное, уже сталкивались с таким невизуальным воздействием пульсаций искусственного освещения в виде ощущения необъяснимого чувства дискомфорта, усталости или недомогания во, вроде бы, хорошо и ярко освещённых помещениях или при работе с компьютером.

Самое опасное в невизуальном воздействии света – это то, что мы не чувствуем напрямую его влияния на наш организм и не можем принять меры для уменьшения опасных последствий такого воздействия на наше здоровье. Невизуальное воздействие света может приводить к расстройству биологических ритмов человека и к "циркадным стрессам", которые, в свою очередь, могут приводить к развитию таких заболеваний, как депрессии, бессонница, паталогии сердечно-сосудистой системы и рак. По-видимому, невизуальное воздействие света на организм человека, заметно более глубокое, чем визуальное, хотя, оно ещё очень мало изучено.

Для светового потока, пульсация которого превышает частоту 300Гц, какого-либо заметного воздействия на организм человека выявлено не было, ввиду того, что на такие быстрые изменения интенсивности светового потока перестает уже реагировать сетчатка глаза человека.

Нормативные акты, устанавливающие требования к уровню пульсаций искусственного освещения

Измерения коэффициента пульсаций искусственного освещения.

Производители современных качественных светильников стараются удовлетворить требованиям нормативных документов, устанавливающих допустимые нормы коэффициента пульсаций освещённости и яркости. Однако, на рынке присутствует большое количество некачественных, контрафактных и несертифицированных должным образом светильников, в которых коэффициент пульсаций яркости намного превышает установленные нормы.

Таким образом, мы видим, что качественный пульсметр должен иметь хорошо сформированную частотную характеристику, чтобы обеспечить измерение коэффициента пульсации светового потока любых сигналов с частотами до 300 Гц и, одновременно, не реагировать на пульсации светового потока, частотой выше 300Гц, на которых работают качественные ПРА. Такую качественную частотную фильтрацию измеряемого светового потока можно осуществить цифровой обработкой сигнала, которая, например, реализована в фотоголовке ФГ-01, входящей в состав люксметров-пульсметров-яркомеров серии "Эколайт" . Амплитудно-частотная характеристика фотоголовки ФГ-01 приведена на Рис.1

Источники пульсаций. Типы ламп, ЭПРА. Причины пульсаций ламп. Методы борьбы с пульсациями.

Наличие пульсаций освещённости вызвано исключительно источниками искусственного света. Основными источниками искусственного света являются различные осветительные приборы, которые могут быть построены на различных типах ламп. На данный момент времени, в основном, используются три типа ламп - лампы накаливания, люминесцентные лампы и светодиодные лампы или светильники. Рассмотрим все три типа ламп с точки зрения уровня пульсаций света, ислучаемого ими.

Лампы накаливания - самый распространённый и давно известный тип осветительных приборов. Обычно работают напрямую от осветительной сети переменного тока напряжением 220 Вольт и частотой 50Гц. Ввиду того, что лампа накаливания излучает свет на обеих полуволнах переменного напряжения сети, её яркость изменяется с частотой 100Гц. Уровень пульсаций яркости лампы накаливания зависит от инерционности нити накаливания - т.е. того, насколько эта нить успевает нагреться и остыть в течение каждого полупериода питающего напряжения. В общем случае, чем выше мощность лампы накаливания, тем ниже значение коэффициента пульсации её яркости ввиду более массивной и, следовательно, инерционной нити накаливания.

К обычным лампам накаливания можно также отнести так называемые "галогенные" лампы, в которых в качестве светоизлучателя также выступает нить накаливания, а колба лампы заполнена инертным газом, улучшающим её характеристики. В таких лампах та же природа пульсаций светового потока, что и в обычных лампах накаливания, но есть некоторые особенности, связанные с разнообразием конструкций таких ламп и нет возможности указать прямую зависимость мощности галогенной лампы и значения коэффициента пульсаций её светового потока. Несколько результатов измерений коэффициента пульсаций яркости ламп накаливания приведены в Таблице 1.

Необходимо отметить, что лампы накаливания, в том числе и галогенные, допускают питание постоянным током (при условии соблюдения заявленных параметров мощности ламп). В случае питания ламп накаливания постоянным током, пульсация яркости у них отсутствуют.

Газоразрядные (люминесцентные) лампы в качестве источника света используют электрический разряд в газовой среде, энергия которого затем преобразуется в видимый свет при помощи специального состава (люминофора), нанесённого на стенки колбы люминесцентной лампы. В отличие от ламп накаливания, люминесцентные лампы могут работать только от переменного напряжения питания, необходимого для формирования электрического разряда. Поэтому, при работе люминесцентных ламп всегда присутствует пульсация света. Люминофор, нанесённый на стенки колбы лампы, в зависимости от своего состава, обладает некоторой инерционностью, которая в большей или меньшей степени сглаживает пульсации от электрического разряда в колбе люминесцентной лампы.

Большое значение для уровня пульсаций люминесцентной лампы имеет электрическая схема, управляющая работой люминесцентной лампы. В старых и дешёвых схемах с электромагнитными пускорегулирующими аппаратами (ЭмПРА) люминесцентные лампы получают питание из осветительной сети напряжением 220 Вольт и частотой 50 Гц. Поэтому яркость этих ламп пульсирует с частотой 100 Гц (т.к. люминесцентная лампа светит каждый полупериод питающего напряжения, частотой 50 Гц). В качественных современных светильниках на люминесцентных лампах используют электронные пускорегулирующие автоматы (ЭПРА), которые, при питании люминесцентных ламп, преобразуют входную частоту питающей сети в частоты выше тех, которые чувствует человек (т.е. больше 300 Гц). В малогабаритных люминесцентных лампах со стандартным цоколем, предназначенными для замены ламп накаливания, ЭПРА обычно входит в состав такой лампы.

Качественные ЭПРА обеспечивают оптимальные условия работы люминесцентных ламп, значительно уменьшая не только коэффициент пульсации света, излучаемого лампой, но и заметно повышая долговечность и эффективность работы люминесцентных ламп. Однако качество разных ЭПРА может сильно отличаться как в плане долговременной надёжности работы, так и по значению коэффициента пульсаций света, излучаемого подключённой лампой. Несколько результатов измерения коэффициента пульсаций яркости люминесцентных ламп приведены в Таблице 1.

Светодиодные лампы и светильники в качестве светоизлучающего элемента используют кристалл полупроводника. Физические принципы работы светодиода позволяют излучать им свет только одной длины волны, т.е. только одного определённого цвета, в зависимости от типа используемого полупроводника - от ближнего ультрафиолета, практически любой цвет видимого диапазона и до инфракрасного диапазона. Для создания светодиодных светильников белого цвета используют либо комбинированные многоцветные светодиоды, либо светодиоды, кристалл полупроводника которых покрыт слоем люминофора, переизлучающего белый свет.

Светодиоды могут работать как от переменного, так и постоянного питающего напряжения. При работе от постоянного питающего напряжения, пульсация излучаемого света у светодиодов отсутствует. При этом, светодиод излучает свет только при положительном напряжении между анодом и катодом. Это означает, что при подаче на светодиод напряжения частотой 50 Гц, он будет излучать свет только в положительные периоды питающего напряжения. Таким образом, частота пульсаций яркости светодиода составит 50Гц (Рис.2).

фотоголовки ФГ-01 Эколайт-АП ".

Одиночный светодиод начинает излучать свет, когда напряжение между его анодом и катодом достигает от 1,5 до 3 Вольт, т.е. при подключении одиночных или цепочек светодиодов к осветительной сети, напряжением 220 Вольт и частотой 50 Гц необходимо использовать понижающие преобразователи напряжения. Качественный преобразователь напряжения в светодиодном светильнике может обеспечить надёжную и экономичную работу светодиодного светильника без пульсаций светового потока. Однако часто встречаются некачественные преобразователи напряжения для светодиодных светильников, в результате которых светодиодные светильники не только работают плохо и недолговечно, но и обладают высокими значениями коэффициента пульсаций излучаемого света.

Влияние регуляторов мощности ламп (диммеров) на значение коэффициента пульсации.

Необходимо упомянуть о негативном влиянии на значение коэффициента пульсаций ламп устройств регулировки мощности (или яркости). Чаще всего в этом качестве используются тиристорные регуляторы (или диммеры). Их принцип работы основан на том, что питающее синусоидальное напряжение сети подается на лампу не непрерывно, а частями. Чем выше установлена яркость лампы, тем большая часть полупериода синусоидального питающего напряжения на нее подается, а чем ниже установлена яркость лампы, тем меньшая часть полупериода синусоидального питающего напряжения подается на лампу. Использование диммеров для регулировки яркости ламп приводит к увеличению коэффициента пульсаций. Вид пульсаций светового потока лампы накаливания при использовании диммера приведён на Рис.3.

Примечание. Все изображения формы (осциллограммы) пульсаций и их частотных характеристик выполнены при помощи фотоголовки ФГ-01 и бесплатно распространяемого ПО анализатора пульсаций светового потока "Эколайт-АП ".

Необходимо отметить, что использование диммера с лампами накаливания приводит только к увеличению коэффициента пульсаций яркости за счёт того, что, её нить успевает сильнее остыть за время отсутствия напряжения. При этом, для люминесцентных и светодиодных ламп с ЭПРА применение диммера вообще недопустимо, ввиду того, что он задает ЭПРА нештатный режим работы, что приводит не только к значительному увеличению коэффициента пульсаций яркости, но и к работе всего светильника в нештатном режиме, которая может закончится его поломкой.

В Таблице 1 приведены несколько типов ламп, которые были протестированы с помощью фотоголовки ФГ-01 люксметра-пульсметра-яркомера "Эколайт" на уровень коэффициента пульсаций. Мощность ламп регулировалась при помощи диммера. Хорошо видно, что использование диммера существенно ухудшает характеристики люминесцентных ламп. Максимальный уровень коэффициента пульсаций яркости светодиодной лампы объясняется, по-видимому, отсутствием в её конструкции качественного преобразователя напряжения.

Таблица 1. Зависимость коэффициента пульсаций яркости ламп разного типа от регулировки уровня их выходной мощности при помощи диммера.

Тип, мощность, описание лампы	Кп, % (мощность 100%)	Кп, % (мощность 50%)
Накаливания, 75 Вт	10,8	15
Накаливания, 60 Вт	11	15
Накаливания, 40 Вт	15,4	20
Галогенная, 60 Вт	13	16
Люминесцентная, цоколь, 9 Вт, тип 1	4,7	43,2
Люминесцентная, цоколь, 9 Вт, тип 2	4,5	15,9
Люминесцентная, цоколь, 11 Вт	7,3	15,8
Люминесцентная, ЛБ-40, 40 Вт, ЭмПРА	41,5	-
Люминесцентная, PL-9W, 9 Вт, ЭмПРА	42,2	-
Светодиодная, 1,5 Вт	100	100

Пульсации яркости мониторов. Причины наличия у мониторов пульсаций яркости. Пульсации ЭЛТ и ЖК мониторов. Биения. Методы борьбы с пульсациями мониторов.

Существующие санитарно-гигиенические нормативы содержат нормы на коэффициент пульсаций только для освещенности рабочего места. Однако нельзя не упомянуть о пульсациях яркости электронных средств отображения информации – в первую очередь о пульсациях яркости экранов, дисплеев и мониторов компьютеров, телевизоров, игровых приставок, терминалов, рекламных и информационных табло, пультов управления машинами и установками и т.п. Также пульсацией яркости обладают проекционные изображения от проекторов, на экранах кинотеатров и т.д. Необходимо отметить, что пульсация яркости устройств отображения информации оказывает намного более негативное влияние на самочувствие и здоровье человека, чем пульсация общей освещенности рабочего места по той причине, что человек вынужден внимательно вглядываться и вчитываться в представляемую на них информацию. Наличие пульсаций яркости у мониторов, дисплеев и т.п. приводит к быстрой утомляемости органов зрения и отделов мозга, отвечающих за восприятие и анализ зрительной информации. Воздействие пульсаций яркости экранов дисплеев и мониторов в течение длительного времени может привести к хроническим заболеваниям органов зрения

Природа пульсаций яркости экранов мониторов, дисплеев и других устройств отображения информации зависит от их конструкции. Наиболее распространены устройства на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ) и плоскопанельные устройства на жидких кристаллах (ЖК, LCD, TFT и т.п.), светодиодах (LED, OLED и т.п.), "электронных чернилах" (E-Ink и т.п.).

В ЭЛТ-мониторах изображение создается пучком электронов, который построчно сканирует всю плоскость экрана монитора и формирует изображение, последовательно засвечивая пиксели люминофора, покрывающего внутреннюю поверхность ЭЛТ- экрана. Пульсация яркости у ЭЛТ-монитора вызвана тем фактом, что электронный пучок засвечивает текущую точку люминофора лишь на короткое время, после чего переходит к засветке следующей точки.

В следующий раз данная точка экрана ЭЛТ-монитора будет засвечена только после того, как электронный пучок просканирует весь кадр изображения. Таким образом, частота пульсаций яркости ЭЛТ- монитора равна частоте кадровой развёртки. Уровень коэффициента пульсаций яркости ЭЛТ-мониторов обычно очень близок к 100% (Рис.4).

Это по сути означает, что ЭЛТ-мониторы нельзя использовать для постоянной длительной работы, в компьютерных классах для обучения детей, в качестве устройств отображения информации для операторов опасных производств, диспетчеров на транспорте и авиации и прочих рабочих местах с повышенными требованиями к уровню внимания и реакции оператора.

В плоскопанельных мониторах, в отличие от ЭЛТ-мониторов, изображение практически всегда формируется статическим образом. То есть сформированный пиксель изображения постоянно сохраняет своё состояние до момента, когда это состояние требуется изменить. Таким образом, сам принцип формирования изображения в основной массе плоскопанельных дисплеев исключает появление пульсаций. Однако, в большинстве плоскопанельных устройств, используются системы задней подсветки. Эти системы подсветки представляют из себя системы специализированных газоразрядных ламп либо светодиодов со всеми особенностями работы, описанными в разделах про газоразрядные и светодиодные лампы. То есть, в зависимости от схемы управления подсветкой, может возникать значительная пульсация яркости подсветки. Необходимо заметить, что во всех моделях плоскопанельных дисплеев есть функция регулировки яркости задней подсветки. Наши исследования показали, что очень часто для регулировки яркости подсветки плоскопанельного дисплея используется импульсная модуляция, т.е. лампы подсветки периодически включаются на время, пропорциональное установленной яркости подсветки. Это приводит к появлению пульсаций яркости ламп подсветки у плоскопанельных мониторов. Причём в некоторых измеренных нами экземплярах мониторов компьютеров и ноутбуков коэффициент пульсации ламп подсветки при средних значениях яркости достигал 80% при частоте пульсаций 30Гц.

В отличие от ЭЛТ-мониторов, коэффициент пульсации ламп подсветки плоскопанельных дисплеев можно существенно снизить, выставив яркость подсветки экрана близкую к максимальной. Для установки комфортных значений яркости можно задействовать программные регулировки, не влияющие на лампы подсветки плоскопанельного монитора. К сожалению, программная регулировка яркости доступна только в компьютерах.

Пример пульсации ламп подсветки мониторов при разных уровнях выставленной яркости приведены на Рис.5 и Рис.6.

Нами были проведены измерения коэффициента пульсаций яркости мониторов у сотрудников нашей компании. Там, где были обнаружены пульсации яркости подсветки мониторов, и там, где была возможность, мы провели регулировку яркости ламп подсветки до уровней, когда коэффициент пульсации яркости подсветки минимален. После этих мероприятий все сотрудники отметили улучшение своего самочувствия, снижение утомляемости и повышение работоспособности при работе с монитором компьютера.

Наложение пульсаций. При оценке коэффициента пульсации яркости мониторов, необходимо помнить об эффекте наложения пульсаций от устройства отображения информации и пульсаций от источников искусственного освещения. Поскольку, свет от разных источников суммируется в каждой точке пространства и создает на поверхности экрана определённую освещенность, то от экрана монитора буде исходить суммарный световой поток (излучённый и отражённый) с пульсациями, частоты которых будут равны суммарной и разностной частотам пульсаций искусственного освещения и пульсациям от экрана монитора. Могут возникать, так называемые биения уровня яркости, выражающиеся в появлении низкочастотных пульсаций яркости монитора.

Эколайт-АП ", провести полный анализ регистрируемого светового потока по величине, уровню коэффициента пульсаций, форме пульсаций. Также есть возможность провести частотный анализ пульсаций светового потока и освещенности для выявления причин их возникновения. Примеры работы анализатора пульсаций приведены на Рис.2, 3, 4, 5, 6

У люксметра-пульсметра-яркомера "Эколайт" отдельно стоит отметить функцию "Измерение искусственной освещенности и коэффициента пульсаций в присутствии естественного освещения" , учитывающую уровень естественного освещения и позволяющую оператору проводить измерения искусственной освещенности и ПРАВИЛЬНЫЙ (!!!) расчет коэффициента пульсации искусственной освещенности в светлое время суток.

ВСЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ СВЕТОВОЙ СРЕДЫ ◄

."◄

Краткая информация (наведите курсор)

Люминесцентные лампы представляют из себя разновидность газоразрядных ламп. Общий принцип действия всех газоразрядных ламп основан на возникновении электрического разряда в газовой среде. В люминесцентных лампах в качестве газовой среды используются пары ртути, в которых электрический разряд создает ультрафиолетовое излучение. Чтобы преобразовать ультрафиолетовое излучение в видимый свет, колбу люминесцентной лампы изнутри покрывают слоем люминофора.

В отличие от своих предшественниц – ламп накаливания – газоразрядные люминесцентные лампы имеют существенно более высокую светоотдачу на единицу потребляемой мощности. Кроме того, из-за гораздо меньшего нагрева, по сравнению с лампами накаливания, они имеют намного более длительный срок службы (при грамотном применении и хорошем качестве изготовления) и могут применяться в гораздо более широких областях.

К недостаткам газоразрядных люминесцентных ламп можно отнести неравномерную спектральную характеристику излучаемого света, обусловленную составом используемого люминофора, приводящую к искажению воспринимаемых цветов. Также к недостаткам можно отнести наличие в спектре ультрафиолетовой составляющей исходного излучения. Кроме того, по принципу своей работы, газоразрядным лампам свойственно наличие пульсаций излучаемого светового потока.
Многие годы, до последнего времени, для подключения газоразрядных люминесцентных ламп используют электромагнитные пуско-регулирующие аппараты (ЭмПРА). Подключение люминесцентных ламп через ЭмПРА характеризуется повышенным коэффициентом пульсации на частоте 100 Гц (см. Рис.1).

Рис.1. Пульсации потолочной люминесцентной лампы ЛБ-40 с ЭмПРА (программа «ЭкоЛайт-АП»).

В последнее время активно внедряются электронные балласты (электронные пуско-регулирующие аппараты – ЭПРА). Качественные ЭПРА не только существенно снижают уровень пульсаций лампы (Рис. 2), но и существенно продлевают срок её службы за счет реализации более оптимальных режимов работы люминесцентной лампы (пуск, прогрев, контроль тока и т.д.). Однако в продаже достаточно часто встречаются дешёвые подделки под качественные ЭПРА, с повышенным уровнем пульсаций (см.Рис.3).

Рис.2. Пульсации люминесцентной лампы Camelion 20 ВТ с качественным ЭПРА. (программа «ЭкоЛайт-АП»).
Рис. 3. Пульсации люминесцентной лампы WalSun 9Вт с некачественным ЭПРА. (программа «ЭкоЛайт-АП»).

По приведенным скриншотам видно, что пульсации люминесцентных ламп могут достигать значительных величин. Напоминаем, что предельно допустимый уровень пульсаций освещенности при работе с компьютером составляет 5%.
Для определения пульсаций мы рекомендуем применять люксметры-пульсметры-яркомеры «Эколайт-01» (сюда>>> ) и «Эколайт-02» (сюда>>> ). Помимо измерения уровня освещенности, яркости и коэффициента пульсаций, Вы сможете использовать мощную, но бесплатную программу-анализатор пульсаций «ЭкоЛайт-АП» (см. рисунки) (сюда>>> ), работающую с фотоголовками ФГ-01 из состава приборов семейства «Эколайт».