Пульсация светового потока светодиодных светильников

Светильник может годами работать исправно, но незаметно ухудшать самочувствие людей вокруг. Виной тому пульсация светового потока: глаз её не видит, а нервная система получает сигнал при каждом колебании. Сильнее всего это бьёт по тем, кто проводит под осветительным оборудованием по 8–10 часов в день — в офисах, классах, на производстве.

Что такое пульсация и как она влияет на человека

Любой прибор, питающийся от переменного тока, излучает свет с колебаниями яркости. Даже если мерцание визуально незаметно, оно присутствует. Пульсация светового потока — это периодическое изменение яркости светильника во времени. Прибор горит, но горит неровно: яркость то нарастает, то падает с определённой частотой.

Зрение реагирует на колебания по-разному в зависимости от их частоты:

• До 50 Гц — мерцание заметно глазу. Это то самое неприятное моргание, которое видно у старых ламп дневного света.
• 50–300 Гц — глаз колебания не фиксирует, но мозг и нервная система их всё равно воспринимают и реагируют.
• Свыше 300 Гц — физиологического влияния на организм человека не выявлено, такие значения нормами не регулируются.

ВАЖНО! Прожектор на фасаде или торшерный светильник в зоне отдыха с высокой пульсацией — скрытая угроза для здоровья человека. Причем внешне прибор выглядит нормально, паспортные характеристики в порядке, а последствия появятся незаметно и позже.

Откуда возникает пульсация в светодиодных светильниках

Светодиод работает только на постоянном токе. Бытовая сеть даёт переменный — 50 Гц. Задача драйвера — преобразовать один в другой. От качества этого преобразования зависит, будет ли светильник пульсировать.

Внутри драйвера переменный ток проходит через выпрямитель и сглаживающий конденсатор. Хороший конденсатор держит напряжение ровно — светодиод получает стабильный ток и горит без колебаний. Слабый конденсатор позволяет напряжению «проседать» дважды за каждый период сети — светодиод пульсирует с частотой 100 Гц.

ВАЖНО! Кп определяет качество драйвера и конденсатора. Дорогой корпус с дешёвым драйвером даст высокую пульсацию — внешний вид прибора тут ни при чём.

Для уличных светильников это особенно критично. Резкие перепады температур ускоряют деградацию конденсатора. Кп бюджетного осветительного прибора вырастает с 5% до 40% за один-два сезона. Светильник продолжает гореть, счётчик крутится, а пульсация давно вышла за все допустимые нормы.

Коэффициент пульсации светового потока: значения и нормы

Кп — расчётный показатель глубины колебаний яркости в процентах. Считается просто: разность максимального и минимального значений освещённости делится на удвоенное среднее. Чем ниже цифра, тем ровнее горит светильник.

Нормы по Кп прописаны в двух документах — СП 52.13330.2016 и СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Допустимый показатель зависит от типа помещения и того, насколько напряжённо там работают глаза.

Допустимый коэффициент пульсации по типам помещений

На практике Кп 4–5% — универсальный ориентир для любого помещения. Светильник с таким показателем подходит под любую зрительную нагрузку без дополнительных оговорок. Обеспечить его способны только светодиодные приборы с качественным драйвером.

ВАЖНО! Для уличных светильников Кп нормами отдельно не регулируется — такие зоны считаются местами без длительного пребывания людей. Но веранда кафе, летняя спортивная площадка или рабочая зона под открытым навесом — уже другая история. Там требования внутренних норм де-факто применимы, и Кп стоит контролировать так же строго.

Влияние пульсации на здоровье человека

Последствия зависят от того, сколько времени человек проводит под светильником с высоким Кп:

• Кратковременное воздействие — несколько часов. Глаза устают быстрее обычного, возникает головная боль, концентрация падает. Человек списывает это на усталость или духоту, а источник — в потолке.
• Среднесрочные последствия — недели и месяцы регулярного контакта. Нарушается сон, появляется раздражительность, падает работоспособность. Эти симптомы сложно связать с освещением напрямую — в этом и состоит их главная опасность.
• Долгосрочные последствия — систематическое воздействие на протяжении месяцев и лет. Хронические нарушения работы центральной нервной системы.

НА ЗАМЕТКУ: Отдельная угроза — стробоскопический эффект. При высокой пульсации вращающиеся механизмы на производстве зрительно кажутся неподвижными или замедленными. Это прямой фактор производственного травматизма.

Как выбрать светильник с низкой пульсацией

Для правильного выбора понадобятся паспорт прибора и несколько минут на проверку четырёх параметров.

1. Начните с паспорта прибора — там указывают Кп. Выбирайте светильники с Кп не выше 5%. Такой прибор подходит для любого помещения с длительным пребыванием людей — без оговорок и исключений. Если производитель Кп не публикует, ищите другого.
2. Дальше смотрите на драйвер. Ищите в характеристиках активную коррекцию мощности — PFC. Драйвер с PFC стабилизирует ток и гасит пульсации на выходе. Именно он отделяет качественный прибор от бюджетного с Кп 30–40%, которые внешне ничем не отличаются.
3. Для уличных светильников отдельно проверьте рабочий температурный диапазон драйвера. Диапазон от −40°C до +40°C — минимальный ориентир для российского климата. Драйвер с более узким диапазоном деградирует за первый сезон, и Кп вырастет с 5% до 40% совершенно незаметно — светильник продолжит гореть, а пульсация уже давно выйдет за норму.
4. Гарантия. Надёжный производитель даёт её на драйвер отдельно от корпуса. Если в документах гарантия только на корпус — драйвер там, скорее всего, бюджетный.

ВАЖНО! Пульсация светового потока — параметр, который легко проверить при покупке и почти невозможно исправить после монтажа без замены драйвера. Кп смотрят до того, как оборудование окажется на потолке.

Выводы

Пульсация — единственный параметр светильника, который никак не виден снаружи. Два одинаковых прибора на потолке — один с Кп 3%, другой с Кп 40%. Внешне неотличимы. Но под вторым люди через месяц начнут жаловаться на головную боль, через полгода — на сон, через год — на раздражительность и снижение работоспособности. И никто не свяжет это с освещением.

Именно поэтому Кп смотрят до покупки, а не после монтажа. Драйвер с PFC, показатель пульсации до 5% в паспорте и отдельная гарантия на прибор — три вещи, которые стоит проверить перед любым заказом осветительного оборудования для помещений с постоянным пребыванием людей.

Автор: Никита Олейников