Как нашего брата дурят маркетологи, часть 2. Светодиодные лампы
Несколько лет назад я опубликовал статью Как нашего брата дурят маркетологи. Речь тогда шла о том, как в магазинах нам продают автохимию, разлитую из одной бочки, но расфасованную в разную упаковку, и, конечно, выставленную на продажу по разной цене.
Но там вопрос был только в деньгах, а сегодня хочу поделиться с вами одним своим весьма неприятным наблюдением, на какие еще уловки идут маркетологи, чтобы любыми способами впарить нам свой товар, пусть даже не безопасный для здоровья.
У меня подросла дочь, у нее уже своя молодая семья, ребенок. Естественно, она хочет, чтобы со здоровьем малыша все было хорошо, в том числе и со зрением. Как врач по образованию, она понимает, что на зрение большое влияние оказывает качество освещения.
Получилось почти как в известном стихотворении, "крошка дочь к отцу пришла, и спросила кроха: какие лампы хорошо, а какие плохо?".
1.
Чтобы не сильно углубляться в теорию, скажу лишь, что на зрение, утомляемость и даже гормональный фон человека заметное влияние оказывают пульсации источника света. Естественное солнечное освещение имеет практически нулевые пульсации, а вот искусственное освещение далеко не всегда такое же идеальное.
Величина пульсаций источника света характеризуется коэффициентом пульсаций.
Рассчитывается коэффициент пульсаций по формуле, приведенной на рис.2. Физический смысл его очень простой, данный коэффициент показывает, насколько сильно освещенность от данного источника света (например, лампы) отклоняется от среднего значения. Чем это отклонение меньше, тем качественнее источник света.
2. Картинку с формулой взял здесь: ledjournal.info/spravochnik/koefficient-pulsatsii-svetodiodnykh-lamp.html
Разные типы источников света имеют разный коэффициент пульсации.
В Интернете очень много информации на эту тему. Кто захочет, без труда найдет данные для разных типов и даже моделей ламп. Я же приведу усредненные, среднестатистические цифры:
1. Лампы накаливания: коэффициент пульсаций 10-15%
2. Бытовые люминесцентные лампы (т.н. энергосберегающие "спиральки"): 8-20%
3. Светодиодные лампы с импульсным блоком питания: <5%
4. Светодиодные лампы с конденсаторным блоком питания: >30%
Как видим, далеко не все лампы одинаково полезны…
Государство нормирует допустимые пределы коэффициента пульсаций для разного назначения освещения. Все понимают, что для освещения, например, подъезда и жилой комнаты, требования к освещению совершенно разные. Если покопаться в СНИПах, то можно найти информацию, что для ответственной работы, требующей концентрации внимания (например, работа за компьютером), коэффициент пульсаций не должен превышать 5%, для общего освещения жилых помещений — не более 10%, и т.д.
Т.е. для сохранения зрения и работоспособности, особенно если это касается детей, лучше выбирать лампы с коэффициентом пульсаций не более 5%.
При этом надо учитывать и частоту пульсаций. Если пульсации видны невооруженным глазом, например, лампа мигает или мерцает, то такие видимые пульсации явно негативно влияют на наше здоровье и самочувствие. Но не менее опасны и более высокочастотные пульсации, которых мы не видим.
Вредными считаются пульсации на частотах до 300 Гц. Мы их не видим, но мозг и глаза на них реагируют. Считается, что пульсации выше 300 Гц уже не воспринимаются мозгом и не оказывают влияния на здоровье (рис. 3).
3.
Но вернемся от теории к практике.
Так как я уже был немного в этой теме, то на основании своего прошлого опыта дал дочери простой и универсальный совет — если не хочешь сильно заморачиваться, покупай лампы известных мировых брендов — PHILIPS, OSRAM и т.д. Они дорожат своей репутацией и не будут продавать откровенный шлак. В качестве примера я привел лампы OSRAM, купленные мной несколько лет назад (фото 4):
4. Лампы OSRAM »без пульсаций»
Как указано на упаковке, лампы без пульсаций. Строго говоря, для измерения коэффициента пульсаций нужен специальный прибор (люксметр-пульсметр), но косвенно оценить наличие или отсутствие пульсаций можно с помощью камеры мобильного телефона. Если поднести камеру очень близко к лампе, то при наличии пульсаций, на экране будут видны характерные полосы. Как показано на фото 5, данные лампы OSRAM пульсаций не имеют:
5. Пульсаций действительно нет
А теперь переходим к самому неприятному.
Отправившись в крупный сетевой гипермаркет, я приобрел на пробу (природная осторожность) одну новую лампу OSRAM, в похожей упаковке, на которой было написано "без мерцания" и "безопасно для глаз" (фото 6). Известный проверенный производитель, поэтому никакого подвоха не ожидалось.
6. Лампа OSRAM »без мерцания»
Прямо в магазине проверил лампу на наличие пульсаций с помощью телефона и магазинного проверочного стенда. Пульсаций не обнаружил, отлично. Каково же было мое удивление, когда уже дома, при повторной проверке, я обнаружил сильные пульсации света этой лампы (фото 7)!
7. Пульсации новой лампы OSRAM »без мерцания»
Лампу я сдал обратно в магазин под предлогом, что не подошла по размерам. Но не это главное. А главное то, что в погоне за прибылью, нас цинично обманывают даже именитые производители.
В чем же дело? А дело в том, что далеко не каждый покупатель улавливает разницу между "пульсациями" и "мерцанием". А разница есть, и весьма существенная. Отсутствие мерцания указывает лишь на то, что лампа светит без видимых колебаний светового потока, не мигает и не мерцает. Но невидимые, вредные для здоровья пульсации, при этом могут присутствовать в полной мере. То есть, маркетологи OSRAM цинично подменяют эти два понятия, по сути, обманывая потребителя. Да, формально не придерешься, на упаковке речь идет о "мерцании", а не о "пульсациях". Но по сути это обман, тем более, что имеется надпись "безопасно для глаз". Лампы с пульсациями, как правило, дешевле в производстве, поэтому, в погоне за прибылью, производители идут на подобный обман.
При этом, данному обману помогают и торговые сети. Мое первое предположение было, что в проверочном стенде лампы питаются постоянным током, поэтому при проверке пульсации и не видны даже у самых некачественных ламп. А дома в наших розетках стандартный переменный ток напряжением 220 В частотой 50 Гц, поэтому пульсации некачественных ламп проявляются во всей своей "красе". Хотя, в стенде все может быть устроено хитрее, так как блоки питания ламп бывают разные и не все будут работать от постоянного тока. Например, лампа с импульсным блоком питания будет работать и от постоянного тока, у нее на входе диодный мост, переменное напряжение так и так выпрямляется. А вот лампы с блоком питания с гасящим конденсатором на входе, в таком случае не должны работать, они только от переменного тока работают. Так что вопрос устройства стенда остается открытым.
8. Маркетологи
К сожалению, коэффициент пульсаций, как правило, не указывается на упаковке ламп (лично я не встречал). Лишь изредка можно встретить пометку "без пульсаций" (фото 9). Причем, отсутствие этой пометки не говорит о том, что лампа плохая, просто производитель не посчитал нужным указать эту информацию.
9. Примеры ламп без пульсации
Как же быть в этой ситуации? Сразу скажу, когда против тебя включен мощный механизм оболванивая, помогает только метод проб и ошибок:
1. Никогда не доверяйте слепо тому, что написано на упаковке. Даже бренды с репутацией, как выясняется, могут обманывать своих потребителей.
2. Если предполагаете приобретать крупную партию товара (например, несколько ламп), сначала приобретите один экземпляр, для изучения и тестирования.
3. Торговая сеть не гарантирует вам объективной проверки, так как ее интересы совпадают с интересами производителя — впарить вам побольше своего товара и заработать на этом. Поэтому перепроверяйте товар дома.
Вот неплохое видео, как выбирать светодиодные лампы:
Обязательно замените дома лампы с пульсацией, они постепенно и незаметно убивают наши глаза!
Пульсации или мерцание светодиодных ламп и других источников света?
Интерес к полупроводниковым осветительным приборам объясняется их преимуществами, на которые указывают специалисты. Одно из наиболее важных – минимальная пульсация светодиодных ламп, а точнее излучаемого ими светового потока. Что это за показатель и какое влияние он оказывает на человека?
ВНИМАНИЕ К ПУЛЬСАЦИИ СВЕТА
Человеческий глаз формировался под действием солнечного света, поэтому воспринимает его лучше всего. Но с развитием цивилизации возрастала потребность в дополнительном освещении, которое давало возможность вести активную жизнь после наступления темноты. Сегодня даже представить трудно, как бы мы жили без осветительных электроприборов.
Не так давно самыми распространенными источниками искусственного освещения были лампы накаливания. Они давали теплый мягкий свет, но стоимость его была высока. Создание энергосберегающих осветительных приборов открыло возможности для экономии электроэнергии и средств на ее оплату.
Но после исследования влияния на организм люминесцентного освещения ученые обнаружили: эти светильники отличаются недопустимо высоким коэффициентом пульсации света, поэтому небезопасны для здоровья. После замены электромагнитной ПРА на электронную удалось снизить этот показатель с 25 % до 15-20 %. Но и это значение оказалось неприемлемым для детских учреждений и помещений, в которых постоянно находятся люди, работает компьютерная техника, совершаются производственные операции.
КАКОЙ КОЭФФИЦИЕНТ ПУЛЬСАЦИИ ЛАМП МОЖНО СЧИТАТЬ НОРМОЙ
Действующие нормативные акты, а именно актуализированная редакция СП 52.13330.2011 "Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95" и СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 определяют следующие требования к пульсации света:
- для помещений, в которых проводятся работы, требующие высокой точности – до 10 %;
- для помещений с возможностью появления стробоскопического эффекта – до 10 %;
- для детских учебных и дошкольных учреждений – до 10 %;
- для работы с компьютерной техникой – до 5%.
Величина коэффициента пульсации ламп не ограничена лишь для складских залов и производственных цехов с периодическим пребыванием в них людей и отсутствием условий для развития стробоскопического эффекта. Последний может создавать опасность на производстве, так как при совпадении частоты мерцаний света и вращения детали она будет казаться неподвижной. А это создаст высокий риск получения серьезной производственной травмы.
Что касается воздействия пульсаций света на организм, то не все они вредны для здоровья. Начнем с того, что при частоте мерцаний выше 50 Гц человеческий глаз их не воспринимает. Но это не значит, что эти пульсации остаются «невидимыми» и для организма: неразличимые для глаз мерцания светового потока регистрируются сетчаткой и мозгом. Это может вызывать головные боли, снижение настроения, ухудшение самочувствия, затяжную бессонницу и другие негативные последствия. Доказано, что световые пульсации никак не влияют на здоровье человека лишь при частоте 300 Гц и выше.
О ПУЛЬСАЦИИ ИЛИ МЕРЦАНИИ СВЕТОДИОДНЫХ ЛАМП
Абсолютно все световые электроприборы создают мерцающее освещение, в том числе мерцают светодиодные лампы . Коэффициент пульсации лампы накаливания – 15-18 %. Но мы не ощущаем видимого дискомфорта потому, что этот эффект маскируется тепловой инерцией: как известно, лампы накаливания до 90 % электрической энергии превращают в тепло. Как уже упоминалось, высок коэффициент пульсации и у люминесцентных ламп. А вот у качественных светодиодных светильников, оснащенных хорошими драйверами, этот показатель составляет менее 4 %. То есть они допустимы для установки в любых типах помещений.
Чем объясняется низкий коэффициент пульсации светодиодных ламп? Проблему мерцания светодиодных ламп удалось решить с помощью драйвера, который подает к светодиоду постоянный электрический ток. Если производитель не экономит на этом элементе светильника, прибор будет создавать освещение с уровнем пульсации ниже допустимого.
Но не все идут по этому пути. Некоторые компании используют более простые электросхемы, не устанавливают драйвер и рекламируют свою продукцию как LED-светильники переменного тока, привлекая покупателя низкой ценой. Но такие приборы производят свет с пульсацией 40 %, а при использовании диммирования этот показатель становится еще выше.
Стоит обратить внимание, что пульсации в светодиодных лампах могут появится через некоторое время эксплуатации лампы, то есть купили лампу, а через полгода — год, у светодиодной лампы могут измениться характеристики, в том числе один из важных параметров — коэффициент пульсаций.
Покупка более дорогих светодиодных ламп – дело выгодное с любой точки зрения. Но и при покупке дорогих и качественных ламп, следует помнить, что параметры этих ламп могут отличаться от партии к партии.
В ночном клубе или на дискотеке стробоскопический эффект может быть уместен и особого вреда здоровью не причинит. Но, если вы проводите много времени или работаете в комнате с высокой пульсацией света, последствия будут.
Как проверить пульсацию или мерцание светодиодных ламп?
Вы наверное часто задавались вопросом — как проверить наличие пульсаций светодиодной лампы? Есть несколько простых, но совсем точных способов узнать, пульсирует ли ваша светодиодная лампа:
- Направьте на нее камеру мобильного телефона. Если коэффициент пульсации очень высок, вы увидите заметное мерцание светодиодной лампы.
- Сфотографируйте светильник с выключенной вспышкой. Плохой признак – наличие на снимке темных полос.
- Направьте лампу на карандаш или линейку и подвигайте ею, имитируя работу вентилятора. Если обнаружится эффект фиксированных положений вращающихся «лопастей», значит пульсация света выше допустимой.
- Запустите юлу под тестируемым источником света. Заметили стробоскопический эффект? Переустановите лампу в тамбур или холл.
Стоит отметить, что указанные выше простые способы могут обнаружить пульсации на частоте до 100 Гц, чем и пользуются недобросовестные производители светодиодных ламп и повышают частоту пульсаций выше 100 Гц.
Обнаружить пульсации и точно измерить коэффициент пульсаций поможет измерительный прибор люксметр RADEX LUPIN с возможностью измерения пульсаций (люксметр–пульсометр–яркомер).
«Правильный» свет поможет сохранить здоровье, повысить работоспособность, снизит зрительное утомление. А «продвинутая» LED-технология с правильными характеристиками даст возможность сэкономить средства, снизив затраты на оплату счетов за электроэнергию и сократив до минимума расходы на покупку новых ламп.
Как измерить мерцание светодиодных ламп
При огромном выборе светодиодных ламп, доступных в настоящее время, не всегда легко выбрать лампу, наиболее подходящую для вашей гостиной или рабочего стола. Качество света светодиодных ламп может сильно различаться в зависимости от конструкции лампы и выбора ключевых компонентов схемы. Мерцание света, связанное с сетью переменного тока, обычно происходит с удвоенной частотой сети (100 Гц или 120 Гц) и не так легко замечается большинством людей. Но при более высоких уровнях интенсивности и глубины модуляции мерцание света может вызывать возбуждение, усталость глаз или головные боли. При съемке видео мерцание окружающего света создает раздражающие помехи в записанном сюжете.
| Рисунок 1. | Зависимость светового потока светодиодной цепочки от тока. |
Мерцание светодиодных ламп вызывают изменения тока, проходящего через светодиодную цепочку. Зависимость светового потока от тока, как видно из Рисунка 1, не совсем линейна, и определяется характеристиками светодиодной цепочки.
Поэтому измерение переменного тока в цепочке светодиодов обеспечивает худшую точность, чем измерение фактического количества света.
 |
||
| Рисунок 2. | Измерение мерцания лампы T8. | |
Сделать свое собственное приспособление для измерения света из легко доступных компонентов не так сложно. На Рисунке 2 показано измерение пульсаций света светодиодной лампы T8. В черном корпусе находится преобразователь свет-напряжение, выходной сигнал которого показан на осциллограмме. Осциллограмма может быть исследована, и процент мерцания света может быть рассчитан.
Как собрать датчик света
На Рисунке 3 изображена простая схема преобразователя свет-напряжение, в котором используется микросхема TSL257.
| Рисунок 3. | Схема преобразователя свет-напряжение на основе TSL257. |
TSL257 – это простая микросхема преобразователя свет-напряжение с хорошей линейностью. Ее можно питать от одного Li-Ion элемента, и тогда измерительный прибор будет портативным. Выходное напряжение прямо пропорционально световому потоку (излучению) и может быть оценено с помощью осциллографа, экран которого воспроизведет характер мерцания света. Для измерений мерцания достаточно полосы пропускания 2 кГц. TSL257 недорога, и может быть приобретена у Farnell или Digikey.
Группа фотографий на Рисунке 4 иллюстрирует последовательность сборки такого приспособления.
Для этого потребуются следующие компоненты:
- Li-Ion батарея,
- микросхема TSL257,
- выключатель,
- электролитический конденсатор 22 мкФ/ 25 В,
- черная пластиковая коробка с 3-миллиметровым отверстием в крышке.
TSL257 устанавливается так, чтобы оптический порт был направлен в отверстие.
Затем датчик приклеивается непрозрачным эпоксидным клеем. После этого присоединяются остальные компоненты.
Из-за высокой чувствительности TSL257 свет, падающий на датчик, должен быть значительно ослаблен, чтобы выходной сигнал был пригоден для измерения прямого света от светодиодных цепочек. Для ослабления света перед отверстием могут быть размещены несколько слоев бумаги формата А4. В описываемом приспособлении были использованы 8 листов бумаги.
Чтобы исключить влияние окружающего света, комнатное освещение должно быть выключено. Измеритель должен быть расположен над светодиодной лампой так, чтобы максимальный уровень выходного сигнала составлял примерно 3 В. Если на экране осциллографа наблюдается ограничение сигнала, следует либо увеличить расстояние до источника света, либо добавить еще несколько слоев бумаги для большего ослабления света.
Измерьте пиковое и среднее значения выходного напряжения датчика. Для уменьшения влияния помех сделайте несколько измерений и усредните результаты. Для синусоидальных сигналов процент мерцания можно определить по формуле:
Если характер мерцания света отличается от синусоидального, процент мерцания можно вычислить так:
На Рисунке 5 представлено несколько примеров измерения мерцания свечеобразных ламп. Синяя осциллограмма – это напряжение сети, а фиолетовая – измеренная интенсивность света. Как видно, у разных ламп мерцание света может значительно различаться.
Как оценить пульсацию светодиодных ламп
Приветствую, недавно выбирал светодиодные лампы для домашней мастерской и один из главных моих критериев — минимальные пульсации. К сожалению, большинство экземпляров дико мерцало из-за удешевленной схемотехники драйвера, что меня абсолютно не устраивает: глаза устают и в целом неприятно долго работать при таком освещении.
Необходимо было устройство, желательно портативное, чтобы позволяло измерять пульсации и быстро отсеивать плохие лампы или например делать выводы после собственных модификаций (стало лучше, хуже?). Покупать дорогостоящее узкоспециализированное оборудование заботливая жаба не позволила, к счастью нашлась одна очень хорошая идея. Что с того вышло, а также бонус про вредный энергосберегающий режим некоторых LCD телевизоров под катом.
Однажды блуждая по просторам современной информационной свалки, волею случая и хитроумных гуглоалгоритмов, нашёл тёплый ламповый YouTube канал Дмитрия Коржевского. Думаю, многие узнают автора по его версии мендосинского моторчика, или частым предложениям в комментариях, что ему было бы хорошо озвучивать аудиокниги 🙂
Подвис я там серьёзно, видео одно за другим как семечки, просто невозможно остановиться. Спасибо огромное Дмитрию, без преувеличения присутствует какая-то магическая подача материала. Особенно нравятся подробные разборы схемотехники разных самодельных устройств, имхо это один из лучших русскоязычных каналов такого формата.
Все самоделки с уникальной историей, продуманные до мелочей, созданы в ограниченных ресурсами условиях много лет назад (есть и свежие разработки), с огромным запасом прочности, сейчас мало кто так делает. Чувствуется полёт настоящей инженерной мысли, это вам не ардуино говнокодить. Понятно что некоторые решения сейчас менее актуальны, и современная элементная база позволяет большего, но в целях обучения премудростям «старой школы» и понимания азов на самых низких уровнях — однозначно рекомендую.
Поскольку в то время закопался я в дебри светодиодного освещения (заметка из будущего: статью начал писать полгода тому назад, что-то затянулся процесс), то меня очень заинтересовал ролик «Индикатор мерцания — в каждую избу!». Как говорится, гениальные решения обычно простые, и тут это действительно так: маленькая солнечная панель + конденсатор + 3,5 разъём + китайская шарманка в качестве усилителя = компактный и очень чувствительный прибор для выявления мерцания. Элемент типоразмера AA для масштаба:
Схема не требует редких деталей и доступна для повторения начинающим радиолюбителям. Конденсатор пойдёт почти любой в районе от 0,1 — до 10uF, его главная задача — отсекать постоянную составляющую. Солнечная панель тоже практически любая, чем выше её выходное напряжение, тем лучше, получится более чувствительный прибор и сможет легче раскачивать линейный вход усилителей, мне попалась на 5,5V — работает отлично.
Аудио разъем желательно хорошенько закрепить механически (сделать какое крепление или банально сода + суперклей), но я не стал особо заморачиваться и просто припаял обычную скрепку к существующим дорожкам, держится нормально, в процессе использования пока не оторвал. Если же портативность не нужна, то можно пустить в расход какой нибудь готовый аудио кабель уже с разъемом на конце (например от старой гарнитуры), припаять его к панели и включать в стационарный усилитель. Но лично мне маленький переносной приборчик нравится больше, можно даже в магазин с лампочками или телевизорами заглянуть на огонёк 🙂
Конкретных «попугаев» это самодельное устройство не покажет, получится лишь сравнивать относительно, но очень быстро. В качестве калибровочной константы для собственных ушей, рекомендуется взять обычную лампу накаливания (чем больше мощность тем лучше, более инертны, меньше мерцают). Поэтому сначала хотел было назвать статью «Услышать пульсацию», по аналогии с «Увидеть пульсацию», потом передумал. Кстати тут же вырисовывается ещё одна идея: взять микроконтроллер с быстрым АЦП (или внешним) и оцифровать сигнал из солнечной панели, но это явно усложняет устройство, а тут вся изюминка в простоте.
А теперь про бонус. Имеется не шибко умный телевизор марки Cамсука Samsung UE43NU7199. Меню задумчивое, скоростью реакции не блещет, много разного smart мусора от которого просто так не избавиться, зато достаточно приличное качество изображения. И всё бы хорошо, используется в основном для вывода картинки из внешних источников, поэтому его внутренний функционал совсем не интересует, но он, зараза заметно мерцает. Психанул я, думал уже вскрыть потроха и решать проблему на уровне железа, благо это LCD на светодиодной подсветке, что ещё относительно легко поддается модификациям в отличии от более продвинутых OLED братьев.
Перед разборкой клацал все возможные опции, заметил что мерцание зависит от уровня яркости, и значительно уменьшается если отключить режим энергосбережения (активен по умолчанию). А затем нашлась самая интересная опция, называется «Game Mode». И о чудо, при включении этого игрового режима, телик перестаёт мерцать практически полностью! Не знаю что там нахимичено в драйвере подсветки, но такой режим экономии по умолчанию мне совсем не подходит, повезло что можно настроить без аппаратного вмешательства.
Ладно, на этой позитивной ноте завершаю, надеюсь эта конструкция будет кому полезной и поможет у выборе/наладке/тестах светодиодной техники. Удачи!