Fényforrások vibrálása, és ennek hatásai
A LED technológia térhódításával fenntarthatóbb és változatosabb világítástechnikai megoldások váltak elérhetővé mindenki számára. Ezeknek a szilárd testes fényforrásoknak van azonban egy nagy ellensége, ami mérnökök és dizájnerek tömegeit helyezi kihívások elé nap mint nap.
A látható fény vibrálásának fiziológiai hatásait már sokan tapasztalhattuk régi fénycsöves lámpatestek alatt töltött hosszú munkanapok után, amin a régi CRT kijelzők alacsony képfrissítése csak tovább rontott. Munkaidő után mindannyian igyekeztünk haza, hogy kiélvezzük a jól megérdemelt pihenést a televízió képernyője előtt. A vibráló fény hatásai a fejfájástól, a szem fáradásán át egészen a látás és közérzet romlásáig terjednek. Manapság ez a hatás ugyan lényegesen csökkent, de még mindig észlelhető. Ki ne készített volna alul exponált fényképet, vagy talált volna megmagyarázhatatlan szürke, fekete, vagy fakó sávokat a telefonjával készített felvételeken? A felügyelet nélkül hagyott vibrálás változatos problémákat okoz, és elronthat egy jól megtervezett és kivitelezett enteriőrt is.
Mi is a vibráció?
Röviden összefoglalva a fényforrások be- és kikapcsolt állapota közötti állandó váltakozás. Ezt a hatást a váltakozó áram gyakorolja a LED-ekre. A feszültség szinuszosan halad a vezetékekben, folyamatosan váltakozva a pozitív és a negatív pólusok között. A frekvencia potenciálisan kétszerese az áramforrásénak, azaz 120 HZ is lehet. Megfelelő áramkörök alkalmazása nélkül – mint például vezérlő, kondenzátor stb. – a fényforrásunk vibrálni fog.
Sok esetben ez a hatás nem zavaró a szemünk számára. Gondoljunk csak a kerékpárok hátsó lámpájára, vagy diagnosztikai eszközökre, ahol stroboszkóppal vizsgálnak bizonyos mozgó alkatrészeket. Az igazi problémát egy bizonyos frekvenciatartomány esetén jelentkezik, ami egyeseknél neurológiai, vagy teljesítménybeli problémákhoz vezethet. A fény oszcillációját megfigyelhetjük 50 Hz alatt, egyesek 100 Hz-ig is láthatják. 3 és 70 Hz között érzékeny embereknél rohamok is jelentkezhetnek. 100 és 500 Hz között stroboszkóp hatás figyelhető meg, ami miatt mozgó alkatrészek, tárgyak állónak, vagy lassabbnak mutatkoznak. Ez különösen fárasztó a szemnek. A fiziológiai hatások kutatások szerint 2 kilohertz felett már nem jelentkeznek, mivel ebben a tartományban a vibrálás szabad szemmel már nem érzékelhető.
Egyszerű módszer a vibrálás gyors vizsgálatára
A rezgés minimalizálása
A legegyszerűbb megoldás egy vezérlőegység alkalmazása, ami egyenárammal látja el a LED-et, így kiiktatva az oszcillációt. Ezek azonban nagyok és költségesek, valamint érzékenyek a hőre. Emiatt nem alkalmazhatóak mindenhol, főleg ahol nem áll rendelkezésre elég hely a hűtéshez. A gyártóknak tehát folyamatosan mérlegelniük kell több tényezőt is a termékek tervezése és gyártása során.
12 Volt DC
30 Watt
Ipari
IP20
12 Volt DC
20 Watt
Ipari
IP20
Source: Michael Poplawski and Naomi Miller, PNNL (2011)
Számos kutatás és statisztika készül nap mint nap annak érdekében, hogy meghatározhassák az elfogadható oszcilláció mértékét különböző terméknél és eseteknél. Ez a huzamosabb ideig mesterséges fényben töltött dolgozók miatt is fontos, a fent említett esetleges problémák miatt. Például a számítógép 60-70 Hz-en vibrál, de ez nagyrészt észrevétlen marad számunkra. Fotósok számára viszont ekkora oszcilláció képminőség romláshoz vezet. Amennyiben az exponálás rossz pillanatban történik, a fényképünk teljesen sötét, vagy alulexponált lesz. Videók készítésekor pedig sötét sávok jelennek meg a felvételeken. Ez a képfrissítés és a fényforrás frekvenciájának aszinkronjából fakad. Ha a lámpánk frekvenciája magasabb a készülékünk képfrissítésétől, akkor ez a veszély nem fenyeget minket. A színhűségről és telítettségről szóló cikkünket itt találja.
Source: Modified from The Lighting HandbookIES (10th ed.2011)
Vélemények, értékelések
Ehhez a cikkhez még nem érkezett vélemény, értékelés.
