Wat is het flikkeren van verlichting?
De eenvoudigste definitie van flikkeren is ‘modulatie van de lichtuitgang’. En terwijl flikkeren in elektrische verlichting over het algemeen ongewenst wordt beschouwd, zijn er situaties – vooral bij organisch licht – waar flikkeren een onderscheidende atmosfeer kunnen toevoegen aan de verlichting. Overweeg bijvoorbeeld het flikkeren van een kaars of de reflectie van zonlicht van het water. Voor de toepassing van dit artikel zullen we ons concentreren op de ongewenste aspecten van flikkeren die door elektrische verlichting worden gecreëerd.
"Fabrikanten proberen altijd te optimaliseren wat goed genoeg is voor de gewenste toepassing, en hoe we het vanuit een flikkerend standpunt aanvaardbaar kunnen maken zonder de kosten te verhogen," zegt McClear.
Waarom flikkert verlichting?
Alle lichtbronnen die uiteindelijk hun vermogen van het stopcontact krijgen, zullen waarschijnlijk flikkeren/knipperen. In een notendop zorgt de AC (Alternating Current) wat geleverd wordt door uw stopcontact voor korte tussenpauzes waardoor deze een fractie van een seconde uit staan en daarna weer aan. Apparatuur, zoals led-verlichting, wordt over het algemeen gevoed door DC stroom (Direct Current). Om AC om te zetten naar DC is een led-driver nodig.
Als DC voor een stabieler stroom zorgt, waarom wordt dit dan niet afgegeven door het stopcontact?
De eerste vraag die bij velen zal opkomen is: waarom wordt er geen DC stroom geleverd in de stopcontacten als dit stabieler is? Dat komt omdat het genereren en transporteren van AC over lange afstanden relatief makkelijk is. Bij hoge spanningen (meer dan 110kV) wordt minder energie verloren bij de elektrische overbrenging t.o.v. DC stroom.
Als alle verlichting flikkert/knippert, waarom is de waarneming bij led zoveel groter?
LED’s zijn bijzonder gevoelig hiervoor omdat de flikkerende index (of diepte van modulatie) typisch slechter is dan conventionele lichtbronnen. Dit komt omdat LED’s bijzonder snel reageren op huidige variaties. Bij 120 Hz hebben zowel de LED zelf als zijn witlichtende fosfor voldoende tijd om volledig te stoppen met het produceren van fotonen tijdens het “uit” deel van de golfvorm. In vergelijking, conventionele lichtbronnen van vroeger flikkerden ook. Dit was echter niet zichtbaar omdat de restwarmte van de gloeilamp ervoor zorgde dat het gloeidraad bleef gloeien. Dit was een bijwerking van de inefficiëntie van traditionele lichtbronnen, die doorgaans ongeveer 90 procent van de energie verspilde door warmte te generen.
De sleutel tot het verminderen van flikkering ligt in bepaalde mate aan de driver, die een constante, niet oscillerende stroomtoevoer dient te leveren aan de led-module. Maar fabrikanten moeten verscheidene factoren zoals kosten, grootte, betrouwbaarheid en efficiëntie afwegen – bij het kiezen van welk driver in hun producten moet bouwen, zegt Mark McClear, vice-president van engineering bij Cree.
Een condensator kan helpen om de AC-rimpels van de driver naar de LED te moduleren, maar ze hebben ook tekortkomingen. “Ze zijn groot … en ze haten hitte.” Dus in een ruimte die vaak al te krap is, zoals bij veel LED vervangende lampen, werkt een condensator niet.
Flikkerend licht, wat zijn de gevolgen voor de gezondheid?
Mensen kunnen flikkering waarnemen bij frequenties lager dan 50 hertz, hoewel sommige mensen het tot 100 hertz zien. Frequenties van ongeveer 3 tot 70 hertz, kan epileptische aanvallen veroorzaken bij zeer gevoelige personen, terwijl gematigde flikkerfrequenties, van ongeveer 100 hertz tot zo hoog als 500 hertz, kunnen leiden tot indirecte waarneming van stroboscopische effecten, waarbij objecten in een vertraagde beweging als een serie stilstaande beelden kunnen optreden.
Dat kan op de dansvloer wenselijk zijn, maar het kan gevaarlijk zijn in een industriële omgeving. Bijvoorbeeld bij waarnemingen van zaagbladen of bewegende opjecten die langzamer of zelfs stationair kunnen overkomen terwijl deze draaien, daarnaast wordt flikkerend licht geassocieerd met nadelige gevolgen voor de gezondheid, zoals hoofdpijn, oogpijn en vermoeidheid.
Staat flikkeren inherent aan de kwaliteit van led-verlichting?
Uiteindelijk, als de driver van de led-lamp voldoet aan de eisen van zowel een stabiele DC-stroom als voldoende ruisonderdrukking dan zou er geen flikkering moeten zijn. Als flikkering aanwezig is in uw led-lamp (en u dimt er niet bij), is het product waarschijnlijk gemaakt met een lagere kwaliteit aan componenten (en dus hogere fluctuaties in stroom).
Als u met uw camera, op bijvoorbeeld uw telefoon, kijkt naar een led-lamp en deze flikkert niet wanneer u op uw scherm kijkt dan is de afstelling van diverse componenten zo afgesteld dat deze optimaal samen werken en dus geen nadelige gevolgen creëren zoals hierboven omschreven.
Wat doet dimmen met flikkeren van led-verlichting?
Niet alleen vermindert een dimmer de lichtniveaus, het voegt een andere potentiële bron van instabiliteit toe. Zelfs geringe variaties in de stabiliteit van een dimmer aansturing kan flikkering van de led-lamp veroorzaken.
Door gebruik te maken van dimmers die speciaal zijn ontworpen en nauwkeurig getest voor gebruik met dimbare LED’s, kunnen de dimmerprestaties verbeterd worden en de flikkeren zo min mogelijk worden beperkt of elimineren.
Toelichting: We streven naar nauwkeurige en actuele informatie, maar het kan voorkomen dat de informatie na verloop van tijd verouderd, incorrect en/of incompleet is. Dit artikel is geen vervanging voor ons lichtadvies en er kunnen geen rechten aan worden ontleend.
LICHT DOET (VER)WONDEREN
Onze focus begint vanuit licht, maar dankzij een nauwe samenwerking met verschillende partners kunnen wij flexibiliteit en expertise combineren voor architecten, installateurs en (eind)klanten om ieder project als totaaloplossing te voltooien.
Bent u benieuwd naar onze activiteiten en in welke branches wij actief zijn? Wij gaan graag de samenwerking met u aan om uw project te verlichten.