Co trzeba mieć, aby badać jakość oświetlenia LED?
Aby móc weryfikować jakość światła dostarczanego przez oświetlenie ledowe, konieczna jest odpowiednia aparatura pomiarowa. Wiele wielkości fizycznych można zmierzyć z dużą dokładnością i małym kosztem. Przykładem może być napięcie, rezystancja, temperatura. Mierniki służące do tego celu są tanie, powszechnie dostępne, bardzo precyzyjne, a wynik pokazywany na wyświetlaczu nie sprawia nikomu problemów z interpretacją. Gorzej jest z wielkościami fizycznymi, takimi jak wilgotność, stężenie gazów, ale tutaj także oferta rynku jest bogata i nawet dysponując niewielką sumą, można skompletować całkiem sensowne instrumentarium.
Jeśli chodzi o pomiary światła, to niestety sytuacja jest znacznie trudniejsza. Przyrządy pomiarowe są znacznie bardziej kosztowne, co wynika z tego, że są to urządzenia skomplikowane, precyzyjne i często o unikatowych właściwościach. Rynek aparatury do pomiarów optycznych jest drobnym ułamkiem tego, co mamy w zakresie pomiarów elektrycznych, przez co producentów jest znacznie mniej. Firmy te nie mogą też rozłożyć kosztów inżynierskich na dziesiątki tysięcy mierników, co czyni inwestycję trudniejszą finansowo. Pomiary optyczne są też trudniejsze od strony merytorycznej, bo sam wynik trzeba umieć odnieść do wymagań aplikacyjnych, porównać z innymi produktami i wiedzieć, czy różnica ma jakiekolwiek znaczenie.
Kolejny problem z pomiarami źródeł optycznych jest taki, że potrzebna jest interdyscyplinarna wiedza z zakresu elektroniki (np. zasilanie), optyki (kształtowanie wiązki światła), fizyki. Przydaje się też znajomość chemii, procesów związanych z badaniami starzeniowymi, estymacją żywotności i innymi zagadnieniami. Słowem – nie jest tak łatwo, jak z napięciem.
Podstawowym przyrządem jest spektrometr pozwalający na pomiar skorelowanej temperatury barwowej (CCT) i współczynnika reprodukcji barw (CRI). Do niego trzeba dokupić kulę całkującą wraz z osprzętem, aby badać wydajność świetlną. Ten zestaw minimum można dalej rozbudowywać o sprzęt do badań klimatycznych, starzeniowych, kamerę termowizyjną itp. Do utrzymywania aparatury w stanie jakości metrologicznej niezbędne są wzorce itd.
Migotanie jest coraz mniejszym problemem
Jeszcze kilka lat temu migotanie źródeł światła było częstą przypadłością tanich źródeł. Minimalna bezwładność diod powoduje, że tętnienia napięcia zasilającego wywołane kiepską filtracją lub złą korekcją współczynnika mocy przenoszą się na wahania strumienia świetlnego. Nie tylko chodzi o zmiany w takt częstotliwości sieci zasilającej 50/100 Hz, ale także te o wyższej częstotliwości, które jest wynikiem działania PWM.
Metodą zapewnienia małego poziomu migotania źródeł światła jest użycie zasilaczy dobrej jakości, a więc takich o stabilnym napięciu wyjściowym, które nie tylko nie mają tętnień związanych z konwersją energii i korekcją PFC, ale także charakteryzują się dobrą dynamiką tj. stabilnością napięcia wyjściowego przy dużych zmianach prądu obciążenia. Gdy dynamika jest kiepska, czyli napięcie wyjściowe przy skokowym wzroście obciążenia znacząco się obniża, migotanie pojawia się także przy regulacji jasności. Ponad rok temu weszła w życie kolejna rewizja dyrektywy Ekoprojektu, która wymusza kontrolowanie przez dostawców oświetlenia zjawiska migotania. Poprawiła się też jakość zasilaczy ledowych dostępnych na rynku oraz scalonych rozwiązań driverów wykorzystywanych w modułach i oprawach zintegrowanych. Szersza oferta i dobre parametry zasilaczy specjalizowanych powodują, że migotanie światła przestaje być problematyczne w produktach nowych. Z czasem wysychanie kondensatorów przypomina o problemie z migotaniem, ale to zwykle już jest wówczas problem użytkownika, a nie sprzedawcy.