اندازه گیری فلیکر

نحوه اندازه گیری فلیکر نور در لامپ های LED

با وجود حجم گسترده لامپ های LED که امروزه در دسترس هستند، انتخاب مناسب ترین لامپ برای محل کار یا محل زندگی کار آسانی  نیست. کیفیت نور لامپ های LED، با توجه به توپولوژی طراحی لامپ و انتخاب اجزای کلیدی می تواند بسیار متفاوت باشد. فلیکر نور مربوط به خط AC معمولاً در دو برابر فرکانس خط (۱۰۰ هرتز یا ۱۲۰ هرتز) تغییر می کند و اغلب افراد به راحتی متوجه آن نمی شوند.

اما فلیکر در تابش نور با شدت بالا می تواند باعث تحریک و خستگی چشم و یا سردرد شود (در فرکانس های ۳ تا ۷۰ هرتز). در هنگام فیلمبرداری نیز، فلیکر زدن نور در محیط باعث ایجاد نویزهای آزاردهنده در فیلم ضبط شده می شود.

فلیکر نور در لامپ های LED ناشی از جریان متغیری است که از رشته های LED عبور می کند. رابطه ی بین شار نوری و جریان کاملاً خطی نیست و همانطور که در شکل نشان داده شده است به مشخصه های رشته LED بستگی دارد.

بنابراین میزان دقت اندازه گیری جریان متغیر در داخل رشته های LED به میزان اندازه گیری نور واقعی  نیست.

شکل ۱

با استفاده از قطعات موجود می توان به سادگی ابزار اندازه گیری فلیکر را ساخت. شکل ۲ نحوه اندازه گیری فلیکر لامپ LED T8 را نشان می دهد. یک آیسی مبدل نور به ولتاژ در داخل جعبه سیاه رنگ وجود دارد و شکل موج خروجی آن بر روی یک اسیلوسکوپ نشان داده شده است. می توان شکل موج را بررسی کرد و درصد فلیکر  نور را محاسبه نمود.

شکل ۲

نحوه ساخت سنسور نور

 شکل ۳، شماتیک یک مدار مبدل نور به ولتاژ را با استفاده از آیسی TSL257 نشان می دهد.

شکل ۳

TSL257 یک آیسی ساده و خطی مبدل نور به ولتاژ با کارایی مناسب است. این آیسی را می توان با استفاده از باتری لیتیوم-یون راه اندازی کرد و از آن دستگاه اندازه گیری قابل حمل ساخت. ولتاژ خروجی مستقیماً با شدت نور (تابش) متناسب است و می توان آن را به یک اسیلوسکوپ وصل کرد و در نتیجه نوسان نور را به صورت شکل موج روی صفحه نمایش اسکوپ نشان داد. برای اندازه گیری فلیکر نور، پهنای باند ۲ کیلوهرتز (بر روی اسکوپ) کافی است. آی سی TSL257 مقرون به صرفه بوده و به سادگی در دسترس می باشد.

 تصاویر زیر نحوه ساخت چنین ابزاری را نشان می دهند.

شکل ۴

قطعات مورد نیاز: سیم کواکسیال، باتری Li-ION، آی سی TSL257، سوئیچ، یک خازن الکترولیتی ۲۲μF /25V و یک جعبه ی پلاستیکی سیاه که سوراخ  ۳ میلی متری  در قسمت بالایی آن ایجاد شده است. قسمت سنسور آیسی TSL257 باید روبروی سوراخ جعبه قرار گیرد.

شکل ۵

 سپس آیسی با چسب اپوکسی غیر شفاف در محل خود ثابت می شود. در نهایت سایر قطعات به هم متصل می شوند.

شکل ۶

نور ورودی به سنسور TSL257 باید تا حد قابل توجهی کاهش یابد بدلیل اینکه این سنسور حساسیت بالایی نسبت به نور دارد .

برای این امر میتوان با قرار دادن ۸ لایه از کاغذ A4 در مقابل قسمت سوراخ جعبه نور مناسب و کافی را به ورودی سنسور رساند.

در هنگام تست بایستی چراغ اضافی در محیط روشن نباشد. دستگاه تست ساخته شده باید در بالای چراغ مورد تست قرار گیرد تا بتوان به حداکثر میزان ولتاژ خروجی (۳ ولت) دست یافت. هنگام تست اگر شکل موج نمایان در اسیلوسکوپ به صورت برش داده شده باشد، باید فاصله دستگاه تست تا منبع نور را افزایش داد و یا بر تعداد لایه های کاغذ افزود.

مقدار Peak-Peak و میانگین خروجی سنسور را اندازه گیری کنید. با میانگین گیری بیشتر می توان نویز را کاهش داد. برای اندازه گیری فلیکر شکل موج های سینوسی از رابطه زیر استفاده نمایید:

اگر شکل موج فلیکر نور سینوسی نباشد، میتوان مقدار فلیکر را از رابطه زیر محاسبه نمود:

در شکل های زیر، نمونه هایی از اندازه گیری فلیکر لامپ های LED را مشاهده می کنید. شکل موج آبی نشان دهنده ولتاژ خروجی و شکل موج بنفش نشان دهنده شدت نور اندازه گیری شده می باشد. همانطور که واضح است، فلیکر نور در لامپ های مختلف مقادیر متفاوتی دارد.

شکل ۷


دانلود : مقاله اورجینال

منبع :    www.richtek.com

تهران، بلوار آفریقا، نبش کوچه طاهری، برج مرکز تجارت ایران، طبقه ۱۱، واحد ۱ 26291971-021 ... 26291978-021
021-91009719