Välkyntä ja valon modulaatio
Termi välkyntä viittaa itse asiassa vain valovirran vaihteluihin, jotka silmä voi havaita, ts. mitä näemme. Muita häiriöitä ei kutsuta välkynnäksi, vaan ne ovat osa yhteisnimeä Temporal Light Artifacts (TLA), jotka ovat valotehon tilapäisiä ei-toivottuja häiriöitä.
Taajuusalueet
Näkyvä välkyntä havaitaan noin 80 Hz:iin asti. Taajuuksilla 80 Hz–2 kHz voi esiintyä stroboskooppi-ilmiötä tai phantom array -efektejä. Vielä korkeammilla taajuuksilla saattaa esiintyä häiriöitä teknisissä laitteissa, kuten kameroissa ja viivakoodilukijoissa.
Matala taajuus (Hz)
- Näkyvä välkyntä (~80–100 Hz asti) – Sekä silmä että valonlähde ovat kiinteässä asennossa.
- Stroboskooppi-ilmiö (80 Hz–2 kHz) – Valaistu liikkuva kohde, katse kiinnitettynä.
- Phantom Array -efekti (80 Hz–2 kHz) — Silmä liikkuu kiinteän valonlähteen yli.
Korkea taajuus (>2 kHz)
- Häiriöt muiden teknisten laitteiden, kameroiden tai viivakoodinlukijoiden kanssa.
Liitäntälaitteen vaikutus
Liitäntälaitteella on suuri vaikutus valon laatuun, koska se ohjaa ja säätelee lediin syötettävää virtaa. Ledin valoteho riippuu käyttövirrasta. Pienet ja lyhyetkin poikkeamat halutusta käyttövirrasta johtavat suoraan valotehon muuttumiseen. Näitä ei-toivottuja vaihteluja tai poikkeamia halutusta käyttövirrasta kutsutaan valon aaltoiluksi.
Termit Short-Term Perceptibility of Light Modulation (PstLM) ja Stroboscopic Effect Visibility Measure (SVM) sisältävät aaltoilun, aaltomuodon ja taajuuden. PstLM- ja SVM-arvot kuvaavat siksi tarkemmin havaittua välkyntää ja TLA-häiriöitä.
Ledin himmennys
Ammattiympäristöissä himmentävissä liitäntälaitteissa käytetään kolmea pääohjaustekniikkaa. Näitä liitäntälaitteita ohjataan analogisella 1–10 V:n signaalilla, vaihepulssilla tai digitaalisesti (esim. DALI). Tämä tehdään erillisten ohjausjohtojen kautta. Itse ohjausmenetelmän valinta ei vaikuta välkyntään tai TLA-häiriöihin. Ratkaiseva tekijä on liitäntälaitteelle valittu ohjaustapa.
- Pulssinleveysmodulaatio (PWM) tarkoittaa ledien virransyöttöä moduloidulla kiinteällä käyttövirralla. Taajuus voi vaihdella valitun liitäntälaitteen mukaan.
- Constant Current Reduction (CCR)/Amplituse Modulation (AM) tarkoittaa, että ledien virtaa säädetään pienemmäksi, mikä laskee valotehoa.
- Hybridihimmennys on tekniikka, joka yhdistää edellä mainitut järjestelmät. Suuremmilla valovirroilla käytetään AM-tekniikkaa ja pienillä valovirroilla (< ~35 %) liitäntälaite vaihtaa automaattisesti PWM-tekniikkaan.
Raja-arvot ja mittausmenetelmät
1. syyskuuta 2021 astui voimaan EU:n ekosuunnitteluasetus 2019/2020. Se määrittää raja-arvot näkyvälle välkynnälle (PstLM) ja stroboskooppi-ilmiölle (SVM). Huomaa, että raja-arvot koskevat tällä hetkellä vain verkkovirralla toimivia LED-valolähteitä, ts. jälkiasennettuja tai vaihtovirtamoduuleja. Vaatimukset eivät koske yleisintä ratkaisua eli valaisimia, joilla on erillinen liitäntälaite, joka on liitetty yhteen tai useampaan LED-moduuliin.
- Näkyvä välkyntä — Mitattu taajuusalueella 0–80 Hz. Ilmoitetaan PstLM-arvona. PstLM on lyhenne sanoista Short-Term Perceptibility of Light Modulation. Ekosuunnitteluasetuksen mukaan PstLM:n suurin sallittu taso on 1,0.
- Stroboskooppi-ilmiö – Mitattu taajuusalueella 80 Hz–2 kHz. Ilmoitetaan SVM-arvona. SVM on lyhenne sanoista Stroboscopic Visibility Measure. Ekosuunnitteluasetuksen mukaan SVM:n suurin sallittu taso on 0,4.
- Phantom array – Tällä hetkellä ehdotettua mittausmenetelmää ei ole, mutta työ jatkuu.
Lue lisää välkynnästä ja TLA:sta Ruotsin valaistusalan verkkosivuilta: belysningsbranschen.se.