Prečo bliká LED žiarovka, svietidlo alebo reflektor? Poruchy, flicker a stroboskopický efekt

Inokedy svetlo pri bežnom pohľade pôsobí stabilne, no jeho svetelný výkon sa v skutočnosti mnohokrát za sekundu mení. Tento jav sa označuje ako flicker a odbornejšie patrí pod širší pojem časová modulácia svetla.

Časová modulácia môže vytvárať:

• viditeľné blikanie,
• stroboskopický efekt pri pohybujúcich sa predmetoch,
• takzvaný phantom array efekt pri pohybe očí,
• alebo kolísanie, ktoré si človek vedome vôbec nevšimne.

CIE zaraďuje flicker, stroboskopický efekt a phantom array medzi vizuálne prejavy časovej modulácie svetla. Výskumy zároveň naznačujú, že výrazná a merateľná časová modulácia môže znižovať svetelný komfort, zvyšovať únavu a u citlivých ľudí súvisieť aj s migrenóznymi ťažkosťami.

Odborný zdroj: Rozdelenie časových svetelných artefaktov a ich vnímanie podrobne spracúva Medzinárodná komisia pre osvetlenie CIE v publikácii CIE 249:2022 – Visual Aspects of Time-Modulated Lighting Systems. Pre metodiku merania časovej modulácie je užitočná aj technická poznámka CIE TN 012:2021.

Rýchla diagnostika: čo presne robí vaše svetlo?

Tabuľka slúži iba na základné nasmerovanie. Rovnaký prejav môže mať viac príčin a zásahy do elektroinštalácie patria kvalifikovanému elektrikárovi.

Najskôr rozlíšte tri základné situácie

1. Svetlo predtým fungovalo normálne, ale časom začalo blikať

Ak LED žiarovka alebo svietidlo fungovali mesiace či roky bez problémov a až následne začali viditeľne blikať, môže ísť najmä o:

• poškodený alebo opotrebovaný LED driver,
• prehrievanie,
• poškodený LED modul,
• zlý kontakt v objímke,
• uvoľnený elektrický spoj,
• koniec životnosti výrobku.

Ak bliká iba jedna konkrétna žiarovka a ostatné svetlá na rovnakom okruhu fungujú normálne, prvým podozrivým je samotná žiarovka.

2. Svetlo bliká od prvého zapojenia alebo po výmene

Ak nové svetlo nikdy nefungovalo správne alebo začalo blikať hneď po výmene žiaroviek, pravdepodobnejšia je nekompatibilita komponentov alebo chyba zapojenia.

Môže ísť o:

• nestmievateľnú LED pripojenú na stmievač,
• nevhodný alebo starý stmievač,
• príliš malé zaťaženie elektronického transformátora,
• nevhodný 12 V napájací zdroj,
• problém s AC alebo DC napájaním,
• nekompatibilitu so senzorom alebo elektronickým vypínačom,
• nesprávne zapojenie,
• poruchu samotného nového výrobku.

3. Svetlo vyzerá normálne, ale môže mať flicker

V tomto prípade žiarovka alebo svietidlo nemusia byť pokazené.

Svetlo môže pri bežnom pohľade pôsobiť stabilne, ale jeho výkon sa rýchlo mení podľa priebehu elektrického prúdu z LED drivera alebo stmievača.

Niektorí ľudia takýto jav nevnímajú vôbec. Iní môžu pociťovať:

• únavu očí,
• zhoršený svetelný komfort,
• bolesti hlavy,
• nepokoj alebo zhoršené sústredenie,
• zvláštne vizuálne efekty pri pohybe.

Tieto situácie treba od seba oddeliť. Inak môžeme zameniť pokazenú LED žiarovku za problém s flickerom alebo hľadať poruchu tam, kde ide o nevhodnú kombináciu stmievača, transformátora a LED zdroja.

LED predtým fungovala, ale začala blikať až časom

Ak LED žiarovka, reflektor alebo svietidlo fungovali dlhší čas normálne a až následne začali výrazne blikať, veľmi často ide o poruchu alebo opotrebovanie elektroniky.

Častá príčina: poškodený LED driver

LED čipy potrebujú presne riadené elektrické napájanie. Úlohou LED drivera je upraviť elektrický prúd a napätie tak, aby mohli LED diódy bezpečne a stabilne svietiť.

Pri bežnej LED žiarovke je driver ukrytý v jej tele. Pri integrovanom LED svietidle môže byť:

• zabudovaný priamo vo svietidle,
• umiestnený v stropnej základni,
• alebo pripojený ako samostatný napájací zdroj.

Ľudia túto súčiastku často všeobecne označujú ako „trafo“. Technicky však pri LED žiarovke alebo integrovanom svietidle zvyčajne ide o elektronický LED driver, nie o klasický transformátor.

Keď sa driver poškodí alebo opotrebuje, nedokáže zabezpečiť stabilný prúd. Výsledkom môže byť:

• pravidelné blikanie,
• nepravidelné pulzovanie,
• cyklické rozsvecovanie a zhasínanie,
• veľmi slabé svietenie,
• svietenie iba po zahriatí alebo ochladení,
• úplné zhasnutie.

Poškodený driver, nevhodné stmievanie a uvoľnené elektrické spoje patria medzi bežne uvádzané príčiny viditeľného blikania LED.

Prečo sa driver pokazí?

Medzi možné príčiny patria:

• vysoká prevádzková teplota,
• nedostatočné odvetranie,
• nekvalitné elektronické súčiastky,
• prepäťové javy,
• dlhodobá prevádzka,
• časté spínanie,
• konštrukcia pracujúca na hranici svojich možností.

Pri veľmi kompaktných LED žiarovkách býva elektronika uložená v malom priestore. Ak sa teplo nedokáže dostatočne odvádzať, elektronické súčiastky môžu starnúť rýchlejšie.

Nie je však možné bez diagnostiky tvrdiť, že každá blikajúca LED žiarovka má automaticky poškodený driver. Blikanie môže spôsobovať aj kontakt, stmievač, transformátor alebo spoločný problém v elektroinštalácii.

Prehrievanie LED žiarovky alebo svietidla

Teplo patrí medzi najväčších nepriateľov LED osvetlenia.

LED zdroj vytvára pri rovnakom množstve svetla menej tepla než klasická vláknová žiarovka, ale jeho LED čipy a elektronika môžu byť na vysokú prevádzkovú teplotu citlivé.

Problém môže vzniknúť napríklad pri:

• výkonnej LED žiarovke v malom uzatvorenom tienidle,
• svietidle bez dostatočného prúdenia vzduchu,
• bodovke prekrytej tepelnou izoláciou,
• LED reflektore umiestnenom na priamom slnku,
• svietidle v horúcom technologickom priestore,
• zanesenom alebo poškodenom chladiči.

Ak sa driver alebo LED modul prehreje, ochranná elektronika môže znížiť výkon alebo svietidlo úplne vypnúť. Po ochladení sa znovu rozsvieti a celý cyklus sa opakuje.

Typické správanie môže vyzerať takto:

1. svietidlo sa normálne rozsvieti,
2. po niekoľkých minútach začne blikať alebo zhasne,
3. po ochladení sa opäť rozsvieti.

Ak sa problém objavuje až po určitom čase prevádzky a opakuje sa v podobných intervaloch, prehrievanie je jednou z pravdepodobných príčin.

Všeobecne preto platí, že pri všetkých svetelných zdrojoch, a predovšetkým pri LED, treba zachovať čo najlepšie odvetranie svietidla. Výkonná LED žiarovka môže v úzkom a uzatvorenom tienidle vydržať podstatne menej než v otvorenom a dobre vetranom svietidle.

Poškodený LED modul

Pri integrovaných LED svietidlách môže byť problém aj v samotnom LED module.

Jedna poškodená LED dióda alebo časť zapojenia môže spôsobiť:

• výpadok celého modulu,
• nepravidelné svietenie,
• blikanie,
• zmenu farby svetla,
• svietenie iba časti svietidla.

Pri niektorých kvalitnejších svietidlách možno vymeniť samostatný driver alebo LED modul. Pri lacných integrovaných svietidlách však býva oprava technicky alebo ekonomicky nevýhodná.

Preto má pri drahšom profesionálnom svietidle význam zistiť už pri nákupe:

• či je driver vymeniteľný,
• či sa dá zohnať náhradný LED modul,
• či výrobca poskytuje servis,
• aká je záruka a dostupnosť náhradných dielov.

Zlý kontakt v objímke alebo elektroinštalácii

Nie každé blikanie znamená poškodenú elektroniku v žiarovke.

Príčinou môže byť aj:

• nedostatočne dotiahnutá žiarovka,
• poškodený kontakt v objímke,
• zoxidovaný kontakt,
• uvoľnená svorka,
• poškodený vypínač,
• prerušovaný spoj vo vedení.

Zlý elektrický kontakt netreba podceňovať. Môže sa zahrievať, iskriť a predstavovať bezpečnostné riziko.

Ak pri svietidle počujete praskanie, cítite zápach, vidíte sfarbenie objímky alebo sa niektorá časť nadmerne zahrieva, svetlo vypnite a zavolajte elektrikára.

Jednoduchý krížový test žiarovky

Ak bliká iba jedna vymeniteľná LED žiarovka, môžete vykonať jednoduchý test:

1. vypnite svetlo,
2. nechajte žiarovku vychladnúť,
3. vymeňte ju za inú overene funkčnú žiarovku vhodného typu,
4. pôvodnú blikajúcu žiarovku môžete vyskúšať v inom jednoduchom svietidle bez stmievača,
5. sledujte, či sa problém presunul spolu so žiarovkou.

Ak pôvodná žiarovka bliká aj v inom svietidle a náhradná žiarovka v pôvodnom svietidle svieti normálne, problém je pravdepodobne v pôvodnej žiarovke.

Ak blikajú obe žiarovky iba v jednom konkrétnom svietidle, problém môže byť v:

• objímke,
• stmievači,
• vypínači,
• transformátore,
• senzore,
• napájacom zdroji,
• alebo elektroinštalácii.

Pri overovaní nikdy nerozoberajte svietidlo pod napätím. Zásahy do elektroinštalácie patria elektrikárovi s príslušnou odbornou spôsobilosťou.

LED bliká od prvého zapojenia alebo po výmene

Ak nové svetlo nikdy nefungovalo správne alebo začalo blikať ihneď po výmene žiaroviek, porucha samotného výrobku je iba jednou z možností.

Veľmi často ide o nekompatibilitu jednotlivých komponentov.

LED žiarovka a stmievač si nemusia rozumieť

Nie každá LED žiarovka je stmievateľná.

Ak pripojíme nestmievateľnú LED žiarovku na regulovaný okruh, môže:

• blikať,
• bzučať,
• nepravidelne meniť jas,
• zhasínať,
• svietiť iba v časti regulačného rozsahu,
• alebo sa poškodiť.

Ani označenie stmievateľná LED automaticky neznamená kompatibilitu s každým stmievačom.

Minimálne zaťaženie stmievača – častý problém po prechode na LED

Staršie stmievače boli často navrhnuté pre klasické alebo halogénové žiarovky s výrazne vyšším príkonom. Môžu mať minimálne zaťaženie, ktoré moderné LED žiarovky nedosiahnu.

Príklad:

Pôvodne boli na jednom stmievači štyri halogénové žiarovky po 50 W, teda spolu 200 W.

Po výmene za štyri LED žiarovky po 5 W klesne celkové zaťaženie na 20 W.

Ak stmievač potrebuje na správnu činnosť minimálne napríklad 40 W, môže sa správať nestabilne.

Problémy sa často prejavia najmä:

• pri najnižšej úrovni stmievania,
• pri zapnutí,
• pri vypínaní,
• alebo v určitej časti regulačného rozsahu.

Pri výbere preto sledujte:

• či je LED označená ako stmievateľná,
• aký typ stmievača výrobca odporúča,
• minimálne a maximálne zaťaženie stmievača,
• kompatibilitu konkrétneho drivera a stmievača,
• správanie pri najnižšej nastavenej úrovni.

Leading edge a trailing edge: dva druhy fázového stmievania

Pri 230 V osvetlení sa často používa takzvané fázové alebo phase-cut stmievanie. Stmievač odreže určitú časť priebehu sieťového napätia a tým reguluje výkon dodávaný svetelnému zdroju.

Stretnúť sa môžeme s dvoma základnými spôsobmi:

Leading edge – stmievanie nábežnou hranou

Tento spôsob sa často označuje aj ako:

• RL,
• TRIAC stmievanie,
• stmievanie nábežnou hranou.

Historicky sa používal najmä pri klasických a halogénových žiarovkách a pri niektorých transformátoroch.

Niektoré LED žiarovky a drivery s ním fungujú, iné môžu:

• blikať,
• bzučať,
• mať obmedzený regulačný rozsah,
• alebo pri nízkom nastavení zhasínať.

Trailing edge – stmievanie zostupnou hranou

Tento spôsob sa často označuje ako:

• RC,
• reverse phase,
• stmievanie zostupnou hranou.

Pri moderných LED býva často vhodnejší, pretože môže zabezpečiť pokojnejšiu reguláciu a lepší priebeh pri nízkom príkone.

Ani trailing edge však nie je automaticky kompatibilný s každým LED driverom.

Najdôležitejšie nie je iba označenie stmievača, ale reálne overená kompatibilita konkrétnej kombinácie svietidla, drivera a stmievača.

DALI, 1–10 V a PWM

Pri profesionálnych svietidlách sa používajú aj iné spôsoby regulácie.

DALI

DALI je digitálny komunikačný systém na ovládanie osvetlenia. Umožňuje napríklad:

• adresovať jednotlivé svietidlá,
• vytvárať svetelné scény,
• nastavovať úroveň jasu,
• riadiť skupiny svietidiel,
• získavať stavové informácie.

Samotné označenie DALI však automaticky nezaručuje nízky flicker.

DALI oznámi driveru požadovanú úroveň jasu, ale spôsob, akým driver skutočne reguluje elektrický prúd do LED, závisí od jeho konštrukcie.

Aj DALI driver môže používať:

• znižovanie prúdu,
• PWM,
• kombináciu viacerých regulačných metód.

1–10 V

Pri regulácii 1–10 V sa úroveň osvetlenia riadi analógovým riadiacim napätím.

Ide o jednoduchší profesionálny systém, ale ani tu samotný názov regulácie neurčuje časovú kvalitu svetla. Stále rozhoduje použitý LED driver.

PWM

Pri PWM sa LED veľmi rýchlo zapína a vypína. Vnímaný jas sa mení pomerom času, počas ktorého je LED zapnutá a vypnutá.

PWM nie je automaticky zlé riešenie. Ak je správne navrhnuté, môže fungovať veľmi dobre. Pri nízkej frekvencii alebo veľmi hlbokej modulácii však môže vytvárať flicker, stroboskopický efekt alebo problémy pri natáčaní videa.

Profesionálny regulačný systém môže priniesť kvalitnejšie riadenie, ale názov DALI, 1–10 V alebo PWM sám osebe nie je dôkazom nízkeho flickeru. Rozhoduje kvalita drivera a jeho nameraný výstup.

CIE zdôrazňuje, že objektívne posúdenie časovej modulácie vyžaduje meranie skutočného priebehu svetelného výkonu a správny výpočet príslušných metrík.

Ak chcete podrobnejšie pochopiť rozdiel medzi fázovým stmievaním, DALI, PUSH, 1–10 V a ďalšími spôsobmi regulácie, pozrite si aj náš článok Stmievanie LED svetiel – ako funguje a aký spôsob stmievania vybrať.

Starý elektronický transformátor a nové LED žiarovky

Tento problém sa často objavuje pri 12 V žiarovkách:

• MR16 s päticou GU5.3,
• G4,
• GY6.35,
• prípadne pri starších halogénových systémoch.

Ak riešite konkrétne bodové žiarovky MR16/GU5.3 alebo malé zdroje G4 a MR11/GU4, pripravili sme k nim samostatné praktické návody: GU10 alebo MR16 GU5.3 – rozdiely, napájanie a LED náhrady a Žiarovky G4 a MR11/GU4 – výmena za LED a problémy s transformátorom.

Pôvodný elektronický transformátor mohol byť navrhnutý napríklad na výkon:

20 až 105 W

Päť halogénových žiaroviek po 20 W vytváralo zaťaženie 100 W, takže transformátor pracoval vo svojom určenom rozsahu.

Ak ich vymeníme za päť LED zdrojov po 2 W, celkový príkon bude iba 10 W. Transformátor nemusí dosiahnuť svoje minimálne zaťaženie a môže:

• nespustiť sa,
• opakovane sa pokúšať zapnúť,
• spôsobovať blikanie,
• vydávať zvuk,
• alebo svietiť iba s niektorými LED zdrojmi.

V takom prípade môže byť potrebná:

• výmena transformátora za vhodný LED napájací zdroj,
• použitie kompatibilných LED žiaroviek,
• preverenie minimálneho zaťaženia,
• kontrola typu výstupného napätia.

V niektorých starších svietidlách môže pomôcť ponechanie jednej halogénovej žiarovky, ktorá zvýši celkové zaťaženie transformátora. Je to však skôr dočasné praktické riešenie než ideálny moderný návrh. Vhodnejšie býva použitie správneho LED zdroja napájania.

AC alebo DC: nie každá 12 V LED je rovnaká

Označenie 12 V samo osebe nestačí.

Niektoré LED žiarovky sú určené na:

• 12 V AC,
• 12 V DC,
• alebo na obidva typy napájania.

Ak výrobok a zdroj nie sú kompatibilné, LED môže:

• blikať,
• nerozsvietiť sa,
• prehrievať sa,
• svietiť iba veľmi slabo,
• alebo sa predčasne poškodiť.

Pri 12 V systémoch preto treba skontrolovať:

• výstupné napätie zdroja,
• AC alebo DC,
• minimálny a maximálny výkon,
• stabilitu výstupu,
• kompatibilitu so stmievaním.

Pri karavanoch, lodiach a systémoch napájaných z batérie treba navyše počítať s tým, že napätie nemusí byť stabilných 12 V. Pri nabíjaní môže byť vyššie a pri záťaži môže kolísať. Bežný výrobca LED žiarovky určenej na stabilné napájanie nemusí s takýmto rozsahom počítať, čo môže skrátiť jej životnosť alebo spôsobiť nestabilné svietenie.

Senzory, časovače a elektronické vypínače

LED svetlá môžu mať problém aj s niektorými:

• pohybovými senzormi,
• súmrakovými spínačmi,
• časovačmi,
• dotykovými vypínačmi,
• inteligentnými modulmi,
• dvojvodičovými elektronickými vypínačmi.

Niektoré elektronické zariadenia potrebujú pre svoju činnosť malé množstvo prúdu alebo nie sú navrhnuté na veľmi nízky príkon LED.

Výsledkom môže byť:

• blikanie pri zapnutí,
• opakované zapínanie a vypínanie,
• nedostatočné zhasnutie,
• nestabilná činnosť senzora,
• nekompatibilita iba s niektorými modelmi LED.

Pred kúpou senzora alebo smart modulu je preto vhodné overiť:

• či je určený pre LED záťaž,
• aký má minimálny príkon,
• či potrebuje nulový vodič,
• aký typ zaťaženia podporuje.

Ak problém vzniká pri svetle ovládanom pohybovým senzorom, pomôže aj náš článok Ako vybrať správny senzor – PIR, HF a LED. Ak zároveň hľadáte nový senzor, môžete si pozrieť aj ponuku PIR pohybových senzorov. Pri výbere však vždy overte kompatibilitu konkrétneho senzora s LED záťažou.

Chyba zapojenia alebo elektroinštalácie

Ak bliká nové svietidlo od prvého zapojenia, treba preveriť aj správnosť zapojenia.

Možné problémy:

• uvoľnená svorka,
• nesprávne pripojené vodiče,
• chybný alebo uvoľnený nulový vodič,
• nevhodné zapojenie vypínača,
• poškodený prívod,
• kolísanie napätia.

Ak bliká viac svietidiel naraz, problém nemusí byť v jednotlivých žiarovkách.

Bliká jedna žiarovka, celý okruh alebo celý dom?

Rozsah problému môže výrazne pomôcť pri hľadaní príčiny.

Bliká iba jedna žiarovka

Najpravdepodobnejšie ide o:

• poruchu žiarovky,
• poškodený driver,
• zlý kontakt v objímke,
• prehrievanie konkrétneho výrobku,
• nekompatibilitu konkrétnej LED so stmievačom.

Blikajú všetky svetlá v jednom svietidle

Možné príčiny:

• spoločný LED driver,
• transformátor,
• stmievač,
• zlý spoj vo svietidle,
• prehrievanie,
• problém spoločného napájania.

Bliká viac svietidiel na jednom okruhu

Treba preveriť:

• stmievač,
• vypínač,
• senzor,
• spojovacie svorky,
• nulový vodič,
• napájanie celého okruhu.

Blikajú svetlá v celom dome alebo byte

Ak naraz kolíše jas viacerých nezávislých svetiel, môže ísť o:

• problém v domovej elektroinštalácii,
• chybný alebo uvoľnený nulový vodič,
• výrazné kolísanie napätia,
• problém distribučnej siete.

Takýto stav netreba ignorovať.

Najmä ak sa súčasne objavuje:

• výrazné zosvetľovanie a stmievanie,
• porucha ďalších spotrebičov,
• praskanie,
• zápach,
• prehrievanie rozvádzača, zásuviek alebo vypínačov,

vypnite citlivé spotrebiče a zavolajte elektrikára.

A čo LED, ktorá svieti alebo bliká po vypnutí?

LED žiarovka môže niekedy slabo svietiť alebo občas bliknúť aj vtedy, keď je vypínač vypnutý.

Tento jav nie je totožný s flickerom počas normálneho svietenia. Môže ho spôsobovať napríklad:

• vypínač s orientačnou tlejivkou,
• elektronický vypínač alebo senzor,
• malý zvodový prúd,
• kapacitná väzba medzi vodičmi,
• takzvaný naindukovaný prúd,
• nesprávne zapojenie.

LED potrebuje na krátke rozsvietenie veľmi malé množstvo energie. Preto sa problém, ktorý sa pri klasickej vláknovej žiarovke vôbec neprejavil, môže pri LED ukázať ako slabé svietenie alebo občasný záblesk.

Pri niektorých zapojeniach sa používa vhodný kompenzačný prvok označovaný ako LED bypass alebo RC člen. Jeho typ, parametre a miesto zapojenia však musí určiť odborník. Nejde o univerzálne riešenie každej príčiny ani o súčiastku, ktorú by mal laik pripájať metódou pokus – omyl.

Tejto samostatnej téme sa podrobne venujeme v článku Prečo LED žiarovka svieti alebo bliká aj po vypnutí? – najčastejšie príčiny.

Čo je flicker?

Doteraz sme riešili svetlo, ktoré viditeľne bliká v dôsledku poruchy, prehrievania alebo nekompatibility.

Pojem flicker sa však používa aj pre rýchle časové zmeny svetelného výkonu, ktoré nemusia byť pri bežnom pohľade viditeľné.

Odbornejší a širší pojem je temporal light modulation – TLM, teda časová modulácia svetla. TLM opisuje samotné zmeny svetelného výkonu v čase. Flicker a ďalšie vizuálne javy sú možné účinky tejto modulácie na človeka a jeho vnímanie.

LED čip reaguje na zmenu elektrického prúdu mimoriadne rýchlo. Ak driver dodáva pulzujúci prúd, podobne rýchlo sa mení aj svetelný výkon LED.

Priebeh časovej modulácie môže mať rôznu:

• frekvenciu,
• hĺbku,
• periodicitu,
• vlnovú formu,
• dĺžku a pomer zapnutia a vypnutia.

Preto nemožno kvalitu flickeru opísať iba jedným jednoduchým údajom o tom, koľko hertzov má svetlo.

Prečo klasická žiarovka pôsobila stabilnejšie?

Klasická vláknová žiarovka bola tiež napájaná striedavým napätím.

Jej volfrámové vlákno však bolo rozžeravené na vysokú teplotu a malo tepelnú zotrvačnosť. Počas krátkeho poklesu elektrického výkonu nestihlo úplne vychladnúť.

Zmeny svetelného výkonu preto boli čiastočne vyhladené.

LED čip sa nespolieha na rozžeravené vlákno. Keď elektrický prúd poklesne, jeho svetelný výkon môže poklesnúť prakticky okamžite.

Kvalitný LED driver preto musí:

• usmerniť napájanie,
• vyhladiť jeho priebeh,
• stabilizovať prúd,
• obmedziť nežiaducu časovú moduláciu.

Jednoduchší driver môže do svetelného výkonu prepustiť výraznú časť kolísania napájania.

Čo pri flickeri znamenajú hertze?

Hertz, skratka Hz, vyjadruje počet opakovaní alebo cyklov za jednu sekundu.

Napríklad:

• 50 Hz znamená 50 cyklov za sekundu,
• 100 Hz znamená 100 cyklov za sekundu,
• 1 000 Hz znamená 1 000 cyklov za sekundu.

Elektrická sieť na Slovensku pracuje s frekvenciou 50 Hz.

Po usmernení striedavého napätia môže pri jednoduchých LED driveroch vzniknúť výrazná zložka modulácie približne 100 Hz, pretože sa pri celovlnnom usmernení využívajú obe polovice sieťového priebehu.

To však neznamená, že každá LED žiarovka na Slovensku bliká rovnako.

Kvalitný driver môže priebeh veľmi dobre vyhladiť. Jednoduchší alebo nevhodne navrhnutý driver môže dovoliť, aby svetelný výkon medzi jednotlivými maximami výrazne klesal.

Samotná frekvencia nestačí

Pri posudzovaní flickeru nestačí vedieť iba počet hertzov.

Rozhodujú najmenej tri vlastnosti:

• frekvencia,
• hĺbka modulácie,
• tvar priebehu.

Čo znamená percento alebo hĺbka modulácie?

Percento modulácie zjednodušene opisuje, ako výrazne sa svetelný výkon počas opakujúceho sa priebehu mení medzi vyššou a nižšou hodnotou. Čím väčší je rozdiel medzi maximom a minimom svetelného výkonu, tým hlbšia je modulácia.

Predstavme si dve LED žiarovky.

Obidve majú moduláciu 100 Hz.

Pri prvej sa svetelný výkon mení iba mierne, napríklad medzi 95 a 100 %.

Pri druhej klesá medzi jednotlivými impulzmi takmer na nulu.

Hoci majú obe rovnakú frekvenciu, druhá žiarovka bude mať omnoho výraznejšiu moduláciu.

Vo všeobecnosti býva pri rovnakej hĺbke modulácie vyššia frekvencia menej nápadná než nízka. Ani vysoká frekvencia však automaticky nezaručuje úplne stabilné svetlo. Pri pohybe očí alebo predmetov môžu byť niektoré účinky časovej modulácie viditeľné aj pri vyšších frekvenciách.

Preto nie je presné povedať:

„Toto svetlo má 100 Hz, takže je automaticky nekvalitné.“

Rovnako neplatí:

„Má tisíce hertzov, takže určite nemá žiadny problém.“

Vždy treba brať do úvahy frekvenciu spolu s hĺbkou a tvarom modulácie.

Viditeľný flicker, stroboskopický efekt a phantom array

Časová modulácia svetla sa môže prejaviť viacerými spôsobmi.

Viditeľný flicker

Flicker je vnímanie nestálosti svetla pri statickom pozorovateľovi a statickom prostredí. Človek priamo vníma svetlo ako blikajúce alebo pulzujúce.

Viditeľnosť ovplyvňuje:

• frekvencia,
• hĺbka modulácie,
• jas,
• veľkosť svietiacej plochy,
• priame alebo periférne videnie,
• citlivosť konkrétneho človeka.

Neexistuje teda jedna univerzálna frekvencia, nad ktorou už žiadny človek za žiadnych okolností nemôže blikanie vnímať.

Stroboskopický efekt

Stroboskopický efekt sa prejavuje pri pohybujúcich sa predmetoch.

Rotujúci alebo rýchlo sa pohybujúci predmet môže vyzerať:

• akoby stál,
• akoby sa pohyboval pomalšie,
• akoby sa pohyboval prerušovane,
• alebo akoby sa otáčal opačným smerom.

Dobre ho možno pozorovať napríklad na:

• ventilátore,
• točiacom sa kolese,
• vŕtačke,
• sústruhu,
• píle,
• výrobných strojoch.

Pri ventilátore môže ísť iba o zaujímavý vizuálny jav. Pri pracovnom stroji však môže byť stroboskopický efekt bezpečnostným rizikom.

Človek môže nadobudnúť falošný dojem, že sa rotujúca súčiastka zastavila alebo sa pohybuje pomalšie, než je skutočnosť.

Phantom array efekt

Phantom array sa môže prejaviť pri rýchlom pohybe očí.

Namiesto jedného súvislého svetelného bodu môže človek na krátky okamih vidieť sériu oddelených obrazov toho istého zdroja.

Typickým príkladom môžu byť:

• LED svetlá pozorované pri rýchlom pohybe očí,
• zadné LED svetlá automobilu,
• svetelné body v tmavom prostredí,
• niektoré LED reklamné alebo dekoračné svetlá.

CIE označuje flicker, stroboskopický efekt a phantom array ako rozdielne vizuálne prejavy časovej modulácie svetla.

Môže flicker spôsobovať bolesť hlavy alebo únavu?

Nie každý človek reaguje na časovú moduláciu svetla rovnako.

Výrazný flicker alebo iné časové svetelné artefakty môžu u niektorých ľudí prispievať k:

• únave očí,
• vizuálnemu nepohodliu,
• bolestiam hlavy,
• zhoršeniu sústredenia,
• zvýšenej únave,
• migrenóznym ťažkostiam.

CIE uvádza, že štúdie spájajú vystavenie viditeľnej a merateľnej časovej modulácii so znížením výkonu, zvýšenou únavou a akútnymi problémami, medzi ktoré môžu patriť aj migrenózne epizódy.

To však neznamená, že každú bolesť hlavy spôsobuje osvetlenie.

Podobné ťažkosti môžu súvisieť aj s:

• dlhým sledovaním monitora,
• oslnením,
• nevhodným držaním tela,
• nedostatočným alebo nadmerným množstvom svetla,
• suchým vzduchom,
• nesprávnou korekciou zraku,
• nedostatkom prestávok,
• stresom a ďalšími zdravotnými faktormi.

Flicker preto treba vnímať ako jeden z možných faktorov, nie ako automatickú diagnózu.

Ako sa flicker odborne hodnotí?

Jednoduchý údaj o frekvencii alebo percento modulácie nedokážu vždy spoľahlivo opísať, ako bude človek svetlo vnímať.

Preto sa používajú aj pokročilejšie ukazovatele.

PstLM

PstLM je ukazovateľ používaný na hodnotenie pravdepodobnosti viditeľného flickeru pri statickom pozorovaní.

Zjednodušene platí:

• nižšia hodnota je priaznivejšia,
• vyššia hodnota znamená vyššiu pravdepodobnosť rušivého flickeru.

Nejde o percento ani o frekvenciu v hertzoch. Je to výsledný ukazovateľ, ktorý spracúva nameraný priebeh svetla podľa modelu ľudského vnímania.

SVM

SVM – Stroboscopic Visibility Measure hodnotí pravdepodobnosť viditeľnosti stroboskopického efektu pri pohybe.

Aj pri SVM platí, že nižšia hodnota je priaznivejšia.

Európske ekodizajnové požiadavky stanovujú pre príslušné sieťové LED a OLED svetelné zdroje pri plnom zaťažení:

• PstLM ≤ 1,0,
• SVM ≤ 0,4,

pričom pri SVM existujú výnimky pre niektoré vonkajšie, priemyselné a špecifické použitia. Hodnota SVM ≤ 0,4 sa uplatňuje od 1. septembra 2024.

Primárny legislatívny zdroj: Limity vychádzajú z európskych ekodizajnových požiadaviek pre svetelné zdroje podľa nariadenia Komisie (EÚ) 2019/2020 v znení neskorších úprav. Zmenu limitu SVM na hodnotu ≤ 0,4 od 1. septembra 2024 uvádza nariadenie Komisie (EÚ) 2021/341 na EUR-Lex.

Tieto hodnoty sú dôležitým posunom oproti situácii, keď sa pri svetelnom zdroji riešili iba watty, lúmeny, farba svetla a životnosť.

Ani splnenie limitov však neznamená, že výrobok bude ideálny pre každú špecializovanú aplikáciu, napríklad profesionálne filmovanie vysokou snímkovou frekvenciou.

Pozor na stmievanie

Parametre deklarované pri plnom výkone nemusia automaticky opisovať správanie svietidla pri stmievaní.

Pri nízkej nastavenej úrovni sa môže:

• zmeniť frekvencia modulácie,
• zvýšiť jej hĺbka,
• použiť PWM riadenie,
• prejaviť nekompatibilita stmievača a drivera,
• objaviť viditeľné blikanie alebo bzučanie.

Kvalitné svietidlo môže mať pri plnom výkone veľmi dobré výsledky, no s nevhodným externým stmievačom sa môže správať nestabilne.

Dá sa flicker odhaliť mobilným telefónom?

Mobilný telefón môže byť užitočný ako orientačná pomôcka, nie však ako profesionálny merací prístroj.

Skúsiť môžete:

• namieriť fotoaparát na svetlo,
• použiť spomalené video,
• sledovať tmavé pohybujúce sa pásy,
• porovnať viac svetelných zdrojov za rovnakých podmienok.

Pri výraznej časovej modulácii sa môžu na obrazovke objaviť:

• tmavé pruhy,
• pulzovanie,
• rolovanie obrazu,
• výrazné zmeny jasu.

Výsledok však závisí od:

• snímkovej frekvencie,
• času uzávierky,
• automatického nastavenia kamery,
• frekvencie svetla,
• typu obrazového snímača,
• jasu scény.

Telefón môže ukázať pásy aj pri svetle, ktoré človeku pri bežnom pohľade výrazne neprekáža. Rovnako nemusí odhaliť všetky nevhodné priebehy.

Niektoré mobilné aplikácie sa pokúšajú flicker odhadovať, ale výsledok nemožno považovať za normové meranie PstLM alebo SVM.

CIE upozorňuje, že správne meranie časovej modulácie potrebuje vhodný fotometrický snímač, dostatočnú rýchlosť vzorkovania, definované podmienky a správne spracovanie zaznamenaného priebehu.

Prečo LED bliká na videu, keď voľným okom nebliká?

Fotoaparát nezaznamenáva svetlo rovnakým spôsobom ako ľudské oko.

Ak sa frekvencia snímania kamery a frekvencia modulácie svetla nevhodne skombinujú, na videu môžu vzniknúť:

• tmavé pásy,
• pulzovanie,
• zmena jasu,
• prerušovaný obraz.

To ešte automaticky neznamená, že svetlo bude pri bežnom pohľade človeku prekážať.

Je to však signál, že sa svetelný výkon v čase mení alebo že sa frekvencia svetla a kamery nevhodne stretli.

Pre fotografovanie, natáčanie videa alebo televízne štúdio sa preto používajú svietidlá s veľmi dobre kontrolovanou časovou moduláciou a vlastnosťami vhodnými pre kamery.

Flicker pri pracovných strojoch

V dielňach, výrobných halách a pri rotujúcich zariadeniach treba časovej modulácii venovať osobitnú pozornosť.

Nevhodné svetlo môže spôsobiť, že pohybujúca sa súčiastka vyzerá ako nehybná alebo sa zdanlivo pohybuje inak.

Rizikové môžu byť napríklad:

• píly,
• frézy,
• sústruhy,
• vŕtačky,
• ventilátory,
• dopravníkové pásy,
• rotujúce hriadele.

Pracovník môže nadobudnúť falošný dojem, že sa stroj zastavil alebo pohybuje pomalšie.

V takomto prostredí nestačí vyberať svietidlo iba podľa:

• počtu lúmenov,
• príkonu,
• IP krytia,
• ceny.

Treba riešiť aj časové vlastnosti svetla a vhodnosť výrobku pre konkrétne pracovisko.

Ako vyberať LED svetlo s nízkym flickerom?

Pri bežnej domácej žiarovke nemusí výrobca uvádzať všetky podrobné technické údaje.

Ak však vyberáte osvetlenie do:

• kancelárie,
• školy,
• domácej pracovne,
• ambulancie,
• výrobnej haly,
• dielne,
• štúdia,
• priestoru s dlhodobým pobytom,

oplatí sa hľadať kvalitnejšiu technickú dokumentáciu.

Užitočné môžu byť údaje:

• PstLM,
• SVM,
• percento modulácie,
• flicker index,
• frekvencia modulácie,
• priebeh pri stmievaní,
• informácia o kompatibilných stmievačoch.

Pozor však na marketingové označenie flicker-free.

Bez uvedenia meracej metódy a konkrétnych parametrov nemusí byť jasné, čo tým výrobca presne myslí.

Svietidlo môže byť:

• bez viditeľného flickeru pri plnom výkone,
• ale môže mať výraznejšiu moduláciu pri stmievaní,
• vhodné pre bežný ľudský zrak,
• ale nie nevyhnutne pre profesionálnu kameru,
• vhodné do domácnosti,
• ale nie ideálne k pohybujúcim sa pracovným strojom.

Pri profesionálnych výrobkoch je preto lepšie hľadať konkrétne technické údaje než iba všeobecné reklamné označenie.

Prečo tieto údaje nenájdeme pri každej lampe?

Podobne ako pri UGR ani podrobné parametre flickeru neposkytuje každý výrobca pri každom dekoratívnom svietidle.

Bežná stolová lampa alebo luster do domácnosti sa často predáva najmä s údajmi:

• príkon,
• svetelný tok,
• farba svetla,
• index podania farieb,
• IP krytie,
• rozmery a dizajn.

Podrobné merania časovej modulácie riešia častejšie:

• profesionálni výrobcovia technického osvetlenia,
• značky pre kancelárie a školy,
• výrobcovia priemyselných svietidiel,
• výrobcovia štúdiového osvetlenia,
• značky poskytujúce rozsiahle technické listy.

Chýbajúci údaj ešte automaticky neznamená, že svietidlo výrazne bliká. Znamená však, že zákazník nemá k dispozícii presný technický podklad, podľa ktorého by túto vlastnosť mohol posúdiť.

Čo môžete bezpečne preveriť sami?

Pred zavolaním elektrikára môžete bez rozoberania elektroinštalácie preveriť niekoľko základných vecí:

• Po vypnutí a vychladnutí skontrolujte, či je žiarovka správne zaskrutkovaná.
• Vymeňte ju za inú overene funkčnú žiarovku vhodného typu.
• Blikajúcu žiarovku vyskúšajte v inom jednoduchom svietidle bez stmievania.
• Overte, či je žiarovka označená ako stmievateľná.
• Pozrite si minimálne a maximálne zaťaženie stmievača alebo transformátora.
• Skontrolujte, či je 12 V žiarovka určená pre AC, DC alebo obidva typy napájania.
• Sledujte, či svetlo bliká okamžite alebo až po niekoľkých minútach.
• Fotoaparát alebo spomalené video použite iba ako orientačnú pomôcku.

Nerozoberajte pevne zapojené svietidlo, nevymieňajte vodiče a nemerajte sieťové napätie, ak na to nemáte odbornú spôsobilosť.

Neviete, či potrebujete novú žiarovku, driver alebo stmievač?

Pred nákupom si odfoťte alebo odpíšte údaje pôvodného svetelného zdroja, transformátora, drivera alebo stmievača.

Dôležité môžu byť najmä:

• vstupné a výstupné napätie,
• AC alebo DC,
• výkon,
• výstupný prúd,
• minimálne zaťaženie,
• údaj o stmievateľnosti,
• typ regulácie.

V SLOVALUX vám môžeme pomôcť zorientovať sa pri výbere vhodnej žiarovky, napájacieho zdroja alebo kompatibilného komponentu. Ak potrebujete vymeniť samotný svetelný zdroj, môžete začať v kategórii Svetelné zdroje alebo priamo v prehľade žiaroviek podľa pätice. Ak však blikanie spôsobuje objímka, vypínač, elektrický spoj alebo elektroinštalácia, opravu musí vykonať elektrikár.

Kedy stačí vymeniť žiarovku a kedy volať elektrikára?

Žiarovku môžete skúsiť vymeniť, ak:

• bliká iba jedna vymeniteľná LED žiarovka,
• ostatné svetlá fungujú normálne,
• objímka nie je poškodená ani prehriata,
• svetlo nie je zapojené na komplikovaný stmievací systém.

Po výmene sledujte, či problém zmizol.

Elektrikára zavolajte, ak:

• bliká viac svietidiel naraz,
• bliká celý elektrický okruh,
• nová žiarovka bliká rovnako ako pôvodná,
• svetlo praská alebo iskri,
• cítite zápach,
• objímka, vypínač alebo vodiče sa zahrievajú,
• svetlá v dome výrazne menia jas,
• problém sa objavil po zásahu do elektroinštalácie,
• ide o pevne pripojené integrované svietidlo,
• neviete bezpečne určiť príčinu.

Elektrické zapojenie nie je vhodné skúšať metódou pokus – omyl.

Najčastejšie otázky o blikaní LED

Môže blikajúca LED žiarovka spôsobiť požiar?

Samotné blikanie ešte neznamená, že bezprostredne vznikne požiar. Môže však signalizovať poškodenú elektroniku, prehrievanie alebo zlý elektrický kontakt.

Ak svetlo:

• praská,
• zapácha,
• iskri,
• nadmerne sa zahrieva,
• mení farbu plastu,
• alebo sa objavujú stopy po opálení,

okamžite ho vypnite a ďalej nepoužívajte.

Najmä zlý kontakt v objímke, svorke alebo vypínači môže predstavovať riziko prehrievania a požiaru.

Prečo LED reflektor na dvore bliká ako stroboskop?

Ak vonkajší reflektor predtým fungoval a začal neskôr výrazne blikať, častou príčinou môže byť poškodený interný driver.

Vonkajšie reflektory sú zároveň vystavené:

• teplotným zmenám,
• priamemu slnku,
• dažďu a vlhkosti,
• kondenzácii,
• prepäťovým javom,
• dlhodobej prevádzke.

Problém však môže byť aj v pohybovom senzore, prívodnom vedení alebo elektrickom spoji.

Pri vonkajšom osvetlení zároveň skontrolujte, či je svietidlo vhodné do daného prostredia a či jeho IP krytie zodpovedá dažďu, vlhkosti a spôsobu montáže. Podrobnosti nájdete v článku Čo je IP krytie?. Ak je samotný reflektor už poškodený a oprava sa neoplatí, môžete si pozrieť aj našu ponuku exteriérových svietidiel a reflektorov.

Pri pevne pripojenom reflektore má zapojenie preveriť elektrikár. Ak je poškodená elektronika lacnejšieho integrovaného reflektora, často sa vymieňa celý výrobok.

Koľko stojí oprava blikajúceho LED svietidla?

Bežná lacná LED žiarovka sa spravidla neopravuje a vymení sa celá.

Pri drahšom integrovanom, dizajnovom alebo profesionálnom svietidle môže byť ekonomicky výhodná výmena:

• samostatného drivera,
• LED modulu,
• poškodeného napájacieho zdroja.

Cena závisí od parametrov a dostupnosti náhradného dielu, konštrukcie svietidla a práce elektrikára. Pred výmenou drivera treba presne overiť jeho vstupné aj výstupné parametre. Nestačí vybrať zdroj iba podľa podobného výkonu vo wattoch.

Prečo svetlo bliká iba pri stmievaní?

Najčastejšie ide o nekompatibilitu medzi LED zdrojom, driverom a stmievačom alebo o nedosiahnutie minimálneho zaťaženia.

Problém sa môže objaviť iba pri určitej úrovni jasu, pretože driver už v tejto časti regulačného rozsahu nedokáže pracovať stabilne.

Pomôcť môže:

• kompatibilný LED stmievač,
• správne nastavenie minimálnej úrovne,
• výmena LED žiaroviek,
• použitie výrobcom odporúčanej kombinácie,
• odborná kontrola zapojenia.

Prečo svetlo preblikne pri zapnutí rúry, ohrievača alebo iného spotrebiča?

Výkonný spotrebič môže pri zapnutí krátkodobo zvýšiť odber a spôsobiť malý pokles napätia. Kvalitný driver ho môže zvládnuť bez viditeľnej zmeny, citlivejší LED zdroj môže krátko prebliknúť.

Ak je prebliknutie výrazné, opakuje sa často alebo sa mení jas viacerých svetiel, treba nechať skontrolovať:

• elektrické spoje,
• prierez a stav vedenia,
• nulový vodič,
• rozdelenie okruhov,
• napätie v sieti.

Čo znamenajú PstLM a SVM?

PstLM hodnotí pravdepodobnosť viditeľného flickeru pri statickom pozorovaní.

SVM hodnotí pravdepodobnosť viditeľnosti stroboskopického efektu pri pohybe.

Pri oboch platí, že nižšia hodnota je priaznivejšia. Európske požiadavky používajú pre príslušné sieťové LED a OLED zdroje pri plnom zaťažení limity PstLM ≤ 1,0 a SVM ≤ 0,4, s výnimkami pre niektoré špecifické použitia.

Najčastejšie mýty o blikaní LED

Každé blikajúce LED svetlo má pokazený driver

Nie.

Poškodený driver je častou príčinou, najmä ak svetlo predtým fungovalo normálne. Blikanie však môže spôsobovať aj stmievač, transformátor, senzor, zlý kontakt alebo elektroinštalácia.

Ak blikanie nevidím, svetlo určite nemá flicker

Nie.

Časová modulácia môže byť pri statickom pohľade málo viditeľná alebo neviditeľná, ale môže sa prejaviť pri pohybe očí, predmetov alebo na videozázname.

Čím viac hertzov, tým je svetlo vždy lepšie

Nie automaticky.

Rozhoduje aj hĺbka modulácie, tvar priebehu a spôsob použitia svetla.

Mobil presne zmeria kvalitu flickeru

Nie.

Telefón môže orientačne odhaliť výraznú moduláciu, ale nenahrádza profesionálne meranie ani hodnoty PstLM a SVM.

Každé svetlo s flickerom musí spôsobovať bolesť hlavy

Nie.

Citlivosť ľudí je rozdielna a bolesti hlavy môžu mať množstvo iných príčin.

Flicker a UGR sú to isté

Nie.

• UGR sa používa na hodnotenie rušivého oslnenia v priestore.
• Flicker a ďalšie časové svetelné artefakty súvisia s kolísaním svetelného výkonu v čase.

Svietidlo môže mať dobre obmedzené oslnenie, ale výrazný flicker. Alebo môže mať stabilný svetelný výkon a napriek tomu nepríjemne oslňovať.

Viac o oslnení nájdete v článku Čo je UGR pri svietidlách a prečo nás niektoré svetlá oslňujú?

DALI automaticky znamená svetlo bez flickeru

Nie.

DALI je spôsob digitálneho riadenia. O časovej kvalite svetla stále rozhoduje konštrukcia a správanie konkrétneho LED drivera.

Svietidlo po vypnutí slabo svieti, takže je pokazené

Nie nevyhnutne.

Môže ísť o malý prúd pretekajúci cez vypínač, elektronický modul alebo kapacitnú väzbu medzi vodičmi. Tento problém treba odlíšiť od flickeru počas normálneho svietenia.

Viac vysvetľujeme v článku Prečo LED žiarovka svieti alebo bliká aj po vypnutí? – najčastejšie príčiny.

Záver: pri blikaní je najdôležitejšie rozlíšiť situáciu

LED svetlo môže blikať z úplne odlišných dôvodov.

Ak predtým fungovalo normálne a začalo blikať až časom, častou príčinou je opotrebovaný driver, prehrievanie, poškodený LED modul alebo zlý kontakt.

Ak bliká od prvého zapojenia alebo po výmene, treba preveriť:

• stmievač,
• transformátor,
• napájací zdroj,
• senzor,
• typ napájania,
• minimálne zaťaženie,
• správnosť zapojenia.

Ak svetlo zdanlivo svieti normálne, no spôsobuje nepohodu alebo vytvára zvláštne efekty pri pohybe, môže ísť o flicker alebo iný časový svetelný artefakt.

Pri flickeri nestačí sledovať iba frekvenciu v hertzoch. Rozhoduje aj:

• hĺbka modulácie,
• tvar priebehu,
• spôsob stmievania,
• kvalita LED drivera,
• konkrétne použitie svetla.

V domácnosti často pomôže výmena žiarovky alebo odstránenie nekompatibility.

Pri kanceláriách, školách, zdravotníctve, výrobe, dielňach a priestoroch s dlhodobým pobytom má však zmysel vyberať svietidlá aj podľa ich časovej kvality a technickej dokumentácie.

Dobré LED svetlo nemá iba dostatok lúmenov a príjemnú farbu. Malo by svietiť stabilne, bez rušivého blikania a bez nežiaducich účinkov pri pohybe.

Článok poskytuje všeobecné informácie o blikaní a časovej modulácii LED osvetlenia. Nenahrádza odbornú diagnostiku elektrického zariadenia, meranie svetelnotechnických parametrov ani kontrolu elektroinštalácie kvalifikovaným elektrikárom.