Мерцание светодиодов: Pst LM, SVM и характеристики при диммировании
Жалобы на мерцание редко поступают в ходе пусконаладки. Светильники проходят осмотр при полной нагрузке, объект принимается в эксплуатацию — и проблема обнаруживается спустя несколько недель: камера смартфона фиксирует тёмные полосы на мониторе в переговорной, сотрудники склада сообщают, что вращающийся ролик конвейера «кажется неподвижным», или гость отеля замечает дрожание света только после того, как яркость в лобби снижена до 15%.
Ни одна из этих ситуаций не является выходом из строя лампы. Каждая из них — временно́й световой артефакт (TLA): следствие непостоянства светового потока во времени. Светодиоды почти мгновенно реагируют на ток питания, поэтому пульсации драйвера превращаются в пульсации светового потока; нити накаливания сглаживали их за счёт тепловой инерции.
Коммерческая сложность состоит в том, что большинство коммерческих предложений описывают этот вопрос двумя словами — «без мерцания» — что не является измеримой величиной и не поддаётся проверке при входном контроле. В этой статье рассмотрены метрики, которые действительно несут смысловую нагрузку, конкретные нормативные ограничения и способ сформулировать требования, которые сохраняют силу при переходе к диммированию.
Информация в этой статье актуальна по состоянию на 30 сентября 2026 года. Редакции стандартов и нормативных актов указаны явно; перед составлением технического задания сверяйтесь с действующей редакцией.
1. Мерцание, стробоскопический эффект и фантомный массив — разные проблемы
«Мерцание» нередко используется как общий термин для трёх различных перцептивных эффектов, каждый из которых описывается отдельной метрикой.
- Мерцание — колебание уровня освещённости, которое неподвижный наблюдатель воспринимает напрямую, глядя на статичную сцену. Оно определяется преимущественно низкочастотной модуляцией — приблизительно ниже 80 Гц.
- Стробоскопический эффект — неподвижный наблюдатель, глядя на движущиеся объекты, видит их движение искажённым: вращающаяся деталь кажется замедленной, остановившейся или вращающейся в обратную сторону. Актуален для частот модуляции приблизительно от 80 Гц до 2 000 Гц.
- Фантомный массив — когда глаза наблюдателя быстро перемещаются по источнику света, за ним остаётся след из дискретных изображений. В ряде исследований этот эффект зафиксирован при частотах выше 2 кГц.
Это различие принципиально важно: драйвер может хорошо работать по одному показателю и плохо — по другому. Чистый низкочастотный профиль вполне совместим с сильной пульсацией на 100 Гц или 120 Гц — незаметной на стене, но очевидной у токарного станка или вентилятора. Единственное «значение мерцания» не указывает, какой именно эффект оценивался.
2. Метрики и что каждая из них показывает
В протоколах испытаний фигурируют пять величин: два простых дескриптора формы сигнала, две взвешенных по восприятию метрики и частота модуляции, придающая им контекст.
| Метрика | Что измеряет | Взвешена по восприятию? | Где применяется |
|---|---|---|---|
| Процент мерцания (глубина модуляции) | (макс − мин) ÷ (макс + мин) светового сигнала, в % | Нет | Устаревшие отчёты, метод California JA10, кривые риска IEEE 1789 |
| Индекс мерцания | Площадь выше среднего уровня освещённости, делённая на полную площадь под кривой одного периода | Нет | Устаревшие отчёты |
| Pst LM | Кратковременная жёсткость мерцания по световому флюктуометру; 1,0 — 50%-я вероятность того, что средний наблюдатель обнаружит мерцание | Да (мерцание) | Регламент ЕС 2019/2020, IEC TR 61547-1 |
| SVM | Мера видимости стробоскопического эффекта; 1,0 — порог видимости для среднего наблюдателя | Да (стробоскопический эффект) | Регламент ЕС 2019/2020, IEC TR 63158 |
| Частота доминирующей составляющей | Положение энергии модуляции по частоте, Гц | Нет, но необходимый контекст | Нужна для интерпретации процента мерцания по IEEE 1789 |
Из таблицы вытекают два практических вывода.
Процент мерцания сам по себе недостаточен. Сравним 30% модуляции на 100 Гц и 30% на 3 кГц: одинаковый процент мерцания — принципиально разные последствия. Без указания частоты оценить цифру невозможно.
Pst LM и SVM не взаимозаменяемы. Pst LM направлен против низкочастотного видимого мерцания; SVM — против стробоскопического диапазона. Изделие может иметь Pst LM значительно ниже 1,0 и при этом не укладываться в ограничение по SVM, поскольку доминирующая пульсация находится на удвоенной частоте сети — именно в той полосе, для обнаружения которой и разработан SVM.
Методы измерения стандартизированы: Pst LM измеряется объективным световым флюктуометром по IEC TR 61547-1, адаптирующим вольтметровый флюктуометр IEC 61000-4-15 к освещённости; SVM — по IEC TR 63158. Требование результатов «по IEC TR 61547-1 и IEC TR 63158» — быстрый способ выяснить, получены ли цифры поставщика по определённому методу или измерены обычным прибором.
3. Где именно применяются ограничения
Европейский союз: Регламент (ЕС) 2019/2020
Регламент по экодизайну для источников света и отдельных устройств управления устанавливает в Приложении II, таблице 4, функциональные требования к светодиодным и OLED сетевым источникам света (MLS) при полной нагрузке:
- Pst LM ≤ 1,0
- SVM ≤ 0,4
Требование по SVM вводилось поэтапно. Изменяющий Регламент (ЕС) 2021/341 допускал SVM ≤ 0,9 до 1 сентября 2024 года; с указанной даты применяется значение 0,4. Требование по SVM содержит исключения: «газоразрядные источники с Φuse > 4 клм» и источники света, предназначенные для наружного, промышленного или иного применения, «где нормы освещения допускают CRI < 80», при условии чёткой маркировки на упаковке и в документации. Формулировка о газоразрядных источниках приведена в той же строке таблицы; ограничения по мерцанию применяются только к светодиодным и OLED сетевым источникам света.
Три нюанса регулярно понимаются неверно.
- Ограничения распространяются на сетевые источники света. Встроенный светильник, непосредственно подключённый к сети, в котором светодиодный модуль нельзя извлечь без повреждений, сам считается источником света и подпадает под эти требования. Несетевой светодиодный модуль, продаваемый с отдельным драйвером, — иной случай: строки регламента по мерцанию не распространяются на несетевые источники и устройства управления. Характеристики мерцания такого сочетания должен задать покупатель — регламент их не гарантирует. Перед тем как полагаться на эту классификацию, уточните её в испытательной лаборатории.
- Ограничения применяются при полной нагрузке. Регламент не устанавливает ограничений по мерцанию при диммировании. Раздел 4 объясняет, почему этот пробел важен.
- Соответствие декларируется, а не сертифицируется. Рыночный надзор проверяет декларированные значения уже после поступления продукта на рынок. Декларация соответствия — не протокол испытаний, а в самом протоколе должен быть указан установленный драйвер.
США: IEEE 1789-2015 и Калифорния
В США не существует федерального ограничения по мерцанию для общего освещения. В технических заданиях доминируют два источника:
- IEEE 1789-2015 — рекомендованная практика, а не нормативный акт. Выше 90 Гц она определяет линию низкого риска — процент мерцания ≤ 0,08 × частота — и уровень отсутствия наблюдаемого эффекта (NOEL) — процент мерцания ≤ 0,0333 × частота; ниже 90 Гц коэффициенты ужесточаются до 0,025 × частота и 0,01 × частота. При пульсации 120 Гц это 9,6% для низкого риска и около 4% для NOEL. Выше 1 250 Гц линия низкого риска не ограничивает глубину, а линия NOEL — выше 3 000 Гц.
- California Title 24, Joint Appendix JA8 (редакция 2025 года, действует с 1 января 2026 года) с методом испытаний JA10 требует «режима сниженного мерцания»: процент мерцания менее 30% на частотах ниже 200 Гц, измеряемый при 100% и при 20% светового потока. JA8 распространяется на источники света, квалифицируемые как высокоэффективные по этому кодексу, преимущественно в жилых зданиях — это не общее ограничение для каждого коммерческого светильника, продаваемого в Калифорнии, однако это полезный опубликованный шаблон испытаний.
Калифорнийское требование примечательно тем, что предусматривает испытание при диммировании. Линии IEEE 1789 примечательны тем, что они строже нормативных значений, которые чаще всего цитируют поставщики: изделие, укладывающееся в 30% при 120 Гц, находится примерно втрое выше линии низкого риска IEEE 1789.
4. Проблема диммирования: когда соответствующие нормам изделия начинают мерцать
Проблемы с мерцанием часто возникают при глубоком диммировании — в режимах работы, которые испытания при полной нагрузке не охватывают. Причина кроется в принципе снижения светового потока драйвером.
Широтно-импульсная модуляция (ШИМ / PWM). Драйвер полностью включает и выключает ток через светодиоды, изменяя скважность для снижения среднего светового потока. Глубина модуляции по определению близка к 100%. Допустимость этого почти целиком определяется частотой коммутации: ШИМ на нескольких сотнях герц является мощным источником стробоскопического эффекта; ШИМ на нескольких килогерцах, выше частот, при которых IEEE 1789 не нормирует глубину, устраняет большую часть стробоскопического риска — хотя ШИМ с полной глубиной в нижнем диапазоне килогерц всё же может порождать заметный фантомный массив.
Уменьшение постоянного тока (CCR, аналоговое диммирование). Драйвер снижает постоянный ток. Абсолютная пульсация тока при этом нередко остаётся примерно постоянной, тогда как средний ток падает — глубина модуляции (процент мерцания) при углублении диммирования растёт, по-прежнему на удвоенной частоте сети, то есть именно в той полосе, которую SVM и призван обнаруживать.
Гибридные схемы. Многие драйверы используют CCR до некоторого порога, ниже которого переключаются на ШИМ. Профиль мерцания может резко меняться в точке этого перехода.
Фазовое управление. Диммеры с отсечкой переднего или заднего фронта обрезают форму сетевого напряжения до того, как оно поступает на драйвер. Совместимость драйвера с диммером становится самостоятельной переменной мерцания, и изделие, протестированное от лабораторного источника питания, может вести себя иначе на объектном диммере с другой минимальной нагрузкой.
Для закупочной деятельности вывод прямой. Декларация Pst LM и SVM при полной нагрузке ничего не говорит об уровне яркости 10% в ресторане или зоне с датчиком освещённости, установленной на 25% в офисе. Если установка будет работать в затемнённом режиме большую часть своего ресурса, именно профиль мерцания при диммировании является релевантным показателем — и его необходимо запрашивать явно.
5. Чувствительность помещений: где мерцание оборачивается убытками
Не каждое помещение требует самых жёстких ограничений. Требовать повсеместно показателей уровня NOEL — значит повышать стоимость драйверов без реальной пользы; не требовать ничего — значит оставлять наиболее рискованные зоны без защиты. Лучше работает дифференцированный подход.
| Помещение | Основной риск | Рекомендуемое требование |
|---|---|---|
| Коридоры, склады, подсобные помещения | Низкий; короткое время пребывания | Нормативный минимум целевого рынка |
| Офисы открытого типа, учебные классы | Длительное пребывание, работа с компьютером, жалобы персонала на головные боли и усталость глаз | SVM ≤ 0,4 и Pst LM ≤ 1,0 при полной нагрузке и при наименьшем используемом уровне диммирования; IEEE 1789 низкий риск на доминирующей частоте |
| Производственные цеха, склады, пищевые производства | Стробоскопический эффект на вращающемся оборудовании — вопрос безопасности, а не комфорта | IEEE 1789 NOEL на доминирующей частоте, или отсутствие значимой модуляции в стробоскопическом диапазоне по всему диапазону диммирования |
| Объекты гостеприимства и торговли, работающие при низкой яркости | Видимое дрожание при глубоком диммировании; полосы на видеозаписях, снятых гостями и покупателями | Испытание при диммировании на уровне 10–20% выхода с реальной системой управления |
| Спортивные залы, студийные и съёмочные площадки | Полосы на видеозаписях, артефакты при замедленном воспроизведении | Проектно-специфическое: взять частоту кадров и диапазон выдержки из технического задания трансляции и запросить данные о модуляции в этом диапазоне |
| Медицинские учреждения, специализированные образовательные учреждения | Чувствительный контингент | IEEE 1789 NOEL по всему диапазону диммирования |
Строка с производственными помещениями заслуживает особого внимания: вращающийся патрон токарного станка, который кажется неподвижным при сильной модуляции 100 Гц, представляет угрозу безопасности при работе с оборудованием — поэтому стробоскопические характеристики следует включать в раздел требований безопасности технического задания.
6. Распространённые заблуждения
«Без мерцания» означает отсутствие модуляции. Это означает то, что поставщик сам решил под этим понимать. Одни используют формулировку как «ниже ограничений ЕС при полной нагрузке», другие — как «проходит линию низкого риска IEEE 1789», третьи — вовсе без каких-либо измерений. Воспринимайте эту фразу как вопрос, а не как ответ.
Хороший драйвер гарантирует качественный светильник. Мерцание — системное свойство. Один и тот же драйвер при другой светодиодной нагрузке или в другой рабочей точке формирует иную форму сигнала. Протокол должен охватывать светильник в поставляемой комплектации.
Смартфон выявляет любое мерцание. Камера смартфона показывает полосы от одних частот модуляции и скрывает другие в зависимости от выдержки. Это полезный сигнал тревоги при посещении шоурума — и не более того, но не приёмочное испытание. Камера не может выдать значение Pst LM или SVM.
Прохождение испытаний при 230 В означает прохождение повсеместно. Pst LM, SVM и процент мерцания меняются при переходе от 230 В / 50 Гц к 120 В / 60 Гц, а колебания напряжения сети на объекте добавляют мерцание, которое испытание при стабильном лабораторном питании никогда не покажет. Изделие, продаваемое на рынки 120 В / 60 Гц и 230 В / 50 Гц, требует результатов для обоих условий.
7. Контрольный список требований
Замените «без мерцания» требованиями, поддающимися проверке.
Укажите метрики и методы измерения. Требуйте Pst LM по IEC TR 61547-1 и SVM по IEC TR 63158, а также процент мерцания с указанием частоты доминирующей составляющей модуляции.
Укажите рабочие точки. Требуйте результаты при 100% выхода, при 20% выхода и при наименьшем уровне, который фактически будет использоваться системой управления. Для изделий с регулировкой цветовой температуры добавьте результаты при наиболее тёплой, наиболее холодной и средней CCT, когда оба канала диммируются одновременно.
Назовите путь управления. Укажите протокол диммирования — 0–10 В, DALI, фазовое управление или беспроводной — и требуйте, чтобы испытание проводилось именно с ним. Для изделий с фазовым управлением перечислите диммеры, совместимость с которыми проверена.
Привяжите протокол к поставляемой конфигурации. В протоколе должны быть указаны модель драйвера и светодиодный модуль. Замена драйвера в ходе производства — это изменение, которое делает доказательную базу по мерцанию недействительной; договор купли-продажи должен требовать уведомления до её проведения.
Установите дифференцированные требования по типам помещений. Используйте таблицу из раздела 5, а не единое значение для всего проекта. Включайте стробоскопические ограничения для зон с оборудованием в раздел требований безопасности.
Проверяйте на образцах, а не только на бумаге. Проверяйте предотгрузочные образцы портативным флюктуометром при полном и диммированном выходе. Это позволяет выявить наиболее распространённый отказ: производственная партия, укомплектованная другим драйвером, отличным от испытанного образца.
8. Часто задаваемые вопросы о мерцании светодиодов
Достаточно ли SVM ≤ 0,4 для зон с оборудованием? SVM откалиброван так, что 1,0 — порог видимости для среднего наблюдателя; значение 0,4 удерживает видимость стробоскопического эффекта значительно ниже этого порога в испытанных условиях. Ограничение применяется только при полной нагрузке. В зонах с оборудованием проверяйте значение при каждом уровне диммирования, который будет использоваться системой управления, и рассматривайте любую зону с вращающимся оборудованием как объект проверки безопасности.
Можно ли улучшить характеристики существующих установок без замены светильников? Иногда — да. Там, где светильник оснащён отдельным доступным драйвером, его замена на тип с меньшей пульсацией или высокочастотной ШИМ может решить проблему при условии совместимости с светодиодным модулем и системой управления. Там, где драйвер встроен и заглушён, обычно приходится менять светильник целиком — поэтому доступность драйвера стоит включать в технические требования.
Заключение
Мерцание — один из немногих параметров качества освещения, при котором изделие может полностью соответствовать нормативам на бумаге и при этом не отвечать требованиям конкретного помещения. Ограничения ЕС — Pst LM ≤ 1,0 и SVM ≤ 0,4 — распространяются на сетевые источники света при полной нагрузке; рекомендованная практика IEEE 1789 устанавливает более жёсткие частотно-зависимые линии; Калифорния проводит испытания при 20% выхода. Ни один из этих документов в отдельности не описывает, как ведёт себя светильник при уровнях диммирования, на которых многие коммерческие помещения работают большую часть дня.
Практический шаг невелик: перестаньте принимать одно прилагательное и запрашивайте измеренные значения Pst LM, SVM и процента мерцания при полном и диммированном выходе, привязанные к драйверу и протоколу управления, которые фактически будут поставлены.
Если вы формируете пакет освещения с диммируемыми сценами или зонами с вращающимся оборудованием, отправьте нам спецификацию светильников и план диммирования — мы ответим с перечнем точек испытаний на мерцание и образцов для проверки, которые следует запросить у каждого участника тендера до размещения заказа.
Источники
- Регламент Комиссии (ЕС) 2019/2020 от 1 октября 2019 года (EUR-Lex CELEX 32019R2020), требования к экодизайну источников света и отдельных устройств управления, Приложение II, таблица 4 (функциональные требования: Pst LM ≤ 1,0 и SVM ≤ 0,4 при полной нагрузке для светодиодных и OLED сетевых источников света), с изменениями, внесёнными Регламентом Комиссии (ЕС) 2021/341 от 23 февраля 2021 года (CELEX 32021R0341; SVM ≤ 0,9 до 1 сентября 2024 года)
- IEC TR 61547-1:2020, Оборудование для общего освещения — Требования к иммунитету ЭМС — Часть 1: Объективный световой флюктуометр и метод испытания иммунитета к колебаниям напряжения
- IEC TR 63158:2018+AMD1:2021, Оборудование для общего освещения — Объективный метод испытания стробоскопических эффектов осветительного оборудования
- IEC 61000-4-15, Методы испытаний и измерений — Флюктуометр — Функциональные требования и требования к конструкции
- IEEE Std 1789-2015, Рекомендованные практики IEEE по модуляции тока в высокояркостных светодиодах для снижения рисков для здоровья зрителей (линия низкого риска 0,08 × f до 1 250 Гц; линия NOEL 0,0333 × f до 3 000 Гц)
- California Energy Commission, Стандарты энергоэффективности зданий 2025 (Title 24, Part 6), справочные Приложения JA8 и JA10, вступившие в силу 1 января 2026 года (режим сниженного мерцания: процент мерцания менее 30% на частотах ниже 200 Гц при 100% и 20% выхода)
- U.S. Department of Energy, SSL Technology Fact Sheet: Flicker, PNNL-SA-94791, март 2013 года (определения процента мерцания и индекса мерцания)
Следующая плановая редакция: март 2027 года или ранее в случае замены Регламента (ЕС) 2019/2020 в рамках Регламента об экодизайне для устойчивых продуктов или пересмотра IEEE 1789.