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LED灯具频闪的危害

发表时间:2023-08-22  浏览次数:      文章来源:

一、什么是频闪?

根据JGJ/T119《建筑照明术语标准》定义,频闪效应(Stroboscopic effect)是在以一定频率变化的光照射下,使人们观察到的物体运动显现出不同于其实际运动的现象。频闪效应是由光源的闪烁而引起的,闪烁(Flicker)是因亮度或光谱分布随时间波动的光刺激引起的不稳定的视觉现象。

IEEE曾于2015年3月发布《Draft Risk Assessment-Potential health effects of flicker from LED lighting》(IEEEPAR1789:2015),提出了对频闪的判定标准。标准指出,当频率低于90Hz,不可觉察波动深度限值为频率*0.025%;当频率在9-1250Hz范围内,不可觉察波动深度限值为频率*0.08%;而当频率大于1250Hz时,可认为完全无频闪。

二、频闪的危害

早年央视3.15晚会揭露有些LED灯具可能存在严重的"频闪"问题,眼睛长期暴露在这种环境下会造成头痛眼疲劳、引发光敏性癫痫病、导致视力下降和注意力分散等问题。

1、错觉引发工伤事故:在电光源的频闪频率,与运动(旋转)物体的速度(转速)成整倍数关系时。运动(旋转)物体的运动(旋转)状态,就会产生静止、倒转、运动(旋转)速度缓慢,以及上述三种状态周期性重复的错误视觉,引发工伤事故。

2、危害身体健康:频闪效应会引发视觉疲劳、偏头痛,容易因视觉疲劳、眼花,引起偏头痛。

3、损伤青少年视力:有资料表明,在频闪环境下读书,发现许多青少年表现出视力下降明显,近视眼显着增多的现象。

三、产生频闪的原因

LED照明产品采用AC转DC的恒压或者恒流电源驱动,光源本身并不会产生频闪,有无频闪取决于LED驱动电源,劣质的驱动部件,不能减少从交流转为直流、从驱动部件到LED芯片过程中产生的电压和电流的输出波纹;

而对于智能照明产品,调光是其必备的功能,而调光恰恰是导致频闪的另外一个诱因。而当产品加载调光功能时,频闪往往会进一步加剧。因此对于具有调光功能或者宣称可连接调光控制器的照明产品,应该在其分别在调光最亮以及调光较暗时测量其频闪表现。

四、如何消除和降低频闪?

分析频闪产生的原因,可以发现,从产品层面减轻频闪的关键在于电光源技术及驱动技术。要降低或消除频闪大致有以下三种方法:

1、提高输出电解电容:这个方法从理论上可以吸收部分交流纹波,但相关实验表明,当纹波控制在一定范围内时,很难再进一步降低。

2、采用双级方案:在现有电源基础上,再加入一级直流电源可以消除交流纹波的影响,但是,该方案会增加产品的成本。

3、采用填谷式被动PFC方案:这是目前主流的处理方式,由于整流桥后面有大的电解电容,因此采用两个大型电容器和三个二极管进行功率因数校正,从而吸收了交流纹波,通过电感或者变压器到次级部分的电流为直流电。

五、面对频闪,普通消费者怎么选择?

1、看品牌。建议不要购买三证全无、价低质劣的LED产品,尽量选购正规品牌的灯具和光源。

2、尽量选购有中国质量认证中心(CQC)认证的灯具和光源。

3、利用手机简单识别频闪:将手机摄像头对着发光光源,如果可在手机屏中观察到条纹现象则说明电灯可能有频闪。但这种方法并不专业,不出现条纹并不表示光源就没有就频闪,而频闪问题是否严重,是否在标准允许的范围内,需要更为专业的仪器检测。

4、可以使用日光照明系统,将室外的自然光引入室内,自然光线经过系统处理不仅无频闪,不会对人眼造成伤害,同时会阻隔大部分紫外线和红外线,光线柔和,照度均匀,温暖舒适,让我们安心沐浴在自然光中,回归自然。

 

半导体产品检验室供稿