LED頻閃是什麼?有什麼危害?

來自專欄家居照明

一、什麼是頻閃

頻閃是指電光源光通量以一定頻率的波動。用手機對準光源經常可以發現條紋分布,這就是由於頻閃引起的。某些程度的頻閃不會引起注意,也不存在生理上的不適;但有些頻閃卻真的是問題。

早在上世紀90年代,就有大量的研究發現:光源頻閃與偏頭痛、頭痛、自閉症、視覺疲勞與不適等神經學疾病有密切關係,嚴重的會使人眼造成錯覺,進而引發事故。不要小看頻閃,不同的頻率和波動深度對人的影響是不一樣的!

1. 可見頻閃

人眼是非常複雜的系統,個體差異非常大,對於絕大多數人來說,可以察覺到80Hz以下的光閃爍,此時的人眼能夠感知到明暗變化,閃爍頻率在80Hz以下的也被稱為可見頻閃(visible flicker)。可見頻閃是普通照明或顯示無法接受的。

? 人眼對頻閃的敏感加權函數

2. 頻閃效應

對於80Hz以上的頻閃,人眼是不易發覺的,但卻對人眼的空間感知有較大影響。例如將運動的物體看成是一系列靜止的圖像,即頻閃效應(Stroboscopic effect)。由於頻閃效應,人們會產生錯覺,而把一些快速運轉的設備看成是緩慢運轉著甚至是靜止的是非常危險的 。

? 頻閃效應示意

? 頻閃效應帶來的機器運轉錯覺

3. 幻影現象

同樣的,當光源的閃爍頻率在80Hz-2kHz時,且環境中的物體保持靜止,人眼在移動位置或方向時,靜止光源卻會出現系統的延伸光點,稱為幻影現象,如汽車尾燈,或者掃視戶外LED顯示屏等。

4. 頻閃的危害

光源頻閃與偏頭痛、頭痛、自閉症、眼睛疲勞、視力模糊等多種神經科疾病有著密切的關係。研究表明,3-70Hz的低頻閃爍光源對於一些人可能引發光敏性癲癇;對於100Hz閃爍頻率被認定可導致頭痛、偏頭痛;對於120Hz頻率的閃爍光源可能會影響人的情緒,出現厭煩、焦慮等。而頻閃效應和相關機械運動合拍時造成的視覺錯覺在工業場所是十分危險的。因此,對於照明產品的頻閃特性進行準確測量和評估直接關係到人們的健康問題,亟待解決。

二、LED為什麼會頻閃

LED照明產品採用AC轉DC的恆壓或者恆流電源驅動,光源本身並不會產生頻閃,有無頻閃取決於LED驅動電源由於驅動器千差萬別,每個LED產品的頻閃表現也不一樣。特別是有些廠家為了節約成本,使用了較為簡單的驅動電路,如AC LED,會存在較大的頻閃問題。

而對於智能照明產品,調光是其必備的功能,而調光恰恰是導致頻閃的另外一個誘因。而當產品載入調光功能時,頻閃往往會進一步加劇。特別是在調光較暗時,其波動深度比較大,如下圖所示。因此對於具有調光功能或者宣稱可連接調光控制器的照明產品,應該在其分別在調光最亮以及調光較暗時測量其頻閃表現。

? 調光LED燈具的閃爍波形

擱十幾年前,多數人不會想到照明與健康還會扯上關係,而經過十幾年的發展,LED照明行業已經從對光效、節能和成本的追求,上升到對光品質、光健康、光生物安全和光環境的需求。尤其是近年LED造成的藍光危害、人體節律紊亂、人眼視網膜損害的問題日漸顯現,使行業意識到健康照明的普及刻不容緩。

健康照明將成為LED照明行業下一個風口。

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