LED频闪是什么?有什么危害?


LED频闪是什么?有什么危害?

一、什么是频闪

频闪是指电光源光通量以一定频率的波动。用手机对准光源经常可以发现条纹分布,这就是由于频闪引起的。某些程度的频闪不会引起注意,也不存在生理上的不适;但有些频闪却真的是问题。

早在上世纪90年代,就有大量的研究发现:光源频闪与偏头痛、头痛、自闭症、视觉疲劳与不适等神经学疾病有密切关系,严重的会使人眼造成错觉,进而引发事故。不要小看频闪,不同的频率和波动深度对人的影响是不一样的!

1. 可见频闪

人眼是非常复杂的系统,个体差异非常大,对于绝大多数人来说,可以察觉到80Hz以下的光闪烁,此时的人眼能够感知到明暗变化,闪烁频率在80Hz以下的也被称为可见频闪(visible flicker)。可见频闪是普通照明或显示无法接受的。

人眼对频闪的敏感加权函数

2. 频闪效应

对于80Hz以上的频闪,人眼是不易发觉的,但却对人眼的空间感知有较大影响。例如将运动的物体看成是一系列静止的图像,即频闪效应(Stroboscopic effect)。由于频闪效应,人们会产生错觉,而把一些快速运转的设备看成是缓慢运转着甚至是静止的是非常危险的 。

频闪效应示意
 频闪效应带来的机器运转错觉

3. 幻影现象

同样的,当光源的闪烁频率在80Hz-2kHz时,且环境中的物体保持静止,人眼在移动位置或方向时,静止光源却会出现系统的延伸光点,称为幻影现象,如汽车尾灯,或者扫视户外LED显示屏等。

4. 频闪的危害

光源频闪与偏头痛、头痛、自闭症、眼睛疲劳、视力模糊等多种神经科疾病有着密切的关系。研究表明,3-70Hz的低频闪烁光源对于一些人可能引发光敏性癫痫;对于100Hz闪烁频率被认定可导致头痛、偏头痛;对于120Hz频率的闪烁光源可能会影响人的情绪,出现厌烦、焦虑等。而频闪效应和相关机械运动合拍时造成的视觉错觉在工业场所是十分危险的。因此,对于照明产品的频闪特性进行准确测量和评估直接关系到人们的健康问题,亟待解决。

二、LED为什么会频闪

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驱动电源由于驱动器千差万别,每个LED产品的频闪表现也不一样。特别是有些厂家为了节约成本,使用了较为简单的驱动电路,如AC LED,会存在较大的频闪问题。

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。特别是在调光较暗时,其波动深度比较大,如下图所示。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。

搁十几年前,多数人不会想到照明与健康还会扯上关系,而经过十几年的发展,LED照明行业已经从对光效、节能和成本的追求,上升到对光品质、光健康、光生物安全和光环境的需求。尤其是近年LED造成的蓝光危害、人体节律紊乱、人眼视网膜损害的问题日渐显现,使行业意识到健康照明的普及刻不容缓。

健康照明将成为LED照明行业下一个风口。


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