原创 房海明：LED灯具频闪可能会引起对人体的伤害

什么是频闪?

       传统灯具由于使用交流电供电，其光亮度随着交流电的周期性变化而变化。灯具频闪就是由光线的明暗变化而形成的，通常分为两种：一种是变化频率在100Hz以下的，此时的频闪可以被人眼捕捉;另一种是变化频率在100Hz以上的，这种频闪不会被人看到，但实际上已经对人体造成了伤害，以下所讨论的频闪均指不可见频闪。

       频闪带来哪些伤害?

       关于频闪可能对人体造成的伤害，目前已有相关的生物学及医学研究：

       1.1 可能引发脑细胞损伤

       有研究者称，通过观察脑电图发现，即使环境中光的频闪已快到让人无法察觉，生物体的视网膜仍然可以分辨出频率为100-160Hz，甚至高达200Hz的光并做出反应，在以猫为代表的动物实验中，100-120Hz的光已经引起了其脑部细胞灼伤，灼伤细胞属外侧膝状体(1)组织，该组织起到控制眼球(2)的作用。

       1.2 可能影响阅读及视力

       有研究表明，荧光灯和CRT显示屏的亮度频闪会影响人在阅读文字时的眼球运动轨迹，另外，在一些健康检查报告中也发现，视力损伤正是由荧光灯频闪造成的。

       1.3 可能诱发偏头痛

       实验发现，频率为100Hz的荧光灯频闪可能引起办公室工作人员的头痛发病率倍增，当然，这种影响通常被认为是特例，只产生于特殊人群中。

       1.4 降低工作效率和引发工伤

       在轻工、食品、印刷、电子、纺织等行业，普遍采用直管型日光灯的照明场如流水线上，频闪引起的视觉疲劳、偏头痛，会造成定位困难，生产效率低下等问题;在机械行业中，如吊车操作工，因为频闪引起的视觉疲劳会造成定位困难，操作失误，甚至引发事故;在运动物体的速度和光源频闪频率成倍数关系时，运动物体的运动状态就会产生静止、倒转、运动速度缓慢等三种状态周期性重复的错误视觉，容易引发工伤事故。

       以下是部分关于灯光频闪可能造成的生理影响的研究成果：

       综上，不可见频闪的确会在许多方面对人和生物造成许多潜在危害。幸运的是，我们迎来了第四代光源——LED照明时代。LED照明灯具采用的是恒定直流供电，理论上完全可能实现无频闪恒定照明。但事实上，由于行业标准的缺失，市场竞争激烈而无序，市场上充斥着低质量LED灯具，尤其是室内小功率LED灯具，同样具有频闪问题。要得到纯净及恒定的电流源，以保证LED照明灯具无频闪，LED驱动电源是最大的关键。知名电源企业英飞特电子、电源专家华桂潮博士指出，研发高品质驱动IC，实现给LED灯具提供恒定电流，是消除频闪，并保证LED灯具在使用寿命期间灯光始终维持在固定亮度的必要的方式。希望电源厂家在进行驱动设计时，要把无频闪、无伤害作为最重要的设计目标之一。

改善对策：

频闪是因为输出到LED的电流不是一条直线，大部分都是因为采用单极PFC电路造成的。其实这个危害是很大的，对于LED应用来说，LED光效会偏低，而且容易光衰。原本350mA的LED，实际流过ＬＥＤ峰值电流可能要到600~700mA,而在这期间,LED光效变差，热量加大。闪烁的光对人眼健康也有一定的影响。理想状态下，LED电流应该是要一条直线才是正确的。当然如果需要高PFC 可以考虑做两级,前级用单极PFC做一恒压，后面用合适的DC-CC器件将一个不稳定的电压转换成恒定的电流，这样的产品才能不辱LED做照明的使命。

       附注：

       (1) 视丘脑包含一个名为外侧膝状体的组织，在以猫为代表的动物实验中，100-120Hz的亮度变化引起了该组织内部细胞的连锁灼伤，膝状体通过短神经束与上丘脑链接，起到控制人眼球运动的作用。

       (2) 外侧膝状体损害：临床上常伴有一定的颅脑症状及体征，眼部表现主要是视力下降、视野缺损及发热、抽搐、血象改变等。

       (3) 在两栖纲、爬行纲、哺乳类中的啮齿目和鸟纲动物中，*上腺酮具有调节应激反应、免疫反应的功能。研究证明，在环境性惊恐记忆的重现中，*上腺酮能损伤记忆。