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!
- 可见频闪
人眼对频闪的敏感加权函数
- 频闪效应
频闪效应示意
频闪效应带来的机器运转错觉
- 幻影现象
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。
调光LED灯具的闪烁波形
三、有关频闪评价标准
目前,国际上已有多个标准化研究小组都对频闪课题展开了深入的研究,并且已经或者正在发布标准或者技术规范,主要包括以下几类:
- 能源之星和IEEE
2015年发布的IEEE 文件中,将频闪风险分为几个等级,如下图所示,绿色面积覆盖的是无风险的等级,而黄色区域则是低风险类,超过黄色部分是不能被接受的。
低风险(黄色区域)和无察觉等级(绿色以下区域)示意图
- 加州法规
- IEC 标准
Pst的计算过程示意图
- CIE 技术委员会
东南大学研究出的频闪效应的敏感度曲线
- ASSIST推荐方法
对于可见频闪,LRC定义了自己的频闪感知调制值Mp,它和IEC 的方法有类同之处。而对于频闪效应,LRC也类似于IEEE,按照风险等级给出了下图的指导。
ASSIST给出的频闪效应可接受范围图
- 各标准的比较
此外,美国能源部(DOE)还专门组织了对频闪评估进行普及介绍的网络直播。
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