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科普丨LED燈具的“頻閃”小知識

發布日期:2021-05-19

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隨著LED照明技術的日益精進,LED燈具壽命得到延長,功耗也得以降低,極大的節約了能源,也贏得了廣大市場和消費者的青睞。但是LED照明燈具還有一個很大的問題沒有“徹底”解決,那就是頻閃。我們如何科學的面對它,這仍然是一個需要思考的問題!

頻閃圖片

01

什么是頻閃?

根據相關資料的釋義:


燈具的頻閃是指光源光通量波動的深度。光通量波動深度越大,頻閃越嚴重。電光源光通量的波動深度直接關系到電光源的技術質量。由于交流電源的使用,傳統燈具的亮度隨著交流電的周期性變化而變化。


而百度百科的解釋,頻閃就是在一個電器的屏幕里看另一種電器的屏幕,另一種電器的屏幕會有一條亮線從屏幕的底部推移到頂部,又從底部出現。這樣無窮下去,給我們的感覺就是圖像在閃爍。


但是,小編覺得上面的兩個解釋都太專業了,倒是知乎作者:Shrugged 給頻閃的定義比較通俗易懂一些:頻閃,有頻率的閃爍,光隨著時間快速、重復的變化就叫做頻閃,直接的感受就是圖像跳動、不穩定。

頻閃危害

大部分人可以明顯感知 50 或 60 Hz 以下的頻閃,當頻率達到一定程度,人眼會將閃爍的光看作連續源,這個頻率被稱作“臨界閃爍頻率”(CCF)。


CCF 因人而異,同一人在不同狀況下也會變化,但大多數人的 CCF 值不超過 100 Hz。不少人面對 50/60 Hz 以下的頻閃會感到很不舒服,部分人在 50-100 Hz之間依然不自在。


至于要多少HZ才能不受影響也是眾說紛紜,有說160 Hz、200 Hz的,也有說 500 Hz的,但業內基本上都認為達到千赫茲(KHz)影響就微乎其微了。

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02

頻閃對人體有潛在危害嗎?


答案是肯定的!


上個世紀90年代就有大量發現:光源頻閃與偏頭痛、頭痛、眼睛疲勞、視力模糊有密切關系。不要小看頻閃,LED燈的頻閃嚴重的話甚至讓人眼造成錯覺,包括轉動的機器、道路照明和汽車燈等,容易導致安全事故的發生。


在IEEE Standard P1789的報告指出,人眼可辨識70Hz以下的頻閃,人體生理上對這樣的低頻閃爍可能會有頭疼、眼花、心神不安,或引發癲癇等反應。


而對高于70Hz的頻閃,雖然無法感知,但也并非沒有影響,可引發頭疼、視覺疲勞,長期使用可引起視力下降,甚至心跳加快等反應。

頻閃對比

頻閃在日常生活中也處處存在,電視、手機、電腦等等,這些視頻設備為了適應人眼的需要,輸出圖像大多在15-60幅/秒,人在觀看視頻時,感受到的畫面變化屬于可視低頻閃爍,長時間盯著視頻,帶來負面問題是眼睛疲勞或可能誘發精神性疾病。


采取一些措施可以降低視頻設備的負面效應,例如:一定時間讓眼睛休息;保持相對距離;適當降低顯示屏的亮度;開燈看電視大幅降低畫面閃爍對人眼的刺激(本質上降低了視頻閃爍進入人眼的比值)。

03

燈具、光源頻閃的原因



愛克掛壁式泳池彩燈


LED燈頻閃是由光強度的變化形成的,通常分為兩種:一種是閃爍頻率在80Hz以下,才會被肉眼捕抓;另一種是閃爍頻率在80Hz以上,這種頻閃燈變化肉眼是看不到的。


絕大部分光源都有頻閃,只是程度有別。LED的頻閃,很大程度上不是LED芯片本身問題,而是源自驅動和調光部件,常見的頻閃原因是:


① 劣質的驅動部件,不能減少“從交流電轉為直流“從驅動部件到LED芯片”過程中產生的“電壓和電流的輸出波紋”。


② 劣質的調光部件,或是兼容性差,或是選用了低頻的 PWM 調光。


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04

如何消除和降低頻閃


LED燈具越來越普遍使用恒定的直流電源,雖然在理論上完全可能實現無頻閃的恒定照明,但是,事實證明,絕對意義上的無頻閃是不可能的,而中國行業標準對合格產品的頻閃要求是3125Hz。

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目前,LED電源若想滿足無頻閃的要求,大致有以下三種方法:


① 提高輸出電解電容:這個方法從理論上可以吸收部分交流紋波,但是有相關實驗表明,當紋波控制在一定范圍(10%)內時,很難再進一步降低,除非提高電解電容器的成本,即使這樣也很難完全消除。


② 采用雙級方案:即在現有隔離電源基礎上,再加入一級直流電源可以完全消除交流紋波的影響,電氣參數也會符合認證標準。但是,該方案的成本在一定程度上有所增加,并且需要添加一個功率管理芯片和一些外圍電路。


愛克不銹鋼掛壁式泳池燈


③ 采用谷填式被動PFC方案:這是目前主流的處理方式,由于整流橋后面有較大的電解電容,因此采用兩個大型電容器和三個二極管進行功率因數校正,從而吸收了交流紋波,從電感或變壓器到二次部分的電流是直流的。但在填谷方案中也存在一些問題。當輸出電壓超過40V時,山谷填充電路不能進行90-265V的全電壓輸入,山谷填充電路只有電解過濾電路山谷值的一半。填谷整流器的輸出電壓遠低于普通整流器。當輸入電壓較低時,填谷整流器可能無法進行90-265V全電壓輸入。此外,無論是孤立的還是非隔離的河谷填充方案,諧波測試都無法通過。


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05

面對頻閃,我們普通消費者怎么選擇?


1、看品牌。建議不要購買三證全無、價低質劣的LED產品,盡量選購正規品牌燈具和光源,看起都一樣的背后,是不一樣的標準與質量。低價低質的LED燈具產品經常會發生很多問題,甚至會發生LED燈漏水、短路、觸電、腐蝕等危害人身安全的可怕事故。


2、看質量。燈具作為普通消費者,我們無法從外觀上直接判斷燈具的光源和電源的優劣,但是從一些細節我們能推斷出一款燈具做工是否用心,相信好的燈具也是用心制造出來的。質量好的燈具結構件配合都很合理,無明顯大的不均勻縫隙,也沒有過多的不起作用的孔位,表面噴涂都很均勻,沒有明顯的黑點雜質等等。


AQUA愛克泳池燈部分精美案例實拍

3、看光效。好的燈具往往光色純正,光效均勻,質量差的燈具通常亮光效果不佳,光源條之間有明顯暗區。特別是有無頻閃,驅動里的紋波電流數據是頻閃風險的第一指示。如想獲得更多可靠信息以便做出一個明智決定,可查看整個燈具上的數據。


AQUA愛克泳池燈變色效果實拍


例如知名泳池設備品牌AQUA愛克旗下的泳池燈就可以做到各個LED亮度、色度的一致性,還可以同組燈光同步變色,燈體結構布局巧妙,密封性能十分優秀,防水防潮,就算直接浸入水中也可以安全運行。


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AQUA愛克一直嚴格把關產品質量,旗下泳池燈節能、環保、低功耗,相比市面上的普通水下燈節能80%;優質材料外殼,性能穩定,運行安全,使用壽命長;還有適用于ios和Android系統的WIFI燈組控制器;泳池燈配有燈組控制箱及遙控器,控制燈組可達3000WRGB同步模式,可遠距離遙控同組燈光同步變色,功能齊全,可廣泛用于泳池、溫泉、水上樂園、噴泉池等工程項目,為您帶來泳池照明舒適體驗。

06

結語


關于LED燈具頻閃的知識要點就先分析到這里,希望能幫到大家。由于不同的主體對文中相關內容的理解存在主觀差異性,如本文分析內容有不妥之處,敬請見諒!如您有任何疑惑之處,誠摯歡迎您致電AQUA愛克客服熱線020-32583997詳細咨詢,謝謝!

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