並沒有「無頻閃」的燈存在,除非不用交流電
初中物理就講啦,發電廠供應交流電,
所以除非你不用電池、不用變壓器,否則就照明燈具就避不開「頻閃」
交流電是什麼?
電流在一個周期內先增大,到峰值再降低,低到為0時換個方向繼續的供電方式;表徵在燈具上就是——燈具「亮暗、亮暗」兩個周期變化,可視為一個交流電周期;在交流電電流變化的過程中,燈具的光輸出也會隨之發生周期性改變。
就是說,但凡是燈具,通上交流電都會有「頻閃」!這是客觀存在的現象
照明燈具的「頻閃」,有人眼能識別的,也有人眼不能識別的。
當燈具明暗變化的速度足夠快,快到超過人眼識別的範圍,則看不到頻閃
人眼可識別的頻閃有無危害影響的頻閃,也有存在危害的頻閃
人眼不能識別的頻閃也是亦是如此
圖:娛樂場所閃爍的燈光
圖:工作場所的照明燈具不應出現頻閃
手機充電的提示燈,醫療車的警示燈等,屬於可識別頻閃燈具,對生物健康無危險影響
但有劣質燈具,看起來沒有頻閃,卻有可能存在光生物危害
這,才是所謂的「頻閃危害」
有道是「一切拋開劑量談危害的行為都是耍流氓」
評估燈具是否存在「頻閃危害」,需「定性」、「定量」的科學測試
如何為照明燈具頻閃「定性」?
IEEE Std 1786-2015對燈具頻閃的評估參數有兩個——
頻閃百分比(Percent flicker)、頻閃指數(Flicker index)
頻閃百分比(percent flicker)
也稱作:波動深度(FPF)、調製百分比、調製深度(MD)
其中頻閃百分比與波動深度(FPF)在國內比較常用。
圖:頻閃百分比的定義:在一個波動周期內,光輸出的最大值與
最小值的差與光輸出最大值與最小值的和之比,以百分比表示。
頻閃百分比,是評估照明燈具發生頻閃程度的參數
數值為0%~100%,數值越大,說明頻閃越嚴重
頻閃指數(Flicker index)
圖:一個周期內,平均光照線上的區域除以整個光輸出曲線的區域的值。
評估光波輸出的穩定程度
數值由0到1,值越大,燈具光輸出越不穩定,頻閃越嚴重
PNNL(太平洋西北國家實驗室)對燈具頻閃差異的研究,綜合頻閃指數與頻閃百分比兩個參數評估具頻閃性能。
圖:傳統光源與LED光源在同一範圍內頻閃差異。
圖中,更接近的圖片是左下角,頻閃最小;頻閃更嚴重,它更接近頂部。
然而在實際應用中,多數評估燈具頻閃只採用頻閃百分比(即波動深度)
國際上對燈具頻閃的評估標準大多參考IEEE Std1786 版本
定義頻閃危害的「量」
圖:IEEE對燈具頻閃百分比的低風險限值
IEEE Std1786-2015 對燈具頻閃百分比的低風險限值如圖,
燈具頻閃頻率低於90Hz時,頻閃百分比應低於頻閃頻率×0.025;
燈具頻閃頻率高於90Hz時,頻閃百分比應低於頻閃頻率×0.08。
IEEE很早提出頻閃百分比、頻閃指數的限值標準
不過國內對照明燈具頻閃關注仍是寥寥
現行GB/T31831《LED室內照明技術應用要求》參考了IEEEStd1786,對燈具無頻閃的限值規定如下:
圖:頻閃頻率是指單位時間內光重複的次數,單位為赫茲,Hz,符號為?。
即,照明燈具發光過程中,一秒內出現明暗變化的次數。
上述標準為不可察覺的頻閃百分比限值
即將執行的新規CQC1601-2016《視覺作業檯燈認證技術規範》中,對燈具頻閃限值則是直接參照IEEE
Std 1786-2015。即燈具頻閃百分比可在低風險範圍。即——
對照明燈具頻閃限值,國家標準有相關規定,但不做強制性要求。
在交流電50Hz頻率下,國內一般燈具頻閃頻率為100Hz,
則燈具頻閃百分比低於3.2%,是無頻閃危害的限值範圍;
當然,只要頻閃百分比在8%的低風險範圍內,燈具頻閃是屬於安全範圍。
若高於8%,該照明產品可視為不安全。
測頻閃百分比,請用專業測試儀器
有一個測燈具頻閃的說法
「開手機攝像頭,對著燈具光源觀察就能判斷該燈具是否存在頻閃」
是錯的!
是錯的!
是錯的!
依據有三
1. 前文提過,交流電下的照明燈具都存在頻閃,
2. 不同手機的攝像頭配置不同,對頻閃的識別性能不同
3. 僅是現象沒有數值,並不能確切判斷燈具頻閃性能的優劣
測試燈具頻閃百分比建議使用專業評測儀器
保證數據嚴謹、準確、客觀、科學
不以訛傳訛,不以偽科學禍害朋友圈,人人有責
寫在後面:
今年9月28號歐洲照明行業協會發布了題為《推薦使用正確方法評估閃爍和頻閃效應(Lighting
Europe recommends to use the correct metrics for flicker and stroboscopiceffect)》的新聞稿,表示在衡量頻閃和頻閃效應方面,採用頻閃百分比和頻閃指數不能客觀評估人眼感知效果,推薦使用IEC的 「短期閃爍嚴重度(short-term flicker)」和CIE的「頻閃效應可視方法(stroboscopic visibility measure,SVM)」兩個指標。」同時發表立場文件,「呼籲行業內使用正確的術語和量值描述閃爍和頻閃效應。」參考資料:
1. IEEE Std1786-2015《Recommended Practices for Modulating Current in High-Brightness LEDs
for Mitigating Health Risks to Viewers》2. Arch LED 2011《Exploring Flicker in SSL: What you might find, and how to deal with
it》
3. GB/T31831-2015 《LED室內照明應用技術要求》
4. CQC1601-2016《視覺作業檯燈認證技術規範》
5. 中國之光網——《LightingEurope發布評估閃爍及頻閃效應的立場文件》
部分圖片來源網路
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