Energieffektiviteten, hållbarheten och anpassningsförmågan hos ljus-emitterande dioder(LED) lyserhar helt förändrat belysningssektorn. Oron för de möjliga hälsoeffekterna av lysdioder har dock dykt upp när de ersätter konventionella glödlampor och lysrör. Flimmer-en plötslig, återkommande variation i ljuseffekt-är ett viktigt problem. LED-flimmer är inte exklusivt för dem, men i vissa situationer kan sättet de tillverkas och fungerar förvärra det. Den här artikeln undersöker de negativa hälsoeffekterna av flimmer i LED-belysning, hur det mäts och hur man kan minska dess negativa effekter.
Förstå LED-belysningsflimmer
Flimmer: Vad är det?
Termen "flimmer" beskriver den gradvisa förändringen i ljusintensitet. Det är resultatet av den snabba omkopplingen av den elektriska strömmen som driver dioden i lysdioder. Lysdioder tänds och släcks relativt omedelbart, vilket gör flimmer mer märkbart om det inte kontrolleras. Detta i motsats till glödlampor, som håller värme och glöd mellan cyklerna.
Flimmertyper
Synligt flimmer: Variationer som är synliga för blotta ögat, vanligtvis vid frekvenser lägre än 80 Hz.
Högre-frekvensmodulering (över 80 Hz) som kan påverka hälsan även om den inte märks kallas "osynligt flimmer".
Orsaker till LED-flimmer
Problem med strömförsörjningen: Ineffektiv omvandling av växelström (AC) till likström (DC) av billiga LED-drivrutiner kan resultera i kvarvarande svängningar.
Dimningstekniker: En populär dimningsteknik, puls-breddmodulering (PWM), slår snabbt på och släcker lysdioder och skapar flimmer.
Kretsdesign: Inkompatibla delar eller dåligt konstruerade kretsar kan göra variationer mer uttalade.
Effekter av LED-flimmer på hälsan
Flimmer påverkar hälsan på sätt som är både psykologiska och fysiologiska. Frekvens, intensitet, exponeringslängd och personlig känslighet är några av de variabler som påverkar svårighetsgraden.
1. Ögonbelastning och synbesvär
Ögats pupill och retinala celler måste kontinuerligt anpassa sig på grund av flimmer, vilket orsakar:
Symtomen på astenopi inkluderar disig syn, torra ögon och problem med att fokusera.
Huvudvärk och migrän: Under blinkande ljus rapporterar känsliga personer-särskilt de som lider av migrän-fler episoder.
2. Påverkan på nerverna
Flimmer mellan 3 och 70 Hz kan orsaka anfall hos 1 av 4 000 personer med ljuskänslig epilepsi.
Kognitiv prestation: Forskning visar att flimmer är förknippat med minskat fokus och fler uppgiftsmisstag. Enligt en undersökning från 2019 av Lighting Research & Technology gjorde deltagarna 23 % fler misstag medan de flimrade vid 100 Hz.
3. Störning av dygnsrytmen
Genereringen av melatonin regleras av ljus. Även vid höga frekvenser kan flimmer hindra denna process, vilket kan resultera i:
Sömnstörningar inkluderar minskad sömnkvalitet och försenad sömnstart på grund av undertryckta melatoninnivåer.
Humörstörningar: Säsongsbunden affektiv störning och depression är förknippade med kroniska dygnsstörningar.
4. Utökade faror
Kroniska tillstånd kan förvärras av långvarig exponering:
Hög-flimmer kan påskynda retinal degeneration, enligt forskning på djur.
Kronisk huvudvärk: Ihållande huvudvärk är vanligare bland kontorsanställda som utsätts förblinkande lysdioder.
Flimmermått och instrument
Ljusingenjörer använder specialiserade verktyg och kvantitativa mätningar för att utvärdera flimmer:
1. Viktiga mätvärden
Formeln för procent flimmer är (Amax−Amin)(Amax+Amin)×100 %.
(Amax+Amin)(Amax−Amin)×100 %=procent flimmer
där de högsta och lägsta ljuseffekterna betecknas med Amax och Amin. Sämre flimmer indikeras av högre procentsatser.
Flimmerindexet beräknar andelen ljuseffekt som är över eller under det normala. Från 0 (inget flimmer) till 1 (extremt flimmer) varierar värdena.
En nyckelfaktor för att bedöma förnimmbarheten är frekvensen. Även om det mestadels inte går att upptäcka, kan flimmer över 200 Hz ändå ha fysiologiska effekter.
2. Mätinstrument
Flimmermätare är handhållna instrument som mäter frekvens och flimmerprocent, såsom PRC LMK-5.
Ljusvågformer kan ses med hjälp av oscilloskop, men de behöver en fotodetektor.
Appar för smartphones: "Flicker Tester" och andra preliminära verktyg ger lättillgängliga men oprecisa utvärderingar.
3. Riktlinjer och standarder
IEEE 1789-2015: För lågriskapplikationer bör flimmer hållas under 8 % vid 90 Hz eller 3 % vid 1 200 Hz.
ENERGY STAR: Kräver att LED-produkter har en frekvens på minst 120 Hz och flimmer på högst 30 %.
LED-belysning flimmerreducering
1. Design och tekniska lösningar
Högkvalitativa-drivrutiner: Använd konstantströmsdrivrutiner (CCD) i stället för PWM för stabil uteffekt.
Helvågslikriktare minskar kvarvarande rippel genom att konvertera AC till jämn DC.
PWM och analog dimning används i hybriddimning för att minska flimmer vid låga ljusnivåer.
2. Industri och regulatoriska standarder
IEC TR 61547-1: Fastställer immunitetsstandarder för belysningsapparater.
Kaliforniens titel 24: Kräver att kommersiella strukturer har mindre än eller lika med 30 % flimmer.
3. Kunskap om konsumenterna
Certifieringar: Kontrollera efter IEEE 1789-kompatibilitet eller "flimmer-fritt"-märken.
Undvik billiga lysdioder eftersom de ofta kompromissar med förarkvaliteten.
Testa innan du köper: Kontrollera flimmer i butiker med smartphone-applikationer.
4. Kommande utvecklingar
Adaptiva lysdioder i smarta belysningssystem ändrar sin effekt efter den omgivande miljön.
Flimmer-Free Driver Research: Målet med framväxande teknologier är att bli av med flimmer utan att kompromissa med effektiviteten.
Även omLED-belysninghar många fördelar, flimmer är fortfarande ett allvarligt problem med verkliga hälsorisker. Riskerna, som sträcker sig från kortvarig-ögonirritation till långvarig-neurologisk och dygnsrytmpåverkan, framhäver nödvändigheten av strikta mätriktlinjer och begränsningstekniker. Belysningssektorn kan garantera att lysdioder lever upp till sitt löfte som ett säkert, miljövänligt alternativ genom att betona hög-kvalitetskomponenter, följa föreskrifter och uppmuntra kundutbildning. Flimmer kommer att minska ytterligare när forskningen går framåt, vilket skyddar både människors hälsa och tekniska framsteg.
https://www.benweilight.com/lighting-rör-lampa/led-t8-rör-light/t8-led-rör-light-no-flickering.html
