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LED照明产品频闪现象解析
近年来,随着生活水平的不断提高,人们对工作、生活的光环境要求也越来越高,尤其是室内灯具存在频闪的问题,越来越受到大家的关注。那么,究竟什么是灯具频闪,频闪对人体有何危害,鉴别频闪的误区,怎样解决灯具频闪问题呢?

  频闪因何而来?

  频闪是指电光源光通量波动的深度,光通量波动深度越大,频闪越严重。电光源光通量波动深度的大小,与电光源的技术品质有直接关系。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。

  频闪对人体有何潜在危害?

  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、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组织,该组织起到控制眼球的作用。

  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。

  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。

  手机拍照鉴别频闪的方法靠谱吗?

  随着LED照明的逐渐发展,越来越多的人会习惯性的拿手机对着LED灯具进行拍摄,通过观察有无频闪而确定该灯具是否对人眼睛有伤害,这种做法是不完全正确的。

  LED灯具是直流电源供电,其光源发出的光也将是直流形式的,但是,其输入供电电源的仍然是交流形式的,很难完全避免交流纹波通过LED光源,所以会存在LED灯具用数码相机拍摄的时候存在闪烁。

  克服频闪,目前有无良策?

  目前,越来越普遍使用的LED照明灯具若采用恒定直流供电,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。目前,LED电源单纯来讲满足无频闪的要求也是可以做到,大致有以下三种方式:

  1、加大输出电解电容。此方案从理论上讲可以采用电解电容吸收部分交流纹波,但是实际经验告诉我们:当纹波控制在一定范围之内以后(10%),很难再进一步降低,除非将电解电容不计成本的加多,也不能从根本上完全消除。

  2、采用填谷式被动PFC方案。此方案也是最主流的一种处理方式。采用两个大的电容以及三个二极管进行功率因素校正,因为在整流桥后面有大的电解电容,所以将交流纹波吸收,通过电感或者变压器到次级部分的电流为直流电。但填谷式方案也存在一些问题,输出40V以上无法做成90-265V全电压输入,填谷电路输出电压谷值只有电解滤波电路谷值的一半,填谷式的整流方式整流后输出电压比普通整流后的输出电压低不少,有可能采用填谷式后在低压输入的是带载不足。再者,无论隔离式还是非隔离式填谷式方案,谐波测试根本无法通过。

  3、采用双级方案。在现有隔离电源的基础上后面再加一级DCtoDC,就能够完全消除交流纹波的影响。电性参数也能完全达到认证标准。但此方案在成本上有一定增加,需要加多一个电源管理芯片以及部分外围电路。

  综上所述,填谷式方案固然能够解决LED灯具的频闪问题,但存在输出电压超过40V时不能做成全电压输入,但成本相对比两级方案便宜,对于无频闪有严格要求,输出电压超过40V时不要求全电压输入的可以考虑选择此种无频闪电源解决方案。而对于无频闪及其它方面均有较高要求的客户,则可以选择双级方案。

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