如何解决LED灯的闪烁问题?(什么是LED灯闪烁)

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什么是LED灯闪烁

闪烁是由于频率而发生的一种光不稳定性。光源闪烁现象是指光源发出的光会随时间快速重复变化,使光源跳动且不稳定。研究表明,光源闪烁与偏头痛,头痛,自闭症,视觉疲劳和不适等神经系统疾病密切相关。在严重的情况下,它可能导致人眼错觉并导致事故。

闪烁会造成什么危害

1.可能导致脑细胞损伤

一些研究人员说,通过观察脑电图,可以发现即使环境中的闪烁光太快而难以察觉,生物体的视网膜仍可以分辨并响应频率为100-160 Hz的光,或者甚至高达200 Hz。在以猫为代表的动物实验中,100-120Hz的光引起了脑细胞的灼伤。燃烧的细胞属于外侧膝状体的组织,该组织控制眼球。

2.可能会影响阅读和视力

研究表明,荧光灯和CRT显示屏的亮度闪烁会影响阅读文本时人们的眼球运动轨迹。此外,一些健康检查报告还发现视力障碍是由荧光灯闪烁引起的。

3.可能诱发偏头痛

实验发现,频率为100 Hz的荧光灯闪烁可能导致上班族头痛的发生率增加一倍。当然,这种影响通常被认为是特例,仅在特殊人群中发生。

4.降低工作效率并造成工伤

在轻工业,食品,印刷,电子,纺织和其他工业中,直管荧光灯通常用于照明领域,例如流水线。闪烁引起的视觉疲劳和偏头痛会导致定位困难和生产效率低下;在机械行业中,例如起重机操作员,由闪烁引起的视觉疲劳会引起定位困难,操作错误,甚至引起事故;当运动物体的速度是光源闪烁频率的倍数时,将产生运动物体的运动状态。错误的视觉会周期性地在三种状态下重复出现:静止,倒转和运动缓慢,这很可能导致工业事故。

5.光敏性癫痫或闪光诱发的癫痫

现有研究数据和行业专家指出,光敏性癫痫确实存在。Bittencourt和Fisher等。Bittencourt于2004年和2005年提出光敏性癫痫的理论。Bittencourt指出,光敏性癫痫在整个人群中的发病率非常低,年发病率约为0.001%,而青少年的发病率约为0.006%。癫痫患者患这种疾病的可能性高达10%。

费舍尔(Fisher)测量了人体对光刺激的异常脑电波,发现在5至24岁的人群中,光敏性癫痫的发病率约为0.01%-0.025%。当癫痫患者受到闪光灯光源的刺激时,其发生率为2%至14%。引起快速癫痫症状的机会。美国癫痫工作基金会指出,影响光敏性癫痫症状的主要因素包括闪烁频率,光强度,调制深度,光谱成分以及一些与视觉神经系统有关的因素。

6.闪烁引起的视力持久

Bullough等。通过使用一系列波形和频率来研究固态光源的闪烁效果,发现驱动器的调制深度,频率,占空比和波形会影响闪烁效果的可见性。

同时,行业专家也同意,闪烁效应的主要危害在于,这种视觉伪影会引起一系列问题。SafetyatWork提到,尽管有些人眼无法识别的灯光会闪烁,但它们会使视场快速旋转。机器看上去很慢或静止不动,非常危险,很容易引起事故。

如何解决LED灯的闪烁问题?(什么是LED灯闪烁)

闪烁的原因

如果没有适合灯驱动器的电子电路,例如镇流器,驱动器或电源,则光源会产生闪烁。输出光通量的波动越大,闪烁越严重。

光源闪烁本质上是由光源发出的光显示出一定的频率和周期随时间变化,并且在不同的亮度和颜色之间随时间变化。如果灯泡的驱动器没有合适的电子电路(例如镇流器,驱动器或电源),则光源将产生闪烁。输出光通量的波动越大,闪烁越严重。

闪烁的技​术机制不仅包括电源,还包括电光源的技术性能和不合理的照明设计。对于许多照明设备,光源的工作电流必须随输入电压的波动而波动,这直接导致光输出的波动而产生闪烁。

以白炽灯为例,由50Hz交流电源驱动,负半周与正半周叠加后的闪烁频率为100Hz。使用感应镇流器的气体放电灯,其输出光频率也会随着电源频率的波动而波动。另外,供电网的瞬时波动范围在10%和20%之间,这加深了照明设备的光波动。

闪烁指数通常用于描述光源的闪烁度,综合闪烁率和其他两个变量:光波形和占空比。其中,闪烁比等于切换周期中最大光输出与最小光输出之差除以最大光输出与最小光输出之和,闪烁指数等于光通量。超过开关周期的平均光输出除以总光输出。闪烁率和闪烁指数越低,则光源闪烁或引起闪烁效果的可能性就越小。

对于LED灯,从理论上讲,LED灯本身不会产生闪烁,是否存在闪烁取决于LED驱动电路。由于驱动器种类繁多,每种LED产品的闪烁性能都不同。特别是,为了节省成本,一些制造商使用更简单的驱动器芯片,这将导致更大的闪烁问题。

此外,许多LED灯使用焊接有灯珠的PCB板,这需要高驱动功率。诸如硬件质量问题之类的任何小错误都可能导致死珠,闪烁和浅色不均。,甚至一点也不亮。

光源类型

闪烁率

闪烁指数

白炽灯

6.3

0.02

T12日光灯管

28.4

0.07

螺旋管紧凑型荧光灯

7.7

0.02

双U紧凑型荧光灯(电感镇流器)

37

0.11

双U紧凑型荧光灯(电子镇流器)

1.8

0

MH

52

0.16

高压钠灯

95

0.3

直流LED

2.8

0.16

严重闪烁的LED

99

0.3

如何解决LED灯的闪烁问题

  1. LED灯珠与LED驱动电源不匹配。如果灯珠芯片功率不足,将导致光源闪烁。如果电流过高,灯珠将打开和关闭。电线或铜线断裂,导致灯珠不亮。
  2. 增加输出电解电容。
  3. 驱动器具有过热保护功能,但灯泡材料的散热性能不能满足要求,驱动器的过热保护功能在开始工作时会闪烁消失。
  4. 采用两级方案(AC / DC,DC / DC)第一种方案是“增加输出电解电容器”。从理论上讲,该方案可以使用电解电容器吸收一部分交流纹波,但是实际经验告诉我们,如果将纹波控制在一定范围内(10%),除非增加电解电容器,否则很难进一步减小它。无论成本如何,都无法从根本上消除它。第二种方法是“使用填充谷值的无源PFC解决方案”,这也是最主流的处理方法。非隔离解决方案通常在上海景丰明远或上海占空比解决方案中使用。隔离方案可以采用核心链路或IWATT(最早的方案,已基本消除)。两个大电容器和三个二极管用于功率因数校正。
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