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光源頻閃的來由科普及解決辦法

廣明源 ? 2018-01-24 10:00 ? 次閱讀

現在一說起買臺燈,大家關心的第一個問題就是:有頻閃么?

這個當然要歸功于央視的大力科普,讓人們紛紛重視到了光源頻閃對眼睛帶來的傷害。但是,頻閃是臺燈唯一重要的指標么?

頻閃,顧名思義,是一種由于頻率而發生的閃爍。光源頻閃現象就是指光源發出的光隨時間呈快速、重復的變化,使得光源跳動和不穩定。

光源頻閃的來由科普及解決辦法

頻閃

這種跳動和不穩定按人體感受,分為可見閃爍和不可見閃爍。一般來說,人類可以覺察低于50Hz的燈光頻閃,也有人到100Hz才會注意到。近年來科學研究發現,大約3--70Hz的低頻閃可能會引起高敏人群的癲癇發作。

雖然頻率大于100Hz時,人眼就感受不到閃爍,但是介于100--500Hz之間的中度頻閃可能會導致頻閃效應的間接知覺,比如眼部肌肉的持續緊張(雖然人腦沒有主動意識到),引發頭疼、眼疲勞和身心疲倦,所以人們對于電光源的頻閃越來越關注。

那究竟有沒有完全無頻閃的電光源呢?

有。但是也沒有。

別覺得奇怪哈,因為任何事情都不是絕對的。尤其是復雜的日用環境。簡單點說:如果是絕對的直流電,那么目前市面上主流的電光源都可以做到完全無頻閃。但是這種絕對的直流電的環境,是人們日常生活里幾乎不存在的。

我國家用電為50Hz的交流電,這種50赫茲的頻率,就會導致電光源的頻閃。即使是白熾燈(鹵素燈),在交流電環境中也有頻閃,只是因為白熾燈(鹵素燈)有熱惰性,切斷電源直到下次通電時,燈絲上都還留有余熱可以發光。就像小時候關掉電源,但那一瞬間燈泡里的燈絲仍然有亮光,就是這個道理。只要交流電供電穩定,50Hz的頻率不足以讓白熾燈(鹵素燈)出現人體知覺能感知到的頻閃。

白熾燈泡

所以一說起臺燈,很多人都會首推白熾燈,覺得這種燈泡價格便宜,又沒有頻閃,是最合適的電光源??墒菃栴}在于:白熾燈已經在全世界范圍內遭到全面淘汰,貨源無法保證,加上白熾燈損耗率高、壽命短,使用的時候如果壞了,又買不到燈泡,那可不急死人么。

鹵素燈作為白熾燈的進階產品,是很多臺燈光源的賣點。但是鹵素燈浪費能源、耗電(為了孩子可以忽略),以及產品固有的少量紫外線(UV)和紅外線(IR)輻射需要考慮(請參看上一篇《白熾燈、鹵素燈、熒光燈、節能燈、LED燈,你分得清么?》),另外由于鹵素燈的燈泡結構,在照明高度、幅度等方面有天然弱勢,所以僅僅只對比頻閃就認為是最佳閱讀學習光源,是并不科學的。

熒光燈(CFL燈)和LED燈的發光原理不同于白熾燈(鹵素燈),對50Hz的交流電所產生的反應,要比白熾燈明顯太多。有時甚至會產生肉眼能感受到的頻閃,讓人非常不舒服。

怎么解決呢?

最完美的解決方法,是棄用交流電,改用直流電。但是這幾乎是很難做到的,因為除了臺燈還有頂燈、壁燈、射燈……沒有多少人家會大費周章不計代價地把家里的照明光源全部改為直流電。

燈具制造商想到的辦法是:改進電源。

20世紀90年代使用電感鎮流器的熒光燈因為頻閃遭到投訴,制造商通過把電感鎮流器改為電子鎮流器解決了這個問題。因為電子鎮流器驅動燈具的頻率超過20000Hz,遠遠超過了人體所能察覺的頻率,所以基本上使用電子鎮流器的CFL燈,可以忽略頻閃。

但是呢,事情總沒有完美:這種高頻燈的驅動電路會有30-50kHz的電磁信號。如果電子元件不過關、質量低劣,雖然能達到“無頻閃”(此處指人體察覺不到頻閃,以下同)的效果,卻有可能因為輻射等原因對身體造成影響。畢竟閱讀和學習所使用的臺燈,就放在桌子上,離孩子非常近,而且毫無遮攔。至于家里其他的照明光源,由于距離的原因,不會像臺燈這樣有影響。

至于LED燈,從發光理論上講,LED燈本身并不會產生頻閃,有無頻閃取決于LED驅動電路。由于驅動器千差萬別,每個LED產品的頻閃表現也不一樣。特別是有些廠家為了節約成本,使用了較為簡單的驅動芯片,就會存在較大的頻閃問題。

另外,很多LED燈使用錫焊有燈珠的PCB板,對驅動電源的要求很高,硬件上的質量問題等任何較小的錯誤,都有可能會導致死珠、頻閃、光色不均勻、甚至完全不亮。

光源頻閃的來由科普及解決辦法

如果電源以及其他電子元件質量低劣,其所導致的輻射,對身體也有可能會造成惡劣影響。所以LED燈是屬于“理論上很豐滿,實現起來很骨感”的典型,真正是“一分錢一分貨”。

綜上,在翻找了各種資料之后,我發現無論是白熾燈、鹵素燈,還是CFL燈、LED燈,在實際應用中,只要燈具質量過關(符合行業標準,有國家標準質量認證)、交流電供電系統穩定,都能做到“無頻閃”。所以,市面上動輒拿“無頻閃”做為最大賣點的“護眼燈”,更多的是順著大眾關注熱點的風向做噱頭,尤其是那些沒有色溫、顯色性等等所有重要指標而只是提到“無頻閃”的所謂護眼燈。這也是為什么我在最初分享購買護眼燈心得的時候,直接一筆帶過頻閃問題的原因。

關于頻閃,還需要補充說明一下:網上流行的“用手機照燈光判斷是否有頻閃”方法,并不絕對科學,因為很多情況下看到的頻閃都是拍頻而已——拍頻是頻率相近的二個波疊加后,會產生頻率等于原來二個頻率之差。這個新頻率就稱為拍頻。

因為手機不是專門為頻閃測試制造的,每家手機廠商采用的攝像頭采樣率和圖像處理程序不同,而測試頻閃對設備有一定的采樣率和帶寬的要求。用手機去看燈具,在不同的距離和不同的角度,都會在屏幕上呈現不同的效果。據說把手機鏡頭盡量靠近光源檢測會比較準確。另外,將拍攝模式換手動,或用定速攝像頭就不會有隨距離出現的頻閃。不過這兩種方法我都還沒有實踐過。

還有一個我沒有實踐過但據說很正確的方法,是把風扇對準光源,如果有頻閃,透過風扇看光源,風扇中的間隙和黑線會比較明顯;如果沒有頻閃,風扇看起來會很流暢、平滑、無間隙。有興趣的寶媽們可以試試。

值得再次提醒的是:在滿足了“無頻閃”需求的情況,相關聯的最需要注意的,就是配套電源、電子元件等等的質量問題,因為這涉及到燈具的輻射、使用壽命等。但是這一點,除非是業內人士,普通消費者很難去深入了解。我也沒有查到配件、電路等等方面的行業標準,真是遺憾。所以在這些方面,只能延續“一分錢一分貨”的簡單樸素原則,在正規廠家合格產品中,在能接受的價格區間里,在滿足所有條件(下面還列了些其他指標)之后,盡量找價格比較高的。

以上就是我對臺燈頻閃的一些學習心得。但其實,臺燈作為離孩子最近、集中使用時間最長的閱讀、學習用光源,在滿足“無頻閃”條件下,重要的指標還有:

色溫

照度

顯值

眩光

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原文標題:沒有頻閃的臺燈就是好臺燈嗎?

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