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LED 照明燈具的頻閃特性與測量方法
基于LED的照明產(chǎn)品，具有許多優(yōu)良的照明特性，同時(shí)也有許多問題需要進(jìn)一步的研究，其中的頻閃特性就是很重要的一個(gè)方面。?
一、什么是燈具的頻閃 （Flicker)
?燈具或光源的頻閃，是指光輸出的波動(dòng)特性，指光源在交流或脈沖直流電源的驅(qū)動(dòng)下, 隨著電流幅值的周期性變化，光通量、照度或亮度發(fā)生相應(yīng)的變化。也即光的強(qiáng)度隨著時(shí)間變化的特性。英文中經(jīng)常用Flicker 表示。
?二、頻閃對(duì)照明品質(zhì)的影響
?頻閃表示光強(qiáng)隨著時(shí)間的變化特性，這種變化主要有兩個(gè)方面，一是變化的周期特性，即頻率，表示變化的快慢；另一個(gè)是變化的幅度大小，即振幅大小。頻率和振幅大小對(duì)人體有不同程度的影響。例如長時(shí)間在低頻閃爍的燈光?(如電感鎮(zhèn)流熒光燈)下工作或生活會(huì)產(chǎn)生視覺疲勞甚至是頭痛等癥狀
?在IEEE Standard P1789 的報(bào)告指出，人眼可辨識(shí)70Hz以下的頻閃，人體生理上對(duì)這樣的低頻閃爍可能會(huì)有頭疼、眼花、心神不安，或引發(fā)癲癇等反應(yīng)。而對(duì)高于70Hz的頻閃，雖然無法感知，但也并非沒有影響，可引發(fā)頭疼、視覺疲勞，長期使用可引起視力下降，甚至心跳加快等反應(yīng)。
?研究顯示，只有在高于160Hz，甚至200Hz以上時(shí)，才對(duì)人體無害。振幅大小對(duì)人體的影響，則會(huì)隨著頻閃頻率的高低引發(fā)不同的不同的生理反應(yīng)。
?在某些特殊的照明場合，不同的頻閃特性會(huì)有特殊的要求，例如需要特殊曝光的場合，例如攝影，頻閃會(huì)導(dǎo)致攝像品質(zhì)的下降。
三、如何表征頻閃特性？
?如上所述的頻閃對(duì)照明品質(zhì)的重要意義，國內(nèi)外相關(guān)組織有許多相關(guān)的研究，對(duì)其進(jìn)行深入研究，并使之規(guī)范化。如美國Energy Star,IEC、ANSI、CIE等組織均有相關(guān)的規(guī)范。
?通常，這些規(guī)范主要針對(duì)兩個(gè)方面對(duì)頻閃進(jìn)行定義
? ? ? ? ? ?如前所述，雖然有許多研究認(rèn)為需要160Hz以上才可對(duì)人體無危害，但是并沒有定論。有時(shí)也根據(jù)相關(guān)的電力諧波特性進(jìn)行定義。
ANSI/ IES定義了兩個(gè)參數(shù)，Percent Flicker（頻閃百分比） 和 Flicker Index（頻閃系數(shù)），由下圖可見，Percent Flicker通過閃爍波形的峰值和谷值進(jìn)行定義，F(xiàn)licker Index則以平均值將能量區(qū)分成Area1和Area2，通過積分得到波形的能量值進(jìn)行定義。
?也有通過波動(dòng)深度 (Fluctuationdepth)?、以及調(diào)制深度(Modulationdepth)進(jìn)行表征的
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四、LED的頻閃特性
?由于LED具有非?？斓捻憫?yīng)時(shí)間，因此在一定的條件下，LED的頻閃特性主要是由于驅(qū)動(dòng)電源的特性決定。而傳統(tǒng)光源由于響應(yīng)速度慢（上升、下降時(shí)間長），發(fā)光具有很大延后性，因此對(duì)電流的抖動(dòng)不敏感。因此LED光源的頻閃問題比傳統(tǒng)的光源要更加突出、嚴(yán)重，需要給與必要的關(guān)注。
五、如何測量光源的頻閃特性
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如上對(duì)頻閃的表征參數(shù)定義，進(jìn)行頻閃測量時(shí)需要滿足以下條件：
1）使用的光電轉(zhuǎn)換探測器，必須有很快的響應(yīng)速度，可以快速取樣
2）探測器必須能夠模擬人眼對(duì)光的感應(yīng)曲線，即明視函數(shù)曲線，可同時(shí)進(jìn)行照度或亮度測量
3）具備軟件計(jì)算功能
六、測試儀器
- CR 110 閃爍測試專用光度計(jì)
- OL 730D + 光度探頭
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解決方案
