Eficiența energetică, durabilitatea și adaptabilitatea diodei-emițătoare de luminălumini (LED).au transformat complet sectorul iluminatului. Cu toate acestea, au apărut îngrijorări cu privire la posibilele efecte asupra sănătății ale LED-urilor, deoarece înlocuiesc lămpile convenționale cu incandescență și fluorescentă. Pâlpâirea-o variație bruscă și recurentă a ieșirii luminii-este o problemă importantă. Pâlpâirea LED-urilor nu este exclusiv pentru ei, dar în unele situații, modul în care sunt realizate și funcționarea ar putea înrăutăți situația. Acest articol examinează implicațiile negative asupra sănătății ale pâlpâirii în iluminarea cu LED-uri, modul în care este măsurată și cum să-și diminueze efectele negative.
Înțelegerea pâlpâirii iluminatului LED
Flicker: Ce este?
Termenul „pâlpâire” descrie schimbarea treptată a intensității luminii. Rezultă din comutarea rapidă a curentului electric care alimentează dioda din LED-uri. LED-urile se aprind și se sting relativ instantaneu, ceea ce face pâlpâirea mai vizibilă dacă nu este controlată. Acest lucru este în contrast cu luminile incandescente, care rețin căldura și strălucesc între cicluri.
Tipuri de pâlpâire
Pâlpâire vizibilă: variații care sunt vizibile cu ochiul liber, care apar de obicei la frecvențe mai mici de 80 Hz.
Modulația de frecvență-mai mare (peste 80 Hz) care poate avea un impact asupra sănătății chiar dacă este inobservabilă este cunoscută sub numele de „pâlpâire invizibil”.
Motivele pâlpâirii LED-urilor
Probleme cu sursa de alimentare: conversia ineficientă a curentului alternativ (AC) în curent continuu (DC) de către driverele LED ieftine poate duce la oscilații reziduale.
Tehnici de reglare a luminii: o tehnică populară de reglare a luminii, modularea lățimii de impuls-(PWM), pornește și stinge rapid LED-urile, creând pâlpâirea.
Proiectarea circuitelor: părțile incompatibile sau circuitele prost construite pot face variațiile mai pronunțate.
Efectele pâlpâirii LED-urilor asupra sănătății
Pâlpâirea afectează sănătatea în moduri atât psihologice, cât și fiziologice. Frecvența, intensitatea, durata expunerii și sensibilitatea personală sunt câteva dintre variabilele care afectează severitatea.
1. Oboseala ochilor și suferință vizuală
Pupila și celulele retiniene ale ochiului trebuie să se adapteze continuu din cauza pâlpâirii, care provoacă:
Simptomele astenopiei includ vederea încețoșată, ochi uscați și probleme de concentrare.
Dureri de cap și migrene: sub lumină intermitentă, persoanele sensibile-în special cei care suferă de migrene-raportează mai multe episoade.
2. Impact asupra nervilor
Pâlpâirea între 3 și 70 Hz poate provoca convulsii la 1 din 4.000 de persoane cu epilepsie fotosensibilă.
Performanța cognitivă: Cercetările indică faptul că pâlpâirea este asociată cu o concentrare scăzută și cu mai multe greșeli în sarcină. Conform unei cercetări din 2019 realizată de Lighting Research & Technology, participanții au făcut cu 23% mai multe greșeli în timp ce pâlpâiau la 100 Hz.
3. Perturbarea ritmului circadian
Generarea de melatonină este reglată de lumină. Chiar și la frecvențe înalte, pâlpâirea poate obstrucționa acest proces, ceea ce ar putea duce la:
Tulburările de somn includ scăderea calității somnului și apariția întârziată a somnului din cauza nivelurilor suprimate de melatonina.
Tulburări de dispoziție: tulburările afective sezoniere și depresia sunt asociate cu tulburări circadiene cronice.
4. Pericole extinse
Condițiile cronice pot fi agravate de expunerea prelungită:
Pâlpâirea-de înaltă frecvență poate grăbi degenerarea retinei, conform cercetărilor efectuate pe animale.
Dureri de cap cronice: durerile de cap persistente sunt mai frecvente în rândul lucrătorilor de birou expușiLED-uri intermitente.
Măsuri și instrumente de flicker
Inginerii de iluminat folosesc instrumente specializate și măsurători cantitative pentru a evalua pâlpâirea:
1. Valori importante
Formula pentru pâlpâirea procentuală este (Amax−Amin)(Amax+Amin)×100%.
(Amax+Amin)(Amax−Amin)×100%=pâlpâire procentuală
unde cele mai mari și minime ieșiri de lumină sunt notate cu Amax și Amin. Pâlpâirea mai slabă este indicată de procente mai mari.
Flicker Index calculează proporția de ieșire a luminii care este peste sau sub normal. De la 0 (fără pâlpâire) la 1 (pâlpâire extremă), valorile variază.
Un factor cheie în evaluarea perceptibilității este frecvența. Deși în mare parte nedetectabile, pâlpâirea peste 200 Hz poate avea totuși efecte fiziologice.
2. Instrumente de măsură
Contoarele de pâlpâire sunt instrumente portabile care măsoară frecvența și procentul de pâlpâire, cum ar fi PRC LMK-5.
Formele de undă ale luminii pot fi văzute cu ajutorul osciloscoapelor, dar au nevoie de un fotodetector.
Aplicații pentru smartphone-uri: „Ficker Tester” și alte instrumente preliminare oferă evaluări ușor disponibile, dar imprecise.
3. Orientări și standarde
IEEE 1789-2015: pentru aplicațiile cu risc scăzut, pâlpâirea trebuie menținută sub 8% la 90 Hz sau 3% la 1.200 Hz.
ENERGY STAR: Cere ca produsele LED să aibă o frecvență de cel puțin 120 Hz și un pâlpâire de cel mult 30%.
Atenuarea pâlpâirii iluminatului cu LED
1. Soluții de proiectare și inginerie
Drivere de-înaltă calitate: pentru o ieșire constantă, utilizați drivere de curent constant (CCD) în loc de PWM.
Redresoarele cu-undă completă reduc ondulația reziduală prin conversia AC în DC uniform.
Dimmerarea PWM și analogică sunt utilizate în reglarea hibridă pentru a reduce pâlpâirea la niveluri scăzute de lumină.
2. Standarde industriale și de reglementare
IEC TR 61547-1: Stabilește standarde de imunitate pentru aparatele de iluminat.
California Titlul 24: Necesită ca structurile comerciale să aibă o pâlpâire mai mică sau egală cu 30%.
3. Cunoașterea consumatorilor
Certificari: verificați conformitatea cu IEEE 1789 sau marcajele „fără pâlpâire-”.
Evitați LED-urile ieftine, deoarece acestea compromit frecvent calitatea driverului.
Testați înainte de cumpărare: verificați pâlpâirea în magazinele cu aplicații pentru smartphone.
4. Evoluții viitoare
LED-urile adaptive din sistemele de iluminat inteligent își modifică puterea în funcție de mediul înconjurător.
Flicker-Free Driver Research: Scopul tehnologiilor emergente este de a scăpa de pâlpâirea fără a compromite eficacitatea.
Chiar dacăIluminare LEDare multe avantaje, pâlpâirea este încă o problemă serioasă cu riscuri reale pentru sănătate. Pericolele, care variază de la-iritația ochilor pe termen scurt până la-impacturi neurologice și circadiene pe termen lung, evidențiază necesitatea unor ghiduri stricte de măsurare și tehnici de atenuare. Sectorul iluminatului poate garanta că LED-urile își respectă promisiunea ca opțiune sigură și ecologică, punând accent pe componente de înaltă-calitate, respectând reglementările și încurajând educația clienților. Flicker-ul va fi redus pe măsură ce cercetarea avansează, protejând atât sănătatea umană, cât și progresul tehnologic.
https://www.benweilight.com/lighting-tub-bec/led-t8-tub-lumină/t8-tub-led-light-no-flickering.html
