بهره وری انرژی، دوام و سازگاری دیود نوری{0}}چراغ های (LED)بخش روشنایی را کاملا متحول کرده است. با این حال، نگرانیها در مورد اثرات بهداشتی احتمالی الایدیها به دلیل جایگزینی لامپهای رشتهای و فلورسنت معمولی ظاهر شده است. سوسو زدن-تغییر ناگهانی و مکرر در خروجی نور{3}}یک مشکل مهم است. سوسو زدن LED منحصر به آنها نیست، اما در برخی شرایط، نحوه ساخت و عملکرد آنها ممکن است آن را بدتر کند. این مقاله پیامدهای منفی سوسو زدن در نور LED، نحوه اندازهگیری و چگونگی کاهش اثرات منفی آن را بررسی میکند.
درک سوسو روشنایی LED
فلیکر: چیه؟
اصطلاح "سوسو زدن" تغییر تدریجی در شدت نور را توصیف می کند. این ناشی از تغییر سریع جریان الکتریکی است که دیود را در LED ها تغذیه می کند. LED ها نسبتاً آنی روشن و خاموش می شوند که در صورت عدم کنترل، سوسو زدن بیشتر قابل توجه است. این برخلاف لامپ های رشته ای است که گرما را نگه می دارند و بین چرخه ها می درخشند.
انواع سوسو زدن
لرزش قابل مشاهده: تغییراتی که با چشم غیرمسلح قابل رویت هستند، معمولاً در فرکانس های کمتر از 80 هرتز رخ می دهند.
مدولاسیون فرکانس بالاتر- (بیش از 80 هرتز) که ممکن است بر سلامت تأثیر بگذارد، حتی اگر غیرقابل توجه باشد، به عنوان "سوسو زدن نامرئی" شناخته می شود.
دلایل سوسو زدن LED
مشکلات منبع تغذیه: تبدیل ناکارآمد جریان متناوب (AC) به جریان مستقیم (DC) توسط درایورهای LED ارزان ممکن است منجر به نوسانات باقیمانده شود.
تکنیکهای کمنور کردن: یکی از روشهای محبوب کاهش نور، مدولاسیون عرض پالس (PWM) است که به سرعت LEDها را روشن و خاموش میکند و سوسو ایجاد میکند.
طراحی مدار: قطعات ناسازگار یا مدارهای بد ساخته شده می توانند تغییرات را بارزتر کنند.
اثرات فلیکر LED بر سلامتی
سوسو زدن بر سلامتی از راه هایی که روانی و فیزیولوژیکی هستند تأثیر می گذارد. فرکانس، شدت، مدت قرار گرفتن در معرض و حساسیت شخصی برخی از متغیرهایی هستند که بر شدت تأثیر می گذارند.
1. فشار چشم و ناراحتی بینایی
مردمک و سلول های شبکیه چشم باید به طور مداوم به دلیل سوسو زدن تطبیق پیدا کنند که باعث می شود:
علائم آستنوپی شامل تاری دید، خشکی چشم و مشکل در تمرکز است.
سردرد و میگرن: در زیر نور چشمک زن، افراد حساس-به خصوص کسانی که از میگرن رنج می برند{1}}قسمت های بیشتری را گزارش می کنند.
2. تاثیر بر اعصاب
سوسو زدن بین 3 تا 70 هرتز می تواند در 1 نفر از 4000 نفر مبتلا به صرع حساس به نور باعث تشنج شود.
عملکرد شناختی: تحقیقات نشان می دهد که سوسو زدن با کاهش تمرکز و اشتباهات بیشتر در کار مرتبط است. طبق تحقیقات انجام شده توسط Lighting Research & Technology در سال 2019، شرکت کنندگان در هنگام سوسو زدن در 100 هرتز 23 درصد بیشتر اشتباه کردند.
3. اختلال در ریتم شبانه روزی
تولید ملاتونین توسط نور تنظیم می شود. حتی در فرکانسهای بالا، سوسو زدن میتواند این فرآیند را مختل کند که میتواند منجر به موارد زیر شود:
اختلالات خواب شامل کاهش کیفیت خواب و تاخیر در شروع خواب به دلیل سطح سرکوب شده ملاتونین است.
اختلالات خلقی: اختلال عاطفی فصلی و افسردگی با اختلالات مزمن شبانه روزی همراه است.
4. خطرات گسترده
شرایط مزمن ممکن است با قرار گرفتن در معرض طولانی مدت تشدید شود:
بر اساس تحقیقات روی حیوانات، سوسو زدن با فرکانس بالا ممکن است انحطاط شبکیه را تسریع کند.
سردردهای مزمن: سردردهای مداوم در میان کارکنان اداری که در معرض آن قرار دارند، شایع تر استLED های چشمک زن.
معیارها و ابزارهای فلیکر
مهندسان روشنایی از ابزارهای تخصصی و اندازهگیریهای کمی برای ارزیابی سوسو زدن استفاده میکنند:
1. معیارهای مهم
فرمول درصد سوسو زدن (Amax−Amin) (Amax+Amin)×100% است.
(Amax+Amin)(Amax−Amin)×100%=درصد سوسو زدن
که در آن بیشترین و حداقل خروجی نور با Amax و Amin نشان داده می شود. سوسو زدن بدتر با درصدهای بالاتر نشان داده می شود.
شاخص فلیکر نسبت نور خروجی را که بالاتر یا کمتر از حد معمول است محاسبه می کند. از 0 (بدون سوسو زدن) تا 1 (سوسو زدن شدید)، مقادیر متفاوت است.
یک عامل کلیدی در ارزیابی ادراک فراوانی است. اگرچه سوسو زدن بالای 200 هرتز اغلب غیر قابل تشخیص است، اما ممکن است اثرات فیزیولوژیکی داشته باشد.
2. ابزار اندازه گیری
فلیکر متر ابزارهای دستی هستند که فرکانس و درصد سوسو زدن را اندازه گیری می کنند، مانند PRC LMK-5.
شکل موج های نور را می توان با استفاده از اسیلوسکوپ مشاهده کرد، اما آنها به یک آشکارساز نوری نیاز دارند.
برنامههای کاربردی برای گوشیهای هوشمند: «Flicker Tester» و سایر ابزارهای اولیه، ارزیابیهای آسان و در عین حال نادقیق را ارائه میدهند.
3. دستورالعمل ها و استانداردها
IEEE 1789-2015: برای برنامههای کم خطر، سوسو زدن باید زیر 8٪ در 90 هرتز یا 3٪ در 1200 هرتز نگه داشته شود.
ENERGY STAR: نیاز دارد که محصولات LED دارای فرکانس حداقل 120 هرتز و سوسو زدن بیش از 30٪ باشند.
کاهش سوسو زدن روشنایی LED
1. طراحی و راه حل های مهندسی
درایورهای با کیفیت-بالا: برای خروجی ثابت، به جای PWM از درایورهای جریان ثابت (CCD) استفاده کنید.
یکسوکنندههای موج کامل با تبدیل AC به DC صاف، موجهای باقیمانده را کاهش میدهند.
PWM و کم نور آنالوگ در کم نور هیبریدی برای کاهش سوسو زدن در سطوح نور کم استفاده می شود.
2. استانداردهای صنعت و نظارتی
IEC TR 61547-1: استانداردهای ایمنی را برای دستگاه های روشنایی ایجاد می کند.
عنوان 24 کالیفرنیا: به ساختارهای تجاری نیاز دارد که کمتر یا مساوی 30 درصد سوسو داشته باشند.
3. دانش مصرف کنندگان
گواهینامه ها: انطباق با IEEE 1789 یا علامت های "فلیکر-رایگان" را بررسی کنید.
از LED های ارزان قیمت دوری کنید زیرا آنها اغلب کیفیت راننده را به خطر می اندازند.
قبل از خرید تست کنید: فلکر را در فروشگاهها با برنامههای تلفن هوشمند بررسی کنید.
4. تحولات آتی
LED های تطبیقی در سیستم های روشنایی هوشمند خروجی خود را با توجه به محیط اطراف تغییر می دهند.
فلیکر-تحقیق درایور رایگان: هدف فناوریهای نوظهور رهایی از سوسو زدن بدون به خطر انداختن اثربخشی است.
هر چندروشنایی LEDدارای مزایای بسیاری است، سوسو زدن هنوز یک مسئله جدی با خطرات واقعی سلامتی است. خطرات، که از-تحریک کوتاه مدت چشم تا-درازمدت اثرات عصبی و شبانه روزی متغیر است، ضرورت وجود دستورالعمل های دقیق اندازه گیری و تکنیک های کاهش را برجسته می کند. بخش روشنایی میتواند تضمین کند که LEDها به عنوان یک گزینه ایمن و سازگار با محیطزیست با تأکید بر اجزای{4}}کیفیت بالا، پیروی از مقررات و تشویق آموزش به مشتریان، به وعده خود عمل میکنند. با پیشرفت تحقیقات، سوسو زدن بیشتر کاهش می یابد و از سلامت انسان و پیشرفت فناوری محافظت می کند.
