電光源頻閃效應(yīng)的危害性及改進(jìn)對(duì)策

1、電光源頻閃效應(yīng)的危害性及改進(jìn)對(duì)策 電光源在給人類帶來(lái)光明的同時(shí)，也由于電光源的頻閃給人類帶來(lái)了新的危害，即頻閃效應(yīng)。頻閃效應(yīng)指的是兩個(gè)概念，一是頻閃：即電光源光通量波動(dòng)的深度，波動(dòng)深度越大，頻閃深度越大。二是頻閃效應(yīng)：即電光源頻閃在人視覺(jué)上產(chǎn)生的負(fù)效應(yīng)。頻閃越嚴(yán)重，負(fù)效應(yīng)越大，危害越大。頻閃與頻閃效應(yīng)，跟電光源種類，及其技術(shù)性能具有直接的關(guān)系。不同種類與不同技術(shù)性能的電光源，其頻閃與頻閃效應(yīng)程度也不同。正確認(rèn)識(shí)電光源頻閃與頻閃效應(yīng)的危害性，科學(xué)把握改進(jìn)技術(shù)措施，對(duì)構(gòu)建明亮、舒適的綠色照明環(huán)境，具有科學(xué)的重要意義。一常用電光源的頻閃深度當(dāng)前，在生產(chǎn)領(lǐng)域、日常生活中，應(yīng)用最廣泛的電光源主要有白熾燈

2、、高壓汞（鈉）燈、直管型（電感式）日光燈?，F(xiàn)將上述幾種電光源的頻閃深度列表如下：白熾燈高壓汞(鈉)燈直管型日光燈(配電感鎮(zhèn)流器)頻閃深度50%65%55%頻閃頻率100hz100hz00hz由于電網(wǎng)電壓波動(dòng)影響，上表中的頻閃深度實(shí)際還會(huì)加大二頻閃效應(yīng)的危害性電光源的頻閃效應(yīng)，給人類生產(chǎn)、日常生活、身心健康造成了不可彌補(bǔ)的嚴(yán)重危害。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：引發(fā)工傷事故：在電光源的頻閃頻率與運(yùn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)）物體的速度（轉(zhuǎn)速）成整倍數(shù)關(guān)系時(shí)，運(yùn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)）物體的運(yùn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)）狀態(tài)，就會(huì)產(chǎn)生靜止、倒轉(zhuǎn)、運(yùn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)）速度緩慢，以及上述三種狀態(tài)周期性重復(fù)的錯(cuò)誤視覺(jué)，引發(fā)工傷事故。例如，制衣行業(yè)的縫紉機(jī)操作工，將高

3、速上下運(yùn)動(dòng)的針頭，錯(cuò)覺(jué)為靜止?fàn)顟B(tài)，不慎將手指扎傷。例如，機(jī)加工行業(yè)機(jī)床操作工，對(duì)正向旋轉(zhuǎn)的車刀，錯(cuò)覺(jué)為倒轉(zhuǎn)，而進(jìn)行緊急換向操作，損壞工件、刀具，甚者造成人員傷亡。例如，在機(jī)械行業(yè)中，吊車操作工，對(duì)吊車與吊勾的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)速度緩慢，瞬間靜止等錯(cuò)誤視覺(jué)，產(chǎn)生定位困難，造成操作失誤，引發(fā)事故。例如，在機(jī)械行業(yè)中，生產(chǎn)操作人員對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的飛輪、皮帶輪的轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢、倒轉(zhuǎn)等錯(cuò)誤視覺(jué)，導(dǎo)致誤操作，引發(fā)事故。造成生產(chǎn)效率低下：頻閃效應(yīng)會(huì)引發(fā)視覺(jué)疲勞、偏頭痛。特別是機(jī)械行業(yè)采用高壓汞（鈉）燈和輕工、食品、印刷、電子、紡織等行業(yè)，普遍采用直管型（電感式）日光燈的照明場(chǎng)合尤為明顯。例如，流水線上的插件操

4、作工，容易因視覺(jué)疲勞、眼花引起偏頭痛，產(chǎn)生定位困難情形，生產(chǎn)效率低下。對(duì)成長(zhǎng)中的青少年傷害眼睛，形成近視。在我國(guó)80年代以后，直管型（電感式）日光燈普遍應(yīng)用于家庭、學(xué)校、圖書館等，成長(zhǎng)中的中小學(xué)生受害極大，視力下降明顯，近視眼顯著增多。三產(chǎn)生頻閃的技術(shù)原因分析電光源產(chǎn)生頻閃的技術(shù)原因，既有供電電源的因素，也有電光源技術(shù)性能落后的因素，以及照明設(shè)計(jì)不合理的因素等等。并且是諸多因素綜合作用的結(jié)果，技術(shù)機(jī)理比較復(fù)雜。限于篇幅，本文僅就從常用電光源技術(shù)性能的角度，進(jìn)行概括性技術(shù)分析。電光源供電電源頻率低。白熾燈、高壓汞（鈉）燈、直管型（電感式）日光燈，在現(xiàn)階段絕大多數(shù)由工頻正弦交流電，直接向電光源的發(fā)

5、光體供電。其頻閃頻率為*，并且呈正弦波規(guī)律波動(dòng)。電光源供電電壓波動(dòng)大。我國(guó)現(xiàn)階段工頻交流電源，瞬時(shí)電壓值波動(dòng)幅度在之間，大大加重了頻率為，呈正弦波規(guī)律波動(dòng)的頻閃深度。電光源技術(shù)性能落后。白熾燈為燈絲直接加熱發(fā)光的熱輻射性光源，發(fā)光體的發(fā)光功率，必然隨供電電源的頻率呈正弦波規(guī)律波動(dòng)。高壓汞（鈉）燈，直管型（電感式）日光燈，雖然是氣體放電發(fā)光的電光源，但由于其啟動(dòng)與點(diǎn)燃均采用電感式鎮(zhèn)流器（不具備ac-dc-ac變頻功能）。所以，氣體放電發(fā)光管的放電功率，必然隨供電電源的頻率，呈正弦波規(guī)律波動(dòng)。四頻閃效應(yīng)的改進(jìn)對(duì)策改進(jìn)電光源頻閃的根本技術(shù)對(duì)策，是提高電光源發(fā)光體的驅(qū)動(dòng)電功率頻率，使其達(dá)到40khz以

6、上。從宏觀技術(shù)角度上講，提高電光源發(fā)光體的驅(qū)動(dòng)電功率頻率的措施很多，但在現(xiàn)階段，有些技術(shù)措施根本不可能實(shí)現(xiàn)，或?qū)崿F(xiàn)成本較高。最為可能、最為經(jīng)濟(jì)，也是最為有效的途徑，是選擇具有交流直流交流（ac-dc-ac）頻率變換功能的新型電光源。綜合考慮，電光源應(yīng)用環(huán)境、光通亮（亮度）、顯色性能、頻閃效應(yīng)、節(jié)能效果、性能價(jià)格比、照明質(zhì)量等等因素。本文選擇具有交流直流交流（ac-dc-ac）頻率變換功能的新型電光源。三基色高頻率大功率工業(yè)專用節(jié)能燈（簡(jiǎn)稱節(jié)能燈）。再通過(guò)科學(xué)的照明工程設(shè)計(jì)，輔之選擇使用性能優(yōu)越的照明燈具，就能消除頻閃效應(yīng)，構(gòu)建明亮、舒適的綠色照明環(huán)境。節(jié)能燈的基本原理，是采用具有交流直流交流（

7、ac-dc-ac）頻率變換功能的全電子鎮(zhèn)流器，將50hz、220v工頻交流電，整流變成平滑的直流電，經(jīng)變頻振蕩器將直流變換成40khz以上的高頻交流電，加在三基色熒光燈管上，驅(qū)動(dòng)熒光燈管放電發(fā)光。因驅(qū)動(dòng)電功率頻率高、波動(dòng)小，熒光燈管的頻閃深度小于5%，沒(méi)有頻閃效應(yīng)。經(jīng)科學(xué)計(jì)算，實(shí)驗(yàn)證明：驅(qū)動(dòng)熒光燈管放電發(fā)光的電功率頻率，應(yīng)在40khz-80khz之間，幷且在此范圍之內(nèi)頻率越高，熒光燈管的頻閃深度越小，頻閃效應(yīng)越小，危害牲越小。需特別說(shuō)明的是，市場(chǎng)上正在銷售的節(jié)能燈，其電子鎮(zhèn)流器的變換頻率并不全是在40khz以上。有的劣質(zhì)節(jié)能燈變換頻率僅在20khz左右，甚者低至以下。仍然會(huì)產(chǎn)生的頻閃深度，仍然存在嚴(yán)重的頻閃效應(yīng)危害。五結(jié)論采用三基色高頻率大功率工業(yè)專用節(jié)能燈，電子鎮(zhèn)流器具有交流直流交流（ac-dc-ac）頻率變換功能。在變換頻率能夠達(dá)到以上時(shí)，頻閃深度可降至以下，即可消除頻閃效應(yīng)的危害性。并且能夠提高熒光燈管的發(fā)光效率，降低電耗，提高亮度。是構(gòu)建明亮、舒適綠色照明環(huán)境的理想光源。青島華貝爾微電子工作室高頻光源事業(yè)部，是專業(yè)從事三基色高頻率