电光源频闪效应的危害性及改进对策.doc

电光源频闪效应的危害性及改进对策电光源在给人类带来光明的同时，也由于电光源的频闪给人类带来了新的危害，即频闪效应。频闪效应指的是两个概念，一是频闪：即电光源光通量波动的深度，波动深度越大，频闪深度越大。二是频闪效应：即电光源频闪在人视觉上产生的负效应。频闪越严重，负效应越大，危害越大。频闪与频闪效应，跟电光源种类，及其技术性能具有直接的关系。不同种类与不同技术性能的电光源，其频闪与频闪效应程度也不同。正确认识电光源频闪与频闪效应的危害性，科学把握改进技术措施，对构建明亮、舒适的绿色照明环境，具有科学的重要意义。一常用电光源的频闪深度当前，在生产领域、日常生活中，应用最广泛的电光源主要有白炽灯、高压汞（钠）灯、直管型（电感式）日光灯。现将上述几种电光源的频闪深度列表如下：白炽灯高压汞(钠)灯直管型日光灯(配电感镇流器)频闪深度50%65%55%频闪频率100Hz100Hz00Hz由于电网电压波动影响，上表中的频闪深度实际还会加大二频闪效应的危害性电光源的频闪效应，给人类生产、日常生活、身心健康造成了不可弥补的严重危害。主要表现在以下几个方面：引发工伤事故：在电光源的频闪频率与运动（旋转）物体的速度（转速）成整倍数关系时，运动（旋转）物体的运动（旋转）状态，就会产生静止、倒转、运动（旋转）速度缓慢，以及上述三种状态周期性重复的错误视觉，引发工伤事故。例如，制衣行业的缝纫机操作工，将高速上下运动的针头，错觉为静止状态，不慎将手指扎伤。例如，机加工行业机床操作工，对正向旋转的车刀，错觉为倒转，而进行紧急换向操作，损坏工件、刀具，甚者造成人员伤亡。例如，在机械行业中，吊车操作工，对吊车与吊勾的运动状态产生运动速度缓慢，瞬间静止等错误视觉，产生定位困难，造成操作失误，引发事故。例如，在机械行业中，生产操作人员对生产设备的飞轮、皮带轮的转速，产生转动缓慢、倒转等错误视觉，导致误操作，引发事故。造成生产效率低下：频闪效应会引发视觉疲劳、偏头痛。特别是机械行业采用高压汞（钠）灯和轻工、食品、印刷、电子、纺织等行业，普遍采用直管型（电感式）日光灯的照明场合尤为明显。例如，流水线上的插件操作工，容易因视觉疲劳、眼花引起偏头痛，产生定位困难情形，生产效率低下。对成长中的青少年伤害眼睛，形成近视。在我国80年代以后，直管型（电感式）日光灯普遍应用于家庭、学校、图书馆等，成长中的中小学生受害极大，视力下降明显，近视眼显着增多。三产生频闪的技术原因分析电光源产生频闪的技术原因，既有供电电源的因素，也有电光源技术性能落后的因素，以及照明设计不合理的因素等等。并且是诸多因素综合作用的结果，技术机理比较复杂。限于篇幅，本文仅就从常用电光源技术性能的角度，进行概括性技术分析。电光源供电电源频率低。白炽灯、高压汞（钠）灯、直管型（电感式）日光灯，在现阶段绝大多数由工频正弦交流电，直接向电光源的发光体供电。其频闪频率为*，并且呈正弦波规律波动。电光源供电电压波动大。我国现阶段工频交流电源，瞬时电压值波动幅度在之间，大大加重了频率为，呈正弦波规律波动的频闪深度。电光源技术性能落后。白炽灯为灯丝直接加热发光的热辐射性光源，发光体的发光功率，必然随供电电源的频率呈正弦波规律波动。高压汞（钠）灯，直管型（电感式）日光灯，虽然是气体放电发光的电光源，但由于其启动与点燃均采用电感式镇流器（不具备AC-DC-AC变频功能）。所以，气体放电发光管的放电功率，必然随供电电源的频率，呈正弦波规律波动。四频闪效应的改进对策改进电光源频闪的根本技术对策，是提高电光源发光体的驱动电功率频率，使其达到40KHz以上。从宏观技术角度上讲，提高电光源发光体的驱动电功率频率的措施很多，但在现阶段，有些技术措施根本不可能实现，或实现成本较高。最为可能、最为经济，也是最为有效的途径，是选择具有交流直流交流（AC-DC-AC）频率变换功能的新型电光源。综合考虑，电光源应用环境、光通亮（亮度）、显色性能、频闪效应、节能效果、性能价格比、照明质量等等因素。本文选择具有交流直流交流（AC-DC-AC）频率变换功能的新型电光源。三基色高频率大功率工业专用节能灯（简称节能灯）。再通过科学的照明工程设计，辅之选择使用性能优越的照明灯具，就能消除频闪效应，构建明亮、舒适的绿色照明环境。节能灯的基本原理，是采用具有交流直流交流（AC-DC-AC）频率变换功能的全电子镇流器，将50Hz、220V工频交流电，整流变成平滑的直流电，经变频振荡器将直流变换成40KHz以上的高频交流电，加在三基色荧光灯管上，驱动荧光灯管放电发光。因驱动电功率频率高、波动小，荧光灯管的频闪深度小于5%，没有频闪效应。经科学计算，实验证明：驱动荧光灯管放电发光的电功率频率，应在40KHz-80KHz之间，幷且在此范围之内频率越高，荧光灯管的频闪深度越小，频闪效应越小，危害牲越小。需特别说明的是，市场上正在销售的节能灯，其电子镇流器的变换频率并不全是在40KHz以上。有的劣质节能灯变换频率仅在20KHz左右，甚者低至以下。仍然会产生的频闪深度，仍然存在严重的频闪效应危害。五结论采用三基色高频率大功率工业专用节能灯，电子镇流器具有交流直流交流（AC-DC-AC）频率变换功能。在变换频率能够达到以上时，频闪深度可降至以下，即可消除频闪效应的危害性。并且能够提高荧光灯管的发光效率，降低电耗，提高亮度。是构建明亮、舒适绿色照明环境的理想光源。青岛华贝尔微电子工作室高频光源事业部，是专业从事三基色高频率大功率工业专用节能灯