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    电光源频闪效应的危害性及改进对策
    来源: 作者: 浏览:3814人次 发布:2007-02-09
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    电光源频闪效应危害性极大,产生的技术机理比较复杂。本文仅从正确认识频闪效应的危害牲和科学选用新型光源、构建明亮舒适的绿色照明环境的角度,对频闪、频闪效应产生的技术机理、危害性表现,进行简要的分析,提出改进技术对策。
    摘 要:电光源频闪效应危害性极大,产生的技术机理比较复杂。本文仅从正确认识频闪效应的危害牲和科学选用新型光源、构建明亮舒适的绿色照明环境的角度,对频闪、频闪效应产生的技术机理、危害性表现,进行简要的分析,提出改进技术对策。
    关键词:频闪,频闪效应,驱动电功率频率,节能灯。

      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 100Hz 100Hz 00Hz
      由于电网电压波动影响,上表中的频闪深度实际还会加大10%~20%

    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:
      1.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。
      2.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。
      3.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。
      1.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50Hz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50Hz*2=100Hz,并且呈正弦波规律波动。
      2.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10%~20%之间,大大加重了频率为100Hz,呈正弦波规律波动的频闪深度。
      3.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17KHz以下。仍然会产生2O-3O%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4OKHz以上时,频闪深度可降至5%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,高频率电子镇流器生产的高技术企业。所生产的华贝尔系列三基色高频率大功率工业专用节能灯,采用的电子镇流器,交流-直流-交流(AC-DC-AC)变换频率,高达46KHz以上。光效高,亮度高,故障率低、寿命长。显色性高,无频闪效应危害。

    中国照明网技术论文·电光源
    编辑:中国照明网/叶子
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    中照网网友 在2016-6-2 11:44:56发表 
    这个确实是事实,可是国家一边为了照顾经济发展,一边又没有投入资金对企业进行辅导,确实让企业也茫然。是无奈还是放任,这需…
    中照网网友 在2016-5-19 11:36:38发表 
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