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关于护眼灯的频闪你想知道的都在这里

侯艳辉

原创

2019-07-03

今年三月份，央视“3·15”晚会曝光了各种造假行为，其中有一个环节还教大家如何识别LED灯是否真的存在频闪问题。也正是因为这个环节成功引起了小编的注意：频闪，为什么会“闪瞎眼”？

01 什么是频闪？

在解释这个事情之前，我们先来看看百度百科给出的解释。

百度百科给出的名词解释

顾名思义，频闪是指开关周期内光的不断波动。是一种由于频率而发生的闪烁。光源频闪现象就是指光源发出的光随时间呈快速、重复的变化，使得光源跳动和不稳定。

02 为什么会有频闪？

产生频闪的技术机理，既有供电电源的因素，也有电光源技术性能因素以及照明设计不合理的因素等等。

相对于照明产品而言，调光是其必备的功能，而调光恰恰是导致频闪的一个诱因。而此当产品加载调光功能时，频闪往往会进一步加剧。特别是在调光较暗时，其波动深度比较大，如下图所示。对于具有调光功能或者宣称可连接调光控制器的照明产品，应该在其分别在调光最亮以及调光较暗时测量其频闪表现。

调光LED护眼灯的闪烁波形

再一个就是LED照明产品采用AC转DC的恒压或者恒流电源驱动（AC表示交流电，DC表示直流电），光源本身并不会产生频闪，有无频闪取决于LED驱动电源。由于驱动器千差万别，每个LED产品的频闪表现也不一样。特别是有些厂家为了节约成本，使用了较为简单的驱动电路，如AC LED，会存在较大的频闪问题。

03 频闪有什么危害？

研究显示，3－70Hz的低频闪烁光源可能引发光敏性癫痫；100Hz的闪烁光源被认定可导致头痛、偏头痛；对于120Hz频率的闪烁光源可能会影响人的情绪，出现厌烦、焦虑等。而频闪效应和相关机械运动合拍时造成的视觉错觉在工业场所是十分危险的。

至于光敏性癫痫还有一个极其恐怖的案例：1997年底，日本700多名儿童同时因癫痫发作送医，而引起这场集体病症的原因竟然是电视台播出的卡通片的片尾有强烈闪烁的画面。

频闪造成的危害巨大，特别是家中的老人和小孩长时间处于频闪严重的LED灯光下，更容易引起不适。

04 用手机摄像头检测频闪科学吗？

还记得之前网上流行的“用手机照灯光判断是否有频闪”方法么？其实并不绝对科学，因为很多情况下看到的频闪都是拍频而已——拍频是频率相近的二个波叠加后，会产生频率等于原来二个频率之差。这个新频率就称为拍频。

因为手机不是专门为频闪测试制造的，每家手机厂商采用的摄像头采样率和图像处理程序不同，而测试频闪对设备有一定的采样率和带宽的要求。用手机去看灯具，在不同的距离和不同的角度，都会在屏幕上呈现不同的效果。据说把手机镜头尽量靠近光源检测会比较准确。另外，将拍摄模式换手动，或用定速摄像头就不会有随距离出现的频闪。不过这两种方法我都还没有实践过。

这里给大家提供一个正确的方法，把风扇对准光源，如果有频闪，透过风扇看光源，风扇中的间隙和黑线会比较明显；如果没有频闪，风扇看起来会很流畅、平滑、无间隙。

05 进阶篇：频闪的原理是什么？

关于频闪，其实到这里基本上已经讲完了。但我还是不死心，想跟大家继续聊聊。接下来的内容可能有些枯燥，大家权且当作进阶篇来了解好了。

我们还是以LED灯为例。先简单回顾一下，LED全称是发光二极管，一般需要接入直流电使用，只能单向导通。如果强行反向接入电源，如一般的二极管一样，低电压下不会导通，而电压太高会反向击穿。在接入交流转直流电源后，LED通常是完全无频闪的，不过实际应用中经常使用PWM来实现亮度控制。PWM简单来说就是快速开关电路，改变开关的时间间隔之比即可改变LED的视在亮度。不过由于LED基本没有余辉效应，波动深度几乎为100%，频率要非常高才能消除闪烁感。

PWM原理示意图

记得我们在文章最开始提到的DC调光，它直接调整通过LED的电流大小来改变LED的发光强度，这样就避免了闪烁。相比PWM，这种调光方式电路会更加复杂，而且LED的发色特性跟亮度有关，不同亮度下色温会发生变化。