SSL产品和装置的闪烁测量/Flicker Measurements of SSL Products and Installations
在过去,荧光灯电子镇流器的引入在很大程度上消除了人们对灯和灯具本身引起的光闪烁的担忧。然而,固态照明(SSL)的广泛引入,再次使光闪烁成为一个特别令人关注的话题。例如,欧盟委员会的生态设计条例规定了对Pst和SVM的限制。这是因为LED的光线非常迅速地与流经LED的电流成正比。
光源的光输出随时间的变化会对观察者产生视觉和非视觉的不利影响。这些影响被统称为 "时间性光伪影"(TLA)。
CIE TN 006:2016 [1]确定了三种视觉上可感知的TLAs类型。
- 闪烁:对静态环境中的静态观察者而言,由亮度或光谱分布随时间波动的光刺激引起的视觉不稳定的感觉。
- 频闪效应:由亮度或光谱分布随时间波动的光刺激引起的运动感知的变化,对于非静态环境中的静态观察者。
- 幻影阵列效应(Ghosting):在静态环境中的非静态观察者,由亮度或光谱分布随时间波动的光刺激引起的物体感知
- 形状或空间位置的变化。
在CIE TN 012:2021 [11]中给出了对这种测量的指导。
据报道,非视觉TLA有各种生理和心理影响,如偏头痛、癫痫发作、自闭症行为、眩晕等。IEEE 1789:2015[2]中对神经生理学影响进行了全面的回顾。
TLAs可由LED灯和灯具的内部驱动电子装置以及任何相关的控制设备(如调光器电路)引起。此外,TLA可能是由主交流电源电压的波动和瞬变引起的。现有的建筑和照明标准,如室内工作场所标准EN 12461-1[3],建议避免灯光闪烁和频闪效应。它警告说,"频闪效应可以通过改变旋转或往复机械的感知运动而导致危险情况",但没有提供任何尺度或限制。IEEE 1789-2015内的建议现在被认为是有些争议的(NEMA 77)[4]。美国能源之星计划[5]要求用指定的调光器电路进行测试,加州的Title 24: 2016[6]中给出了特别要求。
参见技术文章--使用BTS测量设备进行闪烁测量,以全面描述现有出版物中规定的用于测量TLA的各种指标。两个简单的指标经常被引用。
- 调制深度(MD)或闪烁百分比--以百分比表示的最大和最小光量的差异和总和的比率。
- 闪烁指数(FI)--高于和低于平均光照水平的区域的比率。
然而,这些指标并不区分闪烁和频闪效应,也不考虑与频率有关的灵敏度或光输出的波形的影响。更加复杂的指标越来越受到青睐。
- 短期闪烁严重程度,Pst LM(CIE TN006:2016)[1]对频率不超过80Hz的感知光闪烁进行评估。
- 频闪可见度测量,SVM(CIE TN006:2016)[1]考虑了用高达2kHz的光调制照射时对移动和旋转物体外观的影响。
- ASSIST闪烁感知指标,Mp(ASSIST第11卷,第3期)[8]描述了一种客观的方法来评估观察到的闪烁的视觉感知。
欧盟委员会关于光源和独立控制装置的生态设计条例[10]于2021年9月1日生效。 它也被称为单一照明条例(SLR),在2021年2月进行了修订,包括对闪烁的强制限制PstLM<1.0和对频闪效应的SVM<0.9。
所有上述指标(MD、FI、PstLM、SVM和Mp)均由BTS256-EF光谱光和闪烁仪、基于PFL-200BNC探测器的仪表和基于BTS2048-VL的光谱辐射仪系统测量并报告。为了帮助SSL制造商符合EMC指令(2004/108/EC),可提供一个交钥匙的闪烁测试系统,该系统结合了符合IEC TR 61547-1:2017[9]的客观闪烁测光仪进行测试。
- 所有具有稳定的交流电源电压的照明设备的内在性能。
- 照明设备对交流主电源电压波动的抗干扰性能。
术语 "闪烁 "也用于连接到网络的设备所引起的公共主电压系统的电压波动和由此产生的闪烁。IEC 61000-3-3: 2017涉及到对设备产生的这种电压波动的限制。LED灯灯具≤600W被 "视为符合要求"。
参考文献
[3] EN 12464-1:2011 Light and lighting. Lighting of work places. Indoor work places.
[4] NEMA 77: 2017. Standard for temporal light artifacts: Test methods and guidance for acceptance criteria
[5] ENERGY STAR Method of Measurement for Light Source Flicker
[6] CEC Title 24: 2016. Reference appendices: Appendix JA10 – Test Method for Measuring Flicker of Lighting Systems and Reporting Requirements.
[9] IEC TR 61547‐1:2015. Technical Report: Equipment for general lighting purposes – EMC immunity requirements – Part 1: An objective voltage fluctuation immunity test method.