światła LED szybko stają się standardową technologią oświetleniową w wielu zastosowaniach, a w wielu obszarach stały się jedyną opcją, ponieważ opcje oświetlenia żarowego i świetlówek kompaktowych stają się stopniowo wycofywane.,
Diody LED są oczywiście energooszczędne, trwają wiele razy dłużej i dlatego są preferowane z punktu widzenia ochrony środowiska, niewiele mówi się o ludzkiej i konsumenckiej stronie rzeczy-zwłaszcza jeśli chodzi o bezpieczeństwo i zdrowie samego emitowanego światła.
problemy elektryczne i toksyczne diod LED są zwykle w linii lub lepsze w porównaniu do lamp żarowych i fluorescencyjnych., Większość organów rządowych nadal dostosowuje istniejące przepisy dotyczące budynków i bezpieczeństwa, aby zapobiec zagrożeniom pożarowym i porażeniom prądem elektrycznym – i oczywiście zawsze dobrym pomysłem jest praktykowanie podstawowego bezpieczeństwa elektrycznego.
istnieje jednak bardzo niewiele w zakresie zrozumienia lub regulacji dotyczących jakości i bezpieczeństwa światła emitowanego przez żarówki LED. W tym artykule omawiamy wpływ światła emitowanego przez diody LED na zdrowie – w szczególności „niebieskie światło”, które odnosi się do widma LED, a także efekt migotania, który jest powszechny w diodach LED.,
Zagrożenie światłem niebieskim w diodach LED
żarówki LED nie emitują żadnego światła ultrafioletowego, ale w ostatnich latach „niebieskie światło” jest jednym z najczęściej omawianych zagrożeń i zagrożeń otaczających światła LED i ekrany wyświetlaczy wykorzystujące podświetlenie LED (smartfony, tablety, telewizory itp.).
wiadomo, że niebieskie światło stymuluje produkcję melanopsyny, hormonu w naszych oczach, który promuje czujność., Naturalne światło dzienne ma obfitą zawartość niebieskiego światła i uważa się, że melanopsyna pomaga nam regulować nasze rytmy dobowe, gdy dzień się kończy i zaczyna się ekspozycja na naturalne światło dzienne.
Rysunek 1: wykres przedstawiający krzywą czułości odpowiedzi na melanopsynę. Energia świetlna w tym paśmie długości fali sprzyja czujności.,
światła LED i nasze urządzenia zawierają znaczną ilość niebieskiego światła (ale z ważnymi zastrzeżeniami i kwalifikacjami-patrz poniżej), a problemem jest to, że nadmierne używanie w godzinach wieczornych spowoduje, że nasze ciała będą kontynuować produkcję melanopsyny, co utrudni zasypianie w sposób naturalny.
w godzinach wieczornych naturalnym oczekiwaniem naszych ciał jest zmniejszenie ekspozycji na niebieskie światło, ale kontynuując korzystanie z urządzeń LED bogatych w niebieskie światło, zmieniamy naturalny zegar biologiczny w naszych ciałach.
czy niebieskie światło w żarówkach LED jest problemem zdrowotnym?,lb blisko twarzy wystawi Cię na znacznie więcej niebieskiego światła niż siedząc dalej od niego
pierwsze trzy powyższe czynniki są dość oczywiste i są to proste kroki, które możesz podjąć, aby zmniejszyć ekspozycję na niebieskie światło. Jeśli chodzi o wybór odpowiedniego rodzaju żarówki LED do użytku w godzinach wieczornych, możesz poszukać żarówki zaprojektowanej z myślą o dobowym zdrowiu.
ogólnie rzecz biorąc, będziesz chciał szukać żarówek, które dostarczają więcej energii Czerwonej, a mniej energii niebieskiej, w ich odpowiednich widmach świetlnych., Czerwona energia (długa długość fali) jest bogata w światło emitowane przez świece i płomienie – rodzaje „światła”, które nasze ciała są już przyzwyczajone do bycia wystawionym na działanie w nocy i nie wpływa na rytmy dobowe.
możesz wziąć pod uwagę następujące czynniki:
- Wybierz żarówkę o temperaturze barwowej 2700K lub niższej, najlepiej 2400K. żarówki te są zwykle oznaczone jako „ciepłe białe”, ale preferowane jest potwierdzenie dokładnej temperatury barwowej., Unikaj świateł LED powyżej 3000K i / lub oznaczonych jako „jasny biały”, „neutralny biały”,” chłodny biały ” lub „biały dzień”, ponieważ te światła będą miały ostry, surowy biały kolor. Diody LED o tej barwie światła zawierają znaczną ilość niebieskiego światła w swoim spektrum.
- Wybierz żarówkę o wysokim współczynniku CRI. Wszystko inne równe, wyższy CRI oznacza mniej niebieskiego światła i więcej czerwonego światła. Nawet dla tego samego koloru światła 2700K, na przykład wyższa Żarówka LED CRI będzie miała mniej niebieskiego, a więcej czerwonej energii.,
- jeśli producent go dostarcza, poszukaj współczynnika M / P, który dostarcza informacji o względnej ilości światła niebieskiego w widmie światła. Najlepiej używać żarówek o współczynniku M / P wynoszącym 0,4 lub niższym, aby zminimalizować ekspozycję na niebieskie światło.
czy niebieskie światło w lampach LED jest szkodliwe dla zdrowia i czy stanowi zagrożenie dla bezpieczeństwa? Tak-z pewnością tak – ale ryzyko i obawy są specyficzne dla nadmiernej ekspozycji na niebieskie światło w godzinach wieczornych i mogą być skutecznie zarządzane i kontrolowane., Niebieskie światło jest podobne do kofeiny i należy podjąć podobne zdroworozsądkowe środki ostrożności. Na przykład nie chciałbyś wypić podwójnego espresso na godzinę przed pójściem spać!
Rysunek 2: grafika pokazująca różnice temperatury barwowej. Cieplejsze temperatury barwowe (2700K i poniżej) są najbardziej korzystne dla promowania relaksu i odpoczynku.
zwracając uwagę na specyfikacje żarówek LED oraz podejmując odpowiednie środki ostrożności i stosując podstawowy zdrowy rozsądek, możesz bezpiecznie włączyć światła LED w swoim domu bez żadnych negatywnych skutków zdrowotnych ” zagrożenia niebieskim światłem.,”
zalety niebieskiego światła (nie jest tak źle!)
pomimo tego, że brzęczenie wokół niebieskiego światła jest Zagrożeniem, należy pamiętać, że zagrożenia dla zdrowia niebieskiego światła są bardzo specyficzne dla nadmiernej ekspozycji w godzinach wieczornych.
w rzeczywistości niebieskie światło jest istotną częścią naszego rytmu dobowego, ponieważ ekspozycja w godzinach porannych i dziennych wskazuje naszemu ciału, że jest dzień i czas, abyśmy byli czujni.
Rysunek 3: jasny, słoneczny dzień z błękitnym niebem ma mnóstwo intensywnego, niebieskiego światła.,
najlepszym sposobem na utrzymanie regularnej, zdrowej i odpowiedniej ekspozycji na światło niebieskie jest wykorzystanie naturalnego światła dziennego w jak największym stopniu. Oczywiście wielu z nas mieszka w miejscach, które nie mają dostępu do naturalnego światła dziennego z różnych czynników-zarówno architektonicznych, klimatycznych, jak i geograficznych.
wstępne badania wskazują, że brak ekspozycji na światło niebieskie może mieć szkodliwy wpływ na zdrowie. Warunki zdrowotne, takie jak SAD (sezonowe zaburzenia afektywne) sugerowano być spowodowane brakiem ekspozycji na naturalne światło, szczególnie częste w miesiącach zimowych.,
w takich sytuacjach najlepszym rozwiązaniem jest rozważenie terapii światłem przy użyciu oświetlenia o pełnym spektrum działania-więcej informacji tutaj.
migotanie diod LED i zagrożenia dla zdrowia
podobnie jak wczesne systemy oświetlenia fluorescencyjnego, systemy LED są podatne na szybkie migotanie lub efekty stroboskopowe, a to jest znaczący obszar obaw, jeśli chodzi o oświetlenie LED i zdrowie.
Rysunek 4: pionowe opaski na prostym zdjęciu w smartfonie pokazują, że źródło LED nie jest stałym strumieniem światła-zamiast tego są one emitowane w krótkich seriach.,
wiele żarówek LED wytwarza migotanie – szybkie przełączanie między Stanami włączania i wyłączania. Ponieważ migotanie dzieje się w bardzo szybkim tempie-Zwykle 120 razy na sekundę lub szybciej – nie jest natychmiast zauważalne dla ludzi i wydaje nam się żarówką o stałej i stałej jasności.
migotanie jest trudnym aspektem oświetlenia do obserwacji i pomiaru, ponieważ nie jest natychmiast zauważalne lub zauważalne, ale wstępne badania sugerują, że może mieć szkodliwy wpływ na zdrowie i bezpieczeństwo.,
innymi słowy, tylko dlatego, że migotanie nie jest natychmiast widoczne lub zauważalne dla naszych oczu, nasze ciała mogą podświadomie reagować i reagować na to, co jest zasadniczo bardzo szybkim światłem stroboskopowym. Migotanie jest związane ze zmęczeniem oczu, zmęczeniem, bólami głowy, a nawet zwiększonym ryzykiem drgawek.
nawet bez wsparcia znaczących badań medycznych lub naukowych, które by to potwierdziły, trudno jest argumentować za jakimikolwiek pozytywnymi korzyściami zdrowotnymi z migotania – po prostu nie jest to naturalny sposób na wystawienie ludzi na działanie światła., Naturalne światło dzienne, świece, a nawet (większość) żarówki zapewniają stały strumień światła bez migotania. Szczególnie w przypadku populacji wrażliwych na migotanie – takich jak osoby starsze i osoby z pewnymi schorzeniami – migotanie jest problemem, którego zawsze najlepiej unikać.
Jak określić lub zmierzyć migotanie
w przypadku niektórych żarówek LED o poważniejszym migotaniu obiekty w ruchu mogą wydawać się mieć efekt stroboskopowy. Na przykład machanie ręką pod DIODĄ LED może stworzyć iluzję ruchu nieciągłego.,
częstym zjawiskiem, które możesz zaobserwować, są ciemne pasma, które pojawiają się w aparacie telefonicznym. Podczas gdy niektóre nowoczesne smartfony zaczęły włączać oprogramowanie, aby spróbować złagodzić ten efekt, jest to kolejna pewna wskazówka, że żarówka LED miga.
chociaż najbardziej niezawodnym sposobem pomiaru migotania jest użycie specjalistycznego sprzętu pomiarowego, takiego jak oscyloskop, szybki i skuteczny sposób istnieje w większości aparatów smartfonowych.
wystarczy użyć aplikacji aparatu w smartfonie, aby nagrać krótki klip wideo w zwolnionym tempie., Większość smartfonów, takich jak iPhone, będzie w stanie nagrywać wideo z prędkością do 240 klatek na sekundę – szybkość klatek wystarczająco szybka, aby uchwycić migotanie, które występuje w zakresie 120 -360 Hz, co jest również najbardziej problematyczne częstotliwości, jeśli chodzi o skutki zdrowotne migotania.
przyczyny migotania światła LED i jak go uniknąć
Ogólnie rzecz biorąc, istnieją dwa rodzaje migotania w lampach LED. Poniżej omówimy je i czego szukać, próbując ich uniknąć.,
migotanie spowodowane prądem przemiennym i niewystarczającym filtrowaniem
pierwszy rodzaj migotania jest spowodowany przebiegiem prądu przemiennego używanym w przenoszeniu mocy. Energia elektryczna, która przepływa przez przewody w naszych domach i biurach, zmienia się w sinusoidalny kształt fali ze zmieniającą się polaryzacją 50-60 razy na sekundę (stąd termin Prąd zmienny). W układzie prądu przemiennego prąd elektryczny faktycznie przełącza się między Stanami włączania i wyłączania, a także kierunkiem przepływu prądu (od + do -) z prędkością 50-60 razy na sekundę.,
Diody LED są urządzeniami PRĄDU STAŁEGO i nie mogą mieć odwróconej polaryzacji, a zatem są niekompatybilne z systemami prądu przemiennego bez odpowiednich sterowników LED i zasilaczy. Konstrukcja sterowników LED i zasilaczy dyktuje zakres, w jakim DIODA LED będzie migotać.
najbardziej podstawowy sterownik LED po prostu skoryguje sygnał AC bez wygładzania i po prostu zapewni diodzie LED odwrotność sygnału AC, gdy przełącza się polaryzacja., Ponieważ sygnał AC przechodzi do 0% 2x razy na cykl, gdy przełącza się polaryzacja, rezultatem jest emisja światła, która przełącza się między maksymalnym (100%) i minimalnym (0%) 100-120 razy na sekundę (przy 50-60 HZ AC), tworząc stosunkowo znaczący efekt migotania.
W przypadku bardziej zaawansowanych sterowników LED, oprócz prostowania sygnału AC, stosowane są dodatkowe kondensatory do wygładzenia widma podczas przełączania polaryzacji w sygnale AC.
większość producentów żarówek LED niestety nie publikuje specyfikacji migotania., Jeśli są dostępne, poszukaj żarówek LED z oznaczeniem bez migotania, a także procent migotania poniżej 5%, Wskaźnik migotania poniżej 0,02.
migotanie spowodowane przez ściemniacze
drugą częstą przyczyną migotania w systemie LED jest jego systemy ściemniania. Diody LED są urządzeniami cyfrowymi, dzięki czemu sterowanie wyjściem jest najbardziej praktyczne za pomocą PWM (modulacja szerokości impulsu). PWM wytwarza kwadratową falę Stanów ” on ” lub ” off ” przy stosunkowo szybkiej częstotliwości.,
ściemniacze LED wykorzystują PWM do tworzenia percepcji ściemniania, dostosowując względne czasy trwania między Stanami ” on ” i „off”, ale robią to w różnych częstotliwościach. Podstawowe ściemniacze LED PWM działają z częstotliwością 300 Hz lub niższą, podczas gdy prawdziwie pozbawione migotania ściemniacze LED działają z częstotliwością 25 000 Hz lub wyższą. Podnosząc częstotliwość do tak wysokich częstotliwości (np. 25 000 razy na sekundę), szybkość przełączania staje się tak szybka, że jest znacznie powyżej progu nawet podświadomej percepcji dla ludzkiego ciała.,
Ściemnialne żarówki LED muszą łączyć sygnał ściemniania prądu przemiennego i wysyłać odpowiedni sygnał PWM, a to najczęściej powoduje zbyt wysokie migotanie.
w miarę możliwości należy całkowicie unikać stosowania ściemniaczy, ponieważ wprowadzają one dodatkowy czynnik ryzyka, jeśli chodzi o migotanie. Jeśli Dynamiczna regulacja jasności jest niezbędna, unikaj” ściemnialnych ” żarówek LED i wybierz ściemniacze PWM o wysokich częstotliwościach< 25 kHz i upewnij się, że są one używane z zasilaczami bez migotania.,
Bottom Line
Diody LED to nowa i ekscytująca technologia oświetleniowa, ale nie są one pozbawione zagrożeń dla zdrowia i bezpieczeństwa. Będąc świadomym zawartości spektralnej, a także migotania metryki, możesz mieć pewność, aby zminimalizować ryzyko oświetlenia LED na swoje zdrowie i Dobre Samopoczucie.,s
| realUV™ Ultraviolet LED | ||||
| UV LED Strip | UV Flood Light | UV Flashlight | ||
| LED Modules & Components | ||||
| LED Module | COB LED | |||