LED-Leuchten werden in vielen Anwendungen schnell zur Standard-Beleuchtungstechnologie und sind in vielen Bereichen zur einzigen Option geworden, da Glühlampen-und CFL-Beleuchtungsoptionen auslaufen.,
LEDs sind natürlich energieeffizient, halten um ein Vielfaches länger und sind daher aus ökologischer Sicht vorzuziehen, nicht viel wird in Bezug auf die menschliche und Verbraucherseite der Dinge erwähnt – insbesondere wenn es um die Sicherheit und gesundheitlichen Auswirkungen des emittierten Lichts selbst geht.
Elektrische und Toxizität Bedenken von LEDs sind in der Regel in Linie oder überlegen im Vergleich zu Glühlampen und Leuchtstofflampen., Die meisten Regierungsbehörden haben die bestehenden Gebäude-und Sicherheitsvorschriften weiterhin angepasst, um Brand – und Stromschlagrisiken zu vermeiden-und natürlich ist es immer eine kluge Idee, immer grundlegende elektrische Sicherheit zu praktizieren.
Es gibt jedoch nur sehr wenig Verständnis oder Vorschriften für die Qualität und Sicherheit des von LED-Lampen emittierten Lichts. In diesem Artikel diskutieren wir die gesundheitlichen Auswirkungen des von LED-Leuchten emittierten Lichts – insbesondere „blaues Licht“ in Bezug auf das LED-Spektrum sowie den in LED-Leuchten vorherrschenden Flickereffekt.,
Blaulichtgefahr in LED-Leuchten
LED-Lampen emittieren kein ultraviolettes Licht, aber in den letzten Jahren war „blaues Licht“ eine der am häufigsten diskutierten Gefahren und Risiken, die LED-Leuchten und Bildschirme umgeben, die LED-Hintergrundbeleuchtung verwenden (Smartphones, Tablets, Fernseher usw.).Es ist bekannt, dass blaues Licht die Produktion von Melanopsin stimuliert, einem Hormon in unseren Augen, das die Wachsamkeit fördert., Natürliches Tageslicht hat reichlich Blaulichtgehalt, und es wird angenommen, dass Melanopsin uns hilft, unsere zirkadianen Rhythmen zu regulieren, wenn der Tag bricht und die Exposition gegenüber natürlichem Tageslicht beginnt.
Abbildung 1: Grafik zeigt die Empfindlichkeitskurve für Melanopsin-Reaktion. Lichtenergie in diesem Wellenlängenband fördert die Wachsamkeit.,
LED-Leuchten und unsere Geräte enthalten eine erhebliche Menge an blauem Licht (aber mit wichtigen Einschränkungen und Qualifikationen-siehe unten), und die Sorge ist, dass übermäßiger Gebrauch während der Abendstunden dazu führt, dass unser Körper die Produktion von Melanopsin fortsetzt und es schwieriger macht, natürlich einzuschlafen.
In den Abendstunden ist die natürliche Erwartung unseres Körpers, dass die Exposition gegenüber blauem Licht abnimmt, aber indem wir weiterhin blaulichtreiche LED-Geräte verwenden, verändern wir die natürliche biologische Uhr in unserem Körper.
So ist das blaue Licht in LED-Lampen ein gesundheitliches Problem?,lb in der Nähe Ihres Gesichts setzen Sie viel mehr blaues Licht aus, als weiter davon entfernt zu sitzen
Die ersten drei Faktoren oben sind ziemlich selbsterklärend und dies sind einfache Schritte, die Sie ergreifen können, um Ihre Exposition gegenüber blauem Licht zu reduzieren. Wenn es darum geht, den richtigen LED-Lampentyp für die Abendstunden auszuwählen, sollten Sie nach einer Glühbirne suchen, die für die zirkadiane Gesundheit entwickelt wurde.
Im Allgemeinen möchten Sie nach Glühbirnen suchen, die in ihren jeweiligen Lichtspektren mehr rote Energie und weniger blaue Energie liefern., Rote Energie (lange Wellenlänge) ist reichlich im Licht, das von Kerzen und Flammen abgegeben wird – Arten von „Licht“, an die unser Körper bereits gewöhnt ist, nachts ausgesetzt zu sein, und wirkt sich nicht auf den Tagesrhythmus aus.
Sie können die folgenden Faktoren berücksichtigen:
- Wählen Sie eine Lampe mit einer Farbtemperatur von 2700K oder niedriger, vorzugsweise 2400K. Diese Lampen sind in der Regel mit „warmweiß“ gekennzeichnet, aber die Bestätigung der genauen Farbtemperatur kann vorzuziehen sein., Vermeiden Sie LED-Leuchten über 3000K und / oder mit „hellweiß“, „Neutralweiß“, „kühles Weiß“ oder „Tageslichtweiß“, da diese Leuchten im Allgemeinen eine knackige, stark weiße Farbe haben. LEDs mit dieser Lichtfarbe enthalten eine erhebliche Menge an blauem Licht in ihrem Spektrum.
- Wählen Sie eine Lampe mit einem hohen CRI. Alles andere gleich, ein höherer CRI zeigt weniger blaues Licht und mehr rotes Licht an. Selbst für die gleiche 2700K-Lichtfarbe hat beispielsweise eine höhere CRI-LED-Lampe weniger blaue und mehr rote Energie.,
- Wenn ein Hersteller es bereitstellt, suchen Sie nach dem M/P-Verhältnis, das Informationen über die relative Menge an blauem Licht im Spektrum eines Lichts liefert. Verwenden Sie idealerweise Lampen mit einem M/P-Verhältnis von 0,4 oder niedriger, um die Blaulichteinwirkung zu minimieren.
Ist das blaue Licht in LED-Lampen gesundheitsschädlich und stellen sie ein Sicherheitsrisiko dar? Ja-das tun sie sicherlich-aber die Risiken und Bedenken sind spezifisch für die Überbelichtung mit blauem Licht während der Abendstunden und können effektiv verwaltet und kontrolliert werden., Blaues Licht ähnelt Koffein, und ähnliche Vorsichtsmaßnahmen für den gesunden Menschenverstand sollten getroffen werden. Zum Beispiel möchten Sie eine Stunde vor dem Schlafengehen keinen Double-Shot-Espresso trinken!
Abbildung 2: Grafik zeigt die Unterschiede in der Farbtemperatur. Wärmere Farbtemperaturen (2700K und darunter) sind am vorteilhaftesten, um Entspannung und Ruhe zu fördern.
Durch die aufmerksamkeit auf die led-lampe spezifikationen, und geeignete vorsichtsmaßnahmen und mit einigen grundlegenden gesunden menschenverstand, sie können sicher integrieren led-leuchten in ihrem haus ohne negative gesundheit auswirkungen der “ blau licht gefahr.,“
Blaulicht Vorteile (Es ist nicht alles schlecht!)
Obwohl das ganze Summen um blaues Licht eine Gefahr darstellt, ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass die Gesundheitsrisiken von blauem Licht sehr spezifisch für die Überbelichtung während der Abendstunden sind.Tatsächlich ist blaues Licht ein wesentlicher Bestandteil unseres Tagesrhythmus, da die Exposition während der Morgen – und Tagesstunden unseren Körper darauf hinweist, dass es tagsüber und an der Zeit ist, wachsam zu sein.
Abbildung 3: Ein heller, sonniger Tag mit blauem Himmel hat viel intensives, blaues Licht.,
Der beste Weg, um regelmäßige, gesunde und angemessene Exposition gegenüber blauem Licht aufrechtzuerhalten ist natürliches Tageslicht so viel wie möglich zu nutzen. Natürlich leben viele von uns an Orten, die aus verschiedenen Gründen keinen Zugang zu natürlichem Tageslicht haben – sei es architektonisch, klimatisch oder geografisch.
Vorläufige Untersuchungen zeigen, dass ein Mangel an Exposition gegenüber blauem Licht schädliche Auswirkungen auf die Gesundheit haben kann. Es wurde vorgeschlagen, dass Gesundheitszustände wie SAD (Seasonal Affective Disorder) durch mangelnde Exposition gegenüber natürlichem Licht verursacht werden, insbesondere in den Wintermonaten.,
In solchen Situationen ist die nächstbeste Lösung, Lichttherapie mit Vollspektrum-Beleuchtung zu betrachten-erfahren Sie hier mehr.
LED-Flimmern und Gesundheitsrisiken
LED-Systeme neigen wie frühe fluoreszierende Beleuchtungssysteme dazu, schnelle flackernde oder stroboskopische Effekte zu erzeugen, und dies ist ein wichtiges Problemgebiet, wenn es um LED-Beleuchtung und Gesundheit geht.
Abbildung 4: Vertikales Banding auf einem einfachen Smartphone-Foto zeigt, dass die LED-Quelle kein konstanter Lichtstrom ist – stattdessen werden sie in kurzen Ausbrüchen emittiert.,
Viele LED-Lampen erzeugen Flimmern – ein schnelles Umschalten zwischen Ein – und Ausschaltzuständen. Da das Flackern mit einer sehr schnellen Rate – typischerweise 120-mal pro Sekunde oder schneller-erfolgt, ist es für den Menschen nicht sofort beobachtbar und erscheint uns als Glühbirne mit gleichbleibender und konstanter Helligkeit.
Flimmern ist ein schwieriger Aspekt der Beleuchtung zu beobachten und zu messen, da es nicht sofort wahrnehmbar oder spürbar ist, aber vorläufige Untersuchungen legen nahe, dass es sich nachteilig auf Gesundheit und Sicherheit auswirken kann.,Mit anderen Worten, nur weil Flackern für unsere Augen nicht sofort sichtbar oder wahrnehmbar ist, können unsere Körper unbewusst reagieren und auf ein im Wesentlichen sehr schnelles Blitzlicht reagieren. Flimmern wurde mit Augenbelastung, Müdigkeit, Kopfschmerzen und sogar erhöhtem Anfallsrisiko in Verbindung gebracht.
Auch ohne die Unterstützung bedeutender medizinischer oder wissenschaftlicher Forschung, um es zu unterstützen, ist es schwer, für positive gesundheitliche Vorteile von Flicker zu argumentieren-es ist einfach keine natürliche Möglichkeit für den Menschen, Licht ausgesetzt zu werden., Natürliches Tageslicht, Kerzen und sogar (die meisten) Glühlampen sorgen für einen stetigen Lichtstrom ohne Flimmern. Insbesondere für flackernde Bevölkerungsgruppen – wie ältere Menschen und Menschen mit bestimmten Erkrankungen – ist Flackern ein Problem, das immer am besten vermieden wird.
Wie zu Bestimmen oder Messen Flimmern
Für einige led-lampen mit mehr schwere flimmern, objekte in bewegung können scheinen haben eine stroboskop wirkung. Das Winken der Hand unter einer LED kann beispielsweise die Illusion einer diskontinuierlichen Bewegung erzeugen.,
Ein häufiges Phänomen, das Sie beobachtet haben, ist dunkle Bänder, die auf Ihrem Handy-Kamera erscheinen. Während einige moderne Smartphones begonnen haben, Software zu integrieren, um diesen Effekt zu mildern, ist dies ein weiterer gewisser Hinweis darauf, dass eine LED-Lampe flackert.
Obwohl die sicherste Art und Weise Flimmern zu messen ist spezielle Messgeräte wie ein Oszilloskop zu verwenden, gibt es eine schnelle und effektive Möglichkeit, auf den meisten Smartphone-Kameras.
Verwenden Sie einfach die Kamera-App Ihres Smartphones, um einen kurzen Videoclip in Zeitlupe aufzunehmen., Die meisten Smartphones wie iPhones können Videos mit bis zu 240 fps aufnehmen – eine Bildrate, die schnell genug ist, um Flackern im Bereich von 120 bis 360 Hz aufzunehmen, was auch die problematischsten Frequenzen sind, wenn es um die gesundheitlichen Auswirkungen von Flimmern geht.
Ursachen von LED-Licht flimmern und wie es zu vermeiden
Im Allgemeinen gibt es zwei Arten von Flimmern in LED-Leuchten. Im Folgenden besprechen wir sie und worauf Sie achten sollten, wenn Sie versuchen, sie zu vermeiden.,
Flimmern Verursacht durch Wechselstrom und Unzureichende Filterung
Die erste art von flimmern ist verursacht durch die AC (Wechselstrom) wellenform verwendet in power übertragung. Der Strom, der durch die Drähte in unseren Häusern und Büros fließt, schwankt tatsächlich in einer sinusförmigen Wellenform mit wechselnder Polarität 50-60 Mal pro Sekunde (daher der Begriff Wechselstrom). In einem Wechselstromsystem schaltet der elektrische Strom tatsächlich 50-60 Mal pro Sekunde zwischen Ein-und Ausschaltzuständen sowie seiner Stromflussrichtung (von + nach -) um.,
LEDs sind DC-Geräte und können ihre Polarität nicht umgekehrt haben, und sind daher nicht kompatibel mit AC-Systemen ohne die entsprechenden LED-Treiber und Netzteile. Das Design der LED-Treiber und Netzteile bestimmt, inwieweit eine LED flackert.
Die grundlegendsten LED-Treiber wird einfach das AC-Signal ohne Glättung zu korrigieren, und einfach auf die LED die Umkehrung des AC-Signals zur Verfügung stellen, wenn die Polarität schaltet., Da das Wechselstromsignal bei Umschaltung der Polarität zweimal pro Zyklus auf 0% geschaltet wird, ergibt sich eine Lichtemission, die zwischen dem Maximum (100%) und dem Minimum (0%) 100-120 Mal pro Sekunde (@ 50-60 Hz AC) wechselt und einen relativ signifikanten Flimmereffekt erzeugt.
Bei fortgeschritteneren LED-Treibern werden zusätzlich zur Gleichrichtung des Wechselstromsignals zusätzliche Kondensatoren verwendet, um das Spektrum während des Polaritätsschalters in einem Wechselstromsignal zu glätten.
Die meisten LED-Lampe Hersteller leider nicht veröffentlichen flimmern Spezifikationen., Wenn verfügbar, suchen Sie nach LED-Lampen mit einer flimmerfreien Bezeichnung, zusammen mit einem Flimmeranteil unter 5%, Flimmerindex weniger als 0,02.
Flimmern Verursacht durch Dimmer
Die zweite häufige Ursache für Flimmern in einem LED-System ist in seinen Dimmsystemen. LEDs sind digitale Geräte, und daher ist die Steuerung des Ausgangs am praktischsten mit PWM (Pulsweitenmodulation). PWM erzeugt eine Rechteckwelle von entweder“ Ein „oder“ aus “ Zuständen mit einer relativ schnellen Frequenz.,
LED-Dimmer verwenden PWM, um die Wahrnehmung des Dimmens zu erzeugen, indem sie die relative Zeitdauer zwischen „Ein“ und „aus“ Zuständen einstellen, aber sie tun dies bei einer Vielzahl von Frequenzen. Grundlegende PWM-LED-Dimmer arbeiten mit 300 Hz oder niedriger, während wirklich flimmerfreie LED-Dimmer mit 25.000 Hz oder höher arbeiten. Durch die Erhöhung der Frequenz auf so hohe Raten (z. B. 25.000 Mal pro Sekunde) wird die Schaltgeschwindigkeit so schnell, dass sie weit über der Schwelle einer selbstbewussten Wahrnehmung für den menschlichen Körper liegt.,
Dimmbare LED-Lampen müssen die Interpretation des Dimmsignals einer AC-Wellenform kombinieren und ein entsprechendes PWM-Signal ausgeben, was am häufigsten zu zu hohen Flimmerraten führt.
Wenn möglich, vermeiden Sie die Verwendung von Dimmern insgesamt, da sie einen zusätzlichen Risikofaktor einführen, wenn es um Flimmern kommt. Wenn eine dynamische Helligkeitsregelung unerlässlich ist, vermeiden Sie „dimmbare“ LED-Lampen und entscheiden Sie sich für PWM-Dimmer mit hohen Frequenzen < 25 kHz und stellen Sie sicher, dass sie mit flimmerfreien Netzteilen verwendet werden.,
Bottom Line
LEDs sind eine neue und aufregende Lichttechnik, aber sie sind nicht ohne Gesundheits-und Sicherheitsrisiken. Indem Sie sich des spektralen Inhalts sowie der Flimmermetriken bewusst sind, können Sie die Risiken der LED-Beleuchtung für Ihre Gesundheit und Ihr Wohlbefinden minimieren.,s
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