从头晕到相片曝光缺乏，频闪在许多方面给人带来影响。固态照明SSL现已被照明职业视为现在和未来的高能效光源，但在LED的周期性调整导致频闪这个问题上，它仍有缺乏。假如不加以处理，频闪会带来许多问题，有损精心规划的灯具和照明空间。了解频闪问题背面的根本知识将协助建筑师和照明专业人员躲避灯火频闪所带来的让人厌烦、乃至有害的影响。
什么是频闪？
关于频闪，最简略的界说便是指开关周期内光的不断动摇。在美国，电流是经过频率为60Hz的沟通电传送的，灯具的供电电压在开关周期内以正弦波的方式在波峰到波谷之间来回动摇。因而，或许发生2倍于供电频率的频闪，也便是120Hz。假如没有适宜的电子电路，比方镇流器、驱动或电源，光源就会发生频闪。有些频闪是有意为之，比方自行车前灯。“某些程度的频闪不会引起留意，也不存在生理上的不适。但有些频闪却真的是个问题”，波特兰PNNL（Pacific Northwest National Laboratory）高档照明组的资深科学家、照明规划师Naomi Millier说，“照明职业关怀的是那些或许引起神经体系问题和影响作业绩效的频闪规模。”
纽约特洛伊LRC（Lighting Research Center）的研讨主任Nadarajah Narendran说：“人类能够发觉低于50Hz的灯火频闪,当然也有一些人到100Hz才会留意到”。大约3到70Hz的低频闪或许会引起高敏人群的癫痫发生，介于大约100到500Hz之间的中度频闪或许会导致频闪效应的直接感觉（译注：由视觉暂留所引起），在这种情况下，动态的物体或许表现为一系列停止的图画。这种效应或许是舞厅所期望到达的效果，可是关于工业场所来讲却是风险的。比方，频闪会使移动的齿轮或许刀片看起来很慢，乃至停止，相同，它也给健康带来一系列晦气的影响，像头疼、眼疲惫和身心疲倦。
图：频闪效应使运动的物体看上去是停止的或许运动得更慢。
加利福利亚Benya Burnett Consultancy的负责人Jim Benya说，跟着闪耀频率步入千赫兹规模，高达2千赫兹乃至以上，开始研讨标明，“咱们感觉不到了，频闪不再是问题了。”可是，怎么让不同的光源到达这么高的闪耀频率，或许是个问题。
频闪丈量
当时，没有辅导制造商进行频闪查验的官方规范流程，可是IES（Illuminating Engineering Society）研讨出了两种办法来丈量频闪，能够在RP-16-10《照明工程术语和界说》中找到。第一种，也是较常用的丈量办法是频闪比率。它显现光输出在一个开关周期内的均匀调整量，也便是缩减量。一个100%频闪的光源意味着在开关周期内某些时分不发光，而一个彻底安稳的光源便是0%频闪。
别的一种丈量办法是频闪指数，规模是从0到1。它归纳了频闪比率和其它2个变量：光波形（输出曲线）和占空比。占空比是指光源在单个开关周期内，开灯时刻所占的百分比。频闪比率和频闪指数越低，光源闪耀或许形成可见频闪效应就越少。
图：频闪丈量办法。频闪比率等于一个开关周期内最大光输出与最小光输出之差除以最大光输出与最小光输出之和。频闪指数等于一个开关周期内超出均匀光输出的量除以悉数光输出。
图：常见光源的频闪丈量
传统光源的频闪
运用沟通电的光源都有频闪。高强度气体放电灯（HID）的频闪就十分显着，Benya说，1972年奥运会期间，摄影师发现他们拍的许多相片漆黑一片，“由于他们测验拍一些十分短时刻曝光的相片，可是是在过错的时刻，那个时分，灯实际上是不发光的。”三相照明配电体系，相邻灯具以120度异相供电，也便是说，一个灯亮时而另一个灯是灭的，第三个灯正好处于中间状态，这种计划能处理体育馆照明中的频闪问题。
就算是群众喜欢的白炽灯也有频闪。咱们没留意到是由于白炽灯的热惰性掩盖了频闪问题，堵截电源，直到下次通电时，灯丝上都还留有余热能够发光。这个特色也是白炽灯功率低的原因，大约90%的电能转化为热量丢失掉了。
可是荧光灯和LED不同于白炽灯，“这些光源对电的反响很快”，Benya说：“断电就断光。”在20世纪90年代运用电感镇流器的荧光灯由于频闪遭到投诉，制造商经过把电感镇流器改为电子镇流器处理了这一问题，电子镇流器驱动灯具的频率超越20千赫兹，远远超越人所能发觉的频率。
LED为什么频闪？
当一种新光源进入市场，频闪问题也就浮出水面。PNNL的Miller说：在光输出上LED的振幅乃至比白炽灯或荧光灯更大。可是，与HID或荧光灯不同，固态照明SSL是一种直流器材，这便是说当恒流供电时，LED就能够无频闪点亮，Benya说。
那些没有运用独自恒流调理驱动的简略LED电路，LED亮度会跟着沟通电周期而改变。驱动起到两个效果，供电和整流。从驱动到LED，沟通电到直流电的转化进程会发生电压和电流输出波纹。这种波纹以2倍于供电电压的频率存在，在美国便是120Hz。LED的输出与驱动的输出波形存在对应联系。
调光是导致频闪的别的一个诱因。传统调光器，比方TRIAC调光器（一种能双向导电的电子元件），经过在开关周期内延伸关机时刻来调理电流，削减光输出。关于LED来说，运用脉冲宽度调制（PWM）以超越200Hz频率开关LED是比较抱负的。可是，Benya着重：“假如你在一种十分低的频率中运用脉宽调制，比方正常供电频率，就会形成十分高的频闪比率。”
图：单周期波形特性和频闪丈量
减轻频闪
减轻频闪的关键在于驱动，能够经过供给稳定、无振动的电流来处理这个问题。可是制造商在为LED产品配套驱动时，不得不权衡其它要素——驱动本钱、尺度，可靠性和功率。Cree运用工程副总Mark McClear表明。灯具的预期用处也需求考虑，以保证产品不被过度规划，由于在有些照明情境中频闪是能够被承受的，有些则不行。
Mcclear还说：“制造商也一直在测验优化什么产品合适什么运用，怎样让频闪可承受又不进步本钱。”电容能够调理从驱动到LED的沟通波纹，可是它也有缺点，Benya说，“电容体积大而且对热灵敏”。所以，在一个紧凑有限的空间里，比方LED替换光源，运用%&&&&&%就行不通。
运用脉冲宽度调制（PWM）调理的LED，生厂商能够把电流调理到超越几千赫兹的十分高的频率。这同电子镇流器驱动荧光灯相似。可是要求的频率越高，驱动和LED之间的间隔就要越近。“不幸的是，许多人都想要驱动远离照明体系，所以也并不是什么时分都可行的。”Benya说。
为了简化调光器和可调光LED光引擎(LED light engines)之间的兼容性实验，NEMA（National Electrical Manufacturers Association）发布了NEMA SSL 7A-2013《固态照明SSL切相调光：根本兼容性》，这是一份给照明产品规划师和生厂商的攻略。只需调光器和LED光引擎都契合规范，那么它们就能够兼容。NEMA的技能项目经理Megan说，这个规范是职业第一个，由24家首要制造商签署。SSL 7A的方针是：脱节灯具和调光器的匹配性测验。需求着重的是这个规范仅适用于规范发布之后的技能，正如其所言，该规范没有给“现存产品或许已装置的LED光引擎和切相调光器的兼容性确认”供给办法。
设置规范
2002年，由LRC的Narendran领导的固态照明体系和技能联盟（ASSIST）建立，这个联盟由政府安排、研讨人员和制造商组成。该安排的第一步作业便是界说可承受的频闪规模，2012，该安排发布ASSIST引荐：《削减固态照明体系频闪效应的闪耀参数》，包含了光源频闪效应的可承受度和检测核算的办法。
最近ASSIT发起了一项关于直接频闪感觉和人道要素的研讨，该研讨由LRC高档研讨科学家John Bullough领衔。在确认了频闪引起人体不适的两项首要目标是频率和强度后，Bullough企图找出“在哪些点频闪变得引人留意，而且对长时间在这种照明条件下作业的人来说是不行承受的。”举例来说，虽然电脑屏幕频闪频率是60到70赫兹，可是这种频闪大部分并不为人发觉。
抱负的话，Bullough期望做一份列示光源频闪值和发觉该频闪的居民份额的参阅文件出来。Narendran介绍说，这项研讨现已进入被选照明运用领域的频闪指数约束的分析阶段了，应该会在本年发布成果。
选型小贴士
照明专业人员能够采纳一些办法来削减选到有频闪的固态照明SSL产品的或许性。在室内，许多LED产品宣称是沟通直供，Miller讲，电路规划更简略，没有驱动，有吸引力的价格，可是有些产品，在满载输出时会发生高达40%的频闪。调光阶段，频闪比率或许更高。
替换型LED光源，像MR16，A型灯泡，Par灯，比高天井灯，更有或许频闪，McClear说。替换型光源受尺度的约束，所以他们或许会装备简略的驱动，短少必要的电子期间来纠正输出。
关于不调光的产品，假如装备高品质驱动，频闪或许不显着。可是假如一位规划师给一个替换型光源装备传统墙面开关和TRIAC调光器，而不是用一个0-10V的数字调光体系，“就算再好的产品也会有频闪”，Benya说，“第一个判别根据便是，越是便宜货，越有或许发生频闪。”
规划师应该和灯具制造商一起来确认一套可
