如何选择台灯

来源: 硅谷雄风 2014-11-08 15:11:39 [] [博客] [旧帖] [给我悄悄话] 本文已被阅读: 次 (130249 bytes)
  有的朋友会说,选大公司和名牌。
  有的朋友会说,所有灯都一样,选最便宜的。
  其实灯具作为一种电器,它有技术指标。这个技术指标主要来自两个方面:
1。所用电源的电压变化造成的闪烁光;
(1)低频闪烁光,主要70赫兹以下闪烁,visible flicker
  110伏交流电直接加在白芷灯(灯泡)造成闪烁光,
  (2)  高频闪烁光,70赫兹以上,往往在几千赫兹与几万赫兹之间闪烁光, invisible flicker
  镇流器加在日光灯(灯管)造成闪烁光;
  LED灯具电源纹波造成的闪烁光
这些闪烁光长时间会造成近视,头疼等症状;

根据IEEE的定义,3~70Hz为可觉察闪烁光(visible flicker light),70Hz 以上为不可觉察闪烁(invisible flicker light)。
2。灯的光谱是否含有有害成分:红外线,紫外线,高幅度蓝光,高幅度红光与高幅度的绿光。
长期效应:红外线会伤害视网膜,紫外线会造成白内障,高幅度蓝光会造成黄斑病变;

按照第一类朋友意见,我们选大公司产品:
1.美国市场的大公司Verilux
提到 “flicker elimination technology” 但是灯是日光灯,必须用正弦交流电压,峰值电压时灯最亮,经过零点时灯最暗,形成高频闪烁光。但是
在图中,Flicker-free electronics to reduce eyestrain and fatigue
高频闪烁光峰值强光直接射在视网膜上,会造成头痛,视力下降。
Verilux 这么大的公司要么认为Flicker-fee 指的是visible flicker free。

2.中国市场的大公司

Philip

节能灯作为护眼灯,

http://detail.tmall.com/item.htm?spm=a230r.1.0.0.Blt8ew&id=35740844670&abbucket=6

“不闪烁,减少眼睛疲劳”?节能灯用高频交流电压,高频闪烁,何为不闪烁?

http://detail.zol.com.cn/picture_index_1049/index10481951_0_p242913.shtml#/&pn=10

高端调光是用高频脉冲调光,高频闪烁竟然用于护眼灯?

http://detail.tmall.com/item.htm?spm=a220o.1000855.1998099587.2.nZhWuk&id=35124997899&bi_from=tm_comb

no visible flicker light <70Hz

http://item.jd.com/352688.html

评价

13龙哥哥765  刚开始蛮好的,两年不到开始闪烁了!

 

http://www.mea.philips.com/c-p/674228716/eyecare-table-lamp

Designed to reduce glare and eyestrain

 “Comfortable and with no visible flickering, it helps to support optimal eye comfort.”

没有提到invisible flickering

 

 大公司产品只是注意除掉visible flicker light, 但是没有注意invisible flicker light依然存在影响视力。

按照第二类朋友的意见,我们买最便宜的灯具:
白芷灯低频闪烁,日光灯,LED高频闪烁,这些造成视力下降;
我们平常玩得平板电脑就有高频闪烁,中国儿童视力下降30%与玩这些电子产品有很大关系,
http://society.nen.com.cn/system/2014/08/28/012699947.shtml
便宜LED灯往往只是用便宜的LED灯珠,光谱含有以下一种或几种有害成分:
红外线,紫外线,高幅度蓝光,高幅度红光,高幅度绿光。

具有科学指标LED台灯与市场其他LED不同

最近几年非常流行的LED对眼睛有益吗?我们可以通过它的电压波形和光谱分析一下。

1.LED电源造成电压波形有低频纹波造成低频闪烁或者有高频交流纹波造成高频闪烁(纹波就是在直流电压附近微小变化的交流成分电压)

市场上LED电源普遍使用以下三种方式:电池, 恒压电源, 恒流电源

 

(1). 电池直接加在LED灯的两端,由于没有反馈检测电压,电压漂移造成低频闪烁光: 瞳孔暗处扩大,亮处缩小。 眼部肌肉随着亮度变化调节瞳孔收缩扩张,长久就会疲劳松弛而不能调节晶状体看清远处的东西,近视就造成了。

中国南通大学附属医学院发现低频光对于老鼠造成近视。老鼠从早上8点到晚上8点用2兹闪烁光(一个周期内50%时间亮,50%时间暗),照了六个星期,近视程度比对比组大大加深。[1] Effects of flickering light on refraction and changes in eye axial length of C57BL/6 mice, Ophthalmic Res.2011;46(2):80-7.doi:10.1159/000323179. Epub 2011 Jan 26

澳大利La Trobe大学用小鸡做实验发现低频光促进了近视。[2] Low frequency temporal modulation of light promotes a myopic shift in refractive compensation to all spectacle lenses, Exp Eye Res. 2006 Aug;83(2):322-8. Epub 2006 Mar 31.

 

 

(2). 恒压电源加在LED灯的两端,高频纹波造成高频闪烁光

LED电源会产生高频纹波,纹波是在基准直流电压附近的电压波动,因为LED电压与电流成指数关系,微小电压波动将造成很大电流波动,高频电压纹波会造成高频亮度闪烁。

 


 


LED灯上有纹波的直流电压   

 


LED电压与电流关系曲线

当工作点由于纹波电压微小变化a点移到b点,VaVb电压变化微小,但是对应电流iaib有很大变化,灯亮度正比于灯的功率,b点功率=Vb*ib远远大于a点功率=Va*ia,所以灯的亮度有很大变化。微小纹波造成亮频闪烁。


恒压电源纹波,示波器每一格刻度10毫伏,纹波峰值在40毫伏左右,造成高频闪烁光,伤害视网膜和视细胞
(3). 恒流电源加在LED灯的两端,在内部开关电源开关打开关断瞬间,会有电压尖峰,造成电流大的变化,造成高频闪烁光

 

恒流电源纹波,示波器每一格刻度10毫伏, 纹波电压尖峰在15毫伏左右,造成高频闪烁光,伤害视网膜和视细胞。

高速相机拍摄的市场上大厂商LED闪烁光。
(4)高端LED台灯有调光功能,通过控制开关导通时间来控制亮度大小,高频开关带来高频闪烁光,电脑,手机也是通过这种方式调光。

http://edu.sina.com.cn/zxx/2013-06-07/1015382961.shtml中国小学生近视率超30% 与电子产品有关, 电子产品调光都是高频闪烁



市场上具有调光电路的LED电流和电压波形                   

TonLED的导通时间,ToffLED的关断时间,Ts是打开关断一次周期时间.Ts=Ton+Toff. 如果要求亮度调到50%,只需要调节导通时间,使Ton/Ts=50%.

眼部肌肉已经跟不上高频闪烁光,强光直接照在视网膜上,长久会感到刺眼,头痛,视力下降。

IEEE国际电子工程师学会发现70赫兹以上的闪烁光会造成头疼,眼睛疲劳。LED Lighting Flicker and Potential Health Concerns:

莱特州立大学和威斯康新大学做了研究,发现大多数动物长周期性高频光照射可导致光感受细胞损伤Retinal Light Damage: Mechanisms and Protection, Prog Retin Eye Res.2010 March;29(2):113-134 . Development of choroidal neovascularization in rats with advanced intense cyclic-light-induced retinal degeneration, Arch Ophthalmol 2010; 128(2):212-222.

罗里达大学的眼科学系发现强光照射和年龄相关黄斑变性相关联A review: role of ultraviolet radiation in age-related macular degeneration, Eye Contact Lens. 2011 Jul;37(4):225-32. doi: 10.1097/ICL.0b013e31821fbd3e.

法国医生发现:所有的眼部结构,从角膜到视网膜层,都可以受到强光照射而损坏[9]. Eye and ultraviolet light, Rev Med Liege. 2005;60 Suppl 1:99-102.

2.市场上的LED灯珠光谱很多含有较强成分的蓝光,有些含有紫外线,有些含有红外线。较强成分的蓝光可以造成视网膜黄斑病变。长久红外线照射会造成晶状体,视网膜损伤。紫外线长期照射会导致造成皮肤癌,白内障。

 

市场上LED光谱中含有较强蓝光。

位于德克萨斯州,圣安东尼奥市Northrop Grumman信息技术公司做研究 收集的数据显示:近紫外线,蓝光产生眩光降低视觉性能。Zuclich JA, Previc FH, Novar BJ, Edsall PR, Near-UV/blue light-induced fluorescence in the human lens: potential interference with visual function, J Biomed Opt. 2005 Jul-Aug;10(4):44021

德克萨斯西南医学中心发现强烈的蓝色光可引起黄斑变性等视力问题。Walker DP, Vollmer-Snarr HR, Eberting CL., Ocular hazards of blue-light therapy in dermatology.J Am Acad Dermatol. 2012 Jan;66(1):130-5. doi: 10.1016/j.jaad.2010.11.040. Epub 2011 May 4.

 

3.有些LED开关电源不能达到电磁辐射安全标准, 有一定的电磁辐射, 长期影响健康。

 

 

4.对以上问题解决方案

 

(1). 不用交流电压做电源,用直流电压作电源,美国专利技术使得纹波是0,灯既没有低频闪烁,又没有高频闪烁.

Upright Lighting 护眼台灯LED灯上的直流电压,                  

 



Upright Lighting 护眼台灯交流成分波形,灯上的纹波是0

 

直流电压值没有任何微小电压变化,纹波是0。以上是Upright Lighting 护眼台灯LED灯上的电压, 采用专利技术实现纹波是0。示波器采用Tektronix TDS1001B. 专利技术除掉低频,高频闪烁光,最大限度减少眼睛的疲劳, 预防近视,减缓近视加深;

(2). 光谱400钠米和760纳米之间,不含紫外线(紫外线波长大于760钠米), 预防白内障;不含红外线(红外线波长小于400钠米), 预防晶状体蛋白质变性; 不含有害蓝光,  预防黄斑病变。精选灯珠采用连续光谱模拟太阳光,没有尖峰单色光分量,让眼睛感觉灯光柔和,舒适;



 

 

光谱400钠米和760纳米之间

理论在国际眼科杂志发表,US National Library of Medicine, US National Institutes of Health收录;

美国权威机构Underwriters  Laboratories (UL)认证电源,美国安全认证机构UL电磁测试证明符合国际安全标准

中国国家家用电器质量监督检验中心检验通过美国专利US8659238B2  网站www.uprlt.com   Upright Lighting LLC

 

各种灯对健康不利的影

日光灯

场上LED

Upright Lighting LED

长期使用对视力和健康的影

频闪烁

Visible flicker

有些有

有些有

眼睛疲劳造成近视,降低读书效果,对于敏感个人造成分心和干扰,有些人会出现头痛,偏头痛,疲劳,癫痫甚至其它一些神经系统反应;

红外线

有些有

晶状体损伤,连续光波视网膜损伤,晶状体蛋白变性和白内

频闪烁

Invisible flicker

视网膜变性,脉络膜新生血管,头痛和眼睛疲劳

周期性峰值瞬间强

畏光,眼痛,流泪,干眼,对角膜,晶状体,玻璃体,视网膜,视细胞的损伤,角膜炎,黄斑变性,黄斑视网膜脉络损伤

紫外线

有些有

白内障,早生老花眼,视网膜损伤,黄斑病变,慢性睑缘炎,结膜炎,角膜炎,诱发皮肤

高幅值非安全蓝

降低视觉性能,损伤视网膜色素上皮细胞,造成细胞死亡; 造成黄斑

高幅值非安全电磁辐

有些有

诱导细胞癌变,激素异常,钙流失,老年痴呆,异常妊娠和异常分娩,高血压和心脏疾病,电磁波过敏症,抑郁

 


一.下面来谈一谈白炽灯,就是我们俗称的灯泡。

白炽灯的电压波形造成的闪烁光属于低频闪烁光 
白炽灯依靠灯丝达到几千摄氏度的高温发光,在这种高温下还会发出红外线。
1.低频闪烁光
通常民用电压110伏60赫兹交流正弦电压加在白炽灯灯丝上,当正弦电压峰值(最高点)电压加在灯丝上,灯达到最大亮度,当正弦电压零点加在灯丝上,灯丝亮度最小;一秒亮度从峰值最亮,经过零点最暗,到达谷底最亮,经过零点最暗,到达峰值最亮有60次变化。(赫兹:一秒之内电压从最高峰值电压经过零点到最低谷底电压,再经过零点回到峰值电压次数。)


图1.白炽灯60赫兹交流电压波形
人的瞳孔在亮的时候会收缩,在暗的时候会扩张,波兰Wroclaw技术大学测量了瞳孔大小与低频光的明暗的关系。[1]
眼部肌肉一秒之内随着亮度变化调节瞳孔收缩扩张120次,长久就会疲劳松弛而不能调节晶状体看清远处的东西,近视就造成了。
中国南通大学附属医学院发现低频光对于老鼠造成近视。[2];澳大利亚La Trobe大学用小鸡做实验发现低频光促进了近视。[3]

图2.高速照相机下白炽灯闪烁光,低频闪烁光下照片, 右边是瞳孔在暗(darkness)时扩大和亮(light)时收缩的照片
http://en.wikipedia.org/wiki/Power-line_flicker网站解释了电网中电压变化因素导致闪烁。
2.红外线
白炽灯依靠灯丝发热达到几千度以上来发光,会产生红外线,长久红外线照射会造成晶状体,视网膜损伤。
瑞典乌普萨拉大学医院神经眼科做了研究。一些科学的数据表明,近红外辐射可能会导致在晶状体的累积损伤[4].
德州大学奥斯汀分校的生物医学工程部门做了试验,发现1300nm红外线对家兔视网膜造成损伤。 [5].
二.再来谈谈日光灯,就是我们常说的荧光灯, 节能灯或是灯管。
日光灯的电压波形成的闪烁光是高频闪烁光, 我们电脑屏幕在调光状态下就是高频闪烁光。
日光灯. 依靠高压击穿惰性气体产生紫外线打在灯管内部荧光粉上发光,光线中含紫外线。

1.高频交流电压(高于1000赫兹)造成高频闪烁光
震流器把频率高于1000赫兹的交流正弦电压加在荧光灯上,灯的亮度随着电压峰值到零点变化而变化,产生高频闪烁光。


图3.日光灯高频交流电压波形


图4.高速相机拍摄的日光灯长灯管和弯曲形灯管的闪烁光。

眼部肌肉已经跟不上这么高的频率,强光直接照在视网膜上,长久会伤害视细胞,损伤视网膜,感到刺眼,头痛,视力下降。许多小朋友玩手机,平板电脑,视力下降跟高频闪烁光有关。
佛罗里达大学的眼科学系发现强光照射和年龄相关黄斑变性相关联,年龄相关黄斑变性是致盲主要因素,连续强光照射容易造成视网膜光化学损伤[6] 。 英国Essex大学,加拿大国家研究委员会,美国Northeast大学,做了LED灯闪烁的健康研究:闪烁(70赫兹)以上可引起全身乏力,头痛及视力障碍[7]。

2.紫外线
日光灯高压击穿惰性气体产生紫外线,打在灯管壁荧光粉上发光,所以荧光灯发出的光中含紫外线,紫外线长期照射会导致造成皮肤癌,白内障。
因为日光中含有紫外线,眼科医生建议戴墨镜,抵挡紫外线,防止白内障。
纽约市Fordham大学自然科学系发现紫外线辐射是造成白内障和黄斑变性的危险因素。[8]

www.uprlt.com 

 

 


 



更多我的博客文章>>>

加跟帖:

  • 标题:
  • 内容(可选项): [所见即所得|预览模式] [HTML源代码] [如何上传图片] [怎样发视频] [如何贴音乐]