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读写作业台灯的闪烁测试与分析

摘要：2018年4月1实施的国家标准《读写作业台灯性能要求》，首次在技术要求中将“闪烁”列为测试项目。标准要求灯具不应有不舒适的闪烁，但是具体评价方法正在考虑中，并未给出。闪烁带来的频闪效应对人体健康存在危害，因为这种危害长期存在且不易被觉察，近年来受到社会的高度关注。本文采用闪烁测试系统，以三种光源的台灯为例介绍测试过程和测试方法，对测试参数的设置和结果评价给出参考意见。

关键词：闪烁；波动深度；读写作业台灯

measurement and analysis on flicker of

table lamp for paper task

song peng, song qing jun, zhang yu hua, wang mei xia wang yang, kong qiang qiang

(ji ning national semiconductor & display products quality supervision and inspection center, jining 272000)

abstract：the national standard "performance requirements for reading and writing desk lamps" implemented on april 1, 2018 for the first time listed "flicker" as a test item in the technical requirements. the standard requires that the luminaire should not be uncomfortably flicker, but the specific evaluation method is

under consideration and is not given. the flicker is harmful to human health, because this kind of harm has long existed and is not easily detected. in recent years, it has been highly concerned by the society. this paper uses the flicker test system and introduces the test process and method with three kinds of light source table lamp and gives the reference for the setting of the test parameters and the evaluation of the results.

key words: flicker ;modulation depth; table lamp for paper task 1 引言

2017年，央视3.15晚会揭露有些led灯具可能存在严重的"频闪"问题，眼晴长期暴露在这种环境下会造成头痛和眼疲劳、引发光敏性癫痫病、导致视力下降和注意力分散等问题。人们对灯具的频闪问题关注度达到了空前的高度。“闪烁”又被称为“频闪”，灯具的闪烁就是因亮度或光谱分布随时间波动而引起的不稳定的视觉现象。“闪烁”对于未成年人的危害远大于成年人，因此，作为未成年人经常使用的读写作业台灯，其安全性一直是人们关注的重点。在2018年4月1日实施的gb/t 9473-2017《读写作业台灯性能要求》相比2008版做了较大改动，其中，标准适用范围增加了led光源和“护眼灯”，并且首次将“闪烁”作为测试项目列在技术要求的6.3.5章节。由于是首次提出，再者“闪烁”测试属于比较前沿的测试项目，国际上测试数据量也相对较小，所以标准规定“灯具发出的光不应有不舒适的闪烁，评价方法正在考虑中”，具体测试评价方法，标准中并未给出。

本文选择最具代表性一种可替换光源的台灯，以三代光源为例，依据国内标准gb/t 9473-2017，并结合国际标准ieee std 1789-2015对该台灯的闪烁相关参数作了测试，给出“闪烁百分比pf”、“闪烁指数fi”和“光输出周期性频率f”的测试结果，并依据国际标准ieee std 1789-2015对测试结果进行评价。最后，对整个过程中测试参数的设置和结果评价进行分析讨论。

2 测试过程和方法

2.1 测试原理

2.1.1 定义

频率:特指照明产品的光输出频率。

闪烁指数：照明产品光输出的一个周期内，光输出平均值以上的面积除以光输出光波形的总面积，即fi=区域q1/（区域q1+区域q2）。示意图见图1。

闪烁百分比（波动深度）：是指照明产品光输出一个周期的最大值和最小值的差与光输出最大值和最小值之和的比，以百分比表示，即

pf=(a-b)/(a+b)×100%，示意图见图1。

图1 闪烁百分比和闪烁指数计算示意图

2.1.2 评价方法

ieee std 1789-2015中采用波动深度对闪烁进行评价。波动深度为光输出的最大值和最小值的差异占光输出最大值和最小值之和的比例，以百分比表示。低风险和无显著影响水平的闪烁频率和波动深度函数关系见图2。图2 低风险和无显著影响水平的闪烁频率和波动深度函数关系

注1：低风险区包括所有阴影区。

注2：数据摘自研究专家kelly（标记为菱形）、bullough et al.（标记为正方形）和perz et al.（标记为圆形）以及roberts和wilkins（标记为三角形）的研究报告。

低风险水平区域和无显著影响水平区域波动深度限值如下：

无显著影响水平区域的限值用式(1)~式(3)给出：

f≤10hz，波动深度≤0.1%................................. (1)

10hz＜f≤90hz，波动深度≤0.01×f…………………………….. .(2) 90hz＜f≤3125hz，波动深度

≤0.08/2.5×f (3)

f＞3125hz，免除考核

式中：f为光输出波形频率。

低风险区域的限值有式（4）~式(6)给出：

f≤8hz，波动深度≤0.2%........................ . (4)

8hz＜f≤90hz，波动深度≤0.025×f........................ (5)

90hz＜f≤1250hz，波动深度≤0.08×f..................... (6)

f＞1250hz，免除考核

式中：f为光输出波形频率。

2.2 样品测试过程

2.2.1 样品测试布置

实验在光学暗室中完成，环境温度25.5℃，相对湿度50%rh。频闪测试仪的高速照度探头加遮光筒置于台灯的光度中心。具体布置见图3。