היעילות האנרגטית, העמידות ויכולת ההסתגלות של דיודה פולטת אור-נורות (LED).שינו לחלוטין את תחום התאורה. עם זאת, דאגות בנוגע להשפעות הבריאותיות האפשריות של נוריות LED צצו כשהן מחליפות את מנורות הליבון והפלורסנט הרגילות. הבהוב-שינוי פתאומי וחוזר בתפוקת האור-הוא בעיה חשובה אחת. הבהוב LED אינו בלעדי עבורם, אך במצבים מסוימים, האופן שבו הם עשויים ותפקודם עלול להחמיר את המצב. מאמר זה בוחן את ההשלכות הבריאותיות השליליות של הבהוב בתאורת LED, כיצד הוא נמדד וכיצד להפחית את ההשפעות השליליות שלו.
הבנת הבהוב תאורת LED
הבהוב: מה זה?
המונח "הבהוב" מתאר את השינוי ההדרגתי בעוצמת האור. זה נובע מהמעבר המהיר של הזרם החשמלי שמניע את הדיודה בנורות LED. נוריות לד נדלקות ונכבות באופן מיידי יחסית, מה שהופך את ההבהוב בולט יותר אם לא נשלט. זאת בניגוד לנורות ליבון, שמחזיקות חום וזוהר בין מחזור למחזור.
סוגי הבהוב
הבהוב גלוי: וריאציות הנראות לעין בלתי מזוינת, המתרחשות בדרך כלל בתדרים הנמוכים מ-80 הרץ.
אפנון-תדר גבוה יותר (מעל 80 הרץ) שעלול להשפיע על הבריאות גם אם הוא לא מורגש, ידוע בשם "הבהוב בלתי נראה".
סיבות להבהוב LED
בעיות באספקת החשמל: המרה לא יעילה של זרם חילופין (AC) לזרם ישר (DC) על ידי דרייברים לא יקרים של LED עלולה לגרום לתנודות שיוריות.
טכניקות עמעום: טכניקת עמעום פופולרית אחת, -אפנון רוחב דופק (PWM), מדליקה ומכבה במהירות נוריות, ויוצרת הבהוב.
עיצוב מעגל: חלקים לא תואמים או מעגלים שנבנו בצורה גרועה יכולים להפוך את הווריאציות לבולטות יותר.
השפעות של הבהוב LED על הבריאות
הבהוב משפיע על הבריאות בדרכים שהן גם פסיכולוגיות וגם פיזיולוגיות. תדירות, עוצמה, משך החשיפה ורגישות אישית הם חלק מהמשתנים המשפיעים על החומרה.
1. מאמץ בעיניים ומצוקה ראייה
האישון ותאי הרשתית של העין חייבים להסתגל ללא הרף עקב הבהוב, הגורם ל:
התסמינים של אסתנופיה כוללים ראייה מעורפלת, עיניים יבשות ובעיות מיקוד.
כאבי ראש ומיגרנות: תחת אור מהבהב, אנשים רגישים-במיוחד אלו הסובלים ממיגרנות-מדווחים על פרקים נוספים.
2. השפעה על העצבים
הבהוב בין 3 ל-70 הרץ יכול לגרום להתקפים אצל 1 מתוך 4,000 אנשים עם אפילפסיה רגישות לאור.
ביצועים קוגניטיביים: מחקרים מצביעים על כך שהבהוב קשור לירידה במיקוד וליותר טעויות במשימה. על פי מחקר משנת 2019 של Lighting Research & Technology, המשתתפים עשו 23% יותר טעויות תוך כדי הבהוב ב-100 הרץ.
3. הפרעה בקצב הצירקדי
יצירת המלטונין מווסתת על ידי אור. אפילו בתדרים גבוהים, הבהוב יכול לחסום תהליך זה, מה שעלול לגרום ל:
הפרעות שינה כוללות ירידה באיכות השינה ועיכוב בהתחלת שינה עקב רמות מלטונין מדוכאות.
הפרעות מצב רוח: הפרעה רגשית עונתית ודיכאון קשורות להפרעה כרונית ביממה.
4. סכנות מורחבות
מצבים כרוניים עלולים להחמיר על ידי חשיפה ממושכת:
הבהוב בתדירות גבוהה- עשוי להאיץ את ניוון הרשתית, על פי מחקר על בעלי חיים.
כאבי ראש כרוניים: כאבי ראש מתמשכים שכיחים יותר בקרב עובדי משרד הנחשפים אליהםנוריות מהבהבות.
מדדי הבהוב ומכשירים
מהנדסי תאורה משתמשים בכלים מיוחדים ובמדידות כמותיות כדי להעריך הבהוב:
1. מדדים חשובים
הנוסחה לאחוז הבהוב היא (Amax−Amin)(Amax+Amin)×100%.
(Amax+Amin)(Amax−Amin)×100%=אחוז הבהוב
כאשר תפוקות האור הגבוהות והמינימליות מסומנות על ידי Amax ואמין. הבהוב גרוע יותר מסומן על ידי אחוזים גבוהים יותר.
מדד ההבהוב מחשב את הפרופורציה של תפוקת האור שהיא מעל או מתחת לנורמה. מ-0 (ללא הבהוב) ל-1 (הבהוב קיצוני), הערכים משתנים.
גורם מפתח בהערכת התפיסה הוא התדירות. למרות שרובם לא ניתן לזיהוי, הבהוב מעל 200 הרץ עשוי בכל זאת להיות בעל השפעות פיזיולוגיות.
2. מכשירי מדידה
מדי הבהוב הם מכשירים כף יד המודדים תדירות ואחוז הבהוב, כגון PRC LMK-5.
ניתן לראות צורות גל של אור באמצעות אוסילוסקופים, אך הם זקוקים ל-photodetector.
אפליקציות לסמארטפונים: "בודק הבהוב" וכלים ראשוניים אחרים מספקים הערכות זמינות בקלות אך לא מדויקות.
3. הנחיות ותקנים
IEEE 1789-2015: עבור יישומים בסיכון נמוך, יש לשמור על הבהוב מתחת ל-8% ב-90 הרץ או 3% ב-1,200 הרץ.
ENERGY STAR: דורש שמוצרי LED יהיו בעלי תדר של לפחות 120 הרץ והבהוב של לא יותר מ-30%.
הפחתת הבהוב תאורת LED
1. פתרונות עיצוב והנדסה
מנהלי התקנים באיכות גבוהה-: עבור פלט יציב, השתמש במנהלי התקנים עם זרם קבוע (CCD) במקום ב-PWM.
מיישרי גל מלא- מפחיתים אדוות שיוריות על ידי המרת AC ל-DC חלק.
PWM ועמעום אנלוגי משמשים בעמעום היברידי כדי להפחית את הבהוב ברמות אור נמוכות.
2. תקני תעשייה ורגולציה
IEC TR 61547-1: קובע תקני חסינות עבור מכשירי תאורה.
כותרת קליפורניה 24: דורש שמבנים מסחריים יהיו בעלי הבהוב של פחות או שווה ל-30%.
3. הכרת הצרכנים
אישורים: בדוק אם תאימות IEEE 1789 או סימני "הבהוב-חופשי".
הימנעו מנורות LED זולות מכיוון שהן מתפשרות לעתים קרובות על איכות הנהג.
בדוק לפני הקנייה: בדוק הבהוב בחנויות עם אפליקציות לסמארטפון.
4. התפתחויות קרובות
נורות לד אדפטיביות במערכות תאורה חכמות משנות את התפוקה שלהן בהתאם לסביבה הסובבת.
הבהוב-מחקר נהגים בחינם: המטרה של טכנולוגיות מתפתחות היא להיפטר מהבהובים מבלי לפגוע ביעילות.
אַף עַל פִּיתאורת לדיש יתרונות רבים, הבהוב הוא עדיין בעיה רצינית עם סיכונים בריאותיים אמיתיים. הסכנות, שנעות בין גירוי עיניים לטווח קצר-להשפעות-ארוכות טווח נוירולוגיות וצירקדיות, מדגישות את הצורך בהנחיות מדידה קפדניות ובטכניקות הפחתה. מגזר התאורה יכול להבטיח שנורות LED עומדות בהבטחה שלהן כאפשרות בטוחה וידידותית לסביבה על ידי הדגשת רכיבים באיכות גבוהה-, ציות לתקנות ועידוד חינוך לקוחות. ההבהוב יופחת עוד יותר ככל שהמחקר יתקדם, ויגן על בריאות האדם ועל התקדמות הטכנולוגיה.
