Ánh sáng nhấp nháy của đèn

Flicker – hiện tượng ánh sáng nhấp nháy của đèn

Khái niệm

Khi đèn bị thay đổi độ sáng, ta gọi đó là flicker hay đèn có ánh sáng nhấp nháy.

Flicker liên quan tới sự thay đổi mật độ ánh sáng nhanh và lặp đi lặp lại làm cho ánh sánh có vẻ không ổn định và bị vỡ. Hiệu ứng này là do sự thay đổi điện áp đi qua nguồn sáng.

Các bạn dễ dàng nhận thấy sự thay đổi này khi một nhà hàng xóm sử dụng máy hàn để hàn nối vật sắt nào đấy. Do máy hàn sử dụng có tải cao nên làm cho điện nhà chúng ta bị chập chờn, điều này dẫn đến dòng điện đi qua các bóng đèn thắp sáng thay đổi, nên ánh sáng đèn bị nhấp nháy.

Có lẽ bạn sẽ gặp vấn đề về tập trung khi đọc sách dưới ánh sáng nhấp nháy, hay làm việc bên một màn hình máy tính đang bị nhấp nháy. Thậm chí các công nhân đang làm việc dưới ánh sáng nhấp nháy sẽ bị xao nhãng và hiệu suất làm việc sẽ rất thấp.

Tham khảo thêm Nhiệt độ màu – chỉ số hoàn màu.

Đo lường mức độ ánh sáng nhấp nháy

Hai thông số được dùng trong đo lường mức độ ánh sáng nhấp nháy là Flicker index và Flicker percent.

Flicker percent

Flicker percent ánh sáng nhấp nháy

Flicker percent

Thông số này giúp chỉ ra sự khác biệt giữa độ sáng nhất và độ sáng kém nhất trong 1 chu kỳ hoạt động của đèn.

100% flicker đồng nghĩa với ánh sáng đi từ cường độ sáng lớn nhất đến tắt

0% flicker đồng nghĩa với ánh sáng không bị nhấp nháy

Công thức:

Flicker percent = (A-B)/(A+B)*100%

Flicker index

Công thức:

Flicker index = Area 1/(Area 1+ Area 2)

Flicker có thể quan sát bằng mắt?

Ở dải tần số từ 3hz-50hz flicker dễ dàng nhận thấy được bằng mắt người.

Ở dải tần từ 50hz – 90hz, mốt số người nhạy cảm có thể cảm nhận được nó. Đây vẫn là vùng nguy cơ chính đối với sức khỏe của chúng ta, đặc biệt là bất kỳ ánh sáng nào có tần số dưới 100hz.

Ở dải tần từ 90hz – 3000hz con người sẽ trải qua hiệu ứng stroboscopic.

Từ trên 3000hz chúng ta sẽ không trải qua các hiệu ứng tiêu cực của ánh sáng.

Các đèn có flicker %<10% với dải tần từ 300-3000hz là các đèn có độ flicker nằm trong ngưỡng an toàn.

 

Ngưỡng an toàn ánh sáng nhấp nháy

Ngưỡng ánh sáng nhấp nháy an toàn mà IEEE khuyến cáo giữa tần số (hz) với flicker%

Khu vực nằm bên dưới đường màu xanh là khu vực an toàn

Khu vực nằm giữa đường màu xanh và màu cam là khu vực có nguy cơ thấp.

Phía trên đường màu cam là khu vực có nguy cơ cao.

Chúng có ở đâu?

Flicker xuất hiện hầu như trong tất cả các đèn sử dụng dòng điện xoay chiều (AC) – lưới điện chúng ta đang sử dụng.

Từ đèn dây tóc, đèn huỳnh quang cho đến led – chúng luôn tạo ra ánh sáng nhấp nháy. Đó là bởi vì lưới điện chúng ta đang sử dụng có tần số 50hz.

Khi ta bật nguồn, dây tóc trong bóng đèn nhanh chóng đốt nóng và mát đi theo tần số. Điều này dẫn tới độ đèn nhấp nhấy với tần số 100hz, gấp đôi tần số của lưới điện. Tuy nhiên dây tóc bóng đèn không hoàn toàn bị tắt khi dòng điện đi qua đèn ở mức 0. Điều này làm cho chỉ số flicker vẫn trong ngưỡng an toàn.

Khi đèn huỳnh quang ra đời và bắt đầu thay thế đèn sợi đốt như là giải pháp hữu hiệu để tiết kiệm năng lượng, thì vấn đề flicker bắt đầu nảy sinh.

Khi định nghĩa flicker, bên cạnh tần số (hz) còn 1 thông số quan trọng khác nữa đó là flicker percentage (%)

ánh sáng nhấp nháy giữa đèn dây tóc và đèn huỳnh quang

ánh sáng nhấp nháy giữa đèn dây tóc và đèn huỳnh quang

Đèn huỳnh quang có flicker% lên tới 35% trong khi đèn dây tóc chỉ 13% trong cùng phạm vi tần số.

Khi nền công nghiệp chiếu sáng nhận ra được vấn đề này, họ đã phát triển các balast ở tần số cao, giúp gia tăng tần số flicker của đèn huỳnh quang . Điều này làm cho mắt và não của chúng ta hầu như không phát hiện được flicker.

flicker đèn huynh quang tần số thấp

flicker đèn huynh quang tần số thấp

 

flicker đèn huỳnh quang tần số cao

flicker đèn huỳnh quang tần số cao

Mặc dù flicker% của cả 2 hình đều là 35% tuy nhiên, do tần số tăng lên nên độ bao phủ tốt hơn.

Vì vậy cả tần số và flicker% là những thông số rất quan trọng khi đề cập đến nguồn sáng nhân tạo. Nếu ta có flicker% cao, thì ta có thể làm giảm ảnh hưởng của nó bằng cách gia tăng tần số.

Flicker% trong đèn led tạo ra 1 vấn đề khác. Không giống như đèn sợi đốt, đèn huỳnh quang, led còn được gọi là công nghệ SSL ( Solid State Lighting).

flicker trong các loại đèn

flicker trong các loại đèn

Công nghệ này ban đầu bị từ chối do có những thời điểm không có ánh sáng phát ra từ led do trong 1 chu kỳ điện áp dẫn đến flicker% cao, thậm chí 100%.

Các đèn loại này sử dụng nguồn adapter trong khi hoạt động. Mục đích là để chuyển đổi điện AC từ lưới sang DC cung cấp cho led. Các bộ nguồn này đôi khi tích hợp sẵn trong đèn, hoặc sử dụng rời.

Vấn đề chính đối với đèn led là chất lượng của các bộ nguồn này, chúng vẫn còn “gợn” từ điện lưới, điều này gây ra cho led có ánh sáng nhấp nháy. Không phải hãng sản xuất đèn nào cũng quan tâm đến điều này, nên đây vẫn còn là vấn đề rất đáng lo ngại. Hiện nay trên thị trường vẫn có những đèn led mà độ flicker từ 0% đến 5%.

Ánh sáng nhấp nháy có gây hại?

Hiện tượng ánh sáng nhấp nháy gây ra các tác động tiêu cực đến sức khỏe của chúng ta. Ở một số quốc gia, có quy định các mức độ nhấp nháy cụ thể trong các môi trường nhất định như trường học, văn phòng.

Chúng gây ra một số vấn đề như:

Mỏi mắt

Đau đầu

Mệt mỏi

Tầm nhìn bị mờ

Giảm năng suất

Cấu gắt, lo lắng, trầm cảm.

Chóng mặt…

Tham khảo thông tin tại đây.

Các bạn có thể xem các thông tin khác tại góc kiến thức.

0 0 vote
Article Rating
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x