LED 植物灯会频闪吗？
多数 LED 植物灯在某种程度上都会调制自己的输出，因为发光二极管几乎毫无延迟地跟随驱动器供给的电流。真正有用的问题不是「会不会闪」，而是调制有多深、频率多高，以及这个组合在它实际悬挂的房间里是否构成问题。本文说明描述波形的两个指标、各自适用的频段，以及在为有人员长期停留的种植间选型前，应当向厂家索要哪些数据。
简短回答
会，在「由交流电源供电的灯具输出总会在某个频率和深度上起伏」这个意义上，所有灯具都会。白炽灯与荧光灯把这种起伏抹平了一部分，因为它们的灯丝和荧光粉在电流峰值之间仍在发光。而 LED 器件的热余辉与荧光余辉都极小，光输出几乎即时跟随驱动器与调光电子线路给出的电流——美国能源部在解释为什么频闪（瞬态光调制，TLM）在固态照明时代成为更需重视的问题时，也把这一点作为起点 [2]。
这在实践中的含义是：频闪是驱动器与调光方式的问题，而不是 LED 封装的问题。用同一种灯珠做出来的两款灯具，可能分别站在这个尺度的两端。
起伏从哪里来
- 工频纹波。50 Hz 电源整流后变成 100 Hz 纹波，60 Hz 变成 120 Hz。输出滤波电容充足、滤波设计扎实的驱动器能把大部分纹波抹平；压缩成本的驱动器则会在光输出里留下可测的 100/120 Hz 波。
- 脉宽调制（PWM）调光。输出电流以固定频率开关，亮度由导通时间占比决定。按设计，其调制深度接近满量程；改变的是频率，把效应从一个频段挪到另一个频段，而不是把它去除。
- 模拟调光。控制电压（常见的是 0~10 V）由驱动器换算为更低的输出电流，深度通常较小；但结果仍取决于驱动器内部的实现方式，而不只取决于控制信号本身。
描述波形的两个数字
下面两个指标都由「光输出随时间变化」的记录波形算出，例如 ANSI/IES LM-90-2020 所规定测量方法得到的光通量波形。两者都不是时间或亮度的单位，而是无量纲的比值。
- 频闪百分比（调制深度） =（最大值 − 最小值）÷（最大值 + 最小值）× 100。完全稳定的光源为 0%；脉冲之间完全关断的方波趋近 100%。
- 频闪指数（flicker index） = 一个周期内波形高于其平均值部分的面积 ÷ 该周期的波形总面积。取值在 0 到 1 之间，同时取决于占空比与深度，因此频闪百分比相同的两个波形，其频闪指数可以不同。
哪个指标对应哪个频段
瞬态光调制的三种视觉响应各自主导不同的频率范围，而没有任何单一指标能覆盖全部。美国能源部对该领域的综述给出的划分是：约 3~80 Hz 以直接频闪为主，用 PstLM 与 ASSIST 的 MP 指标描述；约 80~1000 Hz 以频闪效应（stroboscopic effect）为主，用频闪效应可见度指标 SVM 描述；500 Hz 及以上则主要关注幻影阵列（phantom array）效应，目前尚无标准化指标 [2]。
| 频段 | 主导视觉效应 | 现行指标 | 在种植间里的对应情形 |
|---|---|---|---|
| 3~80 Hz | 直接频闪——静止注视时感到光在晃动 | PstLM、ASSIST MP | 有人员停留的房间、育苗与巡检工位，即有人长期在灯下作业的场所 |
| 约 80~1000 Hz | 频闪效应——运动物体出现跳跃或阶梯状拖影 | SVM | 循环风扇下、移动的苗床与推车，以及光照范围内的任何旋转设备 |
| 500 Hz 及以上 | 幻影阵列——眼球移动时亮光源后拖出一串点或短划 | 目前尚无标准化指标 | 视野内的亮灯具，尤其是沿过道行走、视线扫过灯具时 |
标准究竟怎么规定
3~80 Hz 以及数百赫兹范围内的参考文件是 IEEE Std 1789-2015《IEEE 关于调制高亮度 LED 电流以降低观看者健康风险的推荐做法》[1]。在引用它的限值之前，有必要先理解它的结构：其建议是随频率变化的——频率越低，允许的调制深度越小；它还把「无可观察效应」边界与「低风险」边界区分开来。因此同一个频闪百分比，可能让一款灯具在某个频率上落在建议范围内，在另一个频率上就落在范围之外。
在测量侧，CIE 技术说明 TN 012:2021 给出了采集与处理频闪波形的标准化流程；这一点很重要，因为滤波步骤、周期截取方式和采样率都会改变算出的指标数值 [3]。若厂家给出的指标没有说明计算流程，那个数字就无法与任何人的结果作比较。
频闪会影响植物吗？
植物不会把 100 Hz 的纹波解析成一连串独立的事件。光合机构对入射光子的整合时间尺度远长于千赫兹波形的周期，因此真正到达作物的是平均光子通量，也就是 PPFD 与 DLI 所描述的量。一盏以 2 kHz 脉动、但平均 PPFD 相同的灯具，对植物而言与稳定输出的灯具给出的光是一样的。
因此在种植间里关注频闪的实际理由落在人与设备一侧：在灯下作业人员的舒适与安全、在灯下拍摄的延时与监控摄像机的可靠性，以及调光的线性度。用开关输出方式实现调光的驱动器，可以把平均输出控制得很准，而瞬时波形在不同调光档位之间却可能变化很大。
调光方式怎么选
由于结果由驱动器决定，向厂家提出的问题就应当是具体的：在满输出以及房间将要使用的各个调光档位上，调制深度与基波频率分别是多少？是用哪个指标表征的？能用波形测量数据回答这个问题的厂家，和只回答「我们的产品不闪」的厂家，是两种不同的对象。
对于人员长期停留的房间，能源部指出的策略是高频运行与非脉宽调制调光：它提到，只有采用 12 kHz 以上这类高频，或采用不产生脉宽调制的波形（PWM 可能造成光输出的深度振荡），才能避开这一复杂性 [2]。高频并不降低调制深度，而是把效应移入幻影阵列频段，此时适用的是另一套考量——这也正是应当索取波形本身、而不是索取单一数字的原因。
如何检查手上已有的灯具
- 先要波形数据。满输出，以及 50% 与 20% 调光档位下的调制深度加基波频率，是最低限度的有用答复。
- 拍下来。慢动作录像或高速快门会暴露出肉眼无法分辨的条纹；条纹的间距还能帮你把 100 Hz 纹波与千赫兹级的调光载波区分开。
- 用运动物体测试。把细长物体在光下快速挥动，是暴露频闪效应的经典方法；在物体上做标记并让其旋转，则重复性更好。
- 必要时用仪器测。手持频闪仪的准确性参差不齐，美国能源部曾对一批样品做过对比并记录了这种差异，因此仪器自身标称的不确定度也应当写进记录 [2]。
参考资料
- [1] IEEE 标准协会，IEEE Std 1789-2015——IEEE 关于调制高亮度 LED 电流以降低观看者健康风险的推荐做法。
- [2] 美国能源部（U.S. Department of Energy），Flicker Research——该页面汇总了各指标、各频段以及可规避深度调制的驱动器策略。
- [3] 国际照明委员会（CIE），CIE TN 012:2021——光源与照明系统瞬态光调制测量指南。
常见问题
所有 LED 植物灯都会频闪吗？
在交流供电下，所有灯具的输出都会有一定起伏，因为 LED 几乎即时跟随驱动器电流。不同产品的深度与频率差别极大，所以对是非题最诚实的回答是：请索取房间实际使用调光档位下的波形数据。
频闪对植物有害吗？
通常意义上没有。植物对光子的整合时间尺度远长于千赫兹波形的周期，作物实际接收的是平均光子通量，即 PPFD 与 DLI 所描述的量。频闪的问题出在房间里的人和摄像机，以及驱动器调光的线性度上。
植物灯的频闪百分比多少算好？
没有单一的可接受数值，因为建议值随频率变化。深度必须与频率一起看，并对照相应标准来判断：100 Hz 下的某个深度与 2 kHz 下的同一深度是两种情形；而对脉宽调制调光来说，深度按设计本就应当很高。
0~10 V 调光一定比 PWM 调光频闪小吗？
不一定。0~10 V 控制信号是要求驱动器输出更低的电流，通常对应较小的调制深度；但驱动器内部完全可能把这个设定值转换成脉宽调制的输出。控制接口约束的是实现方式，决定波形的是驱动器本身。
没有昂贵设备能检查频闪吗？
做粗略筛查可以：手机慢动作录像或高速快门能显示条纹，把细长物体在光下挥动能暴露频闪效应。若要用于规格书，请使用频闪仪测量，并记录它采用的是哪个指标与哪套测量流程。
关于发布方
中山市瑞显电子厂（XineLam）拥有 17 年 LED 照明行业经验，在中国及海外拥有 300+ 项专利，生产植物照明 LED 灯具与调光配件，包括上文所示的双通道调光器。本文面向种植者、灯具选型方与研究人员，作为技术参考资料撰写；灯具与调光方案的选择，应以驱动器在目标工作点上的波形数据为准。