Puterea (P) a oricărui dispozitiv electric, inclusiv o lumină LED, este măsurată în wați (W), care este egală cu curentul sau electricitatea consumată (I), măsurată în ampres, înmulțită cu tensiunea (V).

înțelegerea

Prin urmare, puterea luminii LED este proporțională cu tensiunea și/sau curentul, astfel încât un dispozitiv poate avea o tensiune scăzută, dar poate trage totuși un curent foarte mare și poate avea un consum mare de energie. De exemplu, tradiționalul downlight cu halogen dicroic de 50W are doar 12V AC, dar atrage 4.167 Ampres.

Luminile cu LED-uri prin natura lor sunt de joasă tensiune, dar și de curent relativ scăzut, ceea ce le face să aibă o putere mai redusă și mai eficiente decât becurile incandescente tradiționale și luminile cu halogen. În general, vorbim despre între 100 și 750 de mili-amperi, în funcție de tensiunea înainte necesară pentru aprinderea LED-ului. În acest sens, doar pentru că o lumină LED folosește un curent mai mare, nu înseamnă că va fi mai strălucitoare. Mai degrabă depinde de puterea care este proporțională cu creșterea tensiunii și/sau curentului. Există un anumit avantaj în a avea LED-uri de tensiune mai mare în cazul în care apar distanțe mari între LED și sursa de alimentare, cum ar fi în iluminarea cu LED-uri cu bandă. Cu toate acestea, pentru majoritatea aplicațiilor nu contează cu adevărat.

Gama tipică de putere pentru becurile rezidențiale și comerciale de uz general variază de la 3W la 15W. În general, cu cât este mai mare puterea, cu atât este mai mare curentul și, prin urmare, cu atât este mai mare puterea de lumină. Cu toate acestea, acest lucru nu este întotdeauna cazul și ne aduce la conceptul de eficiență și factor de putere.

Eficiența luminii LED

Eficiența luminii LED este măsurată în lumeni pe watt (Lm/W), care se referă la cantitatea totală de lumină pe care lampa LED o produce pe 1 W de energie.

Eficiență = puterea totală de lumen/puterea totală

Cipurile LED mai vechi găsite în becurile LED de generație mai veche din 2008 - 2010 produc mai puțină lumină pe watt decât cipurile LED din 2011 - 2012 găsite în becurile LED mai moderne. De exemplu, un bec de 7W din 2012 cu un cip CREE XT-E poate produce mai multă lumină sau lumen decât un bec de 12W cu un cip mai vechi CREE XP-E. Becurile cu LED-uri mai moderne au, de asemenea, modele mai bune de radiator, care permit ieșiri mai mari de lumină.

Mesajul important este că puterea mai mare nu înseamnă întotdeauna mai multă lumină și „mai mare nu este întotdeauna cel mai bun”. În cele din urmă pentru consumator este important să vă faceți cercetările sau să „încercați înainte de a cumpăra”. Luați în considerare consultarea listei noastre de verificare a ghidului de cumpărare cu LED-uri din secțiunea privind durata de viață a LED-urilor ca o modalitate de a detecta produsele potențial ineficiente sau nesigure.

Eficiența LED-ului versus eficiența lămpii

Așa cum s-a discutat în secțiunea privind nivelurile de lumină din „Înțelegerea iluminatului cu LED-uri”, trebuie să aveți grijă, de asemenea, să vă asigurați că informațiile comerciantului specifică eficiența lămpii, mai degrabă decât eficiența LED-urilor. Datorită pierderii inerente a becului, eficiența lămpii va fi întotdeauna mai mică decât eficiența LED-urilor, în funcție de design. Acestea includ efectele termice, pierderile conducătorului auto și ineficiențele optice care se combină pentru a reduce eficiența generală a becului sau a corpului de iluminat cu LED în comparație cu pachetul sau cipul cu LED-uri interne. În mod colectiv, aceste pierderi pot reduce eficiența cu peste 30%. În astfel de cazuri, un producător poate specifica un bec MR16 cu LED care are 720lm, dar în realitate pentru lampa LED este de doar aproximativ 500lm.

Iluminare LED și factor de putere

O altă complicație este factorul de putere (PF), care este o valoare mai mică de 1,0, care măsoară eficiența driverului LED sau a sursei de alimentare. În esență, un dispozitiv electric poate fi evaluat la o putere de 100 W, dar de fapt consumă mai mult de 100 W datorită unei întârzieri de fază între tensiunea instantanee și curentul instantaneu. Amintiți-vă că puterea rețelei este curent alternativ sau alternativ și este formată din forme de undă sunusiodală de tensiune oscilantă și curent oscilant. În mod ideal, aceste două forme de undă sunt sincrone (PF = 1), dar datorită naturii electronice sau a sarcinilor inductive, cum ar fi motoarele electrice, apare o întârziere între forma de undă de tensiune și forma de undă curentă care duce la un consum de energie electrică sau o putere reactivă care este incapabil să facă vreo muncă. Prin urmare, un dispozitiv poate fi evaluat la 1000W Putere reală, dar poate consuma 1500W Putere aparentă sau activă datorită unui PF de 0,67 și poate ajunge să irosească 500W sau 1/3 din puterea totală consumată din cauza curentului fiind defazat. Observând că, pentru ca dispozitivul electric să utilizeze curentul, acesta trebuie să fie în fază cu tensiunea dată, puterea este egală cu tensiunea x curent sau P = VI.

PF este, în general, doar o problemă în aplicațiile comerciale la dispozitive inductive care utilizează o putere foarte mare, astfel încât întârzierile dintre curent și tensiune se adună pentru a produce pierderi semnificative de putere. Alte componente care vor cauza întârzieri între curent și tensiune includ transformatoarele și regulatoarele de tensiune și balasturile în iluminatul fluorescent. În mediile rezidențiale, astfel de pierderi sunt relativ minime, iar companiile de electricitate vor percepe oricum doar pentru energia reală. Cu toate acestea, există încă o pierdere, astfel încât acei indivizi conștienți de energie sau verzi ar putea dori să examineze factorul de putere al surselor de alimentare cu iluminare cu LED-uri pentru a se asigura că au un PF mai mare de 0,8 pentru a asigura pierderi minime de energie. De fapt, programul Energy Star al Departamentului pentru Energie al SUA (DOE) impune factori minimi de putere acceptabili sau, respectiv, 0,7 și 0,9 pentru luminile LED domestice și comerciale.

Majoritatea dispozitivelor de alimentare cu energie din aceste zile vor avea o formă de corectare a factorului de putere activ sau pasiv, ducând la PF> 0,9, astfel încât să se poată realiza pierderi minime de putere. O excepție este driverele de intensitate ultra ridicată, care se diminuează până la 1%. Datorită încărcărilor capacitive ridicate necesare pentru stabilizarea curentului la niveluri de diminuare foarte scăzute pentru a evita pâlpâirea PF este slabă, în general aproximativ 0,65, ceea ce înseamnă că un bec cu LED nominal de 10 W va consuma aproximativ 15,4 W (sau VA, putere aparentă) aproape de sarcină maximă. Cu toate acestea, în practică, aceasta nu este o mare problemă, având în vedere că aceste drivere sunt utilizate în general în aplicații în care lămpile vor fi estompate până la niveluri scăzute pentru cea mai mare parte a vieții lor, astfel încât puterea reală este de 2 sau 3W și puterea aparentă este încă foarte mică până la 4,6W.

Dacă estomparea va fi doar ocazională, vă sugerăm să comprimați efectul minim de estompare cu un driver care are un PF> 0,9. Deși așa cum sa menționat, aceasta este în principal o problemă în iluminatul comercial, unde lămpile sunt aprinse timp de 8 până la 24 de ore pe zi. Dacă sunteți un utilizator rezidențial, puteți fi mai puțin îngrijorat. Cu toate acestea, vă rugăm să rețineți evaluările PF din fila Specificații ale produselor noastre pentru a vă face o idee despre eficiență.

Dacă sunteți un client comercial cu o afacere care este dominată în mod special de sarcini extrem de inductive, cum ar fi motoarele electrice sau o colecție mare de sarcini capacitive cu PF slab, atunci ar trebui să luați în considerare corectarea factorului de putere (PFC) și să vizitați secțiunea noastră privind reducerile guvernamentale și scheme în care astfel de proiecte pot fi subvenționate. Dacă sunteți un consumator foarte mare de energie, atunci PFC poate duce la economii foarte mari în facturile de energie electrică și energie electrică.

Referințe:

Eficiența energetică a LED-urilor. Programul Tehnologii de construcție. Foaie informativă despre tehnologia iluminatului în stare solidă. Departamentul Energiei al SUA. www.eere.energy.gov

Sisteme de energie electrică regenerabile și eficiente. 2004. Gilber M. Masters

Analiza sistemului de alimentare. 2007. Partea PP

Tehnici de corectare a factorilor de putere în iluminatul cu LED-uri. August 2011, Electronic Component News