LED灯实测数据分析
LED灯实测数据分析
让我们再回顾一下昨天微信信息BHTalk发表的LED灯实测数据,如下表所示。
表1 LED灯实测数据
| 灯的规格 | Irms [A] | P [W] | Qh [VAr] | S [VA] | PF | THD I [%] |
| LED品牌A,6W/E27 | 0.0573 | 6.55 | -0.57 | 12.607 | 0.5196 | 135.03 |
| LED品牌B,5.5W/E27 | 0.0369 | 6.18 | -2.39 | 8.128 | 0.7607 | 52.66 |
| LED品牌B,9W/E27 | 0.0528 | 9.55 | -2.48 | 11.615 | 0.8226 | 52.8 |
| LED品牌B,11W/E27 | 0.0628 | 11.5 | -2.55 | 13.819 | 0.8325 | 54.93 |
| LED品牌C,9W/E27 | 0.064 | 8.01 | -0.76 | 13.976 | 0.5729 | 134.36 |
| LED直管品牌C,21W/T8 | 0.0963 | 19.59 | -5.14 | 21.189 | 0.9245 | 26.33 |
| LED带品牌C,50W/5m | 0.3065 | 37.59 | -2.89 | 67.27 | 0.5588 | 142 |
下面就数据进行分析。
1、实测功率与标称功率的偏差
表2 LED灯实测功率与标称功率
| 灯的规格 | 标称功率Pe[W] | P [W] | 偏差Pe-P[W] | 偏差百分数(Pe-P)/Pe |
| LED品牌A,6W/E27 | 6 | 6.55 | -0.55 | -9.17% |
| LED品牌B,5.5W/E27 | 5.5 | 6.18 | -0.68 | -12.36% |
| LED品牌B,9W/E27 | 9 | 9.55 | -0.55 | -6.11% |
| LED品牌B,11W/E27 | 11 | 11.5 | -0.5 | -4.55% |
| LED品牌C,9W/E27 | 9 | 8.01 | 0.99 | 11.00% |
| LED直管品牌C,21W/T8 | 21 | 19.59 | 1.41 | 6.71% |
| LED带品牌C,50W/5m | 50 | 37.59 | 12.41 | 24.82% |
从表2可以看出,1)LED灯的实测有功功率与其标称功率均有不同程度的偏差,最高偏差近25%;2)正负偏差均有,表明制造标准的缺失或执行不力,造成这样的结果。

图1 LED灯的有功功率偏差
2、视在功率、有功功率、无功功率为违直角三角形原则
正常情况下,视在功率S、有功功率P、无功功率Q符合直角三角形原则,S是斜边,P和Q是两个直角边。表3最右一列为SQRT(S2-P2-Q2),正常情况下该值应该为0,但是从表中可以看出该值非但不为0,反而数值较大。因此,LED灯中存在第四种功率。
表3 LED灯功率表
| 灯的规格 | P [W] | Qh [VAr] | S [VA] | SQRT(S2-P2-Q2) |
| LED品牌A,6W/E27 | 6.55 | -0.57 | 12.607 | 10.76 |
| LED品牌B,5.5W/E27 | 6.18 | -2.39 | 8.128 | 4.71 |
| LED品牌B,9W/E27 | 9.55 | -2.48 | 11.615 | 6.13 |
| LED品牌B,11W/E27 | 11.5 | -2.55 | 13.819 | 7.23 |
| LED品牌C,9W/E27 | 8.01 | -0.76 | 13.976 | 11.43 |
| LED直管品牌C,21W/T8 | 19.59 | -5.14 | 21.189 | 6.23 |
| LED带品牌C,50W/5m | 37.59 | -2.89 | 67.27 | 55.71 |
3、功率因数
功率因数有两个不同的概念,PF和cosφ,其含义有所不同,PF包含谐波的影响,上面所说的第四种功率就是由于谐波造成的。当纯线型负荷时,两个功率因数相等,即PF=cosφ。表4列出了功率因数的比较和计算方法。
表4 功率因数表
| 灯的规格 | P [W] | Qh [VAr] | S [VA] | S1=SQRT(P*P+Q*Q) | PF=P/S | cosφ=P/S1 |
| LED品牌A,6W/E27 | 6.55 | -0.57 | 12.607 | 6.575 | 0.5196 | 0.996 |
| LED品牌B,5.5W/E27 | 6.18 | -2.39 | 8.128 | 6.626 | 0.7607 | 0.933 |
| LED品牌B,9W/E27 | 9.55 | -2.48 | 11.615 | 9.867 | 0.8226 | 0.968 |
| LED品牌B,11W/E27 | 11.5 | -2.55 | 13.819 | 11.779 | 0.8325 | 0.976 |
| LED品牌C,9W/E27 | 8.01 | -0.76 | 13.976 | 8.046 | 0.5729 | 0.996 |
| LED直管品牌C,21W/T8 | 19.59 | -5.14 | 21.189 | 20.253 | 0.9245 | 0.967 |
| LED带品牌C,50W/5m | 37.59 | -2.89 | 67.27 | 37.701 | 0.5588 | 0.997 |
为了直观表示,图2绘出了cosφ和PF的曲线和两者的差别,图中红色的为cosφ,蓝色的为PF值。

图2 LED灯的功率因数
4、谐波
LED灯中会有一定量的谐波,需要加以治疗。但治理谐波需要付出代价的。因此,有些产品为了节约成本偷工减料,逃避应该承担的责任。
表5 LED的谐波
| 灯的规格 | PF | THD I [%] |
| LED品牌A,6W/E27 | 0.5196 | 135.03 |
| LED品牌B,5.5W/E27 | 0.7607 | 52.66 |
| LED品牌B,9W/E27 | 0.8226 | 52.8 |
| LED品牌B,11W/E27 | 0.8325 | 54.93 |
| LED品牌C,9W/E27 | 0.5729 | 134.36 |
| LED直管品牌C,21W/T8 | 0.9245 | 26.33 |
| LED带品牌C,50W/5m | 0.5588 | 142 |
从表5可以看出,有两款LED灯谐波含量超高,THDI高达130%以上,非常糟糕!

图3 LED灯的谐波
从图3可知,PF越低,THDI越大,谐波越严重。反之亦然。
5、结论
对本次三个品牌、七款LED灯的测试,可以得出如下结论:
1)标称功率与实际功率偏差较大,最大偏差近1/4;
2)LED灯不符合视在功率、有功功率、无功功率直角三角形原则,即勾股弦定理,存在第四种功率;
3)功率因数PF和cosφ是两个不同的概念,PF包含谐波的影响;
4)本次测试的LED灯均有不同程度的谐波,PF越低,THDI越大,谐波越严重。
注:本文结论仅对本次试验样品负责!今后将继续LED灯的相关测试和研究工作。
-
神器:5秒钟搞定赝电容k1拟合、绘图、计算电容贡献率 2020-06-25
-
化工设计之工程图纸(这篇文章给你讲全了) 2020-07-03
-
工具:赝电容k1Tool-v2.6解决拟合交叉问题 2020-06-25
-
断续焊焊接符号 2021-10-14
-
板式塔设计核心:负荷性能图(水力学图) 2020-07-03
-
应急管理部已明确:临时性登高作业属于特种作业!需要取证 2021-10-18
-
PDMS12.1sp4安装教程 2020-07-03
-
话说LED灯的利用系数 2020-07-04
-
一张图讲清楚断路器的工作原理 2020-07-10
-
引起管道振动的主要原因及消振措施 2020-12-06
