Содержание
Что такое Power Factor светодиодных ламп?
Прес-релізи
Інше
Power Factor – это тот же коэффициент мощности, только по-английски. Этот показатель может принимать значение в диапазоне от 0 до 1. Чем ближе к единице, тем эффективнее потребление электроэнергии светодиодной лампы.
Power Factor (сокращ. PF) складывается из двух показателей:
- активная мощность;
- реактивная мощность.
То есть прежде, чем разбираться с коэффициентом мощности, нам нужно разобраться с активной и реактивной мощностями.
Мощность активная, мощность реактивная
Что же такое активная мощность (по-англ. Аctive power)? Этот показатель обозначается латинской буквой P и означает мощность электроустройства. Именно этот показатель отвечает за полезную работу, выполняемую (в нашем случае) светодиодной лампой, преобразующей электрическую энергию в световую. Это та самая мощность, которую учитывает электросчетчик, когда лампа включена. Также активную мощность называют резистивной или омическаой.
А что же такое реактивная мощность (по-англ. Reactive power)? Реактивная мощность обозначается буквой Q и означает мощность, которая отвечает за создание электромагнитного поля при прохождении тока. Если сложить активную и реактивную мощности, то мы получим полную мощность.
Расчет коэффициента мощности
Теперь, когда мы всё знаем о резистивной, реактивной и полной мощностях, можно перейти к показателю коэффициента мощности, то есть Power Factor. Он рассчитывается по нижеследующей формуле:
PF = P / (P+Q)
То есть в числителе у нас активная мощность, а в знаменателе – сумма активной и реактивной мощностей. В итоге должно получиться, как вы помните, число от нуля до единицы. И чем больше коэффициент мощности (чем ближе он к единице), тем эффективнее работают электроприборы, в том числе лед лампы.
К слову, продукция компании LED Factor имеет показатель коэффициента мощности свыше 0. 9. Это чрезвычайно высокий показатель. Выражаясь простым языком, энергоэффективность светодиодных ламп от LED Factor составляет больше 90 процентов. В то время как остальные виды ламп (накаливания, люминесцентные и т.д.) имеют крайне низкий (меньше 50%) Power Factor и, следовательно, меньшую эффективность. Соответственно, это приводит к большим расходам на оплату электроэнергию для достижения нужного уровня освещения.
Это то, что достаточно знать о коэффициенте мощности среднестатистическому потребителю.
Почему следует выбирать лампы с высоким Power Factor?
Думается, после всех приведенных расчетов вы уже готовы ответить на вопрос, почему следует выбирать лампы с высоким Power Factor. Использование энергоэффективных лед ламп существенно экономит ваши денежные средства, повышает уровень и качество освещения помещения и, как мы с вами выяснили, снижает нагрузку на сеть. То есть вы смело можете поменять у себя дома все привычные вам лампочки накаливания на светодиодные. И от такой замены выиграет и ваш интерьер, и ваш кошелек. Так что если видите Power Factor от 0,9 и выше – смело покупайте эти лампочки!
Возможно, у кого-то сейчас возникнет вопрос: а существуют ли электроприборы или светодиодные лампы с Power Factor, который был бы равен единице? Ответ очевиден: нет, не существует. Точно так же, как не существует вечного двигателя. В ходе преобразования электрической энергии в световую часть энергии теряется. Дело лишь в том, что в обычных лампах накаливания и даже люминесцентных эти потери намного больше. Возможно, если технический прогресс будет и далее идти таким темпами, как сейчас, то очень скоро мы получим лед лампу с коэффициентом мощности 0,98. Но вряд ли больше!
Теперь вы знаете, что такое Power Factor и зачем он нужен. Для удобства покупателей этот показатель указывают на упаковке. Поэтому всегда обращайте внимание на эти цифры при покупке led лампы, так как от этого зависит освещение и, в конечном итоге, ваше хорошее зрение! И приятный бонус, о котором уже неоднократно упоминалось, это экономия денежных средств на счетах за электричество. В преддверии холодной зимы весьма кстати, не так ли? Да и в любое другое время года лишняя копейка в хозяйстве никогда не будет лишней!
ООО «Лед Фактор»
Магазин светодиодного освещения — LED
Телефоны: (044) 468-61-37, (068) 300-00-57
Адрес: Киев, пр. Московский, 8
Веб-сайт: http://ledfactor.com.ua
Импульсные блоки питания, Корректор коэффициента мощности
В последние десятилетия количество электроники, используемой в домашних условиях, в офисах и на производстве, резко увеличилось, и в большинстве устройств применяются импульсные источники питания. Такие источники генерируют гармонические и нелинейные искажения тока, которые отрицательно влияют на проводку электросети и электроприборы, подключенные к ней. Это влияние выражается не только в разного рода помехах, сказывающихся на работе чувствительных устройств, но и в перегреве нейтральной линии. При протекании в нагрузках токов со значительными гармоническими составляющими, не совпадающими по фазе с напряжением, ток в нейтральном проводе (который при симметричной нагрузке, практически, равен нулю) может увеличится до критического значения.
Один из эффективных способов решения этой задачи — применение корректоров коэффициента мощности PFC (Power Factor Correction). На практике это означает, что во входную цепь практически любого электронного устройства с импульсными преобразователями необходимо включать специальную PFC-схему, обеспечивающую снижение или полное подавление гармоник тока.
Коррекция коэффициента мощности
Типичный импульсный источник питания состоит из сетевого выпрямителя, сглаживающего конденсатора и преобразователя напряжения. Такой источник потребляет мощность только в те моменты, когда напряжение, подаваемое с выпрямителя на сглаживающий конденсатор, выше напряжения на нем (конденсаторе), что происходит в течение примерно четверти периода. В остальное время источник не потребляет мощности из сети, так как нагрузка питается от конденсатора. Это приводит к тому, что мощность отбирается нагрузкой только на пике напряжения, потребляемый ток имеет форму короткого импульса и содержит набор гармонических составляющих (см. рис. 1).
Вторичный источник питания, имеющий коррекцию коэффициента мощности, потребляет ток с малыми гармоническими искажениями, равномернее отбирает мощность от сети, имеет коэффициент амплитуды (отношение амплитудного значения тока к его среднеквадратичному значению) ниже, чем у некорректированного источника. Коррекция коэффициента мощности снижает среднеквадратическое значение потребляемого тока, что позволяет подключать к одному выводу электросети больше разных устройств, не создавая в ней перегрузок по току (см. рис. 2).
Коэффициент мощности
Коэффициент мощности (Power Factor PF) — параметр, характеризующий искажения, создаваемые нагрузкой (в нашем случае — источником вторичного электропитания) в сети переменного тока. Существует два вида искажений — гармонические и нелинейные. Гармонические искажения вызываются нагрузкой реактивного характера и представляют собой сдвиг фаз между током и напряжением. Нелинейные искажения вносятся в сеть «нелинейными» нагрузками. Эти искажения выражаются в отклонении формы волны тока или напряжения от синусоиды. В случае гармонических искажений коэффициентом мощности считается косинус разности фаз между током и напряжением или отношение активной мощности к полной мощности, потребляемой из сети. Для нелинейных искаженийкоэффициент мощности равен доле мощности первой гармонической составляющей тока в общей мощности, потребляемой устройством. Его можно считать показателем того, насколько равномерно устройство потребляет мощность от электросети.
В общем случае коэффициент мощности — это произведение косинуса угла разности фаз между напряжением и током на косинус угла между вектором основной гармоники и вектором полного тока. К такому определению приводят рассуждения, приводимые ниже. Действующий ток, протекающий в активной нагрузке, имеет вид:
I2эфф=I 20+I21эфф +SI2nэфф,
где I2nэфф — постоянная составляющая (в случае синусоидального напряжения равна нулю), I21эфф — основная гармоника, а под знаком суммы — младшие гармоники. При работе на реактивную нагрузку в этом выражении появляется реактивная составляющая, и оно принимает вид:
I2эфф=I 20+(I21эфф(P) +I21эфф(Q))+SI 2nэфф. Активная мощность — это среднее за период значение мощности, выделяемой на активной нагрузке.
Ее можно представить в виде произведения действующего напряжения на активную составляющую тока P=Uэфф Ч I1эфф(P). Физически это энергия, выделяющаяся в виде тепла в единицу времени на активном сопротивлении. Под реактивной мощностью понимают произведение действующего напряжения на реактивную составляющую тока: Q=Uэфф Ч I1эфф(Q). Физический смысл — это энергия, которая перекачивается два раза за период от генератора к нагрузке и два раза — от нагрузки к генератору. Полной мощностью называется произведение действующего напряжения на общий действующий ток: S=U эфф Ч Iэфф(общ). На комплексной плоскости его можно представить как сумму векторов P и Q, откуда видна зависимость I2=I1эфф(общ) cos j, где j — угол между векторами P и Q, который также характеризует разность фаз между током и напряжением в цепи.
Основываясь на вышесказанном, выводим определение для коэффициента мощности:
PF=P/S=(I1эфф cos j)/(Iэфф(общ) ).
Стоит заметить, что отношение (I1эфф)/(Iэфф(общ) ) есть косинус угла между векторами, соответствующими действующему значению общего тока и действующему значению его первой гармоники. Если обозначить этот угол q, то выражение для коэффициента мощности принимает вид: PF=cos j Ч cos q. Задача коррекции коэффициента мощности состоит в том, чтобы приблизить к нулю угол разности фаз j между напряжением и током, а также угол q гармонических искажений потребляемого тока (или, другими словами, максимально приблизить форму кривой тока к синусоиде и максимально компенсировать фазовый сдвиг).
Коэффициент мощности выражается в виде десятичной дроби, значение которой лежит в пределах от 0 до 1. Его идеальное значение — единица (для сравнения, типичный импульсный источник питания без коррекции имеет значение коэффициента мощности около 0,65), 0,95 — хорошее значение; 0,9 — удовлетворительное; 0,8 — неудовлетворительное. Применение коррекции коэффициента мощности может увеличить коэффициент мощности устройства с 0,65 до 0,95. Вполне реальны и значения в пределах 0,97…0,99. В идеальном случае, когда коэффициент мощности равен единице, устройство потребляет из сети синусоидальный ток с нулевым фазовым сдвигом относительно напряжения (что соответствует полностью активной нагрузке с линейной вольтамперной характеристикой).
Пассивная коррекция коэффициента мощности
Пассивный метод коррекции чаще всего применяется в недорогих малопотребляющих устройствах (где не предъявляется строгих требований к интенсивности младших гармоник тока). Пассивная коррекция позволяет достичь значения коэффициента мощности около 0,9. Это удобно в случае, когда источник питания уже разработан, остается только создать подходящий фильтр и включить его в схему на входе.
Пассивная коррекция коэффициента мощности состоит в фильтрации потребляемого тока при помощи полосового LC-фильтра. Этот метод имеет несколько ограничений. LC-фильтр может быть эффективен как корректор коэффициента мощности только в случае, если напряжение, частота и нагрузка изменяются в узком интервале значений . Так как фильтр должен работать в области низких частот (50/60 Гц), его компоненты имеют большие габариты, массу и малую добротность (что не всегда приемлемо). Во-первых , количество компонентов при пассивном подходе намного меньше и, следовательно — время наработки на отказ больше, и во вторых, при пассивной коррекции создается меньше электромагнитных и контактных помех, чем при активной.
Активная коррекция коэффициента мощности
Активный корректор коэффициента мощности должен удовлетворять трем условиям:
1) Форма потребляемого тока должна быть как можно ближе к синусоидальной и — «в фазе» с напряжением. Мгновенное значение тока, потребляемого от источника, должно быть пропорционально мгновенному напряжению сети.
2) Отбираемая от источника мощность должна оставаться постоянной даже в случае изменения напряжения сети. Это значит, что при снижении напряжения сети ток нагрузки должен быть увеличен, и наоборот.
3) Напряжение на выходе PFC-корректора не должно зависеть от величины нагрузки. При снижении напряжения на нагрузке должен быть увеличен ток через нее, и наоборот.
Существует несколько схем, при помощи которых можно реализовать активную коррекцию коэффициента мощности. Наиболее популярна в настоящее время «схема преобразователя с повышением» (boost converter). Эта схема удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к современным источникам питания. Во-первых , она позволяет работать в сетях с различными значениями питающего напряжения (от 85 до 270 В) без ограничений и каких-либо дополнительных регулировок. Во-вторых , она менее восприимчива к отклонениям электрических параметров сети (скачки напряжения или кратковременное его отключение). Еще одно достоинство этой схемы — более простая реализации защиты от перенапряжений. Упрощенная схема «преобразователя с повышением» приведена на рис. 3.
Принцип работы
Стандартный корректор коэффициента мощности представляет собой AD/DC-преобразователь с широтно-импульсной (PWM) модуляцией. Модулятор управляет мощным (обычно MOSFET) ключом, который преобразует постоянное или выпрямленное сетевое напряжение в последовательность импульсов, после выпрямления которых на выходе получают постоянное напряжение.
Временные диаграммы работы корректора показаны на рис. 4. При включенном MOSFET-ключе ток в дросселе линейно нарастает — при этом диод заперт, а конденсатор С2 разряжается на нагрузку. Затем, когда транзистор запирается, напряжение на дросселе «открывает» диод и накопленная в дросселе энергия заряжает конденсатор С2 (и одновременно питает нагрузку). В приведенной схеме (в отличие от источника без коррекции) конденсатор С1 имеет малую емкость и служит для фильтрации высокочастотных помех. Частота преобразования составляет 50…100 кГц. В простейшем случае схема работает с постоянным рабочим циклом. Существуют способы увеличения эффективности коррекции динамическим изменением рабочего цикла (согласованием цикла с огибающей напряжения от сетевого выпрямителя).
Схема «преобразователя с повышением» может работать в трех режимах: непрерывном , дискретном и так называемом «режиме критической проводимости ». В дискретном режиме в течение каждого периода ток дросселя успевает «упасть» до нуля и через некоторое время снова начинает возрастать, а в непрерывном — ток, не успев достигнуть нуля, снова начинает возрастать. Режим критической проводимости используется реже, чем два предыдущих. Он сложнее в реализации. Его смысл в том, что MOSFET открывается в тот момент, когда ток дросселя достигает нулевого значения. При работе в этом режиме упрощается регулировка выходного напряжения.
Выбор режима зависит от требуемой выходной мощности источника питания. В устройствах мощностью более 400 Вт используется непрерывный режим, а в маломощных — дискретный. Активная коррекция коэффициента мощности позволяет достичь значений 0,97…0,99 при коэффициенте нелинейных искажений THD (Total Harmonic Distortion) в пределах 0,04. ..0,08.
Какова функция PF (коэффициент мощности) в блоке питания светодиодов?
Перейти к основному содержанию
Что такое PF (коэффициент мощности)?
Коэффициент мощности является выражением энергоэффективности. Обычно он выражается в процентах, и чем меньше процент, тем менее эффективным является энергопотребление.
Пиво – это активная мощность (кВт). Полезная мощность, или жидкое пиво, – это энергия, совершающая работу. Это та часть, которую вы хотите.
Пена является реактивной мощностью (кВАр) — пена представляет собой потраченную впустую или потерянную мощность. Это производимая энергия, которая не совершает никакой работы, такой как производство тепла или вибрации.
mug является полной мощностью (кВА) — mug представляет собой требуемую мощность или мощность, поставляемую коммунальным предприятием.
Коэффициент мощности (КМ) представляет собой отношение рабочей мощности, измеренной в киловаттах (кВт), к полной мощности, измеренной в киловольт-амперах (кВА). Полная мощность, также известная как потребление, является мерой количества энергии, используемой для работы машин и оборудования в течение определенного периода. Он находится путем умножения (кВА = В x А) . Результат выражается в единицах кВА.
Какова функция PF в драйверах светодиодов?
Качество блока питания напрямую влияет на срок службы лампы. Таким образом, источник питания очень важен для лампы. И PF является одним из важных моментов в светодиодном драйвере, который влияет на коэффициент использования системы электроснабжения страны.
Обычно называется НИЗКИМ PF, если он ниже 0,6, что загрязняет электросеть всей системы электроснабжения. Поэтому в некоторых странах требуется, чтобы PF был больше 0,6.
Драйверы светодиодов с коэффициентом мощности выше 0,9 намного превышают стандартные требования электросетей по всему миру, значительно уменьшая загрязнение сети.
Мы, Riheng Technology, профессиональный производитель водонепроницаемых светодиодных драйверов, занимаемся производством и разработкой высококачественных источников питания, которые имеют высокий коэффициент мощности и сертифицированы UL8750 и UL879, ENEC, CE и RoHs.
Нажмите здесь, чтобы узнать больше о нас www.rh-power.com/[email protected]/+86 15217823586
-
Какое затемнение вы предпочитаете?
19 января 2021 г.
-
Почему светодиодное освещение так популярно?
14 января 2021 г.
Другие также смотрели
Исследуйте темы
Power Factor mit Energie-Datenlogger messen
Deshalbist es von zunehmender Bedeutung, ein Gerät zur Überwachung des Energieverbrauchs zu verwenden, das in der Lage ist, ein präzises Gesamtbild des Energieverbrauchs zu liefern.
Был ли это коэффициент мощности?
Der Power Factor bzw. Leistungsfaktor ist eine Kennzahl für den
effizienten Stromverbrauch. In Gebäuden mit hohem Stromverbrauch
kann der Effizienzgrad der Stromnutzung variieren. Дер Бетриб фон
Anlagen und Ausrüstung wie Motoren, Kompressoren, Schweißbrennern
und Neonbeleuchtung kann Ineffizienzen in Form von zusätzlichen
sogenannanten Blindströmen verursachen.
Die in einer Last übertragene Energie ist das Produkt aus
Spannung und Stromstärke. Bei einer Wirklast sind Spannung und
Stromstärke phasengleich und die gesamte Energie kann wirksam
генуцт верден. Hat eine Last jedoch eine reaktive Komponente mit
kapazitiver oder induktiver Wirkung, so sind Spannung und
Stromstärke nicht zwangsläufig Phasengleich. Der durch diese
реактивный Last verursachte sogenannte Blindstrom ist
wirkungslos.
Der Power Factor bzw. Phasenwinkel reflektiert die Beziehung
zwischen der tatsächlichen Wirklast und der Blindlast. Эйне Рейне
Wirklast hat den Power Factor und einen Phasenwinkel von 0 Grad
(dh, die Leistung ist hundertprozentig effizient). Эйне Рейне
Blindlast hat den Power Factor null und einen Phasenwinkel von 90
град.
Das nachstehende Diagramm zeigt das Verhältnis von
Scheinleistung, Wirkleistung и Blindleistung. Die meisten Lasten
weisen alle drei Komponenten auf, d. ч., Шайнлейстунг,
Wirkleistung и Blindleistung. Hinsichtlich des Stromverbrauchs
wäre ein Power Factor от 1,00 d. ч., 100-процентиж Effizienz
идеально, in einem typischen gewerblichen oder industriellen Umfeld
kann sich die Wirklast jedoch auf rund 0,80 (dh, 80 Prozent
Effizienz) reduzieren.
Die Auswirkungen auf die Stromkosten
Niedrige Leistungsfaktoren sind unerwünscht. Ластен мит Эйнем
niedrigen Power Factor nehmen mehr Strom auf, als sie eigentlich
бенётигтен. Die Geräte und Maschinen arbeiten folglich nicht
effizient, haben einen höheren Stromverbrauch und verursachen mehr
Костен. Die Stromversorger berechnen Betrieben mit einem schlechten
Power Factor Meist Höhere Tarife.
Betriebe mit einem niedrigen PF verschwenden also meist sowohl
Energie als auch Geld: Wenn der Power Factor unter einen bestimmten
Wert sinct, müssen die Stromversorger zusätzliche kVA liefern, um
das Leistungsdefizit auszugleichen. Dafür erheben sie meist über
die verbrauchten KW hinaus eine Zusatzgebühr oder stellen sogar den
gesamten Verbrauch als kVA in Rechnung.
Durch das Verbessern des Leistungsfaktors kann man nicht nur
Strom und Kosten sparen, auch der gesamte Stromfluss wird
редузиерт. Dies ermöglicht das Anschließen zusätzlicher Lasten an
дас vorhandene системы.
Die Auswahl des geeigneten Energie-Datenloggers
Zur Ermittlung der Gesamteffizienz wird ein Datenlogger
benötigt, der nicht nur den ein- und dreiphasigen Stromverbrauch,
Sondern auch den Power Factor misst. Die Messung des Power Factors
eines Betriebs gibt Aufschluss darüber, wie effizient der Strom
genutzt wird und ermöglicht Korrekturmaßnahmen, um Blindlasten zu
reduzieren und die Stromeffizienz dem Idealzustand eines Power
Факторы 1,00 anzunähern. Der Power Factor kann beispielsweise
durch das Installieren neuerer Geräte, dedizierter integrierter
Schaltkreise oder spezieller Ausrüstung erhöht werden.
Manche einfacheren Messgeräte gehen davon aus, dass die Spannung
konstant ist, und messen nur den Strombedarf.
Добавить комментарий