Welke elektrische problemen zal de lage powerfactor (PF) van LED-plafondlampen veroorzaken?

Power Factor (PF)-concept

De arbeidsfactor meet de verhouding tussen het werkelijke vermogen en het schijnbaar vermogen in een circuit. Als elektronische belasting is de arbeidsfactor van LED-plafondlampen weerspiegelt rechtstreeks de efficiëntie van het energieverbruik. Idealiter geeft een arbeidsfactor dichtbij 1 aan dat de ingangsstroom en -spanning in nauwe fasesynchronisatie zijn, waarbij de energie volledig wordt benut. Een lage vermogensfactor duidt op een groot faseverschil tussen de stroom en de spanning, wat resulteert in een grote hoeveelheid reactief vermogen, waardoor energie wordt verspild en de elektrische prestaties afnemen.

Impact op netbelastingen

LED-plafondlampen met een lage arbeidsfactor verhogen het aandeel blindvermogen in het elektriciteitsnet. Reactief vermogen voert geen feitelijk werk uit, maar verhoogt de netstroom, waardoor de lijnverliezen toenemen. Deze verhoogde stroom veroorzaakt een verhoogde verwarming van de distributielijnen, en langdurig gebruik kan de levensduur van het elektriciteitsnet en de distributieapparatuur verkorten. Grootschalig gebruik van lampen met een lage PF kan plaatselijke spanningsschommelingen veroorzaken, waardoor de normale werking van andere gevoelige apparatuur wordt beïnvloed.

Problemen met energiemeting en elektriciteitsfacturering

Lampen met een lage vermogensfactor verhogen het schijnbare vermogen, maar het feitelijk verbruikte actieve vermogen is mogelijk niet voldoende om de hogere elektriciteitskosten te compenseren. In industriële en commerciële omgevingen kan een lage arbeidsfactor (PF) resulteren in boetes voor reactief vermogen die door energiebedrijven in rekening worden gebracht, waardoor de bedrijfskosten stijgen. Hoewel de directe impact op de elektriciteitsrekeningen in woonomgevingen minimaal is, kan grootschalige inzet van lampen met een lage PF nog steeds invloed hebben op de algehele stabiliteit van het elektriciteitsnet.

Impact op LED-drivers

Een lage vermogensfactor zorgt ervoor dat de driver hogere piekstromen kan weerstaan, waardoor de thermische belasting van componenten toeneemt. Dit verhoogt de belasting van elektrolytische condensatoren, inductoren en halfgeleiderschakelelementen, waardoor veroudering en lumendegradatie worden versneld. Langdurig gebruik met een lage PF kan de efficiëntie van de driver verminderen, wat kan leiden tot flikkeringen, afwijkingen aan de driver of bescherming tegen oververhitting, wat van invloed is op de gebruikerservaring en de levensduur van de lamp.

Impact op elektromagnetische compatibiliteit

LED-plafondlampen met een lage arbeidsfactor worden vaak geassocieerd met verhoogde harmonische stromen. Harmonische stromen kunnen de normale werking van omringende apparatuur verstoren, waardoor communicatiesystemen en precisie-instrumenten worden beïnvloed. Hogere harmonischen kunnen ook oververhitting van stroomtransformatoren en kabels veroorzaken, waardoor het risico op storingen toeneemt. Elektromagnetische interferentie is vooral prominent aanwezig in kantoorgebouwen en slimme thuisomgevingen en vereist controle via goed ontworpen filtercircuits.

Problemen met de systeembetrouwbaarheid

Langdurig gebruik van lampen met een lage PF verhoogt de belasting van het distributiesysteem, waardoor extra druk wordt uitgeoefend op schakelapparatuur, kabels en zekeringen. De kans op het uitschakelen van de schakelaar neemt toe, waardoor de betrouwbaarheid van de stroomvoorziening afneemt. Gelokaliseerde omstandigheden met een lage arbeidsfactor (PF) kunnen vertraagde of slecht functionerende lichtregelsystemen veroorzaken, waardoor de algehele stabiliteit en gebruikerservaring van het slimme verlichtingssysteem wordt verminderd.

Energiebesparing en milieueffecten

Een lage arbeidsfactor vermindert direct de energie-efficiëntie, waardoor wordt voorkomen dat het daadwerkelijke verlichtingsvermogen volledig wordt benut. Dit verhoogt de transmissieverliezen in het net, waardoor er meer warmte en CO2-uitstoot ontstaat per eenheid energieverbruik voor verlichting. Het verbeteren van PF kan effectief energie besparen en de impact op het milieu verminderen. Moderne LED-plafondlampontwerpen richten zich steeds meer op Power Factor Correction (PFC)-technologieën, inclusief passieve en actieve PF-correctieoplossingen, om een ​​hogere energie-efficiëntie te bereiken.

Technische methoden voor het verbeteren van de arbeidsfactor

Passieve arbeidsfactorcorrectie maakt gebruik van een inductor- en condensatorfilter en is geschikt voor lampen met laag en gemiddeld vermogen. Lampen met een hoog vermogen maken vaak gebruik van actieve powerfactorcorrectie (PFC), waarbij gebruik wordt gemaakt van elektronische circuits om de golfvorm van de ingangsstroom in realtime aan te passen om deze te synchroniseren met de spanning. Effectief PF-ontwerp vermindert de reactieve belasting van het elektriciteitsnet, verlengt de levensduur van de driver, minimaliseert elektromagnetische interferentie en verbetert de algehele lampbetrouwbaarheid en energie-efficiëntie.