ضریب توان پایین (PF) چراغ های سقفی LED چه مشکلات الکتریکی ایجاد می کند

مفهوم ضریب توان (PF).

ضریب توان نسبت توان واقعی به توان ظاهری را در مدار اندازه گیری می کند. به عنوان یک بار الکترونیکی، ضریب قدرت چراغ های سقفی ال ای دی به طور مستقیم کارایی استفاده از انرژی را منعکس می کند. در حالت ایده آل، ضریب توان نزدیک به 1 نشان می دهد که جریان و ولتاژ ورودی در همگام سازی فاز نزدیک هستند و به طور کامل از انرژی استفاده می کنند. ضریب توان کم نشان دهنده اختلاف فاز زیاد بین جریان و ولتاژ است که در نتیجه مقدار زیادی توان راکتیو ایجاد می شود که باعث هدر رفتن انرژی و کاهش عملکرد الکتریکی می شود.

تاثیر بر بارهای شبکه

چراغ های سقفی LED با ضریب توان پایین نسبت توان راکتیو در شبکه را افزایش می دهند. توان راکتیو کار واقعی را انجام نمی دهد، اما جریان شبکه را افزایش می دهد و تلفات خط را افزایش می دهد. این افزایش جریان باعث افزایش گرمایش در خطوط توزیع می شود و عملکرد طولانی مدت ممکن است عمر شبکه و تجهیزات توزیع را کاهش دهد. استفاده در مقیاس بزرگ از لامپ‌های کم PF می‌تواند باعث نوسانات ولتاژ موضعی شود و بر عملکرد عادی سایر تجهیزات حساس تأثیر بگذارد.

مسائل مربوط به اندازه گیری انرژی و صورتحساب برق

لامپ های کم مصرف توان ظاهری را افزایش می دهند، اما توان اکتیو واقعی مصرف شده ممکن است برای جبران افزایش هزینه های برق کافی نباشد. در محیط‌های صنعتی و تجاری، ضریب توان کم (PF) می‌تواند منجر به جریمه‌های توان راکتیو شود که توسط شرکت‌های برق اعمال می‌شود و هزینه‌های عملیاتی را افزایش می‌دهد. در حالی که تأثیر مستقیم بر صورت‌حساب‌های برق در محیط‌های مسکونی بسیار کم است، استقرار در مقیاس بزرگ لامپ‌های PF پایین همچنان می‌تواند بر پایداری کلی شبکه تأثیر بگذارد.

تاثیر بر درایورهای LED

ضریب توان کم باعث می شود که راننده در برابر جریان های پیک بالاتر مقاومت کند و استرس حرارتی روی قطعات را افزایش دهد. این باعث افزایش بار روی خازن های الکترولیتی، سلف ها و عناصر سوئیچینگ نیمه هادی می شود و پیری و تخریب لومن را تسریع می کند. عملکرد طولانی مدت با PF کم می تواند کارایی راننده را کاهش دهد و منجر به سوسو زدن، ناهنجاری های راننده یا محافظت در برابر گرمای بیش از حد شود که بر تجربه کاربر و طول عمر لامپ تأثیر می گذارد.

تاثیر بر سازگاری الکترومغناطیسی

لامپ های سقفی LED با ضریب توان پایین اغلب با افزایش جریان هارمونیک همراه هستند. جریان های هارمونیک می توانند با عملکرد عادی تجهیزات اطراف تداخل کنند و بر سیستم های ارتباطی و ابزار دقیق تأثیر بگذارند. هارمونیک های درجه بالا همچنین می توانند باعث گرم شدن بیش از حد ترانسفورماتورها و کابل های قدرت شوند و خطر خرابی را افزایش دهند. تداخل الکترومغناطیسی به‌ویژه در ساختمان‌های اداری و محیط‌های خانه‌های هوشمند برجسته است و نیاز به کنترل از طریق مدارهای فیلترینگ با طراحی مناسب دارد.

مسائل مربوط به قابلیت اطمینان سیستم

کارکرد طولانی مدت لامپ های کم PF بار سیستم توزیع را افزایش می دهد و فشار بیشتری را روی تابلو برق، کابل ها و فیوزها وارد می کند. احتمال قطع سوئیچ افزایش می یابد و قابلیت اطمینان منبع تغذیه را کاهش می دهد. شرایط ضریب توان کم موضعی (PF) می‌تواند باعث تأخیر یا عملکرد نادرست سیستم‌های کنترل روشنایی، کاهش پایداری کلی سیستم روشنایی هوشمند و تجربه کاربر شود.

صرفه جویی در انرژی و اثرات زیست محیطی

ضریب توان پایین به طور مستقیم بازده انرژی را کاهش می دهد و از استفاده کامل از توان واقعی روشنایی جلوگیری می کند. این امر تلفات انتقال شبکه را افزایش می دهد و باعث تولید گرما و انتشار کربن بیشتر در واحد مصرف برق روشنایی می شود. بهبود PF می تواند به طور موثر در مصرف انرژی صرفه جویی کند و اثرات زیست محیطی را کاهش دهد. طرح‌های لامپ‌های سقفی LED مدرن به طور فزاینده‌ای بر فناوری‌های تصحیح ضریب توان (PFC) از جمله راه‌حل‌های تصحیح PF غیرفعال و فعال برای دستیابی به راندمان انرژی بالاتر تمرکز می‌کنند.

روشهای فنی برای بهبود ضریب قدرت

تصحیح ضریب توان غیرفعال از فیلتر سلف و خازن استفاده می کند و برای لامپ های کم مصرف و متوسط مناسب است. لامپ های پرقدرت اغلب از تصحیح ضریب توان فعال (PFC) استفاده می کنند که از مدارهای الکترونیکی برای تنظیم شکل موج جریان ورودی در زمان واقعی برای همگام سازی آن با ولتاژ استفاده می کند. طراحی موثر PF بار راکتیو شبکه را کاهش می دهد، عمر درایور را افزایش می دهد، تداخل الکترومغناطیسی را به حداقل می رساند و قابلیت اطمینان کلی لامپ و کارایی انرژی را بهبود می بخشد.