自製LED燈泡含電流測試（測不到交流電流）

shunxing

最近大家流行110V LED燈...
我也來做一各測試...
先來看一下外觀






這些只是我構想中的藍圖....
重頭戲現在才要開始...
先將LED串接起來....


而重點在於如何讓LED燈亮..
又不必因為電阻消耗功率浪費不必要的電..
而在考慮這問題的時候..
我在聊天室與逸倫討論虛功與實功的問題..
說真的..我們討論很久..我一直在想..
虛功的定義到底是什麼..
實功我倒是知道會在電阻上發熱與耗掉的電流..
但虛功..我始終想不透....而跟逸倫討論了一段時間之後..
決定直接電容下去實驗....只是～～我這個動作...
居然讓我發現了..何謂虛功..也讓我的頭腦中的結打開了
畢竟～～我的作法跟先前的大大們做出來的方式與電路..
完全不同..至於那邊不同..
請各位用自己的眼睛詳細看我的成品吧..
這是0.22UF的電容下測試的...
我用電流勾表居然測不到電流..
而且..亮度很明顯的完全不足...

就連功率表都沒有任何反映....

說真的～～這時～我整個人都傻眼了...
因為～～出現了我無法解釋的現象...
而這現象～～就只因為我的電路跟別人不同..
才產生的...我還特地去測量LED分佈的電壓..
居然不到2.5V...這時我就頭上一大堆問號...
為了找出原因～～我還以為是交流電容算錯..
那好～既然我算錯～沒關係...我換大一點的..
用0.47UF...這時～～亮度有比較亮一點..
而分佈在LED的電壓約2.7V左右...
這時我就想說～～電壓有比較高一點..那電流呢？
交流部分..一樣無動於衷..
而～～直流部分...居然只有6.015mA.....
而且～～～還是我把直流的限流電阻給拿掉了..

但是...我的LED是額定3V～3.2V之間的電壓..
並且電流在20ma...由於遠遠不到LED的標準電壓跟電流..
亮度始終無法達到滿意的效果....
想說用0.22UF跟使用0.47UF分佈在LED的電壓約0.2V左右..

那我乾脆換1UF的...沒想到這一換..
整個亮度..簡直...報亮阿..雖然沒有直接送近3V時的亮度亮..
但已經夠用了...而這時～我也測試了電流..
測試結果11.769mA..雖然還沒達到我要的15mA
但這樣就已經夠我用了..而且這麼低的電流也夠省電了
最重要的是..電流表跟瓦數表居然都沒反應..

分佈在每顆LED的電壓只有2.99V..還沒達到3V...

本想用1.5UF的再來測試...但因為廢版找不到..
就放棄了～～畢竟只是用在樓梯間的..
又是24小時開著..而這樣的亮度也夠用了..
我就沒再繼續實驗下去...
既然測試完成了..我就開始組裝了..





組裝完成之後..夠棒吧...


再來就是將樓梯間的這日光燈給拆下...

裡面的塑膠殼都壞了..我放2支木棍..用來鎖螺絲的

將燈座鎖上去....

將LED燈裝上測試...真的是爆亮...
由於太亮了..眼睛一看到LED燈..會刺眼到眼睛一段時間都好多點..

為了護眼...想了好久...剛好看到我放在旁邊的布丁空盒...
當初是要用來依照逃兵大教的方式..製作顯影劑的
沒想到在這地方派上用場了...

裝上去之後亮度損失約10％左右..
但至少不會刺眼了....真的是一級棒的護眼蓋阿...
（為了拍清楚..我用了閃光燈）


這時～～我為了確定我的電流勾表是好的..
我將拆下的日光燈...送電測試...
有電流...而且還是0.20A...可見耗電量...天差地遠..
而～～我的LED燈泡的亮度...
可不輸給這隻半故障的日光燈管..


為了證明LED省電....
我也順便測試了23W的省電燈泡..
一測試..比日光等還要省電...
而且這一顆23W的省電燈泡..
亮度可跟一支40W的日光燈相等


用瓦數表一看..也才21.8W.....

日光燈跟省電燈泡..都可以用電流表跟瓦數表看到數值..
LED看不出來...可見LED省電～至少省了20倍以上的電量
看樣子～～LED燈將是以後的新趨勢了

s10274chen

安捏我知道我為什麼算錯了......
呵呵！這樣確實省電多了....省的是我們，但......呵！

shunxing

s10274chen 發表於 2011-4-14 06:58 AM static/image/common/back.gif
安捏我知道我為什麼算錯了......
呵呵！這樣確實省電多了....省的是我們，但......呵！ ...

終於看懂了阿～～～
這電路還有個優點....
零件短路...還具有一定的保護效果呢～～

而且阿...這LED～～～不會熱...所有電路～～
都不會發熱～～～

cnpan

傳統40W鐵心安定器的日光燈,總功率其實是60w,但新型燈管含安定器只要23W.
所以要推動更換新燈具,長時間使用燈具不要用舊燈具.

coreylin

這篇真的是圖文並茂啊！
而且為什麼用勾表量不到啊？

shunxing

關於省不省電...於台電虛功收不收費的疑問～～～
我在這邊在提出質疑～～
這件事情去年就討論過了....
但～～就是很懷疑..大家所謂的虛功...
以日光燈具而言...真的有很大的差別...
我用現有的設備..測試給大家看...
只差別我沒有台電的傳統瓦時錶..
要不然還真想實驗給大家看看...
若以日光燈具而言cnpan的說法也是有很大的疑問..
新型燈具只有23W？
我不知道這是代表省電燈泡..還是T5燈管..
在沒有實際測試下..是無法得知..

但就我手邊的10W跟40W的傳統燈具做比較...
我用的是電子式瓦時錶加上最常用的電流勾表做出來的實驗..

先來看傳統的40W日光燈電流與瓦時錶的瓦數



電流0.71A 瓦數45.8W
計算公式
電流計算瓦數
瓦數計算公式：W=V×I×t（式中單位W→瓦(W)；V→伏(V)；I→安(A)；t→秒（s））。
110V×0.71A×1s＝78.1W

瓦數計算電流
瓦數計算電流公式：I=W÷V（式中單位W→瓦(W)；V→伏(V)；I→安(A)）。
45.8W÷110V=0.416A

大家所謂的虛功
78.1W－45.8W＝32.2W

說句難聽點..我們現在都搞不清楚台電的瓦時錶...
到底是不是像我的這電子式的瓦時錶...只算實功...
畢竟長久以來～大家所計算的的電流...
就已經是百分之百的台電會收的電費電流了..
但為何現在會有所謂的實功與虛功出現？
這到底是怎麼回事？電的流量就是這麼大..
換算的法則就是這樣不變..若是以電子式的功率計算...
那這樣以後電流錶所顯示的數值不就是在騙人的？
根據我所瞭解的..電子式的瓦時錶..
它是以電壓加後端的阻抗來計算的..
而非電流加電壓來計算的..
這兩者的差異..可是天差地遠阿

再來看看我拆下來的這10瓦日光燈具..



很明顯的誤差值不是很大但是..
電流換算後卻還是比電子式的瓦數表大..

反觀...省電燈泡..卻是瓦數表比較大..
電流表換算之後卻比較省電？

真的是～～～問題多多阿～～～
依照我的慣例...我比較相信眼前自己所測試來的...
目前就只差台電專用的傳統式電表...
要是有～我一定會拿來做比較..讓大家看看
台電到底是以後端的阻抗加電壓來計算瓦數..
還是以電流來計算瓦數...
不過..在教學書上很明顯的說出..
台電的傳統電表是以電流加電壓的相位來計算的..
這樣～～～大家的疑問如何呢？

carlos_liu

回復 coreylin 的帖子

之所以量不到
我想可能是自裝LED灯的功率
遠比鈎表的誤差值還小
所以顯示不出來

看起來這真的是可以讓愛好DIY者多加推廣

shunxing

coreylin 發表於 2011-4-14 08:37 AM static/image/common/back.gif
這篇真的是圖文並茂啊！
而且為什麼用勾表量不到啊？

應該是電流比勾表能測量的電流還要低吧..
低到我這日本製的高精度電流勾表還測不到..

就連瓦數表也測不到...
連個0.1W都沒有....

shunxing

我最後才發現～～～又拿出來測試的10W日光燈具...
電流又降低了許多～～
由於這是剛剛測試的...送電的時候我聽到批哩啪啦的聲音..
已經快完全掛了的關係吧..電流降低了..

slimboy

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針對交流勾錶精度不足問題，教你一招。就是讓被測線在夾子中多跑幾次（把電線撓10圈就可把勾錶讀值放大10倍）我是放大20倍才量到LED交流電流穩定數值。

gs1rt

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順大仔功力了得ㄚ:sam42
不曉得方便給個線路圖嗎?:sam24

shunxing

slimboy 發表於 2011-4-14 09:57 AM static/image/common/back.gif
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針對交流勾錶精度不足問題，教你一招。就是讓被測線在夾子中多跑幾次（把電線撓10圈 ...

....放大10倍.....
挖勒ㄟ～～～有省電省到這種程度嗎？

放大10～20倍...就已經是0.01W的級別了耶

s10274chen

回覆 shunxing 的帖子

虛功不是直接用扣的喔！是要平方相減然後再開根號。
虛功一直都有存在，就看轉換效率如何，所謂省電，其實就是.......:sam05

您把大部分的電流都弄到虛數去了，所以原先電容大的時候，LED量到的電流會比較小，後來電容大了，電流就變大了，等於又把電流往實數那邊推過去，因為要吃實功，LED亮度才有變化，因此，一往實數那邊偏，LED也變亮了。

米達麥亞

順興大 這組東西超簡單的，有焊接能力的就有辦法自己DIY了
不過外行的菜鳥想請問 那顆 綠色的電解電容規格是什麼?

shunxing

s10274chen 發表於 2011-4-14 10:25 AM static/image/common/back.gif
回覆 shunxing 的帖子

虛功不是直接用扣的喔！是要平方相減然後再開根號。

在怎麼開....依然跟我想的虛功完全不一樣....
就如上面的實際測試方式....
你要怎麼知道台電現有的電表計算方式?
教學書上也很明白的表示..台電的傳統電表計算方式
是以實際電流下去換算的...那你要怎麼去推翻它..
理論歸理論...但實際上就是這樣~~~~
(在聊天室就說過了.理論是先有實際才有理論..沒有實際成品與測試哪來的理論)
理論跟實際不同..當然我就看實際的..
我不可能在去看理論....除非幾十年前所定下的基礎規則全都是錯的..
而且~~這LED電路..讓我很明白的了解到..電是怎麼通過電容..
為何會這麼省電..也是因為電通過電容之後所剩下的電流才多少..
而非用一般的電阻換算方式取得的電流計算..
畢竟電容的內阻..你用一般電阻也算不出來..只好..實際更換不同容量下去實驗了...
這幾天我有空在作一個出來測試電流..
看能不能將實際電流給測出來....

shunxing

米達麥亞 發表於 2011-4-14 10:27 AM static/image/common/back.gif
順興大 這組東西超簡單的，有焊接能力的就有辦法自己DIY了
不過外行的菜鳥想請問 那顆 綠色的電解電容規格 ...

那顆電解電容只不過是....省電燈泡拆下來的...
加減利用的...

slimboy

如何將勾表量測值放大來增加量程



照片中讀值是已放大20倍，自己再除20即得其交流電流。
適用於極小功率電器量測。

shunxing

slimboy 發表於 2011-4-14 11:08 AM static/image/common/back.gif
如何將勾表量測值放大來增加量程

0.03A......
怪了...這樣因該也有3.3W才對阿
為何~~我的瓦數表依然測不到??

看樣子~~我得在測試看看了

xiaolaba

容抗降壓的小電流應用, 直接量直流部份的電流算功率就好了. 誤差不會超過20%

如果真的那麼精確需要, 換 TRUE RMS 的表測交流的話再算.

不確定這樣可行否, 不過理論上是.

jimna

有機會我也要來做幾個來玩!!我家樓梯燈都壞的差不多了XD   
有機會再跟大大請教好了!!這問題可能要10個月後吧XD

slimboy

回復 米達麥亞 的帖子

因 AC 110V整流加濾波，電壓為dc 156V, 因此電解電容規格務必在耐壓200V以上。我的設計全是用耐壓400~450V，比較不會有爆漿事件發生。

jacky566

大大,理論的 AC的功率好像不能直接以110V來算,
要用積分 f ..... 我已經還給老師了.不會算了:)

shunxing

xiaolaba 發表於 2011-4-14 11:24 AM static/image/common/back.gif
容抗降壓的小電流應用, 直接量直流部份的電流算功率就好了. 誤差不會超過20%

如果真的那麼精確需要, 換 TR ...

其實我也有想過...
但這樣算下來..應該也有10幾W...
但~~~我卻是測不出那10幾W喔...
有可能是我的做法~~~而將電流的損耗降至最低了...
剛剛拆下來測試...
我用手邊現有的電線以轉成圈圈的...約23圈
測出電流0.30A....而這時我才發現瓦數表..其實有動作..
但卻沒辦法正確算出幾瓦....
約1分鐘左右..會看到瓦數表..突然的出現1W.....

0.30除23圈=0.013A
真的是怪了..既然有0.01A電流表卻讀不出來
而且~~我很懷疑這電線轉了那麼多圈..會不會產生磁場並且誤判..
而這算法算下來至少有1.43W..而瓦數表卻是1分鐘之後才會有1W出現
一下子變成0W..可見~~實際功率在1W以內...
若真的是這樣....我那10W的日光燈..
一樣是24小時開著..省電至少有10倍以上

2011-4-16 補上照片

xiaolaba

shunxing 發表於 2011-4-14 11:58 AM static/image/common/back.gif
其實我也有想過...
但這樣算下來..應該也有10幾W...
但~~~我卻是測不出那10幾W喔...

因為 AC 電路裏, 如果用了電容或電感, AC 的功率已經不是 V x A x 1

那個 1 是 功率因素 = 1, Power Factor

可以直接算的話, 那是用發熱管燒水, 純電阻的情況底下, 功率因素 = 1, Power Factor

電鍋或電水壺, 大致可以直接用箝表量電流或算功耗

但是馬達, 舊式日光燈等, 屬於感抗消耗, 你要看 PF, 通常有列出來, 0.3 到0.9都有, 而且日舊老化, PF 會越來越低，　就是越來越差, 實際更耗電.

用了電容降壓, 同樣你要看 [視在功率] , 也就是你要找出 PF, 才能看平均AC電流算實際功率 (僅限小電流應用).

TRUE RMS 表, 其實就是有位回應者所說的, 積分後讀出的儀表, 那是台電用的或專門的工具, 為了就是不要虧給你太多 [視在功率], 不讓發電機超負荷.

V  x A x PF

容抗降壓的原理, 其實天下文章一大抄, 這個版好像也有人貼過類似的
http://bbs.pigoo.com/thread-16631-1-1.html
或者GOOGLE 一下, 很多, 不過很少人算他的實際功率, 因為業餘的話, 沒有專業的工具, 要看到準確的數據已經不容易, 要算準更有點難度

shunxing

xiaolaba 發表於 2011-4-14 12:19 PM static/image/common/back.gif
因為 AC 電路裏, 如果用了電容或電感, AC 的功率已經不是 V x A x 1

那個 1 是 功率因素 = 1, Power Fac ...

有了電容或電感????
其實~~我一值離不開所謂的基礎~~~~~
基礎中的基礎....
而且~~~我們在測試交流電流...可是測到所謂的一進一出..
既然有電流~~那台電的電表是不是也從基礎中製造出來的東西?
說實在的~~~
下面這張圖~~~~大家看看吧～~
它也是依照電壓乘電流..雖然附加了其他計算~~~
但最基礎的東西~是不變的吧
http://bbs.pigoo.com/data/attachment/forum/forumid_112/20100805_8dc0e40d1aa2427164f8D1hmR8OjB3vt.jpg

shunxing

xiaolaba 發表於 2011-4-14 12:19 PM static/image/common/back.gif
因為 AC 電路裏, 如果用了電容或電感, AC 的功率已經不是 V x A x 1

那個 1 是 功率因素 = 1, Power Fac ...

剛剛看了一下...
說真的~~你給我看的那電路...
我今天才第一次看到...
而～~我也百分之百的確信..我的電路有各地方跟你們所用的電路完全不同...
也難怪~~~我用的電容必須要大很多...
而且~~~LED部分~~我完全沒有使用任何的限流電阻....
你們有詳細看上面的零件~~~應該不難發現...
電源部分~~~只有2顆電容1顆橋式與保險絲...
我就這樣給它硬是組合起來了....連一支電阻都沒有

xiaolaba

shunxing 發表於 2011-4-14 12:28 PM static/image/common/back.gif
有了電容或電感????
其實~~我一值離不開所謂的基礎~~~~~
基礎中的基礎....

電流大小, 不代表功率大小

試試看

110V x 1A x PF 0.2 = ? W
110V x 0.25A x PF 0.8 = ? W

台電或其他電力公司給你算的, 對一般小用電量的家用或辦公給你算是 1000 W h 或 KWh

對於大耗電的用戶, 還要算 KVA, 你必須自己處理 PF, 改進PF. 不然, 發電機會過載, 台電虧本.

s10274chen

回覆 shunxing 的帖子

呵呵！我忘記了.....還有摳賽系答這個東西。
前面您算78.1W，您要算是VA，視在功率，但這要乘以摳賽系答。
這樣開出來的才會比較接近。.....但又一個問題出來了，這個摳賽系答又要如何知道....:sam53
是一定的！實際有了才會有理論，理論在算的時候，如果算錯、公式用錯，所以也錯了。

shunxing

xiaolaba 發表於 2011-4-14 12:47 PM static/image/common/back.gif
電流大小, 不代表功率大小

試試看

是嗎??其實我一值很懷疑台電的電表轉盤耶.....
要是來個瞬間大電流...它能瞬間跑那摸多圈嗎???
可能嗎???可能嗎???呵呵......
我的問號還很多呢~~~~~~
台電虧本也可能虧在這喔....

很多計算~~~還是以實際為準拉~~
你哪知道台電有沒有對你的電表動手腳??
你哪知道台電的電表..上面的線圈有沒有老化的可能性???
你哪知道台電的那90度相位差...會不會跑掉???會不會突然轉盤異常加速?
這都是問題耶...大家要不要提出來討論阿~~呵呵...

shunxing

s10274chen 發表於 2011-4-14 12:49 PM static/image/common/back.gif
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呵呵！我忘記了.....還有摳賽系答這個東西。

呵呵~~~一大堆公式~~~我看不懂拉~~~
但我只知道最基本的~~最基礎的~~~
想要研究一樣東西~~~不是靠理論就可以算出來的...
有些東西還是要實際有~~才有可能被研究出來..
這就是我上次想要玩~~超級顯微鏡的原因....

話說~~這邊討論一大串...
那幾位高手怎麼都沒有人出來推翻我的觀點??
就只有這幾人....
我還真想看看~~~會出現多少種公式呢....
往回看吧~~~在看看之前的那些討論文章~~~~
光一個瓦...就出現一大堆公式了...到底誰的才是對的才是正確的?

要不是台電那傳統的瓦時錶太貴~~我還真想買來直接測試..
看會不會得出讓大家傻眼的情況出現...