Moderne LED-Lampen müssen das Standardhaushaltsnetz (z. B. in Großbritannien) in ein Gleichstromnetz mit einer niedrigeren Spannung (normalerweise glaube ich) für das LED-Array umwandeln . Dies erfolgt auf Lampenbasis.12 V DC
Verschwendet dies viel Energie bei der Konvertierung? Wenn alle Ihre Lampen LED-Lampen sind, macht es Sinn, stattdessen eine -Schaltung für die Beleuchtung im ganzen Haus und LED-Lampen ohne die Umwandlung pro Lampe zu haben?
Antworten:
Tatsächlich wird bei einigen Neubauten verteilte Gleichspannung verwendet. Es wird weniger von der Effizienz des Transformators als von anderer Logistik angetrieben. Zumindest hier in Kalifornien haben wir ein Gesetz (bekannt als Titel 24), das einige ziemlich ausgefeilte Steuerungen der Beleuchtung sowie einen ziemlich geringen Stromverbrauch pro Quadratfuß erfordert. Zu den Steuerungsanforderungen gehört die Kompensation des Tageslichts durch automatisches Dimmen des Lichts, die Erfassung der Belegung und die Reduzierung des Stromausfalls. Dies bedeutet, dass die Steuerungen ziemlich ausgeklügelt und teuer sind und dass LED-Leuchten bei Neubauten manchmal bevorzugt werden. Infolgedessen werden einige Systeme mit Controllern verkauft, die einen gedimmten Gleichstrom ausgeben, der die LED-Leuchten direkt versorgt.
Die Gleichstromverteilung reduziert die Anzahl der Drähte, die zu jedem Gerät geführt werden müssen (DC + und DC- anstelle von heißem, neutralem Wechselstrom und einer separaten Steuerleitung) und spart etwas Geld für die Elektronik. Soweit ich weiß, gibt es immer noch mindestens einen Controller pro Raum. Mir sind keine Systeme bekannt, die DC im gesamten Gebäude verteilen. Ich stelle mir das vor, weil mit zunehmenden Längen und Strömen die Vorteile der Hochspannung bei der Reduzierung der Drahtgröße immer bedeutender werden.
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Ja: So etwas ist in den USA seit Jahrzehnten üblich. Sowohl Glühende Unterbauleuchten als auch Niederspannungs-Außenbeleuchtung werden häufig von einem einzigen 12-V-Transformator über 12-Gauge-Kabel betrieben. Es gibt also Code dafür, und jeder, der kürzlich einen Computer gebaut hat, weiß, dass hocheffiziente DC-Wandler eine Vorab-Prämie darstellen, sodass man bezweifelt, dass der in jede LED-Lampe eingebaute Wandler genauso effizient ist ... ganz zu schweigen davon, dass der Transformator von diesem entfernt ist Die Lampe verlängert ihre Lebensdauer, indem sie der Hitze weniger ausgesetzt wird.
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Die Industrie für Wohnmobile, Camping, Bootfahren und Solarenergie hat möglicherweise einen erheblichen Einfluss auf die Entwicklung von LED-Blubs mit 12 V Gleichstrom. Auch die Automobilindustrie hätte Einfluss haben können. Einige der Probleme, die eine 12-V-Gleichstrombeleuchtung unpraktisch machen, sind:
Lokale Umwandlung von Wechselstrom in 12-V-Gleichstrom für LED- Lampen (Light Emitted Diodes)
Der Grundbaustein einer LED ist eine Diode. Eine typische Diode schaltet bei einer Durchlassspannung von 0,7 V ein. Die Strom- / Spannungskennlinie (IV) für eine typische Diode ist unten dargestellt.
Abhängig von der LED-Farbe variiert die Durchlassspannung. In der folgenden Tabelle sind typische Durchlassspannungen für LEDs mit verschiedenen Farben aufgeführt.
Die Durchlassspannung für eine typische weiße LED liegt zwischen 3 V und 4 V. Unten sehen Sie ein IV-Diagramm für typische farbige LEDs
Die typische Wechselstromversorgung (120 V in den USA, 240 V in Großbritannien) muss auf eine niedrigere Gleichspannung eingestellt werden. Die Übertragung von Gleichstrom über große Entfernungen ist ineffizient. Somit ist die Wechselstromversorgung für die Übertragung von Energie weitaus effizienter. Es gibt immer einen Energieverlust, wenn Sie Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln, aber die aktuelle Technologie hat die meisten dieser Wirkungsgrade überwunden. Auf dem Markt sind kleine kostengünstige Gleichrichterschaltungsmodule erhältlich.
Unten sehen Sie ein Beispiel für ein solches Gerät. (RECOM Power RAC01-05SC)
Klicken Sie auf das Bild für eine größere Version des Bildes.
RECOM Power RAC01-05SC
Zusammenfassung
Obwohl die Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom effizient ist, überwiegen die anderen strukturellen Kosten die Vorteile einer separaten 12-V-Gleichstromleitung in Haushalten. Aufgrund des Wachstums der Technologie und der Märkte ist es sehr wahrscheinlich, dass es universelle AC-LED-Lampen geben wird, bei denen die Umwandlung unabhängig von der Eingangswechselspannung nahtlos erfolgt.
Verweise:
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Ich würde sagen, es hängt von der Größe des 12-V-Netzes und der Anzahl der Transformatoren und ihrer Größe ab. Das Problem ist zweifach.
Zunächst müssen wir über die entstandenen Umsetzungsverluste nachdenken. Wenn (und das ist ein großes Wenn) der Wirkungsgrad bei den Glühbirnen der gleiche ist wie bei einem zentralen Transformator, dann sind die Verluste, die durch einen zentralen Transformator entstehen, mit denen der verteilten Glühbirnen vergleichbar. Normalerweise hat ein Transformator jedoch eine Effizienzspitze (wenn beispielsweise die Spitzenleistung des Transformators 500 W beträgt, kann die Effizienzspitze bei 460 W liegen. Wenn das System mehr oder weniger Leistung verbraucht, ist der Transformator weniger effizient). Dies ist bei der Berechnung des Verlustpotentials zu berücksichtigen.
Zweitens gibt es ein Verdrahtungsproblem. Wenn Sie 220 V oder 110 V verlegen, berücksichtigt der Kabelabschnitt den maximal zu transportierenden Strom. In Frankreich können Sie Beleuchtungskabel mit 1,5 mm² Kabel (AWG15 oder 16) verlegen. Die Verwendung von LEDs verringert den Stromverbrauch. Wenn Sie jedoch die Spannung verringern, kann der Spannungsabfall zunehmen, wenn Sie ein zu dünnes Kabel verwenden. Wenn Sie beispielsweise 12-W-Glühlampen verwenden, ziehen diese 1 A Strom bei 12 V anstelle von 0,05 A bei 220 V. Ein zu dünnes Kabel kann einen zu wichtigen Spannungsabfall verursachen, der das Aufleuchten der LEDs verhindert.
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