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油電雙漲 "眾人還好 我最差" 的日子來臨....LED省電照明一時間變成火燙燙的產品

但是一顆動則三~五百塊的 LED 真的有比較 ?? 這個問題讓我思考很久

 

 

那如果假設

省電燈泡的平均使用時數3000-8000小時 (各家廠商品質不一,我也買過"知名廠牌對岸貨",不到100小時就掛了!!),我們取中間數6000小時來作為計算數值。

LED燈泡的平均使用時數40000小時 ( 多數的廠商"號稱" ),但是要扣掉膨風跟光衰的問題,我們把打個折當作30000小時

 

成本~

那光光是用常見大買場量販包最便宜的省電燈泡一顆均價約80塊,1LED燈泡壽命=5顆省電燈泡壽命,這樣算來80x5 = 400 看起來在"燈泡的成本"兩者看起來約莫是相等的!!

 

耗電量~

依照電學的公式,一度電 = 1000瓦小時

 

一顆8LED燈泡在壽命內共需使用掉 8() x 30000(小時) = 240000瓦小時 = 240度電

五顆21瓦省電燈泡在一樣30000小時使用時間內要耗掉 21() x 30000(小時) = 630000瓦小時 = 630度電

 

現在的電費我們就當他平均一度 4

*註:以下台電的計價表,計價方式超級亂....基本度、夏日非夏日、離峰非離峰、階梯式....鬼才看得懂,所以我們這抓個平均值。 http://www.taipower.com.tw/TaipowerWeb/upload/files/11/main_3_6_3.pdf

 

在使用同樣 30000小時 的花費

LED 需電費 960 省電燈泡需 2520

在耗電量跟電費支出看來,LED燈泡看起來是勝出了!!

 

但是今年雙漲的電費真是超級誇張,我們是否還有更省的辦法呢?? (跟全聯先生學習 ^O^)

 

====(傳說的分隔線;前面囉哩叭唆的講了一堆,其實現在才要開始本篇重點 rz...)====

 

告訴你這個才是 武嶺級 省電....

全土砲 64 LAMP(聚光) 草帽(散光) 混合 LED 燈板

 

用的是這兩種 5mm 白光 LED

( 聚光發光角 25~45 / 散光發光角 120~160 )

 

900孔的洞洞板串起來

( 簡單說明一下電路...32顆串聯 x 2 )

 

為何要用這樣的燈板設計呢...因為這樣的900孔洞洞板放到我家的崁燈裡面....嘟嘟好

 

看到上圖,有沒有發現我家的崁燈是有一塊霧面燈罩,這也就是我為何會選用聚光+散光兩種燈珠混合排列的原因,

這裡要說明的是這種 LAMP LED 比較接近"點光源"的形式,演色性、光分布都跟傳統光源不一樣,看看下圖是剛剛焊接好,在桌面上試點燈的情況,可以明顯看到天花板上有塊聚光的區域,這樣的聚光狀況加上我家坎燈罩的散光效果,才能夠達到適當的光分佈 (燈正下方的照度不會太少也不會太多)

 

為何說這個燈組最省呢?? 下面這個也佔了很大的原因....

電源供應模組!! 有玩過LED大概都知道,一般在使用LED時都會用限流電阻,懂電學的就知道用了電阻一定會耗""..

耗掉的功跑去哪了??就是發熱掉了阿...所以一般的LED燈泡都會有一大片的散熱鰭片,那就是為了 LED 和電源供應模組散熱所做的...

而我這裡用的是使用電容降壓原理,所以這個電源模組配合兩組32串聯的LED,因為完全沒有用到電阻,所以電源供應的部分跟LED本身都幾乎不發熱,電力完全消耗在LED的發光上,沒有不必要的虛功消耗,才能真的做到"省電"!!


( 左右兩個其實是一樣的,差在後來考量到成本問題,採用比較好買到且便宜的電容來做組合 )

 

為了省錢,E27接頭也是廢物利用,把壞掉的省電燈泡拆解後回收使用,電源供應模組剛好塞進去

 

實際裝上去後和一般省電燈泡比較的情況 ....

(你看得出來那邊是 LED燈板,那一邊又是一般的省電燈泡嗎??)

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答案是:左邊 LED,右邊一般省電燈泡

雖然看照片的光暈省電燈泡的好像比較大顆比較亮,但是看牆壁上的明暗度時,LED 看起來好像又略勝一籌!!

因為實際上我沒有光度計可以測試,所以只能"憑感覺"!! 在這樣的顆數下其實LED好像有暗了一點點 (個人感覺真的只有一點點點點點!)

我這個客廳總共有八顆的崁燈,我為了上面說的"演色性、光分布"的考量,以護眼為前提採取1:3的改裝,保留兩盞比較常用眼位置保留傳統的省電燈泡,其他六顆改成 LED 以求可以省電又能護眼。

 

接下來就要討論省錢省在哪?!!

 

我們來算算....原來通通是傳統省電燈泡,那等於就是要 21() x 8 = 168 ;一天如果開五個小時 168 x 5 x 30() = 25200瓦小時 = 25.2度,等於一個月下來要花100塊的電費

 

如果是我剛剛說到的狀況...等於是 6:2 的使用比率

我這一顆LED的耗電量約莫是1瓦多一點左右,就當作是2瓦好不好...

(21 x 2 ) + ( 2 x 6 ) = 54瓦;一樣五小時 54 x 5 x 30() = 8100瓦小時 = 8.1度,一個月只要32.5元的電費

 

=======(又是傳說的分隔線,用來區隔另外一種比較花費的方式)=======

如果是用最先的比較方式.... 把燈具成本、壽命也計算下去

我的土砲燈板: LED燈珠一顆 2 (那是我製作時的價格,我在寫這篇文章時已經降到1.2~1.5元左右,對岸甚至有1元以下的) 64 x 2 = 128

電路板約10塊、電源模組部分材料費約30元,一組燈板大概成本在 190塊上下

相較於相同使用時間內,燈具成本就差一半了 ( 400 vs 200 )

 

然後同樣30000小時內的用電花費 ~

這樣的燈板共需使用掉 2() x 30000(小時) = 60000瓦小時 = 60度電

相較於上面算過的省電燈泡要用掉630度電花費2520LED它只需要240....根本就是天壤之別阿 !!

 

這就是為何我說這樣才是台灣燈泡界的"武嶺"....

註:武嶺是台灣的"省道()最高點";台14甲線上標高2375m,好冷喔....... 囧rz


==== 2013/04/02 ==== 後續補充 ====
此篇省電 LED 文章發表後,頻頻收到網友留言想知道電路的Layout....

但小弟不是故意藏一手不想把電路分享給大家!!遲遲未能把詳細電路圖提供給大家的原因有....
1.此LED電路小弟自己還測試"耐用"跟"穩定"度...
2.此AC 110V直供的電源模組,是屬於非隔離性的電源供應,有一定的危險性!!貿然公佈怕造成麻煩~~
3.電容組抗公式計算起來有點小麻煩...一直懶的去詳細作個Excel表來計算對照,一碰到有人問到不一樣的LED擺法,怕無法解決..

不過經過半年的實測,發現:
A.光衰一定會有,但是半年還在可以接受的範圍內!!(我客廳一共點八顆燈...其中六顆改LED)
B.電源的安全性還可以接受,注意拆裝時不要去碰觸電源供應模組即可!!
C.缺點在32顆LED一串,如果單一顆LED損壞就會一整串不亮,且維修起來有點小麻煩(得一顆一顆測)!!

因此希望大家在了解上述的狀況下,小心使用此一電路,並且在此在重申一次!!

此一AC110V直供LED電源電路為"非隔離性的電源供應",有觸電等危險性存在,請使用者考量安全性小心使用,如發生任何意外,本人恕不負責任何安全責任!!

已下則是容抗計算方式 and 簡單電路圖!!

電路圖部分:




公式部份:
簡單原理即利用容抗原理,利用電容組抗代替LED限流電阻。其計算方式是將110V直流電扣除LED燈串所需電壓,得到電容需要負擔的阻抗,然後利用容抗公式計算出電容值。
需要用到的公式有二~
1. V=IR 【歐姆定律】 ==> R=V/I
2.【電容阻抗】 Xc=1 / (2*π* f * C)  【π為常數3.1415926 ; f 為工作頻率,單位為Hz ; C 為電容值,單位為 F】

Ex:依照上述公式...我用 5mm LED 32顆 , 3V , 20mAx2(兩串並聯)  ...
LED部分需要電壓 V= 3*32 = 96V
則電容需要負擔掉的電壓就是 155V-96=59V (為何是155V而不是110V,請詳見註一:110V市電整流後電壓)
又從公式一換算容抗值 R = 59V/0.04A = 1475Ω
知道電容的容抗帶入公式二 1475Ω = 1 / (2*3.1415926*60Hz*C)
則 C= 1 / (2*3.1415926*60Hz*1475Ω) = 0.0000017983 F = 1.8 uF
(這邊計算出的是電路圖的C1 , C2則是用電解電容當濾波電容)

由於不一定找的到跟"計算值"相等大小的電容,所以實作時可以買接近的電容,在麵包板上先接上負載後實地測試,看電流在符合的範圍內挑選最佳的電容值


(結果我實作時,採用1uF/250V金屬皮膜電容並聯測試,發現並聯三顆時總電流等於39.5mA..剛好符合要求!!...結論是千算萬算...不如實際測試..囧)


總結:
先利用公式...算出一個LED燈組的可用範圍(LED的電流越高就越亮,只要不要超過極限讓他燒燬),實際上電測量才是王道!!
另外重申:此電路有一定危險性,請做好保護措施,以保安全!! 有問題....小弟概不負責喔!!


註一:
110V市電經橋式整流器後的電壓值
110V*1.414=155V (有加濾波電路)
155V*0.636=98V (未加濾波電路)
不相信,可以實際拿電表下去量量!!詳細原理可請教Google大神...在此不多贅述!!

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