ผลกระทบของกำลังไฟต่อไฟหน้า LED

ค่าตัวประกอบกำลังเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญของหลอดไฟ LED ไม่ว่าจะเป็นอย่างไรก็ตามหลอดไฟ LED แบบชาร์จไฟได้หรือหลอดไฟ LED แบบแห้ง ดังนั้นเรามาทำความเข้าใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับตัวประกอบกำลังกันดีกว่า

1. พลังงาน
ค่าตัวประกอบกำลังบ่งบอกถึงความสามารถของไฟหน้า LEDเพื่อส่งออกกำลังไฟฟ้าจริง กำลังไฟฟ้าเป็นหน่วยวัดอัตราการส่งผ่านพลังงาน และในวงจรไฟฟ้ากระแสตรง กำลังไฟฟ้าคือผลคูณของแรงดันไฟฟ้า V และกระแสไฟฟ้า A ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับนั้นซับซ้อนกว่า: มีกระแสไฟฟ้ากระแสสลับบางส่วนไหลเวียนอยู่ในโหลด ซึ่งเรียกว่ากระแสรีแอกแทนซ์หรือกระแสฮาร์มอนิก ทำให้กำลังไฟฟ้าปรากฏ (แรงดันไฟฟ้า Volt คูณกระแสไฟฟ้า Amps) มากกว่ากำลังไฟฟ้าจริง ความแตกต่างระหว่างกำลังไฟฟ้าปรากฏและกำลังไฟฟ้าจริงนำไปสู่ตัวประกอบกำลัง และตัวประกอบกำลังเท่ากับอัตราส่วนของกำลังไฟฟ้าจริงต่อกำลังไฟฟ้าปรากฏ ดังนั้นกำลังไฟฟ้าจริงในระบบไฟฟ้ากระแสสลับจึงเท่ากับกำลังไฟฟ้าที่ขึ้นอยู่กับตัวประกอบกำลังคูณด้วยตัวประกอบกำลัง
กล่าวคือ ตัวประกอบกำลัง = กำลังไฟฟ้าจริง / กำลังไฟฟ้าปรากฏ เฉพาะอุปกรณ์เชิงเส้น เช่น เครื่องทำความร้อนไฟฟ้าและหลอดไฟเท่านั้นที่มีตัวประกอบกำลังเท่ากับ 1 ความแตกต่างระหว่างกำลังไฟฟ้าจริงและกำลังไฟฟ้าปรากฏของอุปกรณ์หลายชนิดนั้นน้อยมากและไม่สำคัญ ในขณะที่ความแตกต่างระหว่างอุปกรณ์ที่มีตัวเก็บประจุ เช่น หลอดไฟ นั้นมากและมีความสำคัญ

2. กำลังปรากฏ
กำลังไฟฟ้าจริง: ผลคูณของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับและกระแสไฟฟ้ากระแสสลับ โดยมีสูตรคือ S = UI โดยที่ S คือกำลังไฟฟ้าขาออกที่กำหนดในหน่วย VA (โวลต์-แอมแปร์); U คือแรงดันไฟฟ้าขาออกที่กำหนดในหน่วย V เช่น 220V, 380V เป็นต้น; I คือกระแสไฟฟ้าขาออกที่กำหนดในหน่วย A กำลังไฟฟ้าปรากฏประกอบด้วยสองส่วน คือ กำลังไฟฟ้าจริง (P) และกำลังไฟฟ้าเสมือน (Q) กำลังไฟฟ้าจริงหมายถึงส่วนของงานที่ทำโดยตรง ตัวอย่างเช่น การเปิดไฟ การหมุนของมอเตอร์ การทำงานของวงจรไฟฟ้า เนื่องจากกำลังนี้ได้เปลี่ยนเป็นความร้อน ซึ่งคนสามารถสัมผัสได้โดยตรง ดังนั้นบางคนจึงเข้าใจผิดว่ากำลังไฟฟ้าจริงเท่ากับกำลังไฟฟ้าปรากฏ ใครจะรู้ว่ากำลังไฟฟ้าจริงเป็นเพียงส่วนหนึ่งของงานทั้งหมด
กำลังปรากฏ (apparent power) คำนวณได้จากสูตร: P = Scos θ = UIcosθ = UIF โดยที่ P คือกำลังไฟฟ้าจริงในหน่วยวัตต์ (W); F = cos θ เรียกว่าตัวประกอบกำลัง (power factor) และ θ คือความแตกต่างของเฟสระหว่างแรงดันและกระแสไฟฟ้าที่โหลดแบบไม่เชิงเส้น กำลังปฏิกิริยา (reactive power) คือส่วนหนึ่งของกำลังที่เก็บไว้ในวงจรแต่ไม่ได้ถูกใช้งานโดยตรง คำนวณได้จากสูตร: Q = Ssin θ = UIsinθ โดยที่ Q คือกำลังปฏิกิริยาในหน่วยวาร์ (var)

สำหรับไฟหน้า LEDและวงจรอิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ ทั้งหมดที่ทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง ไม่สามารถทำงานได้หากไม่มีกระแสไฟฟ้า