OliNo

Duurzame Energie

Longlites nader bekeken deel II

Geplaatst door Marcel van der Steen in Energiebesparing, Niet-duurzaam Geef een reactie

Een paar artikels geleden heb ik geschreven over de Longlites, kleine schijfjes die je op gloeilampen kunt plaatsen en die dan zorgen voor minder stroomverbruik en een langere lamplevensduur. Ik heb inmiddels een paar van deze schijfjes binnengekregen en ze doorgemeten. In dit artikel de werkelijke meetresultaten. Met dank aan Ton Peters voor het sturen.

/wp-content/uploads/2008/articles/longlites_II_longlite_small.jpg


De Longlites

Deze heb ik in een vorig artikel beschreven. Het plaatje wat je boven ziet is het schijfje waaruit de Longlite bestaat. Je ziet in het centrum een circelvormig oppervlak waar de punt van de gloeilamp tegenaan komt. Aan de achterkant van dit plaatje is op het centrum zo’n zelfde vlak en deze komt in aanraking met de netspanning. De zwarte dot is de isolatie om het halfgeleidercomponent dat verbonden is met deze twee circelvormige oppervlaktes. Zodoende komt deze zwarte dot dus in serie te staan met de lamp.

Plaatje van de schakeling

Figuur 1: de Longlite in serie met de lamp, aangesloten aan het net

Deze component zal de netspanning tegenhouden wanneer deze oploopt, en laat de spanning door wanneer deze een bepaalde maximale waarde overschrijdt. Wanneer de netspanning weer tot nul gedaald is, gaat deze component weer sperren totdat de spanning weer de maximale waarde overschrijdt. Dit is het typische gedrag van een dimmer circuit waarbij met een vaste waarde gedimd wordt (in de pdf waarnaar gelinked wordt, is er geen potmeter maar een vaste weerstandswaarde).

De meetopstelling

Twee metingen heb ik uitgevoerd. Eentje waarbij de ik lamp meet in de OliNo lampmeetopstelling, en waarbij ik de lichtsterkte meet en de kleurtemperatuur (met een kleuren spectrometer). Natuurlijk met en zonder de Longlite in gebruik.

Een tweede meting waarbij de oscilloscoop wordt gebruikt, om de lampspanning en het lampvermogen te meten en berekenen. Ook weer met en zonder de Longlite in gebruik. Om de lampspanning te kunnen meten wanneer de Longlite op de lamp zelf gedrukt zit, is een draad gesoldeerd op de tip van de lamp zelf, die dan weer gebruikt kon worden als meetdraad.

De meetresultaten

De metingen zijn verricht aan een 60 W lamp. Deze had al dan niet de Longlite aangesloten. Ik heb gemeten op 31 cm afstand.

grootheid 60 W lamp zonder LongLite 60 W lamp met LongLite verschil in %
vermogen P [W] 60.3 54.7 -/- 9,3
lichtsterkte [lux] 718 572 -/- 20
kleurtemperatuur [K] 2598 2574 -/- 0,9

Wat opvalt is dat het vermogen met 9.3 % minder wordt en dat de lichtsterkte afneemt met 20 %. Dit is in overeenstemming met de meetgegevens in het artikel over de dimmer. De gloeidraad is wel degelijk minder felwit bij toepassing van de Longlite.

Wat me verbaasde was dat de kleurtemperatuur nauwelijks afnam, slechts 0,9 %. Toch komt ook dat weer overeen met de meetgegevens in het artikel over de dimmer.

Verder is gemeten aan de spanning, en in de toegevoegde figuur is de faseaansnijding goed te zien.

/wp-content/uploads/2008/articles/longlites_II_spanningsfaseaansnijding_small.png

Figuur 2: De spanning resulterend over de lamp, zonder en met een Longlite in serie

De spanning die door het net geleverd wordt wordt tegengehouden totdat deze een waarde heeft van 240 V (dit is ongeveer 3 ms na de nuldoorgang) en daarna laat het dimciruit de stroom door die dan loopt door de lamp.

Je ziet ook dat de spanning er verder hetzelfde uitziet, dus geen pieken of glitches erop of zo.

We kunnen in dit verband ook nog eens kijken naar de stroom door de lamp, en dan zien we hetzelfde verloop:

/wp-content/uploads/2008/articles/longlites_II_stroomdoorlamp_small.png

Figuur 3: De stroom door de lamp, zonder en met een Longlite in serie

Je ziet dat de top van de stroom iets hoger is bij gebruik van de Longlite, dit terwijl kijkende naar figuur 2 de spanning toch niet hoger is. Ik kan dit verklaren doordat de weerstand van de lampdraad iets lager is, als gevolg van het iets lagere vermogen door de lamp waardoor deze minder opwarmt en daardoor dus een lagere weerstand heeft. Dit verschil is verder niet significant.

Er is dus gelijkvormigheid van spanning en stroom, voor wat betreft wat de lamp ziet. Echter vanuit het net bekenen is er een sinusvormige spanning geleverd en wordt er een verlaat ingeschakelde stroom afgenomen.

/wp-content/uploads/2008/articles/longlites_II_U_net_and_I_lamp_with_longlite_small.jpg

Figuur 4: De stroom door de lamp met Longlite, en de netspanning

De Power Factor kan worden uitgerekend en komt dan uit op 0,94. Omdat de waarde groter is dan 0,85 wordt dit gezien als een goede PF. Dit betekent dat de nadelen die onstaan bij een lagere Power Factor dus hier niet zozeer van toepassing zijn (natuurlijk zijn ze wel een beetje van toepassing).

Conclusies

De metingen laten zien dat het vermogensverbruik bij toepassing van de Longlite bijna 10 % minder is, maar dit heeft een meer dan evenredige vermindering van de lichtintensiteit tot gevolg (reductie 20 %). Dit zou je misschien niet kunnen opmerken als je er niet expliciet op let, echter er is wel degelijk minder licht en dit ga je merken op lange duur wanneer je het licht gebruikt om te lezen of te werken; je ogen zullen eerder vermoeid raken.

De techniek die gebruikt wordt is een gewone fase aansnijding, middels een dimcircuit. Dit principe van fase aansnijding wordt toegepast in normale dimmers. Er is netvervuiling omdat de Power Factor kleiner is dan 1 (is 0,94) echter dit verschil wordt als niet groot gezien.

13 Reacties to “Longlites nader bekeken deel II”

  1. TonP Says:

    Marcel, kan je ook eens de impuls meten op het moment van “aangaan”?
    Deze “inschakeltijd” veroorzaakt een niet sinusvormig signaal wat van nature dus een berg hogere harmonischen geeft.
    Tot 25 watt belasting zijn er geen eisen gesteld aan de EMC van een product, daarboven wel en moeten ze voldoen aan een aantal normen.
    Als je een oxxio-pakketje ringen (10 stuks) in huis op bv 100W lampen hebt gemonteerd, die op hetzelfde moment ineens van 0 naar 0,5A (dus van 0-5A
    bij 10 lampen) springen kan ik mij niet voorstellen dat dat niet te meten is op het lichtnet. Daarna 10 huizen, wijken?
    Lichtdimmers moeten aan allerlei ontstoringsregels voldoen, zoals gebruik van smoorspoelen en ontkoppelcondensatoren om maar vooral deze puls niet op het net te krijgen.
    De meeste zonnepaneel-inverters werken in feite ook zo (alleen andersom dus) om 230 volt te genereren en moeten diverse trucks uithalen om het net schoon te houden.

  2. hpmp Says:

    Zeer zinvol en nuttig onderzoek Marcel.
    Ik kan mij echter niet voorstellen dat er een geringe netvervuiling is (hogere harmonische).
    Dat de PF 0,94 is zegt volgens mij nog niets over de harmonische vervuiling, immers die worden nou net door de PF meter meegemeten.
    Je zult er echt een wave-analyzer aan moeten hangen om iets over de amplitude en het aantal te kunnen zeggen.
    Die waarden tegen de normen afzetten en je weet meer.

  3. hpmp Says:

    aanvulling.
    Bij deze meting mag niet veel impedantie zitten in de netvoeding (dus geen scheidingstrafo oid.)

  4. mvdsteen Says:

    Beste Ton, hpmp. Bedankt voor jullie reacties. De reden waarom ik de PF heb genomen is omdat ik er een richtlijn voor had, namelijk dat deze boven 85 % moet blijven.
    Verder heb ik ook gekeken naar de Total Harmonic Distortion THDr en ik heb daar ook een meting van, en ook een excel file met alle frequenties. En ik zie dan een THDr van ruim 25 %, en dat ziet er niet goed uit. Maar ik mis daar de normen om de THDr tegen af te zetten.

    1. is de THDr de parameter waar jullie naar zoeken?
    2. weet een van jullie welke normen in moet hanteren wat acceptabel en wat niet is?

    Ik wil er graag op terugkomen, en wellicht nog een link leggen tussen de PF en de THDr, en daarvoor is jullie hulp welkom.
    Alvast bedankt, Marcel.

  5. hpmp Says:

    Prima Marcel, dat zijn de getallen die ik zoek.
    Duidelijk is te zien het aandeel van de oneven harmonische zoals ik had verwacht.
    Zal de voorschriften er bij halen en dan kan ik meer zeggen, heb nl. niet alles paraat of in mijn hoofd.
    Het is natuurlijk wel van belang dat de meting (netimpedantie) correct is.
    Ik kom er snel op terug.
    Henk P

  6. mvdsteen Says:

    @ Henk P.

    De meting is verricht direct aan het lichtnet, dus zonder de tussenkomst van een scheidingstrafo. De THDr van de spanning was overigens iets meer dan 2 %. Ik heb de meting nog, als je die nodig hebt.

    Ben benieuwd naar je terugkoppeling.

  7. hpmp Says:

    Hallo Marcel,

    De volgende normen zijn volgens mij van toepassing.

    Zie eventueel ook het overzicht op:
    http://www.ksqlab.com/eng/services/svc_stds.htm

    Standard No. Standard Name Int’l Standard

    EN50081-1 Electromagnetic compatibility – Generic emission standard Part 1. Residential, commercial and light industry IEC61000-6-3

    EN50081-2 Electromagnetic compatibility – Generic emission standard Part 2. Industrial environment IEC61000-6-4

    EN50082-1 Electromagnetic compatibility – Generic immunity standard Part 1. Residential, commercial and light industry IEC61000-6-1

    EN50082-2 Electromagnetic compatibility – Generic immunity standard Part 2. Industrial environment IEC61000-6-2

    Ik heb in mijn documentatie nog niet de curve gevonden om er overheen te leggen, dus ik ga door met zoeken.

  8. mvdsteen Says:

    Henk, ik heb eens gezocht naar de EN50081-1 en 82-1 (huishoudelijk) en lees in een document over EMC regelgeving (pag 4) dat de norm EN50081-1 een generieke norm is, die verwijst naar andere normen aangaande netvervuiling:

    1. EN 60555-2 harmonischen 0-2 kHz
    2. EN 60555-3 spanningsfluctuaties I<16A
    3. EN 55022 Class B (ITE); 0,15 – 0,5 MHz 66-56 dBμV (Quasi piek); 0,5 – 5 MHz 56 dBμV (Quasi piek); 5 – 30 MHz 60 dBμV (Quasi piek)
    4. EN 55014 Clicks 0,15 – 30 MHz
      (ITE = Information Technology Equipment)

    Verder zoeken leverde op dat de norm EN 60555-2 is vervangen door EN 61000-3-2 wat door dit document wordt uitgelegd; “EN 60555-2 has recently been superseded by EN 61000-3-2 which sets some more practical rules and provides a clearer definition of equipment classes.”
    Er staat “EN 61000-3-2 applies to all electrical and electronic equipment that has an input current of up to 16A per phase, suitable for connection to the low-voltage AC public mains distribution network.”.
    Er staat ook het volgende: “There are no limits for:

    1. Equipment with input power P ≤ 75 W.
    2. Professional equipment with input power P > 1 kW.
    3. Symmetrical controlled heating elements with input power P ≤ 200 W.
    4. Independent dimming devices for light bulb

    En die laatste waren we nu juist aan het doormeten. Als ik het zo zie, dan is er voor harmonic content voor de dim devices geen norm.

  9. TonP Says:

    Voor de goede orde wil ik even vermelden dat ik de LongLites van Laurens de Knijff heb mogen ontvangen. Laurens, alsnog bedankt, je ziet dat er flink werk van wordt gemaakt.
    Ton

  10. mvdsteen Says:

    Henk, ik heb nog een tabel gevonden van de EN 61000-3-2 in een klein handboekje op pagina 8. Wellicht interessant voor metingen aan apparatuur die in een van de 4 classes valt waarvoor de norm wel geldt.

  11. hpmp Says:

    Inderdaad Marcel de grens van 25W lijkt volgens dat bericht enkele jaren terug te zijn opgetrokken naar 75W, volgens je onderstaande bericht.

    “There are no limits for:

    1. Equipment with input power P ≤ 75 W.
    2. Professional equipment with input power P > 1 kW.
    3. Symmetrical controlled heating elements with input power P ≤ 200 W.
    4. Independent dimming devices for light bulb

    Hiermee zijn de twijfels en bezwaren grotendeels ontkracht.

    Neemt niet weg dat gebruik van een 100W lamp buiten de spec’s valt maar dat zullen we dan maar door de vingers zien.
    Wie gebruikt er tegenwoordig nog 100W lampen?
    Ik heb er hier nog enkele liggen weet niet wat er mee te doen. Zal ze als curiositeit bewaren voor mijn kleinkinderen die dan alleen nog maar LED lampen kennen :-)

  12. Pako Hoedt Says:

    Heren het probleem is dat er 2.3A voor de 3e harmonische toegestaan is, daar zit de longlite binnen, echter hij zend wel erg veel uit waardoor de constructie nooit een CE markering had kunnen krijgen.

    De longlite valt onder de klasse dimmers zie class A tabel 1.

    Groeten,
    Pako

  13. mvdsteen Says:

    @ Pako
    Je stelt dat de longlite onder de classe dimmers valt (ben ik het mee eens), en dat valt toch onder classe C?
    (zie ook pagina 8 van dit kleine handboekje).
    In dat geval geldt dat voor de 3e harmonische een maximum is van (30 x PF) % = (30 x 0.94) = 28 % van de eerste harmonische. Volgens het gemeten spectrum zit de 3e harmonische op 18 % dus binnen de norm.
    Klopt deze redenering?

Geef een reactie

 

WP Theme & Icons by N.Design Studio
Gebruiksvoorschriften | Privacybeleid Adverteren Entries RSS Comments RSS Log in