LED灯功率测试误区

                                                       关于万用表测试LED负载功率的误区

      在日常工作中，我们习惯使用万用表测量LED负载（包括LED灯条、模组，以及使用LED灯条、模组制作的标牌、灯箱、灯笼、中国结等）接电源后，电源输出到负载的电压、电流，并据以计算出LED负载的功率。但这种看似比较准确的测试方法测量出来的结果往往与LED负载的实际功率偏差非常大。下面我们通过一组实验来说明这个问题。

 

    （1）以下是一组LED灯条，由4条2米的LED灯条组成，这组灯条的标准电压是12V，标准电流是6.53A，标准功率是12V×6.53A=78.36W。（图一）

       

                                                                              （图一）

 

     （2）我们使用钳流表来测量，电源在负载上述灯条时输出的电压、电流。（图二）

 

                         

 

      测量数值显示，电源输出到灯带的电压为11.96V，电流为0.709A。灯条功率的测量值为：11.96V×7.09A=84.79W

      灯条的标准值是78.36W，测量值比标准值多了6.34W，考虑到线路的线损以及钳流表自身的测量误差，这个测量值是可以接受的。

 

    （3）下面我们再用万用表对上面同样的灯带和电源进行测试。（图三）

 

     

 

       以上测量数值显示，电源经过万用表后输出到灯带的电压为10.92V，电流为4.6A。灯条功率的测量值为：10.92V×4.6A=50.23W

      测量值比灯条标准值少了28.13W，这个误差范围就非常大了。如果我们根据这个测量值配置电源、计算灯具连线线径，就很容易出现电源负载不起（或者勉强能带，损坏的几率增大），以及连线发烫甚至短路起火等现象。

 

     （4）那么为什么使用万用表测试上述LED灯条会出现如此大的误差呢？这要从万用表以及LED灯条、模组的工作特性说起。

      我们知道，使用万用表测试电流时，是将万用表的串接在电源与负载之间，由于万用表两根表笔的连线有2米长，而且线径较细，如果测试的电压很低而电流又比较大的话，受连线以及万用表内部的线损影响，压降是非常大的。如图三所示，电源输出的电压原本是11.96V，但经过万用表后，到达灯条的电压只有10.92V了。由于模组、灯条上限流电阻的限流值是根据模组、灯条的标准电压（比如12V）来设计的，但当电压降低，达不到标准电压时，根据限流电阻的工作特性，流经模组、灯条的电流也会降低。这也就是为什么上面的灯条，用万用表测量出来的电流值比实际标准值要低很多的原因。或者，我们还可以这样理解，此时我们用万用表测试出来的电流，只是电源电压经过万用表产生压降后，灯条、模组工作的电流，并不是灯条、模组实际工作的电流。因为灯条、模组在实际工作过程中，是不可能一直串着万用表的。

 

      （5）上面我们说到，万用表测试的电流偏低是由于万用表测试时产生的压降引起的，那么我们减少万用表的线损压降，会不会电流的测量数值偏差就不会那么大呢？我们可以通过下面的实验来回答这个问题。减少万用表线损压降的一个有效方法就是减少表笔连线的长度以及增加连线的线径。下面图四是我们用两根4平方、各长0.25米的连线替代原来万用表的表笔，测量上面同样的电源、灯条得出来的电压、电流值。

    

 

      通过上图我们可以看到，使用更短、更粗的连线替代万用表的表笔后，测量同样的电源、灯条，由于压降减少了，万用表显示的电流值是5.93A，比图三用表笔测量出的电流值4.6A多出了1.33A。此时灯条测量出来的功率是11.62V×5.93A=68.9W，比图三测量出来的功率50.23W减少了18.67W的误差。这从另一方面也佐证了万用表压降对灯条、模组电流值的影响。

                                                                                                                                              

      当然我们在这里不是否定万用表测试电流的功能，如果测试负载的电流是固定的（比如电子负载），或者电压是高电压（比如220V），又或者电流比较小（比如0.5A以内）的话，用万用表测量出来的电流值是要比钳流表精准的。但我们的灯条、模组消耗的电流是不固定的，使用的电压一般只有12V或24V，并且电流往往比较大，所以这时用万用表直接测量电流是不合适的。

      根据我们的经验，测量灯条、模组的电流，1A以下的使用万用表测试是比较准确的，测量出电流值以后，考虑到线损的原因，再把电流值×1.1倍，就比较接进负载实际消耗的电流了。比如，我们用万用表测出1米灯条的电流是0.7A，0.7A×1.1=0.77A就基本上是这条灯条的实际电流值了；1A以上的电流我们建议使用钳流表进行测量。