Почему из-за низкого коэффициента мощности моя светодиодная лампа и радиочасы мерцают с частотой от 0,2 до 3 Гц?

[Калифорния, США, обычная сеть 110 В.]

Я измеряю коэффициент мощности своего 27-дюймового iMac конца 2013 года, используя Kill-A-Watt P3 P4400. Он показывает 0,95 при нормальной работе (от 60 до 120 Вт), но в спящем режиме, даже при выключенном Power Nap и колебаниях мощности от 0 до 2 Вт (для питания USB-мыши и клавиатуры, позволяющих проснуться пользователю), коэффициент мощности колеблется около 0,50. KAW имеет низкую скорость обновления, поэтому на компьютере в таком состоянии его трудно читать.

Если я «Предотвратить переход компьютера в спящий режим при выключенном дисплее», с выключенным экраном он потребляет около 22 Вт, а PF составляет 0,50.

В обоих этих случаях (просто экран выключен или компьютер спит) светодиодная лампа Ikea и светодиодный дисплей моего 15-летнего CD-радио с часами Sony ICF-CD831 мерцают. Обычно несколько секунд между щелчками, иногда около 3 Гц. Лампа Икеа очень сильно нагревается в незакрытом светильнике. Это может быть сбой, и я выброшу его, когда закончу использовать его в качестве диагностики. Лампа GE на той же цепи не мерцает.

Как только я просыпаю компьютер, мерцание прекращается.

В моем доме стоит 40-летняя панель Zinsco на 100 ампер, которую домовладелец собирается заменить. В доме с 3 спальнями есть только 2 20-амперных выключателя для всех розеток, а некоторые розетки с 3 контактами не имеют заземления.

Как низкий коэффициент мощности компьютера может вызвать мерцание устройств с плохой регулировкой? Является ли оксид на контактах выключателя возможным фактором?

Я проверил линейное напряжение с помощью цифрового мультиметра и увидел, что оно падает с ~ 120 до менее 110 при включенной светодиодной лампе мощностью 10 Вт, что дает ESR около 165 Ом, но фен мощностью 1800 Вт вызвал такое же провисание, так что это не так. кажутся простым нереактивным свободным проводом.

Добавлена ​​диаграмма: введите описание изображения здесьнагрузка A — iMac, вызывающий помехи, B — радиочасы или светодиодный светильник мощностью 10 Вт, чувствительные к этим помехам. X и Y — нагрузки 100 В по всему дому (холодильник, свет), Z — сосредоточенные нагрузки 220 В (плита, сушилка для белья). Единственный способ исключить X, Y и Z - это получить инвертор мощностью 200+ Вт и батарею и запустить A и B от них, изолированно от других нагрузок в моем доме и соседей по другую сторону полюсного трансформатора, и у меня есть только немного 50 Вт.

Вы должны сделать рисунок своей установки, просто слишком много текста, чтобы быстро визуализировать вашу ситуацию. Кроме того, вы добавляете к проблеме низкий коэффициент мощности (вы знаете, что означает низкий коэффициент мощности?), в то время как нет никаких оснований предполагать, что PF является проблемой. То же самое и с «оксидом в автоматическом выключателе», почему это может быть проблемой? Вы слишком усложняете свой вопрос случайными мошенническими выводами, которые не имеют под собой никаких оснований.
Блок питания ноутбука почти наверняка работает в режиме «всплеска», время от времени получая короткие импульсы энергии. Это меньше, чем цикл сети, поэтому форма волны произвольная, несинусоидальная, со случайной формой и большим количеством гармоник. Добавление нагрузки - возможно, через USB-порт (вентилятор / свет / подогреватель кофе (более высокая мощность) ...), если они останутся в живых, может позволить устройству тратить несколько ватт и поддерживать блок питания в непакетном режиме.
XY проблема! В чем проблема, с которой вы столкнулись? ПФ не один.
Правильно: проблема в мерцающих огнях. Это происходит только тогда, когда компьютер спит или экран выключен. То, что коэффициент мощности падает с 0,99 до ~ 0,50, когда он находится в спящем режиме, является просто признаком, который может указывать на то, как нагрузка на компьютер вызывает мерцание. Я должен был выбрать лучший заголовок/вопрос.

Ответы (3)

Низкий коэффициент мощности часто указывает на гармонические искажения тока нагрузки. Любое электронное устройство, подключенное к сети переменного тока, может вызывать гармонические искажения. Электронные нагрузки могут иметь встроенное подавление гармоник, а могут и не иметь. Процентное искажение, как мне кажется, самое большое при условиях легкой нагрузки, но общее искажение будет низким, если только все подключенные нагрузки не генерируют гармоники.

Гармонические искажения и другие типы электромагнитных помех, создаваемые электронными нагрузками, могут мешать работе некоторых других электронных устройств.

Трудно понять, следует ли заменить генератор гармоник или элементы, на которые воздействуют помехи. Третий вариант — просто смириться с раздражением.

Кажется, что если iMac неисправен, должен быть усугубляющий фактор, иначе мы бы услышали о большем количестве спящих iMac, вызывающих мерцание устройств. Я проверю PF на некоторых других Mac.
Проверка коэффициента мощности с помощью KAW является довольно ограниченной диагностической процедурой. Лучше бы осциллограф. Кроме того, система распределения помогает определить уровень гармоник для любой заданной нагрузки. Трудно определить, какое количество гармонических или электромагнитных помех указывало на «неисправный» продукт.
Согласитесь, импульсный блок питания внутри любого ПК может «загрязнять» сеть. Некоторые схемы импульсного питания будут генерировать больше помех при малой нагрузке. Поэтому в блоках питания для ПК на входе стоят каскады EMI и PFC.

Вероятная проблема: блок питания компьютера почти наверняка работает в режиме «всплеска», время от времени получая короткие импульсы энергии. Это меньше цикла сети и/или не синхронизировано с формой волны сети, поэтому форма волны является произвольной и несинусоидальной со случайной формой, поэтому возникает много гармоник, а коэффициент мощности низкий.

Фильтрация на других устройствах недостаточна для удаления гармоник.

Возможное решение: добавление нагрузки - возможно, через USB-порт (вентилятор / свет / подогреватель кофе (более высокая мощность) ...). Если USB-порты включены в этом режиме, то вы, вероятно, можете настроить нагрузку, чтобы блок питания работал в режиме без пакетного режима, и при этом теряется несколько ватт.

Как низкий коэффициент мощности компьютера может вызвать мерцание устройств с плохой регулировкой? Является ли оксид на контактах выключателя возможным фактором?

Не напрямую.

Коэффициент мощности – это отношение активной мощности к кажущейся мощности. Когда PF равен 1, реальная мощность и кажущаяся мощность одинаковы, что означает, что ток пропорционален напряжению на протяжении всего цикла переменного тока, как это было бы в случае, если бы нагрузкой был простой резистор. Это идеальная нагрузка.

PF ниже 1 возникает, например, при реактивной нагрузке (конденсатор, индуктор, двигатель...) и фазовом сдвиге между напряжением и током или при импульсных источниках питания.

Ваш iMac имеет коррекцию коэффициента мощности (PFC), которая позволяет ему вести себя как нагрузка с высоким коэффициентом мощности. Однако это может быть пассивная схема PFC, которая будет хорошо работать только при высокой нагрузке, или активная схема PFC, которая использует некоторую мощность для работы, и это означает, что более эффективно отключать ее, когда Mac потребляет очень мало энергии. Вот почему измеряемый вами коэффициент мощности варьируется в зависимости от потребляемой мощности. Это нормально.

В любом случае это не очень важно: количество гармоник, подаваемых устройством в сеть, зависит от его коэффициента мощности, но также зависит и от потребляемой им мощности. Когда компьютер спит, он потребляет очень мало энергии. Большая часть потребляемого им тока будет представлять собой уродливые высокие гармоники, но общий ток крошечный, поэтому он не вызывает проблем.

Теперь я согласен с Расселом в том, что iMac может потреблять энергию импульсами, из-за которых ваши лампы мерцают. Интересный вопрос: потребляет ли Mac большие случайные всплески тока, которые, как можно обоснованно ожидать, будут мешать другим устройствам, или это проблема с чрезмерным сопротивлением проводки в вашем доме, превращающим эти всплески тока в чрезмерные падения напряжения?

Попробуйте подключить лампу накаливания к той же розетке, что и Mac. Он тоже мерцает с той же частотой 3 Гц?

Попробуйте подключить iMac и лампу накаливания к другой розетке, возможно, в другой комнате, желательно к другому выключателю.

Лампа Икеа очень сильно нагревается в незакрытом светильнике. Это может быть сбой, и я выброшу его, когда закончу использовать его в качестве диагностики. Лампа GE на той же цепи не мерцает.

Его внутренний сглаживающий конденсатор, скорее всего, сгорел.

Я проверил линейное напряжение с помощью цифрового мультиметра и увидел, что оно падает с ~ 120 до менее 110 при включенной светодиодной лампе мощностью 10 Вт, что дает ESR около 165 Ом, но фен мощностью 1800 Вт вызвал такое же провисание, так что это не так. кажутся простым нереактивным свободным проводом.

Из любопытства я провел тот же тест с лампой с двумя светодиодными лампами по 8 Вт и не увидел падения напряжения с разрешением мультиметра 0,1 В.

Подозреваю, что проблема где-то в проводке.