LED電球の消費電力について

質問

一般の電球ソケット（AC100V E26やE17規格）に、対応するLED電球を使っています。消費電力を見ると例えば今まで40Wの白熱球だったものが、ほぼ同じ明るさのもので4.8Ｗと製品の箱に書いてあります。
直流の電気で単に電球に使われているLEDを光らせるだけならその位の消費電力なのかな？と思いますが、LED電球内部の変圧や整流ユニットから出る素手で触れないほどの熱も含め、それでも電球全体の消費電力は4.8Ｗで済んでいるのかな？と不思議です。詳しい方ご教示お願いします。

回答No.3

iBook 2001（@iBook-2001） · ベストアンサー

はじめまして♪

LED(発光ダイオード）自体の消費電力はとても小さく、１W
未満と考えても良いでしょう。
つまり、全体で4.8Wという事ですから、LED駆動回路で３W以上が消費され、その消費量は熱として放射されますから、超小型の３Wの電気ヒーターのように熱を出すのです。

電球型にせず、それなりに広い空間で放熱効果が高い駆動回路設計ですと、ほとんど「熱さ」を感じないのですけれど、、、、

電球型蛍光灯や電球型LEDの弱点は、小さくした駆動回路部分がかなり熱く成って、回路パーツの寿命が思いのほか短命になりやすい点です。

スムーズに熱が外に逃げてくれれば、さほど熱くは成りませんが、熱が逃げずにどんどん発熱が続くと、かなり高温度になるのです。

一般的に、最も「熱」に弱いと言われるコンデンサー、耐温度が７０度だとすれば、回路の発熱で機器に取り付け、放熱効果が低い場合でも２５度の温度上昇を見込んで、気温４５度の環境まで耐えられる。と考えます。

ドンナに熱い風呂でも、５０度を超えたら入れませんよねぇ、と言う事で６０度くらいでほぼ間違いなく「素手で触れないほどの熱」と感じやすいのです。
（実際、６０度を超えて来ますと、皮膚や肉など、人体を構成するタンパク質が変化してしまいます、つまりは「ヤケド」に成りますからね。なお、５０度未満でも長時間触れる事で「低温火傷」は有ります。）

たかだか、２～３Wのヒータでも、とても小さい範囲で潤沢な放熱効果が得られない場合、一瞬ならヤケドはしないが、危ないから触らないように思える温度にまで成るのです。

ま、実用状態で「かなり熱い」と言う事は、LED自体の寿命より、かなり早い時期に回路の寿命が尽きてしまうと思われます。

極端な例ですが、我家（店舗兼住宅）の場合、屋外スポットを電球型LEDに変えてみたら、直射日光も当るので、夏場は３ヶ月もすればダメでした。しかも雪国なので、冬の極低温基は、スイッチを入れても、時々点滅するだけ。。。
（冬期間は、電球型蛍光灯の安価な物ですと、スイッチを入れてから３０分くらいしないと、明るく成らなかった。。。有名メーカーの倍位高額な電球型蛍光灯で、まぁまぁ満足出来ている状態です。）

LED電球は、上手に利用する事で消費電力はとても小さく抑えられ、長寿命に活用出来ますが、案外余裕度が少なく、利用条件によっては恐ろしく短命だったり、利用出来にくい状態に成る場合も在るようですので、特性（メリット＆デメリット）を理解し、メリットの方がより多く活かせるように活用しましょう。

間違いなく、白熱電球の４０W相当という電球型LEDは、製品標記の消費電力で少なくとも正面には同じ程度の「光量」が得られます。
発光する方向が決っているので、製品によっては真横や後ろ側では暗いかもしれませんし、白熱電球と光スペクトルは違うので、光が当たった物の色味感等は多少違いが有りますけれどね。

お礼

やはり電球全体の消費電力だったのですね。
どうやら問題は、ご指摘の「熱による回路の損傷」のようです。
たしかに、AC100Vから任意の直流の電圧を取り出す場合、例えばＡＣアダプタでも、変圧・整流回路が熱がでますからね。
ご回答ありがとうござました。

回答No.5

t_ohta

法令による定めで定格として表記されている消費電力は、その製品が正常に使用されている状態での消費電力です。
なので、その 4.8W と言うのはLED電球全体での消費電力になります。

回答No.4

chachaboxx

例えば温度比率で言うなら、LEDが4wとして10倍の電力比に対して、LEDが100℃になったとしても電球のフィラメントは2000～3000℃なので20～30倍の開きがあります。発光効率というか発光原理が違うので当たり前です。
電球から温度を奪うと、温度輻射という発光原理が崩れて光れなくなってしまいます。LEDは基本形は自然放出という現象を利用してます。因みにレーザーは誘導放出です。出典先きは忘れましたが、太陽から地球に降り注ぐ全光エネルギーはレーザー光に換算すると5w程度らしいです。中国製なら数万円で買えるレベルです。※法的に日本国内では一般使用出来ません。

お礼

ご回答ありがとうございます。
他の例えまで教えていただき、ありがとうございました。

回答No.2

nijjin

4.8Wと書いている以上そうなのでは？
コチラを見ると60W相当のLEDでも実測で7Wです。
http://ascii.jp/elem/000/000/627/627754/

また、発光効率も白熱電球と比べればLEDは高いです。
発光効率
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%99%BA%E5%85%89%E5%8A%B9%E7%8E%87

白熱電球とLEDではその仕組みが全く違うのでその辺を読むと面白いかもしれません。
発光の仕組み、白熱電球・蛍光灯・LEDは何故光るのか？人が作った技術の光
http://stonewashersjournal.com/2014/07/30/lightsofhuman/

お礼

ご回答ありがとうございます。
参照されたリンクを読んでみます。

回答No.1

noname#252929

発光効率が違うためです。

白熱電球は、フィラメントを熱で温めて、そのフィラメントが発熱した時に放射される赤熱の光を使って、光を取り出しています。
なので、とても多くの熱が発生しています。

本来はLEDよりも、電球型蛍光灯の方が消費する電力に比べて、発生する光の量が多いです。
なので、電球型蛍光灯の方が効率は良いのですが、メーカーは、高いLEDの方を売ろうとしています。（単価が高いですからね。）

ただ、電球型蛍光灯の欠点があり、電気を流し始めてから、数十秒間、完全な明るさになるまでの時間がかかります。
なのでこれを我慢できる用途であれば、LEDより電球型蛍光灯の方が安くて節約になります。