hallo, bestimmt kennt jeder die schaltung um eine led mithilfe einem kondensators an netzstrom zu betreiben. antiparallel zur led kommt eine normale diode (1N4007 o. ä.) 280nF LED ~ ----||----|<|---- ~ |--|>|--| 1N4007 wie kann ich in dieser schaltung die real aufgenommene leistung sowie den blindstrom berechnen, den der privatverbraucher ja anscheinend nicht zahlen muss? lg martin
Diese Schaltung (so ganz ohne Widerstand) ist ein wenig kritisch: Wenn du den entladenen Kondensator genau in der Spitze einer Halbwelle aufschaltest (230*1,41 = 320V), dann bekommst du einen beliebig hohen Strom durch die Dioden. Und vor allen Dingen liegt in diesem Augenbilck über der Diode (ob LED oder Reverse-Diode) die Netzspannung an :-o <----- 320V -------> <-- 0V --><- 320V -> 280nF LED ~ ----||----|<|---- ~ |--|>|--| 1N4007 Zur Leistung: Xc = 1/(2pi*50Hz*280nF) = 11kOhm Blindleistung (mit Uf<<230V) = 230V*230V/11kOhm = 4,6W Wirkleistung: I = 230V/11kOhm = 21mA Uf = 2V * 21mA = 40mW Weil die Uf der Diode kleiner als die Uf der LED ist, wird auch die gesamte Wirkleistung etwas kleiner sein. Du kannst ja mal das Integral aufstellen und auf die Nachkommastelle lösen ;-) Den Blindstrom mußt du nicht zahlen, weil der vom Zähler nicht erfasst wird. Allerdings ist es schon so, dass ein Blindstrom fliesst, der in den Zuleitung einen Widerstand findet, und so dort einen realen Verlust bewirkt. Deshalb sollte man Blindströme lokal halten (Kompensation). Das bedrückt dich bei einem dermaßen kleinen Strom allerdings kaum...
hallo lothar, vielen dank für deine ausführliche erklärung. hat mir sehr geholfen! wie dimensioniert man den wiederstand den du angesprochen hast richtig? gruß martin
> wie dimensioniert man den wiederstand den du angesprochen hast richtig? Irgendeiner ist besser als keiner. Aber ich würde mal sagen: begrenz diesen Strom auf 500mA, es geht ja nur um einen kurzen Augenblick, das sollte die LED schon aushalten. Damit bekommst du etwa 680 Ohm. Nach 500us ist die Stromspitze dann schon Geschichte (Zeitkonstante 680*280n=100us). Zudem sind die 680 Ohm sind verglichen mit dem Blindwiderstand des Kondensators noch recht klein. Die beeinträchtigen die "reguläre" Funktion der Schaltung dann nicht weiter.
1 | ___ ___ LED |
2 | .-|___|--|___|--. .--->|--. |
3 | | 1M 1M | ___ | | |
4 | o---o o-|___|--o o----o |
5 | | || | 680 | | |
6 | '-------||------' '---|<--' |
7 | 280n || 4007 |
Zur Sicherheit solltest du auch noch Entladewiderstände für den Kondensator vorsehen. Denn falls die Schaltung genau richtig ausgeschaltet wird, ist der Kondensator auf 320 V aufgeladen. Und hält die u.U. recht lange. Zwei Stück in reihe brauchst du wegen der Spannungsfestigkeit, da reicht 1 allein normalerweise nicht aus.
Ich habe mir mal im großen C ne LED für Netzstrom gekauft. So mit gehäuse und so, für Frontplattenmontage, da war einfach nur ne Low-Current-LED und ein Widerstand
> LED für Netzstrom gekauft. > einfach nur ne Low-Current-LED und ein Widerstand Das geht auch. Im Rückwärtsbetrieb der LED ist allerdings die Verlustleistung auf dem Die höher. Mit einer Uf von z.B. 2V und If=2mA sind das während der positiven Halbwelle gerade mal 4mW Verluste in der Diode. In der "Sperrichtung" (neg. Halbwelle) bricht die Diode dann evtl. erst bei 15V durch. Der Strom ist noch ca. der selbe (na gut, 1/2% weniger), dann sind das immerhin schon 15V*2mA = 30mW. Aber hier sind wir mit 20mA Diodenstrom unterwegs, und da ist die pure Vorwiderstandslösung ineffizient.
Und nicht vergessen: Wenn die LED nur durch die antiparallele Diode geschützt wird, flackert die LED mit 50 Hz. Dies kann unter Umständen störend sein. Um das zu umgehen könnte man beispielsweise noch nen Gleichrichter verwenden. Gruß, Thomas
die leds sollen gegen erde geschaltet nur anzeigen auf welcher seite
gerade die phase liegt. die variante mit dem vorwiederstand (ohne c) ist
daher nicht so wirklich zweckmäßig weil sie über 4w verbrät..
btw: würde so was auch gehen?
L1 ~ --|>--|
|---||--==--- ~ PE
N ~ --|>--| C R
> vorwiederstand (ohne c) ist daher nicht so wirklich zweckmäßig > weil sie über 4w verbrät. Es gibt sogenannte Low-Current (oder High-Efficiency) LEDs, die mit weniger als 1mA laut und deutlich leuchten. Da bleiben am Widerstand gerade mal 230V*1mA = 0,23W hängen. Das ist nicht viel. Und das hier: L1 ~ -->|--| |---||--==--- ~ PE N ~ -->|--| C R Diese Schaltung knallt so richtig schön. Denn zwischen L und N liegt eine LED in Flussrichtung und in Reihe eine in Sperrrichtung. Sperren tun LEDs aber nur bis maximal 5-20V. Das heißt: kurz nach Beginn der 1. Halbwelle (ca. 1ms) leuchtet die richtig gelegene für ca. 100us auf. Dann wirds ihr zu heiß, weil kein Widerstand den Strom begrenzt. Aus die Maus.
Nein - das geht schief. PE und N sind im Verteilerkasten zusammengeklemmt und LEDs haben keine 1000V Sperrspannung.
> Denn zwischen L und N liegt eine LED in Flussrichtung und in Reihe eine > in Sperrrichtung. Sperren tun LEDs aber nur bis maximal 5-20V. und mit zwei zusätzlichen dioden (1N4007) gleich hinter den leds?
dahinter ist ja in reihe ;)
also so: dann hat man das problem mit der niedrigen sperrspannung der
led nicht mehr. oder hab ich einen denkfehler drin...?
1N400x LED
L1 ~ --|>|--|>|--.
|---||--==--- ~ PE
N ~ --|>|--|>|--' C R
> die leds sollen gegen erde geschaltet
Danach ist aber der Isolationswiderstand des Netztes hin. Und das
Messgerät zur Isolationsmessung grillt die Schaltung.
Dies sollte man also nicht definitiv nicht machen!
Gast wrote: > Wozu eine Diode parallel zur LED? Warum nicht in Reihe? Die Diode ist invers parallel. Und begrenzt so die Rückwärtsspannung der LED auf 0,7V. Und weil im umgekehrten Fall die LED die Rückwärtsspannung der Diode auf kanpp 2V begrenzt, reicht eine Diode mit einer Sperrspannung von 30V schon locker aus. Also 1N4148 statt 1N4007. Bei der Reihenschaltung der Diode mit einer LED wird zudem die LED (in Sperrrichtung) immer im Rückwärts-Durchbruch betrieben (erst dann kommt die Diode so richtig zur Geltung). Das ist irgendwie unschön. @ Peter (Gast) Kauf doch beim R oder C diese ultrahellen LEDs und 2 (besser 4) Widerstände und 2 Dioden (4148 reichen da)
1 | 1N4148 |
2 | .|<|. |
3 | | | |
4 | L1 ~ --|230k|--|>|--. |
5 | LEDs |---- ~ PE |
6 | N ~ --|230k|--|>|--' |
7 | | | |
8 | '|<|' |
9 | 1N4148 |
Ich möchte hier noch einmal darauf hinweisen was Peter schon schrieb: > Danach ist aber der Isolationswiderstand des Netztes hin. Und das > Messgerät zur Isolationsmessung grillt die Schaltung. > Dies sollte man also nicht definitiv nicht machen! Unzulässig ist das natürlich auch, und das aus gutem Grund! Mann sollte beim Widerstand Erde gegen L/N auf jeden Fall im Megaohm Bereich bleiben. Als Schaltungsvorschlag hätte ich folgendes (jeweils für L und N gebaut): Spannungsteiler von 1Mohm und 10kOhm ergibt etwa 3V. Der 1Mohm aufgebaut aus 2 bis 3 Widerständen. Begründung siehe Lothar Daran dann eine Z-Diode 5,1V um Überspannungsspitzen abzufangen und die negativen Wellen kurzzuschließen. Das auf den positiven Eingang eines Komparators / Opamps und an den negativen Eingang eine Spannung von 1,5V. Der Komparators der schaltet gibt dann den L an.
ok.. ich bin aus platzgründen bei der variante mit einem vorwiederstand (330k) geblieben. abgeschossen wird bei mir auch nichts, denn als das haus und die verkabelung entstand, war sowas wie ein fi-schutzschalter noch gar nicht erfunden. wenn überhaupt mal erde angeschlossen ist, wird die gleich in der verteilerdose gegen n kurzgeschlossen. gestorben ist trotzdem noch keiner dran ;) vielen dank für eure umfangreiche hilfe! (die seite bleibt gleich mal gebookmarkt ^^) lg martin
Früher (tm) hat man einfach ne Glimmlampe + 220k Vorwiderstand benutzt. Braucht weniger Leistung (100uA -> 23mW) und hält auch recht lange. MFG Falk
Gast (Gast) Kanntest du das mit der Glimmlampe?? @Falk Brunner (falk) Stimmt die Rechnung wirklich? Grüße
@ juppi (Gast) >Stimmt die Rechnung wirklich? Warum nicht? P=U*I=230V*0,1mA=23mW. http://www.reichelt.de/?;ARTICLE=8199 MFg Falk
> Warum nicht? P=U*I=230V*0,1mA=23mW.
(230V - 90V) / 330k * 230V = 100mW
@ Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite > Warum nicht? P=U*I=230V*0,1mA=23mW. >(230V - 90V) / 330k * 230V = 100mW Beide Rechungen stimmen, nur die zweite bezieht sich auf die reale Glimmlampe ;-) MFG Falk
Was natürlich nicht heißen soll es gäbe keine Glimmlampe mit 0,1mA.
>also so: dann hat man das problem mit der niedrigen sperrspannung der >led nicht mehr. oder hab ich einen denkfehler drin...? > 1N400x LED >L1 ~ --|>|--|>|--. > |---||--==--- ~ PE >N ~ --|>|--|>|--' C R Ja da ist ein Denkfehler drin. Der Kondensator laedt sich auf und das wars dann. Wie soll er sich ueber die gesperrte Diode entladen ? Gruss Helmi
Hallo @Falk Brunner (falk) > Warum nicht? P=U*I=230V*0,1mA=23mW. Machte mich nur stutzig...wie kommst du auf 0,1mA? So hatte ich auch gerechnet, nur mit 220k wie du angegeben hattest. >>(230V - 90V) / 330k * 230V = 100mW Grüß juppi
@ juppi (Gast) >> Warum nicht? P=U*I=230V*0,1mA=23mW. >Machte mich nur stutzig...wie kommst du auf 0,1mA? Die Zahl schwirrte mir irgendwie im Kopf rum. OK, wie es scheint ist sie etwas niedrig angesetzt. MFG Falk
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