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Forum: Offtopic led an 230? geht das??bitte um hilfe


Autor: viki (Gast)
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hallo,

kann ich eine led an 230 V anschliessen, indem ich einfach einen 
widerstand und eine diode (meinet wegen auch 
4-wege-brückengleichrrichter) davor schalte...geht das?? wenn ja..welche 
bauteile nimmt man da am besten..welche diode hält das aus, ohne gleich 
baden zu gehen..und wird die wärme-entwicklung am widerstand nicht recht 
hoch?

über hilfe wäre ich dankbar.

mfg

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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also ersteinmal, ja, es geht, wenn du den vorwiderstand auch richtig 
auslegst, geht es mit jeder diode. nur der sinn der sache ist etwas 
zweifelhaft. wie wär denn ein kondensator als kapazitiver 
blindwiderstand? das erfordert jedoch etwas mehr, als bloß einen 
kondensator anstelle des widerstandes, verringert aber auch die 
verlustleistung immens

Autor: viki (Gast)
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danke für die hilfe...die antworten sind ja doch zurückhaltend..

hast du evtl einen schalteplan für mich mit den bauteilen, die ich 
benötige...für eine weisse led..oder zwei..

Autor: El Jefe (bastihh)
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Viki ja es geht.

Du brauchst lediglich ne Diode (um die Halbsinuswelle zu "blocken"), 
einen Kondensator zum bisschen Glätten(sonst würde die LED gewaltig 
flackern) und nen Widerstand der die Verlustleistung verträgt.

Da was du vor hast, ist von der Verlustleistung gesehen, nicht gerade 
Umweltfreundlich...

Damit kannst du glatt dein Zimmer heizen...
Kurze Rechnung:

Led Vc 3,2V  Iled 20mA.
Ue = 230V

Daraus Folgt

230 - 3,2 * 0,020 = ~ 4,5W Verlust...

Als Widerstand brauchst du damit einen Hochlastwiderstand. Kondensator 
dürfte ein 300V Wima Folienkondensator gute Dienste tun und die Diode 
eine die für diese Spannung ausgelegt ist.

Grüße

Autor: Esko (Gast)
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Kann man nur abraten von.

Weiße Led: 4V   100mA
Netzspannung: 230V

Im Widerstand werden verbraten:
230V - 4V = 226V
226V * 100mA = 22,6Watt
D.h. um eine Led mit 0,4 zum leuchten zu bringen werden 23 Watt 
gebraucht. Da ist eine Glühbirne effizienter.

Dazu kommt: Das ganze hängt an Netzspannung und ist somit beim hinlangen 
lebensgefährlich.

Autor: Phil J. (sunflower_seed)
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Gibt auch fertige Schaltungen und Bausätze. Zum Beispiel beim blauen 
Zeh.
Kannst dir ja davon mal den Schaltplan zu gemüte führen.

Autor: Gast (Gast)
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Wer einen Vorwiderstand nicht dimensionieren kann, der sollte auch nicht 
an 230 V arbeiten.

Autor: Rufus Τ. Firefly (rufus) (Moderator) Benutzerseite
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Es geht zwar, ist aber ökonomischer Schwachsinn. Angenommen, die LED 
benötigt 20 mA, so werden diese 20 mA auch auf der Netzseite benötigt. 
Das sind 4.6 Watt*, die fast zu 100% im Vorwiderstand verheizt werden.


*) Ganz einfache Rechnung: 20 mA * 230 V

Autor: Jens Plappert (Firma: Bei mir und dir.) (gravewarrior)
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Gast wrote:
> Wer einen Vorwiderstand nicht dimensionieren kann, der sollte auch nicht
> an 230 V arbeiten.

und nu geh mal zu den Bauelektrikern im Lande.....

Autor: Paul (Gast)
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Bau Dir doch einen kapazitiven Spannungsteiler für 50 Hz. Der hat nur 
ein Bruchteil der Verlustleistung eines Vorwiderstandes. Nach dem 
Spanungsteiler eine Diode, damit die 5 V Sperrspannung der LED nicht 
überschritten wird.

Autor: Daniel R. (daniel_r)
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Man braucht nichmal einen Spannungsteiler. Wie oben schon gesagt wurde, 
reicht ein Kondensator in Reihe zur Diode. Um die Sperrspannung nicht zu 
überschreiten (bei der negativen Halbwelle liegt fast die ganze 
Netzspannung an der LED an) schaltet man einfach eine zweite LED 
antiparallel zur ersten. Dann flackert nichts mehr, man hat keine fast 
Verluste und es funktioniert sogar.

Gruss Daniel

Autor: Daniel R. (daniel_r)
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Hier noch ein Schaltplan.

Gruss Daniel

Autor: El Jefe (bastihh)
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Fehlt da nicht noch der Vorwiderstand?

Ups sry!

Nicht weiter oben gelesen.
Bitte ignorieren ^^

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Basti B. wrote:
> Fehlt da nicht noch der Vorwiderstand?

Ja, der fehlt. Ohne diesen werden die LEDs nur wenige Einschaltvorgänge 
erleben.

Autor: gast (Gast)
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Wie berechnet man den Kondensator?

Autor: *.* (Gast)
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Man hat ein paar verschiedene und probiert die der Reihe nach durch.

Autor: Daniel R. (daniel_r)
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@Benedikt

Es müsste auch ohne Vorwiderstand funktionieren. Nehmen wir an, der 
Einschaltvorgang dauert 10µs. In dieser Zeit fließen ca. 3A. Das sollte 
die LED über diese kurze Zeit locker packen, wenn man von der Energie 
ausgeht, die in ihr verbraten wird, oder bist Du Dir wirklich sicher, 
dass die LED stirbt? Wenn ja, warum?

Ich teste das nacher vllt. mal ;)

Gruss Daniel

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Daniel R. wrote:
> Das sollte
> die LED über diese kurze Zeit locker packen, wenn man von der Energie
> ausgeht, die in ihr verbraten wird,

3A würde ich nicht jeder LED zumuten. Vor allem weiße oder blaue LEDs 
sind sehr empfindlich. Im Datenblatt werden da oft gerade mal wenige 
100mA bei 10µs spezifiziert.
Worst case liegen dann nämliche 650V an (wenn die Schaltung während 
einer Spitze der Halbwelle abgeschaltet wurde und während der anderen 
eingeschaltet wird). Daher fehlen eigentlich 2 Widerstände: Einer 
parallel zum Kondensator um diesen nach dem Abschalten zu entladen 
(grob: ca. 1MOhm) und der andere in Reihe um eben den Einschaltstromstoß 
abzufangen (ca. 1 Ohm pro Volt, also rund 200-300 Ohm).

Autor: Der wohl ahnungslose (Gast)
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Was spricht gegen eine Glimmlampe?
Als Signalisierung an 230V unschlagbar.
Wenig Strom, direkt für 230V gedacht, weniger Verluste (auch kein 
Blindgesäu) ... nur sieht der PC-MOD mit Glimmlampen halt doch schei*e 
aus ;)

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Der wohl ahnungslose wrote:
> Was spricht gegen eine Glimmlampe?
> Als Signalisierung an 230V unschlagbar.
> Wenig Strom, direkt für 230V gedacht

Hast du schon mal eine Glimmlampe direkt an 230V angeschlossen? Falls 
nein, dann versuch es besser auch nicht.
Wenig Strom würde ich da nicht sagen, die gönnt sich durchaus ein paar 
Ampere und leuchtet in einem schönen blau, bevor sie das Ende der 
Lebensdauer lautstark verkündet.

Ein Vorwiderstand von etwa 100-200kOhm ist daher üblich.

Autor: *.* (Gast)
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Glimmlampen verschleißen leider.

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Naja, die Berechnung des Kondensators ist ja nicht wirklich schwer:

XC = 1/(2*PI*f*C) und XC = Ueff/Ieff

womit

C = Ieff/(2*PI*f*Ueff)

Die Formel gilt, wenn die LED mit Vollwelle betrieben wird. Bei 
Halbwelle muss der Kondensator verdoppelt werden, damit der gleiche 
effektive Strom fliest.

Beispiel für die übliche Halbwelle:

C = 2*Ieff/(2*PI*f*Ueff) = 2*20mA/(2*PI*50Hz*230V) = 553nF

man nehme also 470nF

Noch was zum weggelassenen Vorwiderstand, bez. generell zur 
Dimensionierung des Vorwiderstandes:

Man bedenke, dass der Kondensator bez. des fliessenden Stroms einen 
Hochpass bildet. Ein an der gleichen Dose betriebener 
Halogen-Deckenstrahler mit Phasenanschnittsteuerung erzeugt hübsche 
Oberwellen auf dem Netz, was in der LED einen kräftigen zusätzlichen 
Stromfluss verursacht, welcher aber nur schwer kalkulierbar ist.

Autor: Daniel R. (daniel_r)
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Für die besagten Harmonischen gibt es weitaus attraktivere Wege als 
durch die LED. Das Netz saugt sich das Zeug schon weg. Darüber würde ich 
mir keine Sorgen machen. Der Einschaltstromstoss ist da ein anderes 
Kaliber.

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Naja, zugegeben, ganz ohne Vorwiderstand dürfte die LED ihren 
Lebenslichtstrom schon beim Einschalten abgeben.

Eine Messung der Harmonischen wäre aufschlussreich, ich werde am Montag 
mal den Tastkopf in die Dose halten.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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*.* wrote:
> Glimmlampen verschleißen leider.

Manche Typen ja.
Die meisten gehen aber nach 30 Jahren noch.

Autor: Wigbert Picht (wigbert) Benutzerseite
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Hi,
ich hab sowas mit ein paar Bauelementen in ein Starter-Gehäuse 
eingebaut.
Die Schaltung war aus dem Netz und sollte unter "LED an 230V" zu
finden sein. Zu beachten wäre die Spannungsfestigkeit des C.

Ich finde das Ding bei der Fehlersuche in Schaltschränken recht 
Hilfreich.
Eben eine moderne Glimmlampe.

Wigbert

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Wenn ich mir das richtig überlege, muss ein Vollweggleichrichter für 
diese Anwendung lediglich eine Spannungsfestigkeit von ein paar Volt 
haben, womit normale 1N4148 verwendbar sind. Wichtig ist nur, dass der 
Vorwiderstand "außerhalb" angeschlossen wird.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Eddy Current wrote:
> ... muss ein Vollweggleichrichter für diese Anwendung lediglich
> eine Spannungsfestigkeit von ein paar Volt haben

Im Regelfall ist das wohl richtig. Aber was ist wenn die Led versagt 
oder eine Lötstelle einen Wackelkontakt hat?
Dann gehen die Dioden hoch.

R2 muss im übrigen aus zwei normalen Widerständen (Bauform 0207) 
zusammengesetzt sein, da einer nicht die Spannungsfestigkeit besitzt.
C1 muss ein Kondensator der Klasse X sein, d.h. für Netzspannung 
zugelassen.


Insgesamt sehe ich kaum Vorteile in dieser Schaltung, die ihre Tücken 
erst auf den zweiten Blick erkennen lässt und sich nur mit Trenntrafo 
sicher untersuchen lässt. Geld sparen lässt sich damit auch nicht, einen 
kleinen Trafo gibt es schon für 2€ beim Reichelt.
http://www.reichelt.de/?ARTICLE=2391

Autor: *.* (Gast)
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> und sich nur mit Trenntrafo sicher untersuchen lässt.

Trenntrafo sollte Standardausrüstung sein wenn man an 230V spielt.

> einen kleinen Trafo

Wo soll man diesen Riesenoschi denn noch unterbringen?

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Alexander Schmidt wrote:
> Eddy Current wrote:
>> ... muss ein Vollweggleichrichter für diese Anwendung lediglich
>> eine Spannungsfestigkeit von ein paar Volt haben
>
> Im Regelfall ist das wohl richtig. Aber was ist wenn die Led versagt
> oder eine Lötstelle einen Wackelkontakt hat?
> Dann gehen die Dioden hoch.
Nichts hält ewig :-) Außer einem "Pöff" wird nichts passieren. Wenn bei 
einer X-beliebigen Schaltung die Diode eines Vollweggleichrichters 
versagt, ist sicherlich mehr Action angesagt.

> R2 muss im übrigen aus zwei normalen Widerständen (Bauform 0207)
> zusammengesetzt sein, da einer nicht die Spannungsfestigkeit besitzt.
Hm, ok, nicht unwichtig.

> C1 muss ein Kondensator der Klasse X sein, d.h. für Netzspannung
> zugelassen.
Auch richtig. Eine Halbierung der Kapazität durch Vollweggleichrichtung 
rentiert sich damit umso mehr.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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*.* wrote:
>> und sich nur mit Trenntrafo sicher untersuchen lässt.
> Trenntrafo sollte Standardausrüstung sein wenn man an 230V spielt.
Kann man aber drauf verzichten, wenn man einen fertigen Trafo einsetzt, 
darauf wollte ich hinaus.

>> einen kleinen Trafo
> Wo soll man diesen Riesenoschi denn noch unterbringen?

Trafo 0,3VA: 24mm x 22mm x 15mm      (Gerth 150.06-1)
Wima 330nF:  28mm x 24mm x 12mm      (WIMA MP 3-X2 330nF)

Wohlgemerkt müssen beim Kondensator noch Widerstände dazu, und er bringt 
nur die Hälfte des Stroms.

Autor: *.* (Gast)
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He, nicht schummeln - der oben verlinkte 'Oschi' hat 32,5 x 26,9 x 26,9.

> Kann man aber drauf verzichten, wenn man einen fertigen Trafo einsetzt,
> darauf wollte ich hinaus.

An den muß man aber auch noch 230V anschließen.

Autor: Johannes M. (johannesm)
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oder einfach was fertiges nehmen ?  Man muß das Rad ja nicht immer neu 
erfinden ;-)
http://www.conrad.de/goto.php?artikel=184801
http://www.conrad.de/goto.php?artikel=184803
http://www.conrad.de/goto.php?artikel=184985

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Erfinden nicht, aber besprechen und dimensionieren ist sicherlich eine 
nette Übung. Ich bin sicher, dass jeder (einschließlich mir), der den 
Thread gelesen hat, irgend etwas für sich mit genommen hat. Wer will 
schon freiwillig eine extra Platine vom Conrad verbauen?

Hatten wir schon besprochen, wie klein der Kondensator ausfallen könnte, 
wenn man eine superhelle LED verbaut?

Autor: Daniel R. (daniel_r)
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@ Eddy Current (chrisi)

Hast Du mal mit dem Oszi in der Dose rumgestöpselt? Würde mich auch mal 
interessieren, wie viel Schrott sich da wirklich herumtummelt. 
Screenshot please ;)

Ein Studienkollege riss neuerdings kurz an, dass man die Kerne von 
Netztrafos heutzutage etwas größer auslege, als noch vor 20 Jahren, um 
zu vermeiden, dass der Kern durch den hochfrequenten Schrott auf dem 
Netz in die Sättigung gerät.

Man bedenke: Alle Harmonischen sind rein blindleistungsbildend. Das 
kommt bei allen steilflankigen Schaltvorgängen zu Stande. Somit erzeugt 
z.B. ein Phasenanschnitt-Dimmer, an dem eine rein ohmsche Last betrieben 
wird, eine Blindleistung im Stromnetz.

Heutzutage hat ja fast jedes Gerät ein Schaltnetzteil integriert. 
Filtermaßnahmen schaffen leider nicht zu 100% Abhilfe, zumindest nicht 
jene aus China.

Daniel

Autor: *.* (Gast)
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> ... dass man die Kerne von Netztrafos heutzutage etwas größer auslege

Eher kleiner, damit billiger und nicht so langlebig.

Autor: Daniel R. (daniel_r)
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>> ... dass man die Kerne von Netztrafos heutzutage etwas größer auslege

>>Eher kleiner, damit billiger und nicht so langlebig.

Nunja, ich rede von Trafos in Umspannwerken oder "Trafohäuschen". Dort 
würde es sich nicht lohnen, einen Trafo zu klein auszulegen und ihn 
dafür alle paar Jahre ersetzen zu müssen, weil er Rauchzeichen von sich 
gegeben hat.

Dass Trafos für Jedermann zu klein dimensioniert sind, ist eine andere, 
traurige, aber wahre Sache.

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Daniel R. wrote:
> Hast Du mal mit dem Oszi in der Dose rumgestöpselt? Würde mich auch mal
> interessieren, wie viel Schrott sich da wirklich herumtummelt.
> Screenshot please ;)
Ok, werde ich nachholen.

Im Anhang die finale LED-Version, in die alle Verbesserungsvorschläge 
eingebaut sind.

Autor: Siegried (Gast)
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Spitzenformel Eddy - leider falsch.

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Na, dann las' Dich mal nicht so bitten :-)

Autor: juppi (Gast)
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Autor: Siegfried (Gast)
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@ Juppi

Du bist sogar zu dumm einen Link richtig wiederzugeben.

Siegfried

Autor: juppi (Gast)
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LOL  siegfried

wusstest aber sofort das du gemeint warst.

Bitte etwas nachdenken wenn ein solcher Link zum richtigen
Ergebnis führt.

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Vielleicht schafft es jemand, das Gedachte in Worte zu fassen? Bin schon 
sehr gespannt.

Autor: juppi (Gast)
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ja Eddy

da ich zu dumm bin, sollte Siegfried es endlich tun.
;-)

Autor: Hartmut Kraus (Gast)
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Eddy Current wrote:

> Im Anhang die finale LED-Version, in die alle Verbesserungsvorschläge
> eingebaut sind.

Getestet?

Autor: Artjom (Gast)
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Die beiden 470k Widerstände sehen recht sinnlos aus. Wenn das 
entladewiderstände sein sollen warum dann nicht direkt parallel zum 
Kondensator?

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Die Formel ist richtig.
I = 2 x Pi x f x C x U

Controller an 230V: Versorgung über Vorwiderstand/Kondensator

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
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Artjom wrote:
> Die beiden 470k Widerstände sehen recht sinnlos aus. Wenn das
> entladewiderstände sein sollen warum dann nicht direkt parallel zum
> Kondensator?

Es ist nahezu egal wo die Widerstände liegen. Parallel zum Kondensator 
ist es ein ganzkleinwenig sinnvoller, da die Widerstände dann nicht 
sinnlos Strom verbrauchen, sondern der Strom der LED zugute kommt.
Aber auch so wird der Kondensator sicher entladen und führt zu einem 
schwachen Nachleuchten der LED, da diese im Entladepfad liegt.

Autor: Hartmut Kraus (Gast)
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Daniel R. wrote:

> Ein Studienkollege riss neuerdings kurz an, dass man die Kerne von
> Netztrafos heutzutage etwas größer auslege, als noch vor 20 Jahren, um
> zu vermeiden, dass der Kern durch den hochfrequenten Schrott auf dem
> Netz in die Sättigung gerät.

Quatsch. Dafür gibt's Entstörfilter.

> Man bedenke: Alle Harmonischen sind rein blindleistungsbildend. Das
> kommt bei allen steilflankigen Schaltvorgängen zu Stande. Somit erzeugt
> z.B. ein Phasenanschnitt-Dimmer, an dem eine rein ohmsche Last betrieben
> wird, eine Blindleistung im Stromnetz.

Die erst gar nicht bis in's Netz gelangen darf - Stichwort wieder: 
Entstörfilter.

Autor: Siegfried (Gast)
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@Juppi Armes Schweinchen: von dir erwarte ich immer ein "lall". Da ist 
das "lol" deiner verkürzten Sprache schon ein Fortschritt.

@Eddy

Daß die Formel den Schaltplan nicht beschreibt, erkennt man allein schon 
an den fehlenden Spannungen über den Dioden und dem Widerstand.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Siegfried wrote:
> Daß die Formel den Schaltplan nicht beschreibt, erkennt man allein schon
> an den fehlenden Spannungen über den Dioden und dem Widerstand.

Der Spannungsabfall über Widerstand und Dioden macht keine 3% aus und 
kann daher vernachlässigt werden.
Die Spannungsschwankungen im Netz sind deutlich größer als diese 3%.

226V / (1/(2  Pi  50Hz * 200nF) + 150ohm)  = 14,0mA
230V / (1/(2  Pi  50Hz * 200nF))  = 14,4mA

Autor: juppi (Gast)
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Hallo Siegfried oder wer?

Dein fachliches Vokabular ist sehr begrenzt,sonst hättest du auf die 
Frage richtig antworten können.(du hast den Widerstand der Verdrahtung 
vergessen)

P.S.
Deine Erziehung läßt viel zu wünschen übrig.

MfG

Autor: Eddy Current (chrisi)
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@Siegfried
Richtig. Da der Widerstand aber absichtlich klein gehalten wird um die 
Wirkleistung gering zu halten, kann er gleichzeitig vernachläßigt 
werden. Umgekehrt betrachtet hat der Widerstand bzw. die 
Diodenschwellspannungen keinen ausreichenden Einfluss auf die 
Dimensionierung des Kondensators, da dieser typischerweise gerade mal 
aus der E6-Reihe ausgewählt wird.

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