Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Konstantstromnetzteil glätten, dimmbare LED-Netzteile flackern


von Massimo B. (mssm)


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Wir haben einige LED-Panel, die mit dimmbaren Konstantstrom-Netzteilen 
versorgt werden. Die Netzteile unterstützen Phasenanschnitt oder 
Phasenabschnitt. Mit Abschnitt habe ich bessere Erfahrung gemacht, im 
Anschnitt machen die Netzteile etwas Geräusche.

Auch wenn das so erstmal gut funktioniert, tendieren fast alle Lampen 
zum leichten Flackern oder Pulsen, egal auf welcher Dimmstufe, außer der 
nicht-gedimmten Stufe.

Die Werte eines Netzteils: Sekundär 600mA, 30-50V, 60VDC max.

Kann man das mit einem Elko auf parallel zur Sekundärseite etwas 
glätten? Ich habe z.B. an 470µF,50V gedacht.

Mit einem Kondensator kann man eine Spannungsquelle glätten, aber 
funktioniert das auch bei einer Stromquelle? Im Elektrikforum [1] wurde 
das erstmal verneint, aber warum soll das nicht funktionieren? Im 
aufgeladenen Zustand dürfte der Kondensator für das Netzteil keinen 
Strom fließen lassen, und beim Einschalten läd er kurz mit dem 
Konstantstrom.

Welche Kapazität wäre notwendig, und müsste der Elko wesentlich 
spannungsfester sein? Ich habe mal vergeblich versucht, die Ladekurve 
mit [2] zu errechnen. Im Grunde müsste der Kondensator eine Halbwelle 
überbrücken können, beim Ausschalten leuchtet die LED kurz nach. Das 
machen die Dimm-Module mit Soft-aus aber auch bereits.

[1] 
https://www.elektrikforen.de/threads/led-netzteil-ueber-phasenschnitt-dimmer-flackert.23346/#post-185506

[2] https://wetec.vrok.de/rechner/cclad.htm

von Thomas (Gast)


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Elko wird nicht helfen. Phasen -Ab -An-schnitt eher schlecht. 
Normalerweise dimmt man LED's mit PWM im kH bereich. Da hörst Du nichts 
(sollte ..)

von Andrew T. (marsufant)


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Massimo B. schrieb:
> Mit einem Kondensator kann man eine Spannungsquelle glätten, aber
> funktioniert das auch bei einer Stromquelle?

Bei einer Stromquelle wäre ein in Reihe geschaltete Induktivität das 
richtige Mittel.
Diese wirkt einer plötzlichen Stromänderung entgegen.

Der Kondensator wird genutzt um einer SPANNUNGSänderung 
entgegenzuwirken.


Dennoch wird bei Deienr Anwendung wohl ein besseres Dimmkonzept eher 
Sinn machen (== Auswahl geeigneter Netzteile mit Dimmeingang, d.g. etwas 
was gezielt dafür gebaut wurde.)

von c r (Gast)


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Thomas schrieb:
> kH

Kilohenry? Krass ;P
Ob man X kHz hört, kommt auf das X an.

Strom glättet man wenn dann mit einer Induktivität, aber ein passendes 
Netzteil sollte das eigentlich garnicht erfordern

von Massimo B. (mssm)


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Ich weiß, dass es mit DALI-Bus, 1-10V, PWM etc. bessere Dimmkonzepte 
gibt. Nur ist man da mit den Lampen immer sehr festgelegt. Außerdem 
fehlen mir die zusätzlichen Steuerleitungen vom Verteiler zu jeder Lampe 
im Haus. Weiterhin gibt es da noch kaum etablierte Standards im 
Heimbereich. Funklösungen wie Casambi müssen auch bei jeder Lampe 
einzeln geprüft werden, ob das nachrüstbar ist. Bei den 
3-Phasen-Stromschienen würde das noch klappen, wenn ich 2 Phasen für 
Dali umfunktioniere. Aber auch da habe ich noch kaum wohnraumtaugliche 
Dali-Netzteile gefunden, nur Einzelnetzteile zum Verbauen im Verteiler 
oder Trockenbau.

Die Netzteile funktionieren ja nicht schlecht, das leichte Flackern 
manchmal stört mich dennoch. Wenn hier einfach an Bauteilen gespart 
wurde, würde ich das gerne etwas optimieren. Hier würde also nur eine 
Induktivität in Reihe helfen, mit einer Kapazität kann man da gar nichts 
erreichen? Spulen nachrüsten wäre wohl etwas teurer.
Aber wenn man die Stromquelle mit einer induktiven Last einschaltet, ist 
dann die Spannung nicht viel zu hoch zu Anfang, weil die Quelle den 
Strom in der Spule nicht so schnell fließen lassen kann? Ein Kondensator 
parallel hört sich da irgendwie passender an?

von Harald W. (wilhelms)


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Massimo B. schrieb:

> Auch wenn das so erstmal gut funktioniert, tendieren fast alle Lampen
> zum leichten Flackern oder Pulsen, egal auf welcher Dimmstufe,

Tja, es wird eben immer wieder Pfusch verkauft.

> Kann man das mit einem Elko auf parallel zur Sekundärseite etwas
> glätten?

Nein.

> Mit einem Kondensator kann man eine Spannungsquelle glätten, aber
> funktioniert das auch bei einer Stromquelle?

Nein.

von Massimo B. (mssm)


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Dabei habe ich auf Markennetzteile von Meanwell gesetzt wie das 
PCD-60-1450B.

Welche Induktivität ist denn ungefähr nötig, um die 600mA "sichtbar" zu 
glätten?

von Harald W. (wilhelms)


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Massimo B. schrieb:

> Welche Induktivität ist denn ungefähr nötig, um die 600mA "sichtbar" zu
> glätten?

Das kommt auf die Frequenz an. Formeln dafür findet man in jeder
besseren Formelsammlung.

von Dirk S. (Firma: Messtechnik Mittelstand) (schabadu)


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Flackern die denn eindeutig mit 50Hz? Oder liegt noch ein anderes 
Problem vor das die LEDs unregelmäßig flackern lässt.

von Massimo B. (mssm)


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Um welche Bauform der 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle handelt es 
sich denn in den meisten dieser Netzteile, wie dem genannten Meanwell?
Am Beispiel des "MC34063, Step Down" (die in den günstigen Treibern 
bestimmt nicht vorliegt) wird doch auch eine Induktivität und eine 
Kapazität am Ausgang verwendet.

Um die Induktivität ungefähr einzugrenzen, müsste ich erst rausfinden, 
um welche mA die Konstantstromquelle schwankt, und welche Schwankung 
noch an der LED wahrnehmbar ist. Das einzige was man wohl weiß, ist die 
Flacker Frequenz von 50 Hz.
Kompakte Drosseln z.B. "100µH 800mA radial" oder "22µH 1.1A 
HBCC-220K-02" wären gar nicht so teuer.

von Massimo B. (mssm)


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Dirk S. schrieb:
> Flackern die denn eindeutig mit 50Hz? Oder liegt noch ein anderes
> Problem vor das die LEDs unregelmäßig flackern lässt.

Es ist weniger ein Flackern, sondern ein leichtes Pulsen, das mal 
vorkommt, dann auch wieder weg ist. Und ja, das ist dann gefühlt immer 
in gleichmäßiger Frequenz, wobei ich nicht sicher bin, ob das nun 25 
oder 50 Hz sind. Wenn man das etwas geglättet bekommt, wäre es viel 
weniger wahrnehmbar und weniger störend.
Die Dimmer sind schon recht gut, Eltako EUD12D im ..-Abschnitt. Bei 
billigen Phasenanschnitt Dimmern gibt es mehr Probleme. Und ja, ich 
weiß, dass das Prinzip für LED suboptimal ist.

von Sven S. (schrecklicher_sven)


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Dirk S. schrieb:
> Flackern die denn eindeutig mit 50Hz?

Wenn dann mit 100Hz. Gleichgerichtete Netzspannung.

Und ein Elko hilft sehr wohl, auch bei einer Stromquelle. Eine LED hat 
neben der Schwellenspannung auch einen Innenwiderstand(!)
Voraussetzung ist, daß KSQ und LED fest verdrahtet sind. (Vor dem 
Einschalten!)

Massimo B. schrieb:
> Ich habe z.B. an 470µF,50V gedacht.

Bei 0,6A hätten popelige 470µF keinen nennenswerten Effekt. Häng noch 
eine Null daran. Bei der Spannungsfestigkeit orientiere Dich an der 
Leerlaufspannung des Netzteils. Damit bei einem Ausfall der LED nicht 
auch noch der Elko explodiert.

von Harald W. (wilhelms)


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Massimo B. schrieb:

> Das einzige was man wohl weiß, ist die Flacker Frequenz von 50 Hz.
> Kompakte Drosseln z.B. "100µH 800mA radial" oder "22µH 1.1A
> HBCC-220K-02" wären gar nicht so teuer.

...und damit willst Du eine 50Hz-Frequenz spürbar dämpfen?

von Massimo B. (mssm)


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Sven S. schrieb:
> Wenn dann mit 100Hz. Gleichgerichtete Netzspannung.

Das dürfte man wohl kaum wahrnehmen, die deutlich wahrnehmbare 
Puls-Frequenz muss also eine andere Ursache als nur die gleichgerichtete 
Netzspannung haben, irgendeine Eigenfrequenz der Schaltung.

> Und ein Elko hilft sehr wohl, auch bei einer Stromquelle. Eine LED hat
> neben der Schwellenspannung auch einen Innenwiderstand(!)
> Voraussetzung ist, daß KSQ und LED fest verdrahtet sind. (Vor dem
> Einschalten!)

Warum gehen die Meinungen hier auseinander? Ja, die LED-Panels haben 
alle ein eigenes Netzteil, das mit der Lampe fest verdrahtet ist. Wie 
meinst du das mit dem Innenwiderstand? Ohmsch oder Induktiv? Eine 
Induktivität sekundär in Reihe hört sich für mich so an, als würde das 
Netzteil beim Einschalten kurz einen hochohmigen Ausgang sehen, was für 
Konstantstromquellen ja zu vermeiden ist. Bei der parallelen Kapazität 
wäre das nicht so. Fraglich ist halt, wie gut der Kondensator die 
Stromstärke stabilisiert, da die KSQ ja evtl. auch die Spannung stark 
nachregelt, um den Strom zu stabilisieren. In 
https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle wird an 
einer Stelle gesagt, Stromquellen sollten grundsätzlich keinen 
Ausgangselko haben.

von Thomas (Gast)


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Es könnte ja auch sein, dass die LED-Last für Dein NT zu gering ist, und 
damit das Netzteil nicht klar kommt. Es ist immer angegeben Leistung 
'von' - 'bis'. Schau mal drauf.

von Sven S. (schrecklicher_sven)


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Massimo B. schrieb:
> Warum gehen die Meinungen hier auseinander?

Weil sich ein Dummer nicht klug stellen kann.
Worauf beruht denn die spannungsglättende Wirkung eines Kondensators?
Wenn die Spannung steigt, fließt Strom hinein, was dem Spannungsanstieg 
entgegenwirkt. Wenn die Spannung wieder sinkt, umgekehrt.
Bei Phasen-an-oder abschnittgedimmter KSQ mit Kondensator und LED am 
Ausgang geschieht folgendes: Der gepulste Strom lädt zuerst den K. auf 
die Flussspannung der LED auf, dann fließt der Strom teils in den K., 
teils in die LED. Während der Strompause fließt Strom aus dem K. in die 
LED.
Was mit Innenwiderstand gemeint ist, setze ich als bekannt voraus.

Massimo B. schrieb:
>...wird an
> einer Stelle gesagt, Stromquellen sollten grundsätzlich keinen
> Ausgangselko haben.

Wenn der Verbraucher nicht angeschlossen ist, lädt sich der Elko auf die 
max. Spannung der KSQ auf. Wird dann der Verbraucher angeschlossen, 
fließt der Strom aus dem Elko unlimitiert. Das könnte für eine LED übel 
ausgehen.
Sind Netzteil, Kondensator und LED fest verdrahtet, hat der K. keine 
nachteilige Wirkung.

Thomas schrieb:
> Es könnte ja auch sein, dass die LED-Last für Dein NT zu gering ist,

Ich habe das Gefühl, daß Du die Funktionsweise einer Konstantstromquelle 
nicht verstehst.

von Massimo B. (mssm)


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Danke, dass du meine Überlegung bestätigst, dass auch ein Kondensator 
parallel eine Glättung bewirken sollte.

Nachdem ich günstige 470µF/50V Elkos (~0,49€) geordert habe, habe ich 
gleich noch ein paar 2200µF/63V (1,34€) finden können. Größere sind mit 
dieser Spannungsfestigkeit ungleich teurer, zur Not teste ich mit 2 
Stück parallel...

von hfb (Gast)


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Massimo B. schrieb:
>> Wenn dann mit 100Hz. Gleichgerichtete Netzspannung.
>
> Das dürfte man wohl kaum wahrnehmen, die deutlich wahrnehmbare
> Puls-Frequenz muss also eine andere Ursache als nur die gleichgerichtete
> Netzspannung haben

Da wäre ich mir nicht zu sicher. Das menschliche Auge kann 100Hz 
durchaus wahrnehmen, allerdings sind keine (wie Du offenbar annimmst) 
verläßlichen Schätzungen der Frequenz über das Auge drin.

Vor allem, wenn bei (X)-Schnitt-Dimmer zur Pulsfrequenz von (am Eingang 
der LED-Module) gleichgerichteten Halbwellen leider noch Pulspausen 
hinzukommen.

Massimo B. schrieb:
> Die Netzteile unterstützen Phasenanschnitt oder Phasenabschnitt.

Was sind das genau für Netzteile? LED-Treiber? Was für welche genau?

(Mit "Netzteil" sagt man wenig aus - einfach nur "Stromversorgung vom 
Netz". Die meisten Netzteile sind Spannungsquellen. 
Konstantstrom-Versorgungen von LED nennt man gemeinhin Treiber oder 
KSQ.)

Es könnte durchaus sein, daß eine Vergrößerung des Glättkondensators 
nach deren Eingangsgleichrichter etwas brächte.

Auch könnte sein, daß eine Glättung des (vom Dimmer) Stromes hülfe.
Hier aber mit einer Speicherdrossel, die zu 50Hz paßt - mH Bereich?

Ebenfalls ansetzen könnte man an den passiven Teilen der Treiber selbst, 
hierbei (hohe Frequenz) mittels kleinerer Teile...

Ohne das Konzept überhaupt sicher zu kennen, treffe ich keine weitere 
(also keine gesicherte) Aussage.

Massimo B. schrieb:
> zur Not teste ich mit 2 Stück parallel...

Du solltest lieber warten, bis die Lage klar ist.

von Massimo B. (mssm)


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hfb schrieb:
> Was sind das genau für Netzteile? LED-Treiber? Was für welche genau?

Das sind schon Konstantstromquellen, u.a. diese:

Meanwell PD-60: https://www.meanwell.com/productPdf.aspx?i=251

SLV 464143 LED-TREIBER 15W, 350mA, inkl. Zugentlastung, dimmbar
https://www.slv.com/de-de/leuchten-leuchtmittel/led-treiber-15w-350ma-inkl-zugentlastung-dimmbar-464143.html

von hfb (Gast)


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Massimo B. schrieb:
> Das sind schon Konstantstromquellen, u.a. diese:
>
> Meanwell PD-60: https://www.meanwell.com/productPdf.aspx?i=251
>
> SLV 464143 LED-TREIBER 15W, 350mA, inkl. Zugentlastung, dimmbar
> 
https://www.slv.com/de-de/leuchten-leuchtmittel/led-treiber-15w-350ma-inkl-zugentlastung-dimmbar-464143.html

Moment mal: Du hast einen Abschnittdimmer, daran entweder das 1. oder 2. 
dieser verlinkten Geräte (KSQ Ausgang), und daran dann LED-Module...

...welche selbst schon eine KSQ (bzw. einen Treiber) eingebaut haben?

[Und das funktioniert sogar (leidlich)?]

Interessant wäre dann, wie die Lampen-Module selbst, also die 
Treiber-Module direkt an den LEDs aufgebaut, und wie die LEDs genau 
verschaltet sind.

Ich blicke da nicht ganz durch: LED-Treiber, die einen 
Konstantstrom-Ausgang haben, speist man normalerweise aus einer 
Spannungsquelle.

Wie also sieht die Lampen-Modul-Schaltung aus?

von Thomas (Gast)


Angehängte Dateien:

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@Sven S. (schrecklicher_sven)

ich schrieb:

> Thomas schrieb:
> > Es könnte ja auch sein, dass die LED-Last für Dein NT zu gering ist,

> Ich habe das Gefühl, daß Du die Funktionsweise einer Konstantstromquelle
> nicht verstehst.
-----------------

Schaut euch das Bild an. Da steht 9,1-15 Watt.

Das steht meist auf den SNT.

von Massimo B. (mssm)


Angehängte Dateien:

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hfb schrieb:
> Moment mal: Du hast einen Abschnittdimmer, daran entweder das 1. oder 2.
> dieser verlinkten Geräte (KSQ Ausgang), und daran dann LED-Module...
> ...welche selbst schon eine KSQ (bzw. einen Treiber) eingebaut haben?

Wie kommst du denn auf die irrsinnige Idee, dass ich 2 LED-Treiber 
hintereinander schalte?
An dem SLV-Netzteil betreibe ich z.B. die SLV 162524 ECO LED PANEL 
Einbauleuchte, 3000K, eckig, silbergrau, 12W
https://www.slv.com/de-de/leuchten-leuchtmittel/eco-led-panel-einbauleuchte-3000k-eckig-silbergrau-12w-162524.html

Ansonsten habe ich noch diverse LED-Panels aus dem Großmarkt wie 
https://www.idealo.de/preisvergleich/Typ/9007371342624.html

Da sind dann bereits Netzteile eingebaut wie das hier im Anhang. Die 
passen also schon zu den Leistungswerten der Panels.

von Thomas (Gast)


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Ich beziehe mich auf das NT Deines letzten Post's.

In den Panels sind bereits 'dimmbare' NT integriert. Diese sind laut 
Bild (Eagl Rise) An- und Ab- schnitt dimmbar. Prim. 230 V.

Wenn Du die dimmst, und diese dabei surren, oder eben flackern, dann 
wirst Du da nichts ausrichten können. Kann NT Designfehler sein, oder 
etwas defekt.

von Massimo B. (mssm)


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Sven S. schrieb:
> Und ein Elko hilft sehr wohl, auch bei einer Stromquelle.

Hi, mittlerweile habe ich ca. 10 Lampen nachgerüstet und etwas Erfahrung 
mit den Elkos sammeln können.

440µF bringen kaum etwas, die 2200µF/63V/105°C bringen durchaus etwas. 
Bei den kleineren Panels reicht einer, damit dimmen die Panels beim 
abschalten ca. 2-3 Sekunden aus. Das Flackern hat deutlich abgenommen, 
ist kaum noch wahrnehmbar. Bei einem großen Panel habe ich sogar 2 von 
den Elkos parallel genommen.

Bei einem kleinen Panel mit gleicher Netzteilserie und Aufbau wie die 
größeren ist die Wirkung identisch, allerdings macht es nun mit Elko 
etwas Geräusch, aber vertretbar.

Ich habe auch versucht ein Panel von Paulmann damit nachzurüsten, das 
allerdings einen nicht-dimmbaren Treiber hat. Bei diesem Treiber steigt 
die Leerlaufspannung aber auf über 100V und ist scheinbar nicht sinnvoll 
begrenzt auf unter 60V wie bei den anderen Treibern. Dieses macht beim 
Einschalten dann immer einen Pfeifton, wenn sich der Elko aufläd. Der 
Elko wäre auch nicht für die Spannung ausgelegt, hier habe ich den Elko 
gleich wieder entfernt.

Nun bin ich mal gespannt, wie lange diese Elkos leben. Prinzipiell hängt 
das fast nur von der Temperatur ab, und die ist in den Gehäusen mit 
LED-Treiber sehr gering.

von Massimo B. (mssm)


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Wie gesagt habe ich bei kleineren LED Leuchten unter 10W weniger 
Flackern mit 2200µF/63V/105°C sekundär parallel. Bei größeren Panels bis 
20W werde ich mal 4700µF versuchen. Die sind allerdings schon so groß, 
dass man sie in manchen integrierten Leuchten nicht mehr unterbekommt.
Ich würde auch gerne eine Drossel in Reihe versuchen, welcher Wert wäre 
hier ein guter Startpunkt?

Wie gesagt ist eigentlich nur bekannt: Feststrom, Spannungsbereich und 
Leistung der LED und des Feststromtreibers. Frequenz und Welligkeit kann 
ich nicht messen. Da das Flackern bzw. Pumpen aber gut sichtbar ist, 
kann es kaum 50Hz sein, eher die Hälfte oder noch weniger.

Bei fast allen Lampen tritt das Flackern/Pumpen auch nicht permanent 
auf, sondern nur alle 30-60 Sekunden für einige Sekunden.
Auf der Primärseite habe ich mittlerweile ein Kompensationsmodul LED von 
Gira (237500)/Jung angeklemmt. Da ist aber auch in Rücksprache mit den 
Herstellern unklar, was es genau macht. Es wird evtl. ein Filter sein, 
der hochfrequente Anteile filtert, bevor sie in das Netzteil gelangen 
und sollte nahe bei der Lampe montiert sein (die Dimmer sind 10m 
entfernt in der Verteilung). Viel gebracht hat das aber nicht.

Worauf muss ich bei Drosseln achten, habe z.B. 2,2mH oder 4,7mH 
anvisiert.
Sehe ich das richtig, dass die Auslegung auf den Strom wichtig ist? Bei 
manchen steht 500mA, das würde zu diesem Konstantstromtreiber passen.
Bei manchen steht HF-Drossel, bei manchen RC-Drossel, wäre das für mich 
relevant, wo nie mehr als 50Hz geglättet werden sollen?

: Bearbeitet durch User
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