Ich habe ein Nachtlicht mit zwei weißen 5mm-LEDs aufgebaut. Am
Labornetzteil geschaut, um 200µA genügt dafür.
Der Kondensator ist mit 3,3nF bezeichnet, mein LCR-Meßgerät zeigt das
auch passend an. Rechnerisch erwarte ich 240µA, tatsächlich messe ich am
Netz (Fluke 77 / Fluke 8060A) aber 320µA.
Meine beiden Widerstände haben 5%, 3,9..4V Spannungsabfall passen zu dem
Strom von 320µA.
Was ist da faul, wo kommen die gut 30% mehr an Strom her?
Ohne LT-Spice würde ich jetzt behaupten, dass angesichts deiner
Simulation alles i.O. ist!
Du hast am Widerstand in der Spitze 4,61V anliegen was als Effektivwert
rechnerisch 272uA ergibt.
Was sagt denn der Oszi. Musst halt an dem Widerstand messen der am
Neutralleiter liegt.
Manfred schrieb:> Meine beiden Widerstände haben 5%, 3,9..4V Spannungsabfall passen zu dem> Strom von 320µA.
Netzoberwellen.
Die erste Antwort mit der Kurvenform trifft also den Nagel auf den Kopf.
Nichts anderes als ein verformter Sinus sind die nämlich.
Das Problem ist:
Du hast gar keinen Vorwiderstand, sondern nur eine Impedanz Xc. Die
berechnet man so:
Xc = 1/(2*PI*f*c).
Das f im Nenner ist dein Feind. Umso höher die Frequenz, umso geringer
das Xc. Also lässt dein Kondensator alle Netzoberwellen durch die LED.
Und die sind soviele, dass sie dir den Strom erhöhen.
Im Normalfall hast du bis mehrere kHz einen signifikanten Anteil an
Oberwellen. Seit Chinanmist von Alidreckspress immer mehr in deutschen
Haushalten zu finden ist, nimmt der Anteil an Oberwellen am Netz immer
mehr zu.
Das ist der Grund, warum diese Schaltung so theoretisch zwar toll ist,
praktisch am Stromnetz aber problematisch ist.
Der zweite Grund ist, dass die LED beim ersten Transienten die Hufe
streckt. Und die bekommst du im Stromnetz schon desöfteren.
Oder glaubst du, sie hält 500A für 100µs aus?
Und ja, Chinadreck-Beleuchtung ist oft so aufgebaut. Drum sterben diese
Lampen auch so oft...
Du müsstest schon einen ohmschen Anteil am Vorwiderstand einfügen, und
selbst dann läuft das unter "Beten und Hoffen".
Wenn du 50% ohmschen Anteil verwendest, könnte es halbwegs gehen. Einen
VDR parallel zum Netz solltest du aber auch verbauen.
yuppyupp schrieb:> Netzoberwellen.
Die Oberellen bleiben in der realen Welt, verursacht z.B. durch
Phasenschnitt und weitere schmutzige Schaltvorgänge. Man könnte ja den C
mal genauer messen oder die Schaltung als Gegenprobe hinter einem
Trenntrafo betreiben.
oszi40 schrieb:> yuppyupp schrieb:>> Netzoberwellen.>> Die Oberellen bleiben in der realen Welt, verursacht z.B. durch> Phasenschnitt und weitere schmutzige Schaltvorgänge. Man könnte ja den C> mal genauer messen oder die Schaltung als Gegenprobe hinter einem> Trenntrafo betreiben.
Achso, die Netzoberwellen bleiben in der realen Welt. Was willst du uns
damit sagen?
Dasss die Netzoberwellen NICHT den Kondensator durchqueren können, und
NICHT gleichgerichtet werden und somit nicht als Strom durch die LED
fließen?
Dafür kannst du uns jetzt bestimmt eine technische (!!) Begründung
liefern.
Ich sage:
Der Kondensator stellt eine Impedanz da, die mit steigender Frequenz
sinkt. Der TE nuttz diesen als Strombegrenzung.
Der Kondensator hat aber bei Anteilen höherer Frequenz eine niedrigere
Impedanz. Der Grund ist:
Xc=1/(1*PI*f*c).
Für 3n3 haben wir:
- für 50Hz: 3M
- für 1kHz: 150k
Man findet Anteile mit 1kHz und mehr auf dem Stromnetz.
Jetzt kommt deine Begründung, warum das hier kein plötzlich kein Problem
sein soll.
Moin,
yuppyupp schrieb:> Oder glaubst du, sie hält 500A für 100µs aus?
Naja, da muessten bei der Originalschaltung dann doch 12MV am Eingang
anliegen. Wenn das passiert, dann wird wohl noch einiges mehr das nicht
aushalten.
An den TO: Bau' doch spasshalber mal (in deinem Originalschaltbild)
einen z.b. 68n Kondensator zwischen die linken Anschluesse von R1 und
R2. Dann werden die boesen Oberwellen etwas gedaempft.
Gruss
WK
yuppyupp schrieb:> Also lässt dein Kondensator alle Netzoberwellen durch die LED. Und die> sind soviele, dass sie dir den Strom erhöhen.
Auf diese Art ist dann auch meine erste Netz-LED-Funzel gestorben: ich
habe damals(tm) als naiver Anfänger keinerlei Widerstand eingesetzt und
bin vom idealen 50Hz-Sinus ausgegangen. Die Halbwertszeit der
eingesetzten LEDs lag im 50h Bereich. Denn sobald auch nur eine winzige
höherfrequente Störung auf dem Netz war, passierte die den
50Hz-Kondensator quasi ungebremst und bescherte den LEDs ein kurzes
Leben.
Dergute W. schrieb:> An den TO: Bau' doch spasshalber mal (in deinem Originalschaltbild)> einen z.b. 68n Kondensator zwischen die linken Anschluesse von R1 und> R2. Dann werden die boesen Oberwellen etwas gedaempft.
Das mag aus Sicht der LED gelten. Der Gesamtstrom, den diese Schaltung
aufnimmt, nimmt dadurch aber schon bei idealem Sinus signifikant zu...
Dergute W. schrieb:> Moin,>> yuppyupp schrieb:>> Oder glaubst du, sie hält 500A für 100µs aus?>> Naja, da muessten bei der Originalschaltung dann doch 12MV am Eingang> anliegen.
500A bringst du bei einem SURGE tatsächlich nicht zusammen, das stimmt.
Bei 2µs auf 2kV komme ich aber immerhin auf 3,3A.
Und alle Bursts kommen zu 100% zur LED durch.
Ein Kondensator parallel zur LED erhöht nur die Verluste. Ich würde den
ohmschen Anteil des "Vorwiderstandes" erhöhen, mit dem höheren Strom
leben, oder eine Form von Konstantstromquelle einbauen.
Mein Vorschlag:
Man zuckt mit der Schulter, und akzeptieret einfach die 320µA statt 240.
Dann schaltet man einen VDR parallel zum Netz (an den Eingangsklemmen),
um Transienten zu reduzieren. Mehr nicht. Das soll ja ein Nachtlicht
werden, keine Diplomarbeit.
Wenn die Helligkeit wirklich zu stark schwankt, dann erhöht man halt den
ohmschen Anteil.
Bei Interesse am Thema könnte man den Strom recht einfach den Strom
indirekt mit dem Scope an R1 messe, setzt aber voraus, dass der
Anschluss bei R1 geerdet ist. Eine FFT drüber, und man sieht, ob das die
Oberwellen sind oder nicht.
Dann gäbe es Gewissheit. Mich würde das Ergebnis schon interessieren.
Man könnte auch eine Lösung bauen, die NUR mit Netzoberwellen läuft.
Wenn wir nur Anteile über 8kHz nehmen, kann es sogar sein, dass der
Zähler das nicht registriert.
Manfred schrieb:> Ich habe ein Nachtlicht mit zwei weißen 5mm-LEDs aufgebaut.
Hast du mal über den Stromverlauf durch die LEDs nachgedacht? Das
Nachtlicht flimmert, zwar mit 100Hz, aber das extrem stark. Ich würde
mir oder Anderen das nicht antun.
Moin,
Lothar M. schrieb:> Dergute W. schrieb:>> An den TO: Bau' doch spasshalber mal (in deinem Originalschaltbild)>> einen z.b. 68n Kondensator zwischen die linken Anschluesse von R1 und>> R2. Dann werden die boesen Oberwellen etwas gedaempft.> Das mag aus Sicht der LED gelten. Der Gesamtstrom, den diese Schaltung> aufnimmt, nimmt dadurch aber schon bei idealem Sinus signifikant zu...
Ja, schon klar. Wenn man das aber eben mal "nur kurz auf die Schnelle"
macht, wird das den eigenen CO2 Fussabdruck nicht signifikant erhoehen.
Aber wenn dann die LED sichtbar dusterer wird, bzw. der Strom durch sie
auf den erwarteten Wert absinkt, weiss man auch ohne Oszi und FFT dass
es wohl die Oberwellen sein koennten.
Gruss
WK
ArnoR schrieb:> Manfred schrieb:>> Ich habe ein Nachtlicht mit zwei weißen 5mm-LEDs aufgebaut.>> Hast du mal über den Stromverlauf durch die LEDs nachgedacht? Das> Nachtlicht flimmert, zwar mit 100Hz, aber das extrem stark. Ich würde> mir oder Anderen das nicht antun.
Hmmhmm.
Ich gehöre zur älteren Generation, und bin mit 50Hz-Fernsehern
aufgewachsen.
100Hz-Flimmern galt damals als "ruhig".
Ich sehe da kein Hindernis.
Die Lösung bestünde darin, die LED hinter ein RC zu setzen.
Ich würde das nicht tun. 100Hz sind ok, das sieht man nicht.
Hi,
dazu ein Thread:
Beitrag "Energiespareffekt vorgegaukelt"
Es ist das "klassische" Kondensatornetzteil, bei dem der Strom durch den
Kondensator mit seinem frequenzabhängigen Xc das Kriterium ist.
yuppyupp schrieb:> Bei Interesse am Thema könnte man den Strom recht einfach den Strom> indirekt mit dem Scope an R1 messe, setzt aber voraus, dass der> Anschluss bei R1 geerdet ist. Eine FFT drüber, und man sieht, ob das die> Oberwellen sind oder nicht.
Hab ich schon für Dich gemacht.
Und die Oszillogramme zeigen die Verformung des Sinus ziemlich deutlich.
ciao
gustav
Bei 240 uA genügen auch 2 x 470k Widerstände in Reihe und der ganze
Kondensator- und Varistorkokolores entfällt.
Jetzt könnte man tatsächlich gegen das 100 Hz Flackern noch einen Elko
hinter den Gleichrichter schalten.
Es wurden schon diverse mögliche Ursachen für die Stromabweichung
diskutiert, mit besonderem Gewicht auf Netzoberwellen. Aber ich
persönlich halte für die wahrscheinlichste Ursache, worauf schon Gerald
hingewießen hat:
Gerald B. schrieb:> Versuchs mal mit einem Folienkondensatur, was dann passiert
Der hier verwendete Kondensator hat ein Klasse 2 Dielektrikum (Y5U),
dessen effektive Kapazität von der Spannung abhängt. Wenn man wie der TO
mit dem LCR-Meter bei ca. 1V einen Wert von 3,3nF misst, bedeutet das
nicht, dass dieser Wert auch bei Netzspannung gilt. Grundsätzlich nimmt
die Kapazität bei höheren Spannungen ab, aber bei 230V kann trotzdem ein
größerer Wert wirken als bei 1V.
Hier mal das Datenblatt zu dem Teil:
https://www.vishay.com/docs/22202/wyo.pdf
Man sieht auf S. 3 unter dem Titel "Leakage current versus voltage"
welcher kapazitive Strom bei welchem Effektivwert der Wechselspannung
durchgelassen wird. Die Nichtlinearität ist sehr deutlich. Und die
gemessenen rund 300µA bei Netzspannung passen imho recht gut zu den
Diagramm.
("Leakage Current" klingt als Bezeichnung für den kapazitiv fließenden
Strom etwas seltsam. Aber aus dem vorgesehenen Einsatz als
X/Y-Kondensator lässt sich auch diese Bezeichnung nachvollziehen.)
Christian S. schrieb:> was ist denn zu messen, wenn an Stelle der LEDs u d dem Gleichrichter> ein ohmscher Widerstand eingebaut ist?
Ich klemme einen baugleichen C aus dem selben Gurt direkt an den
Trentrafo, in Reihe zwei Multimeter. Der LCR-Tester zeigt 3,17nF.
Mangels Unterlagen dazu weiß ich leider nicht, wie das Teil Ding misst.
Als Strom bekomme ich 325µA, also wie gehabt, 35% mehr als errechnet.
oszi40 schrieb:> die Schaltung als Gegenprobe hinter einem Trenntrafo betreiben.
Meine Messungen finden generell am Trenntrafo statt!
yuppyupp schrieb:> Mein Vorschlag:> Man zuckt mit der Schulter, und akzeptiert einfach> die 320µA statt 240.
Das ist so und ich werde das ertragen. Das ändert aber nichts daran,
dass ich wissen will warum das so ist - neben wilden Spekulationen ist
es nun nachvollziehbar geklärt! Bei nächster Gelegenheit ergänze ich ein
paar Folienkondensatoren in meinem Bestand.
Gerald B. schrieb:> Versuchs mal mit einem Folienkondensatur, was dann passiertAchim S. schrieb:> Aber ich persönlich halte für die wahrscheinlichste Ursache,> worauf schon Gerald hingewiesen hat:> Gerald B. schrieb:>> Versuchs mal mit einem Folienkondensatur, was dann passiert
Danke an Gerald B., passender Trigger für mich und nun meßtechnisch
bewiesen. In Ermangelung geeigneter 3n3 bilde ich das aus drei MKP mit
2n2 nach, gemessen 3,2nF: Strom errechnet 231µA, gemessen 234µA - passt
perfekt.
> Man sieht auf S. 3 unter dem Titel "Leakage current versus voltage"> welcher kapazitive Strom bei welchem Effektivwert der Wechselspannung> durchgelassen wird. Die Nichtlinearität ist sehr deutlich.
Jou, das Datenblatt hatte ich mir im Laufe des Tages schon geholt und
bin etwas irritiert über den Leckstrom, passt aber zu meiner Abweichung.
Manfred schrieb:> bin etwas irritiert über den Leckstrom
Sei nur über die unpassende Verwendung des Begriffs "Leckstrom"
irritiert, nicht über den phyiskalischen Sachverhalt als solchen.
Der Hersteller bezeichnet den ganz normalen kapazitiv fließenden Strom
als Leckstrom. Wohl deshalb, weil er beim normalen Einsatz dieses
Kondensators (als Entstörkondensator) eine eigentlich unerwünschte aber
unvermeidbare Begleiterscheinung ist. Im Entstörfilter "leckt" dieser
Strom ungenutzt davon ohne zum Betrieb des entstörten Geräts
beizutragen.
Mit der üblichen Bedeutung des Worts Leckstrom (der z.B. zur Entladung
eines aufgeladenen Kondensators führt) hat das nichts zu tun. In einer
Anwendung als "kapazitiver Vorwiderstand" ist der im Diagramm
aufgetragene Strom einfach als "Betriebsstrom der LED" zu betrachten.
Achim S. schrieb:> Sei nur über die unpassende Verwendung des Begriffs "Leckstrom"> irritiert, nicht über den phyiskalischen Sachverhalt als solchen.
Na ja, den Schverhalt hast Du benannt "Klasse 2 Dielektrikum (Y5U),
dessen effektive Kapazität von der Spannung abhängt.", ich habe mich
damit bislang nicht befassen müssen.
> Der Hersteller bezeichnet den ganz normalen kapazitiv fließenden Strom> als Leckstrom. Wohl deshalb, weil er beim normalen Einsatz dieses> Kondensators (als Entstörkondensator) eine eigentlich unerwünschte aber> unvermeidbare Begleiterscheinung ist. Im Entstörfilter "leckt" dieser> Strom ungenutzt davon ohne zum Betrieb des entstörten Geräts> beizutragen.
Ich war erstmal davon ausgegangen, dass der Leckstrom wirklich leckt,
also auf den Nennstrom aufaddiert werden kann. Ich glaube, ich hab's
begriffen und nehme zur Kenntnis, dass dieser Typ Kondensator als
Kondensatornetzteil wenig taugt bzw. ich im Datenblatt hätte schauen
müssen, was er bei der gegebenen Spannung wirklich macht. Nächstes mal
baue ich mit Folie.
Danke, dass Du noch eine Erklärung zum Leckstrom nachgelegt hast!
> Mit der üblichen Bedeutung des Worts Leckstrom (der z.B. zur Entladung> eines aufgeladenen Kondensators führt) hat das nichts zu tun.
Eine erkennbare Selbstentladung ist nicht vorhanden: Ich habe in meinem
Aufbau keinen Entladewiderstand auf dem C, der Stecker beißt also, wenn
man das Gebilde vom Netz trennt und dann anfasst.
Schließe ich die Steckerstifte kurz, blitzen die LEDs kurz auf. Und das
tun sie auch noch, wenn das Gerät einen halben Tag ohne Strom liegt, so
gesehen ein sehr guter Kondensator.
Interessantes Ergebnis. Ich hätte jetzt nicht dmit gerechnet, das der
Kondensator leckt. Bei einem KerKo hätte ich aus dem Bauchgefühl mit
einer spannungsabhängigen Kapazitätsverringerung und damit einer
Verringerung des Blindstromes gerechnet.
Zum Thema Haltbarkeit muß ich sagen, das ich vor 35 Jahren eine VQA13,
die wirklich ihre 10-20 mA brauchte, um akzeptabel erkennbar zu sein,
mit einem 220nF FoKo betrieben habe. 630V vergossenes DDR Exemplar, nix
X2.
Das Ding war statt einer Glimmlampe 24/7 im Treppemhaustaster 20 Jahre
im Einsatz - danach wurde saniert :-)
Das Ableben von China Leuchtmitteln mit Kondensatornetzteil würde ich
mal den auf Kante genähten "Lutschbonbons" den MKT-Kondensatoren
zuschreiben, wo die Selbstheilungseigenschaften quasi als normaler
Betriebszustand betrachtet werden.
Gerald B. schrieb:> Interessantes Ergebnis. Ich hätte jetzt nicht dmit gerechnet, das der> Kondensator leckt. Bei einem KerKo hätte ich aus dem Bauchgefühl mit> einer spannungsabhängigen Kapazitätsverringerung und damit einer> Verringerung des Blindstromes gerechnet.
Tippere mal eine Wertereihe in die Tabellenkalkulation,
Spannung durch (1 durch 2*PI*f*C)
mit verschiedenen Spannungen: Ab 500 Volt passt das gut mit dem Diagramm
überein, nur im unteren Bereich ist der Strom höher. Irgendwie
idiotisch, dass der Strom außerhalb der Nennspannung des Kondensators
passt.
Gerald B. schrieb:> Ich hätte jetzt nicht dmit gerechnet, das der Kondensator leckt.
Das macht er auch nicht. Im Datenblatt wurde nur ein ungeschickter bis
falscher Titel für das Diagramm gewählt.
Wenn man 2 oder mehrere der Kondensatoren am Kapazitätsmeßgerät in Reihe
schaltet, müßte man wegen der halbierten oder ge-n-telten Meßspannung
doch nach Rückrechnung eine Kapazitätsänderung sehen?
Der Trick funktioniert leider nur nach unten, wo sich mutmaßlich nicht
soviel tut wie bei z.B. zehnfacher Spannung.
Nach oben könnte man aber ein RC-Zeitglied bauen und mit dem Oszi bei
unterschiedlichen Spannungen anschauen.
Manfred schrieb:> Achim S. schrieb:>> Sei nur über die unpassende Verwendung des Begriffs "Leckstrom">> irritiert, nicht über den phyiskalischen Sachverhalt als solchen.>> Schließe ich die Steckerstifte kurz, blitzen die LEDs kurz auf. Und das> tun sie auch noch, wenn das Gerät einen halben Tag ohne Strom liegt, so> gesehen ein sehr guter Kondensator.
Einen Leckstrom muß man natürlich mit der Zunge abnehmen, daher der
Name. Blitzt dann noch die LED oder deine Netzhaut? :)
Den Unterschied machen die Oberwellen. Der Kondensator hat für diese
einen niedrigeren "Widerstand". Insbesondere die ist das die Oberwelle
mit der dreifachen Frequenz. Darum wird manchmal noch ein Kerko mit
1/10...1/20 der Kapazität paralllel zum Eingang des
Brückengleichrichters gelegt.
Dieter schrieb:> Den Unterschied machen die Oberwellen.
Nein. Das wäre zwar im Prinzip eine Möglichkeit. Aber es hat sich
inzwischen herausgestellt, dass das hier keine nennenswerte Rolle spielt
sondern dass die Spannungsabhängigkeit der Keramik im verwendeten
Kondensator den Effekt verursacht.
Den eindeutigen Nachweis hat Manfred erbracht, indem er mit einem
anderen Kondensator nachgemessen und genau den berechneten Strom
bekommen hat. Siehe folgenden Beitrag und die anschließende Diskussion:
Beitrag "Re: LED mit Kondensatornetzteil - Strom passt nicht"
Oberwellen würden sich auf beide Kondensatortypen (Keramik und Folie)
weitgehend gleich auswirken. Der beobachtete Unterschied zwischen beiden
ergibt sich aus der Spannungsabhängigkeit der Kapazität, die beim Kerko
deutlich vorhanden ist, beim Folienkondensator aber praktisch nicht. Und
deswegen liefert der Kerko den "falschen" Stromwert, der
Folienkondensator den richtigen.
Selbst das Datenblatt des Kerkos sagt, dass der Kerko bei 230 V einen
größeren Strom fließen lässt als laut nominellen Kapazitätswert
erwartet. (und das auch an einem perfekten Sinus ganz ohne Oberwellen).
Lothar M. schrieb:>> Netzoberwellen> Auf diese Art ist dann auch meine erste Netz-LED-Funzel gestorben: ich> habe damals(tm) als naiver Anfänger keinerlei Widerstand eingesetzt und> bin vom idealen 50Hz-Sinus ausgegangen. Die Halbwertszeit der> eingesetzten LEDs lag im 50h Bereich. Denn sobald auch nur eine winzige> höherfrequente Störung auf dem Netz war, passierte die den> 50Hz-Kondensator quasi ungebremst und bescherte den LEDs ein kurzes> Leben.
Nach immerhin 2 1/2 Monaten Betrieb hat sich eine LED verabschiedet, die
andere leuchtete noch. Das schiebe ich auf die Qualität, die Dinger habe
ich 2014 beim Amazonchinesen gekauft und nicht zu erstem Mal einen
Aussetzfehler.
Interessant finde ich, dass die defekte LED noch 1,5V Flußspannung
zeigte.
Die Ersatzbirne habe ich natürlich falsch herum eingelötet, sie hat etwa
2 Sekunden geleuchtet und ist nun unterbrochen.
Das sieht nach Oberwellentod der LED durch kleine Stromspitzen. Die
lassen sich aber abfedern durch einen kleinen Kondensator (100...470nF)
parallel zu den LED.
Achim S. schrieb:> Den eindeutigen Nachweis hat Manfred erbracht, indem er mit einem> anderen Kondensator nachgemessen und genau den berechneten Strom> bekommen hat
Hmm, berechnet wurde aus der rms Spannung 230V~ der effektive rms Strom,
die Schaltung liefert aber im Gleichstromkreis durch die LED den nur
0.909 mal so hohen arithmetischen Mittelwert (also auch das, was ein
nicht-true-rms Digitalmultimeter erfasst und dann mit Faktor 1.1
anzeigt).
yuppyupp schrieb:> Das soll ja ein Nachtlicht werden, keine Diplomarbeit
Vorwiderstände sind schon gut, damit der Spitzenstrom wenn man das
Nachtlicht mit entladenem Kondensator genau im Moment der
Scheitelspannung der Netzspannung einsteckt nicht den erlaubten
Spitzenstrom der LED überschreitet.
MaWin schrieb:> Hmm, berechnet wurde aus der rms Spannung 230V~ der effektive rms Strom,> die Schaltung liefert aber im Gleichstromkreis durch die LED den nur> 0.909 mal so hohen arithmetischen Mittelwert (also auch das, was ein> nicht-true-rms Digitalmultimeter erfasst und dann mit Faktor 1.1> anzeigt).
Manfred hat sich in der gesamten Betrachtung jeweils auf den RMS-Wert
des AC-Stroms bezogen hat - auch bei seinen Strommessungen (in
AC-Kopplung). Wenn man die Fotos oben genau anschaut, sieht man es den
Messgeräten auch an.
Dass der arithmetische Mittelwert des Stroms hinterm Gleichrichter,
(also eine DC-Messung des LED-Stroms) einen anderen Wert liefern würde,
ist klar, ändert aber nichts an dem, was oben rausgefunden wurde.
MaWin schrieb:> Vorwiderstände sind schon gut, damit der Spitzenstrom wenn man das> Nachtlicht mit entladenem Kondensator genau im Moment der> Scheitelspannung der Netzspannung einsteckt nicht den erlaubten> Spitzenstrom der LED überschreitet.
Die müßten dafür aber ziemlich groß sein und im Dauerbetrieb
entsprechend unnötige Verlustleitung machen. Besser den Spitzenstrom mit
einem Kondensator parallel vor den LED ableiten, dann braucht man
deutlich unter 100 Ohm Serienwiderstand. Reduziert auch den
Stroboskopeffekt.
batman schrieb:> Die müßten dafür aber ziemlich groß sein und im Dauerbetrieb> entsprechend unnötige Verlustleitung machen
Sie MÜSSEN ausreichend gross sein, die meisten LEDs halten pulsweise
100mA aus, IR LEDs meist sogar 1A. Die 24k in Manfreds Schaltung reichen
locker^3.
MaWin schrieb:> Sie MÜSSEN ausreichend gross sein, die meisten LEDs halten pulsweise> 100mA aus, IR LEDs meist sogar 1A. Die 24k in Manfreds Schaltung reichen> locker^3.
Eigentlich wurde die Schaltung doch schon im Oktober hinreichend
durchgekaut? Ich habe angenommen, der C sei geladen und beim Einstecken
steht die Phase genau entgegengesetzt = 700 Volt. Dann beträgt die
kurzzeitige Stromspitze 30mA, das sollte eine 5mm-Led können.
-------
Mich beschäftigt die Frage, wie eine LED noch 1,5V Flußspannung haben
kann, aber nicht leuchtet. Bislang kannte ich nur geht oder ist
unterbrochen!
Manfred schrieb:> Mich beschäftigt die Frage, wie eine LED noch 1,5V Flußspannung haben> kann, aber nicht leuchtet. Bislang kannte ich nur geht oder ist> unterbrochen!
sie leuchtet bei deinen Ministrömen nicht mehr. aber wie sieht es aus,
wenn du ein paar mA mehr drüber schickst? falls dann wieder Licht
rauskommt bedeutet dass einfach, dass ein weiterer Kristalldefekt dazu
gekommen ist, an dem der Strom über nicht strahlende Rekombination
fließen kann.
Manfred (Gast) schrieb:
>Mich beschäftigt die Frage, wie eine LED noch 1,5V Flußspannung haben>kann, aber nicht leuchtet. Bislang kannte ich nur geht oder ist>unterbrochen!
Die LED hat sich eben in eine IR-LED mit geringerer Uf verwandelt,
deswegen sieht man sie nicht mehr leuchten ;-)
Dieter schrieb:
> Den Unterschied machen die Oberwellen.
Das glaube ich kaum, daß Oberwellen selbst bei reichlich deformiertem
Sinus einen so hohen Anteil erreichen, daß der Strom so deutlich
überhöht ist.
Der Xc ist zwar bei den Oberwellen deutlich niedriger, aber die
Amplitude der Oberwellen eben auch.
Achim S. schrieb:> sie leuchtet bei deinen Ministrömen nicht mehr. aber wie sieht es aus,> wenn du ein paar mA mehr drüber schickst? falls dann wieder Licht> rauskommt bedeutet dass einfach, dass ein weiterer Kristalldefekt dazu> gekommen ist, an dem der Strom über nicht strahlende Rekombination> fließen kann.
Danke, Achim - Du scheinst wieder richtig zu liegen.
Ich habe die mit Vorwiderstand ans Labornetzteil geklemmt und die
Spannung langsam hoch und dann wieder runter gedreht. Ab etwa 1,4mA
beginnt sie zu leuchten, aber instabil. Sobald Licht da ist, geht auch
die Flußspannung auf 2,6 bis über 3 Volt hoch.
Der direkte Blick in die LED Überfordert leider den Dynamikbereich der
Digitalknipse, aber man sieht gut die Reflektion unterhalb der LED auf
der Meßgerätefläche.
Eine LED aus der selben Tüte habe ich in der Heißluftlötstation, seit
längerem fällt mir auf, dass die nach Tageslaune und Mondphase manchmal
nicht leuchtet oder eben doch. Auch dort fahre ich sehr wenig Strom,
damit das Ding nicht nervt. Da es nun geklärt scheint, kommt da die Tage
eine rote mit etwas mehr Strom rein.
Habe ich Schrott oder muß bei LEDs generell damit rechnen?
Jens G. schrieb:> Dieter schrieb:>> Den Unterschied machen die Oberwellen.> Das glaube ich kaum, daß Oberwellen selbst bei reichlich deformiertem> Sinus einen so hohen Anteil erreichen, daß der Strom so deutlich> überhöht ist.
Im Worst Case 240*sqrt(2)/(2*12k)=14mA durch Oberwellen. Die selten
auftretenden 600V-Spikes bleiben bei Schaltnetzteilen und LED-Lampen
ohne Schaden, da die durch den Eingangskondensator gegen EMV bereits
ausreichend bedämpft werden. Bei Deiner Schaltung ergäbe das 25mA-Spikes
für die LED.
Dieter schrieb:> Da werden die billigsten LED verbaut in solchen Geraeten. Die 2mA> Typen kommen dem meist am naechsten.
Solche LEDs sind zum Beispiel in den billigen LED-Lichterketten
(20-50Stück) für 3*1,5V Batterien mit Vorwiderstand für einen Euro oder
zwei zu finden. Die kann man manchmal schon mit 10mA kaputt schießen.
Vorhergehender Post war mir entgangen. Die kurzen Spikes verursachen
natürlich Kristallfehler (Kriechströme in Durchlassrichtung werden
größer) mehr oder weniger große. In der Summe über längere Zeit summiert
sich das auf.
Es gibt auch minderwertige LED bei denen sich das auch ohne diese Spikes
im Laufe der Zeit einstellt. Da hat Achim schon in die richtige Richtung
getippt. Bei der Lötstation war die LED sicherlich nicht 230V-seitig mit
einer ähnlicher Schaltung angeschlossen.
Manfred schrieb:> Habe ich Schrott oder muß bei LEDs generell damit rechnen?
Die Defekte im Halbleiterkristall ermöglichen nichtstrahlende
Rekombination. Und sie liegen energetisch oft "günstiger" so dass
hierüber schon Rekombinationsstrom fließen kann wenn die Spannung noch
nicht für strahlende Rekombination ausreicht.
Insofern ist es ein generelles Thema bei allen LEDs. Die Frage ist
jeweils nur, wie stark das ausgeprägt ist. Dafür ist die Gesamtzahl der
Defekt relevant, also
a) die Größe des Halbleiterkristalls und
b) die Defektdichte
Die Größe des Halbleiterkristalls skaliert mit der Leistung der LED.
Eine große Leistungs-LED wird insgesamt mehr Defekte haben als eine
kleine Signal-LED. (groß und klein jeweils auf die Die-Größe bezogen -
die Größe des Gehäuses spiegelt das nicht unbedingt wieder).
Die Defektdichte skaliert mit dem Aufwand und der Qualität des
Herstellungsprozesses. Deshalb zeigt "billiger Schrott" den Effekt
stärker als von Markenherstellern selektierte und für gut befundene
LEDs. (was dabei als Ausschuss aussortiert wird, wird dann ggf. auch
wieder als preiswerteres Produkt ohne Markennamen verkauft).
Dass die Defektdichte über die Lebensdauer zunimmt (und der
Wirkungsgrade der LED im Lauf der Zeit abnimmt) ist ebenfalls normal.
Der Degradationsprozess wird z.B. durch hohe Temperaturen und durch
heiße Elektronen (Anlegen von Sperrspannungen) beschleunigt.
Zu deinen konkreten Zahlen: der "Minimalstrom", der benötigt wird um
alle nichtstrahlenden Rekombinationszentren zu "sättigen", so dass es zu
nennenswerter strahlender Rekombination kommt, liegt oft im sub
µA-Bereich. Dass die hier betrachtete LED inzwischen erst ab ~1mA ein
Leuchten zeigt, ist schon ein ziemlich schlechter Wert. Das kenne ich
höchstens mal von Hochleistungs-LEDs (die für deutlich größere Ströme
von einigen 100mA gemacht sind) mit relativ bescheidener Qualität. Gibt
es denn zu deinen LEDs sowas wie ein Spec? (welchen Maximalstrom hat
denn der Verkäufer beworben?)
Wärme ist bei deiner Anwendung sicher nicht das Problem. Der schon
vorgeschlagene Kondensator nach dem Gleichrichter und parallel zu den
LEDs wäre sicher keine schlechte Maßnahme. Aber wenn die LED von sich
aus wegdegradiert kannst du das nicht ändern. Für den Betrieb mit
höherem Strom in einer anderen Anwendung ist sie dann ggf. immer noch
gut genug.
Dieter schrieb:> Bei der Lötstation war die LED sicherlich nicht> 230V-seitig mit einer ähnlicher Schaltung angeschlossen.
Da klemmt sie an den internen 5V der Logikschaltung (ZD-939L der ersten
Baureihe) mit 10k - bekommt also auch nur etwa 200µA Strom.
Achim S. schrieb:> Die Defektdichte skaliert mit dem Aufwand und der Qualität des> Herstellungsprozesses. Deshalb zeigt "billiger Schrott" den Effekt> stärker als von Markenherstellern selektierte und für gut befundene> LEDs.
Da es ein weiteres Gerät mit einem vergleichbaren Problem gibt und
einige LEDs bereits direkt aus der Tüte nicht laufen, entscheide ich auf
Plunderware, Pech gehabt.
> Dass die Defektdichte über die Lebensdauer zunimmt (und der> Wirkungsgrade der LED im Lauf der Zeit abnimmt) ist ebenfalls normal.> Der Degradationsprozess wird z.B. durch hohe Temperaturen und durch> heiße Elektronen (Anlegen von Sperrspannungen) beschleunigt.
Das kann ich an meinen China-Steckdosenvoltmetern sehen, das im
Dauerbetrieb hat eine sichtbar dunklere LCD-Beleuchtung. Das
Temperaturthema ist bekannt, die COB-LEDs meiner Küchenbeleuchtung sind
großzügig gekühlt.
> Zu deinen konkreten Zahlen: der "Minimalstrom", der benötigt wird um> alle nichtstrahlenden Rekombinationszentren zu "sättigen", so dass es> zu nennenswerter strahlender Rekombination kommt, liegt oft im sub> µA-Bereich. Dass die hier betrachtete LED inzwischen erst ab ~1mA ein> Leuchten zeigt, ist schon ein ziemlich schlechter Wert.
Das Ding ist hin.
> Gibt es denn zu deinen LEDs sowas wie ein Spec?
Natürlich nicht, Chinese. Dumm nur, dass das eine große Tüte ist und es
mir schwer fallen wird, die in den Müll zu stopfen.
Danke für Deine ergänzenden Infos, das Thema sollte damit erledigt sein.