Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Elektrisches Feld bei LED-Strips


von Stephan H. (mr-schmide)


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Hallo zusammen,

das ist mein erster Beitrag, ich lese schon länger mit und habe viel 
gelernt, doch jetzt konnte ich mit der Suche nichts dazu finden.

Ich habe einige H801 im Haus im Einsatz die LED-Strips dimmen. Das sind 
ESP8266 basierte LED Controller. Grundsätzlich bin ich mit ihnen recht 
zufrieden, sie sind sehr kostengünstig und mit ESPHome als Firmware sehr 
zuverlässig. Sie machen PWM per Software mit 1000Hz und 10 bit 
Auflösung, das ist das einzige was mich etwas stört.
Der ESP32 macht Hardware PWM mit deutlich höheren Frequenzen und 
gleichzeitig besserer Auflösung (z.B. 19531Hz bei 12 bit), deswegen 
spiele ich schon länger mit dem Gedanken die Geräte zu ersetzen. Am 
Markt habe ich nichts passendes gefunden, weswegen ich überlege die 
Geräte selber zu bauen. Bei ESPThings gibt es den ET-AL01 mit 
Bauanleitung. Die Schaltung habe ich auf einem Breadboard aufgebaut und 
sie funktioniert wunderbar. Das jetzt auf ein PCB zu bringen usw. wäre 
ein wunderbares Projekt, aber ich hab noch eine Sache die mir 
Kopfzerbrechen bereitet und wo ich auf Eure Hilfe hoffe.

Ich habe ein EMF Messgerät (ERICKHILL ER-02) und messe damit bei den 
bestehenden H801 LED Controllern und v.a. entlang der Streifen ein 
starkes elektrisches Feld (250 bis 500 V/m), selbst wenn das Licht aus 
ist. An anderen Stellen habe ich kommerzielle LED Controller im Einsatz, 
an einem z.B. (YULED SR-2108B-M12-3 DMX) kann ich gar kein Feld entlang 
der Strips messen, auch wenn sie an sind. Andere haben deutlich 
geringere Felder, als die H801. Auch die neue Schaltung weist dieses 
starke Feld auf.

Wie kann ich die Schaltung verbessern um das Feld loszuwerden oder 
abzuschwächen?

Danke für Eure Hilfe!

von H. H. (Gast)


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Stephan H. schrieb:
> Wie kann ich die Schaltung verbessern um das Feld loszuwerden oder
> abzuschwächen?

Von der Spannungsquelle (Netz) trennen.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Stephan H. schrieb:
> entlang der Streifen ein
> starkes elektrisches Feld (250 bis 500 V/m)

Du misst vermutlich Mist. Vergleich das mal mit diesem Artikel hier:
https://www.elektronik-labor.de/HF/ER02.html
250V/m und mehr deuten auf einen Messfehler hin.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Stephan H. schrieb:
> Wie kann ich die Schaltung verbessern um das Feld loszuwerden oder
> abzuschwächen?

Einen Faraydayschen Käfig drumherum bauen mit einer Maschenweite nicht 
größer als einen Zentimeter.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Stephan H. schrieb:
> ein starkes elektrisches Feld (250 bis 500 V/m), selbst wenn das Licht
> aus ist

Das Feld ist schwach, Peanuts.

Schon das natürliche statische Geld zwischen Himmel und Erde beträgt 
200V/m, bei Gewitterlage deutlich mehr.

Kritisch sind bei EMV Wechsefelder über 9kHz, daher wohl die 1000Hz 
deines Dimmers

von Armin X. (werweiswas)


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Stephan H. schrieb:
> Wie kann ich die Schaltung verbessern um das Feld loszuwerden oder
> abzuschwächen?

Mache es wie mein Schwager und seine Holde:
Die haben sich im Schlafzimmer einen Netzfreischalter wegen der pösen 
Felder einbauen lassen und kamen dann zu mir und fragten wegen dem 
Nachrüsten eines Touchdimmers...

Du könntest auch das aktuelle Netzteil aller Entstörmaßnahmen berauben. 
Dann hast Du zwar womöglich andere Probleme aber die Felder an dem 
Stripe werden deutlich geringer siein. Wenn ich so überlege könnte auch 
ein gutes altes Netzteil mit einem schweren 
Eisenschweinchentransformator was bringen. Da kannst auf die 
Y-Kondensatoren verzichten.

von Stephan H. (mr-schmide)


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Matthias S. schrieb:
> Stephan H. schrieb:
>> entlang der Streifen ein
>> starkes elektrisches Feld (250 bis 500 V/m)
>
> Du misst vermutlich Mist. Vergleich das mal mit diesem Artikel hier:
> https://www.elektronik-labor.de/HF/ER02.html
> 250V/m und mehr deuten auf einen Messfehler hin.

Super, danke für den Link. Ich hab einiges draus gelernt, v.a. auch aus 
dem dort verlinkten Video.

Wenn ich PE auf GND vom Netzteil verbinde, sind die elektrischen Felder 
nicht mehr messbar.

von H. H. (Gast)


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Stephan H. schrieb:
> Wenn ich PE auf GND vom Netzteil verbinde,

Machst du aus SELV PELV.

von Manfred P. (pruckelfred)


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H. H. schrieb:
>> Wenn ich PE auf GND vom Netzteil verbinde,
> Machst du aus SELV PELV.

Na und, wen interessiert das?
Welches Risiko ergibt sich daraus?

von Joachim B. (jar)


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H. H. schrieb:
> Machst du aus SELV PELV

die Antwort ist richtig aber nutzlos.

https://mathematik-studium-tipps.de/ballonfahrt/

von H. H. (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Machst du aus SELV PELV
>
> die Antwort ist richtig aber nutzlos.

Nur für Ahnungslose.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Manfred P. schrieb:
> Na und, wen interessiert das?
> Welches Risiko ergibt sich daraus?

Im Hinblick auf die moeglichen CO2-Einsparungen kann der Schutz gar nich 
niedrig genug werden. Mit DEHV wird alles gut. ;)

von Stephan H. (mr-schmide)


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Ich hab jetzt einige Stunden zu SELV und PELV recherchiert. Ja, was soll 
ich sagen? Was sich darauf für Risiken in meinem Anwendungsfall mit 24V 
Stripes ergeben konnte ich nicht herausfinden.
Das elektrische Feld ist nicht mehr messbar. So richtig verstanden 
warum, habe ich nicht. Vielleicht mag sich ja jemand erbarmen und mir 
das erklären.

von Teo D. (teoderix)


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Doppelt gemoppelter Schutz, Schutztrenntrafo und geerdet.
Haste keinen Schutztrenntrafo, mußt du erden...

von Norbert (der_norbert)


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Stephan H. schrieb:
> Wie kann ich die Schaltung verbessern um das Feld loszuwerden oder
> abzuschwächen?

Mein erster Gedanke dazu war:
…Müsse Öl von Schlange nehme…

Dann habe ich jedoch etwas länger und intensiver über die Problematik 
nachgedacht und bin im Anschluss zu folgender Erkenntnis gelangt:
…Müsse teuer Öl von Schlange nehme…

von H. H. (Gast)


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Teo D. schrieb:
> Doppelt gemoppelter Schutz, Schutztrenntrafo und geerdet.
> Haste keinen Schutztrenntrafo, mußt du erden...

Aua!

https://de.wikipedia.org/wiki/Kleinspannung

von Steve van de Grens (roehrmond)


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PWM gedimmte Lichterketten sind EMV technisch schwierig. Besser sind 
Netzteile mit einstellbarer Stromstärke.

Bei den WS2812 kann ich mir vorstellen, dass die Steuerleitung mit ihren 
ca. 1MHz Rechteck reichlich Störungen abstrahlt. Es spielt sicher auch 
eine Rolle, wie man die Stromversorgung heran bringt.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


Angehängte Dateien:

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Also ich habe hier eine Li-Zelle CD2023 liegen. Die hat noch 3V und 
zischen Plus und Minus ist ein Spalt von 1mm. Dort habe ich ein E-Feld 
von 3000kV/m. Also das zehnfache als bei Dir. Das ist dann natürlich 
noch viel gefährlicher.

Norbert schrieb:
> …Müsse teuer Öl von Schlange nehme…

Da habe ich auch noch mal überlegt, wie ich so schnell teuer Öl von 
Schlange beibringen kann um viel Gewinn zu machen, weil sonst machen den 
andere.

Bei den hoffnungslosen Fällen empfehle ich halt einen faradyschen mit 
sowas zu machen:
https://www.perlesandco.de.com/Rolle-von-Deko-Gitter-Kupfer-Graine-Creative-DIY-x1-p-174902.html

von Michael O. (michael_o)


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Da ich über 150Hz kein Flimmern warnehmen kann und man damit noch slew 
rate limitet an den Fet kann und keine Aufwändigen Treiber braucht 
bevorzuge ich so ein möglichst niedrige PWM Frequenz.

MfG
Michael

von Günter L. (Firma: Privat) (guenter_l)


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von Stephan H. schrieb:
>und messe damit bei den
>bestehenden H801 LED Controllern und v.a. entlang der Streifen ein
>starkes elektrisches Feld (250 bis 500 V/m), selbst wenn das Licht aus
>ist.

Und stört dich das? Hast du ein Problem damit?

>Vielleicht mag sich ja jemand erbarmen und mir
>das erklären.

Ein elektrisches Feld entsteht zwischen zwei elektrischen Polen
mit einer elektrischen Spannung. Die Feldstärke ist abhängig
von der Spannung und vom Abstand der Pole. Die Maßeinheit
ist V/m,  also Volt pro Meter. Die elektrische Feldstärke
wird größer wenn die Spannung größer wird oder der Abstand
kleiner wird. Zum Beispiel bei einer 230V Verlängerungsschnur
bei dem die Adern 2mm abstand haben, hast du dann eine elektrische
Feldstärke von 115000V/m. Ist das dann schlimm für dich?
Nächstes Beispiel, du bist geerdet, also stehst auf dem Erdboden,
In 1m entfernung von dir gibt es eine elektrische Leitung, die
eine Spannung gegen Erde von 230V hat, dann gibt es zwischen dir
und der Leitung eine elektrische Feldstärke von 230V/m.
Ist das dann schlimm für dich?

>(250 bis 500 V/m), selbst wenn das Licht aus ist.

Dann gibt es eine Spannung zwischen Lichterkette und Erde,
und damit ein elektrisches Feld. Das Licht ist aus, weil
die zweite Ader der Lichterkette abgeschaltet ist, und deshalb
kann kein Strom durch die Lichterkette fließen.

von Stephan H. (mr-schmide)


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Danke Günter für deinen Beitrag.

Deine Erklärung des elektrischen Felds hilft mir das besser zu 
verstehen. Deine Frage ob das schlimm für mich ist kann ich nicht 
abschließend beantworten.

Im Grunde genommen bin ich überhaupt nicht empfindlich bzgl. Strahlung, 
so wie der klassische Aluhut-Träger. Ich hab mir das Messgerät eher aus 
Neugierde gekauft und um meinen Nachbarn - die alle der Meinung sind, 
dass PV auf dem Dach so strahlt und deswegen verweigern - etwas entgegen 
setzen zu können. Außerdem hab ich so eine Sensor-Leuchte die knapp 10 W 
im Standby zieht und ich mal messen wollte, ob man da was messen kann 
und ob es eine Erklärung für WLAN Störungen sein kann (kann ich btw. 
nicht). Aber dann hab ich bissl rumgemessen im Haus und hab gesehen, 
dass der LED-Strip (keine Lichterkette) an meinem Bett, der 20cm 
entfernt von meinem schlafenden Hirn verläuft, 300V/m im ausgeschalteten 
Zustand liefert und das Messgerät "rot" anzeigt. Da versuche ich 
natürlich das Thema zu verstehen.

Der Umbau auf PELV sorgt dafür dass das Feld weg ist. Für mich gut 
soweit.

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Für dich sind nur Wechselfelder relevant. Vergiss statische Spannungen, 
die tun dir nichts. Ist ja alles gut isoliert.

von Kay-Uwe R. (dfias)


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Michael B. schrieb:
> Schon das natürliche statische Geld zwischen Himmel und Erde ...
Du meinst also das Festgeld? 😮

von Lutz V. (lutz_vieweg)


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Steve van de Grens schrieb:
> PWM gedimmte Lichterketten sind EMV technisch schwierig. Besser sind
> Netzteile mit einstellbarer Stromstärke.

"PWM" ist doch vor allem deshalb so beliebt, weil dabei im schaltenden 
Transistor nur wenig Verlustleistung abfällt. Sollte doch eigentlich 
einfach sein, hinter der (selbst noch leicht abschirmbaren) PWM 
Schaltung einen hinreichend großen Ausgangskondensator zu laden, so dass 
die LED-Strips selbst fast nur Gleichspannung erhalten - oder übersehe 
ich dabei was wesentliches?

(Bei "Netzteil mit einstellbarer Stromstärke" denke ich jedenfalls an 
lineare Regler, die man aufgrund der hohen Verlustleistung eher nicht 
vor Beleuchtung schalten möchte.)

von H. H. (Gast)


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Lutz V. schrieb:
> Sollte doch eigentlich
> einfach sein, hinter der (selbst noch leicht abschirmbaren) PWM
> Schaltung einen hinreichend großen Ausgangskondensator zu laden, so dass
> die LED-Strips selbst fast nur Gleichspannung erhalten - oder übersehe
> ich dabei was wesentliches?

Dass da noch eine Drossel und ein weiterer Transistor oder eine Diode 
nötig ist.
Man nennt das einen Abwärtsschaltregler (Buck).

von Steve van de Grens (roehrmond)


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Lutz V. schrieb:
> oder übersehe ich dabei was wesentliches?

Den unendlich hohen Ladestrom des Kondensators.

Wenn man eine Push-Pull Stufe hat, kann man einen L/C Tiefpass dahinter 
schalten. Aber letztendlich ist das aufwändiger, als ein normaler 
Schaltwandler für LED.

> Bei "Netzteil mit einstellbarer Stromstärke" denke ich jedenfalls an
> lineare Regler

Ich denke an so etwas: 
https://www.meanwell-web.com/en-gb/ac-dc-single-output-led-driver-mix-mode-cv-cc-with-hlg--150h--24ab

Da kommt ein ziemlich glatter Gleichstrom mit nur 150 oder 200 mV Ripple 
raus.

: Bearbeitet durch User
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