Vielleicht kann mir jemand in Grundlagen Nachhilfe geben: Ich habe eine LED Meldelleuchte ABB Modell E219-C die nach Spezifikation an 115-250Volt AC betrieben werden darf. Ich habe vor sie an 400 Volt AC als Phasenanzeige zu betreiben. Dazu muß ich aber vermutlich einen Vorwiderstand in Reihe schalten. Die Diode könnte sonst kaputt gehen, weil die Leistung mit der Überspannung ja bekanntlich quadratisch ansteigt. Da keine weiteren Spezifikationen bekannt sind, habe ich einen 1kOhm Widerstand in Reihe geschaltet um darüberbei 230V AC nachzumessen. Wie schon erwartet, fliesst nur in einer Halbwelle ein Strom da vermutlich bereits eine zusätzliche Gleichrichterdiode mit hoher Sperrspannung eingebaut ist um die Led zu schützen. Mit einem Zeigerinstrument messe ich 3,8 Volt AC was dann wohl 3,8mA Betriebsstrom entsprechen könnte. Mit dem Oszi sehe ich eine Halbwelle mit 4,8Volt Peak. Ab hier komme ich etwas in Schleudern, weil 4,8 x 0,7 nur 3,4 anstelle 3,8 Volt ausmacht. Vermutlich messe ich den Effektivwert mit einem Zeigervoltmeter aber falsch weil ich keinen Sinus sondern nur eine Halbwelle habe (?) Um nun den eingebauten Vorwiderstand abschätzen zu können, rechne ich 230V-3,8V= 226,2 Volt oder abzüglich zwei Dioden Vorwärtsspannungen vielleicht 220 Volt. Damit erhalte ich den mutmaßlichen eingebauten Vorwiderstand mit 220V/3,8mA = 60 kOhm. Bei 250V / 60k sollten damit max 4,2 mA fliessen. 400V/60k wären dann 7mA was immer noch ein akzeptabler Wert wäre. Allerdings könnte der eingebaute Vorwiderstand dabei mit 60k * 400V = 0,42Watt überlastet werden. Als Schutz müsste der Vorwiderstand x/400 = 60/250 oder 100K gesamt oder 39k zusätzlich haben. Die Leistung wäre dann aber trotzdem noch 170V*4mA = 0,68W oder auf jeden Fall einen Widerstand mit mindestens 1 Watt. Da ich einen solchen nicht in der Schublade habe, könnte man ja auch noch auf die Idee kommen, einen Kondensator mit Xc als Vorwiderstand zu nehmen. Allerdings ist mir völlig unklar, wie ich das mit einer Halbwelle rechnen muß (falls meine vorhergehenden Rechnungen nicht bereits kapitale Fehler enthalten).
J. V. schrieb: > Da ich einen solchen nicht in der Schublade habe, könnte man ja auch > noch auf die Idee kommen, einen Kondensator mit Xc als Vorwiderstand zu > nehmen. Allerdings ist mir völlig unklar, wie ich das mit einer > Halbwelle rechnen muß (falls meine vorhergehenden Rechnungen nicht > bereits kapitale Fehler enthalten). Wenn da tatsächlich gleichgerichtet wird, geht ein Kondensator nicht. Es ist dann Gleichstrom und der lädt nur den Kondensator auf. Ich kenne den Innenaufbau solcher Teile nicht - ich hätte eher eine antiparallele Diode zur LED eingebaut. Dann fließt zwar in beiden Halbwellen Strom, aber ein C als Xc-Vorwiderstand würde dann funktionieren. Ob da jetzt 3mA oder 4mA durch die LED fließen, ist relativ egal. Auch die Diodenflussspannung muss man nicht berücksichtigen; schon die Netzspannung schwankt um deutlich mehr. Und ja, wenn es wirklich diese einfache Schaltung ist (LED + Diode + Vorwiderstand), dann muss dein zusätzlicher Vorwiderstand halt für knapp 1W ausgelegt werden (habe deine Rechnung nicht kontrolliert - die Betrachtung ist aber korrekt).
J. V. schrieb: > Da keine weiteren Spezifikationen bekannt sind, habe ich einen 1kOhm > Widerstand in Reihe geschaltet um darüberbei 230V AC nachzumessen Damit hast du eine Menge richtig gemacht. Was aber nun, wenn die eingebaute Sperrdiode nur eine 400V 1N4004 statt 1000V 1N4007 ist ? Auch ein zusätzlicher Vorwiderstand ändert nichts an der Spannung in Sperrrichtung, denn bei 0 Strom gibt es auch 0 Spannungsabfall extern, somit bleiben 400V x 1.414 = 565V an der Diode als Spitzenspannung in Sperrichtung. Ohne weitere Kenntnis des internen Aufbaus wirst du also keine überzeugende Lösung finden.
Also soll das Ding "bei 400 V" anzeigen, ohne überlastet zu werden. Bei unserem gebräuchlichen Niederspannungsnetz würde also an 2 Phasen gemessen? (Und ja, man muss natürlich beachten, welchen Strom man wirklich bestimmt. Es liegt ja offenbar Gleichrichtung vor. Das aritmetischene Strommittel muss die LED vertragen, den Effektivstrom der Widerstand.)
Danke mal der kritischen Nachfrage. Es ist einmal eine "normale" Netzspannung von irgendeinem Ortsnetztrafo. Die andere Spannung ist von einem Notstromaggregat bei welchem ja bekanntlicherweise die Phase nicht passt. (Hell-Dunkel-Schaltung). So habe ich angenommen, daß die üblichen 230V nicht reichen weil man ja zwischen zwei Phasen misst. Aber vermutlich waren die 400 Volt ein weiteres Problem in meinem Gedankengang. Es könnten nämlich auch mehr als 120 Grad Phasenversatz sein und bei 180 Grad Phasenversatz hätte ich dann sogar 2x230 = 460 Volt. Worst Case +10% was dann 500V wären. Auf jeden Fall zur Sicherheit noch eine 1N4007 in Reihe falls die eingebaute Diode weniger kann. Leider ist das Gehäuse aus Polystyrol Ultraschall geschweisst, so daß sich der Leuchtmelder nicht zerstörungsfrei öffnen lässt. Die Sache mit dem Kondensator leuchtet mir jetzt etwas ein. Ein Halbwelle fliesst ein Strom welcher den Kondensator auflädt. In der anderen Halbwelle fliesst kein Strom weshalb er sich auch nicht entladen kann sondern einfach geladen bleibt weil die in Reihe liegende Diode sperrt. Man müsste eine zweite Diode und Widerstand zum Entladen spendieren. Dann hätte man wieder einen Sinus wo die übliche Kreisfrequenz passt. Es geht aber trotzdem nicht, weil die Frequenz ja keine 50 Hz sind sondern die Differenz zwischen Netz und Generator welche nahezu Null ist.
:
Bearbeitet durch User
Muss die Gleichrichter-Diode nicht eh einige tausend Volt (Spitzen) aushalten?
Steve van de Grens schrieb: > Muss die Gleichrichter-Diode nicht eh einige tausend Volt > (Spitzen) > aushalten? Einige 1000V? Naja, so richtig sicherheits-relevant ist das hier ja nicht ...
Michael B. schrieb: > Auch ein zusätzlicher Vorwiderstand ändert nichts > an der Spannung in Sperrrichtung, Aber eine zusätzliche Sperrdiode, die für die höhere Spannung geeignet ist, sollte das Problem lösen.# J. V. schrieb: > einen Widerstand mit mindestens 1 Watt. > > Da ich einen solchen nicht in der Schublade habe Darfst Du Dir Deine 39k ganz nach Belieben bzw. Schubladeninhalt aus Serien- und/oder Parallelschaltung von vorhandenen Widerständen zusammenbasteln, z.B. aus 4x39k (je 2 parallel, diese in Serie) oder 4x10k ...
J. V. schrieb: > Es könnten nämlich auch mehr als 120 Grad Phasenversatz sein und bei 180 > Grad Phasenversatz hätte ich dann sogar 2x230 = 460 Volt. Worst Case > +10% was dann 500V wären. Auf jeden Fall zur Sicherheit noch eine > 1N4007 in Reihe falls die eingebaute Diode weniger kann. Und bei so um die 0° Versatz wäre die Spannung deutlich unterhalb den 115V aus den Specs. Bist du sicher daß die reelle Möglichkeit eines nicht leuchtenden Melders noch den Erwartungen einer Betriebsüberwachung entspricht?
Damit wird die Installation im Schaltschrank vorschriftenunkonform. Es gibt dafuer günstige 400V Leuchmelder.
> So habe ich angenommen, daß die üblichen > 230V nicht reichen weil man ja zwischen zwei Phasen misst. > Aber vermutlich waren die 400 Volt ein weiteres Problem in meinem > Gedankengang. > Es könnten nämlich auch mehr als 120 Grad Phasenversatz sein und > bei 180 Grad Phasenversatz hätte ich dann sogar 2x230 = 460 Volt. Interessant wäre u.a. zu wissen, welche Spannung(sdifferenz) -und mit welchen Schwellen!- denn nun eigentlich detektiert werden soll... SCNR
Es soll keine Spannung sondern die Phasenlage des Notstromaggregats angezeigt werden. Deshalb auch kein Problem mit der unteren Grenze von 115V. Je mehr man nach unten sieht desto besser. Hauptsache nach oben geht nix kaputt. Früher hat man da wohl einfach zwei gleiche Glühbirnen 230V in Reihe geschaltet. Ein 400V Melder reicht bei 180 Grad Phase auch nicht. Es müssten dann schon 460 Volt sein.
:
Bearbeitet durch User
Warum nimmst du nicht eine Glimmlampe + Widerstand, da hast du die Probleme nicht.
Wegen der Widerstände, nimmt man besser 2 oder 3 in Reihe, weil sie spezifikationgsgemäß meist nur bis 200V vertragen, es gibt auch schwächere. Die Leistung verteilt sich dann auch auf die Teilwiderstände. Es ist aber ziemliches Strom verheizen. Wie man eine Led ans Stromnetz anschließen kann beschreibt sehr schön die Elektronik-Kompendium-faq unter Kapitel 8 http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.8.0 Für 400V müßte man noch etwas die Widerstände anpassen. Wenn man Wechselstrom hat, muß also der Strom in Sperrrichtung über eine andere Diode (antiparallel) abgeführt werden, sonst geht eine Led alleine kaputt. Die Spannungsvertäglichkeit der Sperrichtung der Dioden hat laberkopf ja schon erwähnt.
Angehängte Dateien:
-
DSCF6956.JPG
240 KB
Nun doch noch ein Nachtrag zu der Sache: Die ABB LEDs sind praktisch nicht kaputtzukriegen. Auch ohne zusätzlichen Vorwiderstand werden sie bei 500 Volt noch nicht einmal heiss. Im Dauerbetrieb ist das wahrscheinlich nicht mehr so. Im unteren Spannungsbereich sind die ABB LED sehr empfindlich. Bei 50m offener NYM Leitung glimmen sie aufgrund der kapazitiven Einkopplung über das Kabel bereits gut sichtbar. Mit einem DVM misst man dabei etwa 12 Volt. Die Phasen sind aber komplett identisch. Wenn der Schütz am Kabelende zu macht, ist das Glimmen dann weg. Man sieht also an der Helligkeit bis runter auf Null Phasendifferenz genau was los ist und das war die Absicht. Ich habe mir trotzdem neue LEDs gekauft Diesmal für Fronteinbau mit 22mm Loch, so daß ich die Tür nicht mehr aufmachen muß um die Hutschienengeräte zu sehen. Bei Eaton (ex Klömö), Siemens und Co. sind die Teile unverschämt gebührenpflichtig und für ein einzelnes Teil ist man gleich mal 15 Euro los. Mit nur leichten Qualitätseinbusen gibt es in der Bucht 22mm Befehlsgeräte aus China, oder in meinem Fall aus Polen von Adelid/Adamczik/APV-Vertrieb Elektriese. Die Lieferung hat innerhalb 24 Std geklappt und bei rund 2 Euro ist die Hemmschwelle zum nicht zerstörungsfreien Zerlegen auch duetlich kleiner. Was aus den Adelid LEDs rauskommt, ist eine Reihenschaltung von 4 LEDs an einem Brückengleichrichter. Dadurch fliesst auf beiden Halbwellen Strom und man kann einen kapazitiven Spannungsteiler nehmen. Der ist mit 2,2uF/400V aufgebaut. Bei satten 10mA Betriebsstrom fallen an dem 2k 0,5Watt Vorwiderstand noch 20Volt ab. Kein Sichererungswiderstand, der Kondensator hat kein VDE Zeichen, die 400V sind wohl auch DC und nicht AC. Ein CE Zeichen ist trotzdem drauf. Ganz wohl ist mir dabei nicht, aber es kann vermutlich trotzdem nix passieren, denn bei einem niederohmigen Kondensator wird vermutlich die Gleichrichterbrücke hochohmig werden. Als zusätzlichen Vorwiderstand konnte ich aus einem aufgegebenen Dampfradio einen guten alten Drahtwiderstand, gewickelt auf Keramikkörper mit grüner Glasur ergattern. Er sollte mehrere Watt machen und sieht auch für hohe Spannungen vertrauensvoll aus. Bei 39k und 10mA macht der den kompletten Spannungsabfall notfalls auch ohne Kondensator.
Hmm, die Elektronik-Kompendium-Faq zur Led hast Du gelesen ? Der Kondensator begrenzt den Wechselstrom (Wechselstrom-widerstand), der blaue Widerstand könnte nun genau so berechnet sein, daß er bei Kondensator-Versagen kontrolliert schnell durchbrennt ohne ein Feuer verursachen zu können (quasi fuseable). Wenn du den grünen Widerstand (könnte auch eine Spule, induktivität sein) dazu bauest, könnte dies vielleicht erst einen Brand ermöglichen, so meine Befürchtung.
Faq habe ich zwischenzeitlich gelesen. Der C ist kein X Kondensator und hat auch kein VDE und der 2k ist kein fusable Typ weil die aus Keramik und nicht aus Plastik sind. Bei 500Vss fliessen max 12,8mA was 6,4 Watt macht. Der glasierte Drahtwiderstand dürfe die noch abkönnen ohne zu Verbrennen. Ich habe mehrere und werde das noch ausprobieren. Egal was dann noch in Reihe leuchtet oder kaputt ist, wird die Energie kaum zum Abschmelzen oder zur Selbstentzündung ausreichen. Die Reihenkompensation bei Leuchtstoffröhren wird bei Defekt i.d.R. auch hochohmig, was aber zugegebenermaßen auch VDE Kondensatoren mit AC Spezifikation sind.
J. V. schrieb: > man kann einen kapazitiven Spannungsteiler nehmen. Der ist mit > 2,2uF/400V aufgebaut. Bei satten 10mA Betriebsstrom Falsch abgelesen und falsch gemessen. Am 230V-Netz ergeben 2,2µF rund 150mA. 10 mA passen zu 0,15µF. J. V. schrieb: > Bei satten 10mA Betriebsstrom fallen an dem 2k > 0,5Watt Vorwiderstand noch 20Volt ab. Macht 200mW, die man eigentlich nicht will. Leider muß aber ein Widerstand sein, damit die LEDs nicht direkt beim Einschalten sterben, und da sind 2k noch immer verdammt knapp. J. V. schrieb: > Bei 39k und 10mA macht der den kompletten Spannungsabfall > notfalls auch ohne Kondensator. 230/39 gibt 5,8mA und 1,4Watt - das geht nicht lange gut. J. V. schrieb: > Bei 500Vss fliessen max 12,8mA was 6,4 Watt macht. Ich glaube, Dir fehlen jegliche Grundlagen zu Wechselspannung.
Au wei, es war wohl zu spät. 1) Aufdruck 224 sind 220.000 pf oder 220n oder 0,22uF. 2) 500V/39k = 12,8mA 12,8mA *500V = 6,4 Watt Die 6,4 Watt fallen im schlimmsten Fall nicht über der LED sondern über dem glasierten Drahtwiderstand ab und der sollte das können. Lässt sich aber noch problem und gefahrlos getrennt testen. Die 500V habe ich genommen, weil die beiden Spannungen 230V nicht in Phase sein müssen. D.h. im schlechtesten Fall sind 180 Grad Phasenversatz und das macht 2x230=460V plus 10%. Es gäbe vielleicht noch die Idee, anstelle einem Vorwiderstand oder auch einem kapazitiven Vorwiderstand einen Heissleiter zu nehmen um die LED spannungsfest zu machen. Die Spitze beim Einschalten dürfte da aber auch ziemlich hart sein und müsste mit einem RC gedämpft werden.
J. V. schrieb: > Aufdruck 224 sind 220.000 pf oder 220n oder 0,22uF. Das Problem bei solchen kapazitien "Vorwiderständen": warts ab, bis mal irgend ein Umrichter oder eine Schaltstörung die (der Rechnung zugrunde liegenden) 50Hz mit 10kHz überlagert. Dann wird der "Vorwiderstand" um den Faktor 200 niederohmiger und dein LED-Strom steigt ratzfatz auf unerträgliche Werte an. J. V. schrieb: > Die 6,4 Watt fallen im schlimmsten Fall nicht über der LED sondern über > dem glasierten Drahtwiderstand ab und der sollte das können. Nimm diese Lösung, die bereits erwähnten Glühlampen früher wurden ja auch ziemlich warm...
:
Bearbeitet durch Moderator
Lothar M. schrieb: > Nimm diese Lösung, die bereits erwähnten Glühlampen früher wurden ja > auch ziemlich warm... Für die Anzeige solcher Spannungen wurden nicht Glühlampen sondern Glimmlampen verwendet. Die Leistung von Anzeige-Glimmlampen liegt weit unter 1 W und damit wird es kaum warm. Mit Glimmlampen von 2-3 Watt (Bienenkorb-Glimmlampen) wurden im 2.Weltkrieg ganze Räume beleuchtet.
Angehängte Dateien:
-
notstromphase.jpg
87 KB
Also der Blindwiderstand des Kondensators bei 50Hz beträgt 1/(314*0,00000022F) = 14468 Ohm. Die Amplitude der Sinusspannung 230V beträgt 325V, die Amplitude der Rechteckspannung 230V des Notstromgenerators beträgt 207V. Es kann also eine Spannungsdifferenz von 532V vorliegen. Für die normalen 230V flösse mit den zusätzlichen 2k ein Strom von ca 13mA,Verlustleistung ca 3W. Für angenommene 500V flösse mit 14,468k + 2k zusammen (ca 16k) ein Strom von ca 30mA, Verlustleistung ca 15W. Will ich bei 500V nur 5mA Stromfluss durch die Led, bräuchte ich zusätzlich zum Kondensatorblindwiderstand noch einen Widerstand von 85k, Verlustleistung ca 2,5W. 2,125W am Widerstand und 0,375W am Kondensator, circa. Wollte ich bei 500V wiederum 13mA durch die Led geben, brächte ich insgesamt 39k Widerstand (ja!), 14468 Ohm im Kondensator, 24k für den Widerstand. 6,5W Verlustleistung insgesamt, 2,5W am Kondensator, 4W am Widerstand. Ein spannunsfesterer und kleinerer Kondensator (X2-Bauart) wäre auch eine Möglichkeit, so meine bescheidenen Vermutungen. Schön wäre ein Konstruktion mit ungefährlich durchbrennendem Widerstand.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.