Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik C Netzteil für LED - sind diese beiden Schaltungen äquivalent?


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Roland (Firma: Roland Mayer - Software Design) (quarterbit)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

*Vorweg:*

· Ich weiß, dass man mit Netzspannung nicht spielen darf. Ich darf aber 
mit Netzspannung arbeiten.

· Ja, es fehlt in dieser Schaltung die Sicherung. 100mA/Tr

· +/- bei der Spannungsversorgung sind Nonsens; es ist 230 
Wechselspannung.

· der Ground / die Masse ist LtSpice geschuldet und tut nichts zur 
Sache.

*Die Frage:*

Sind diese beiden Schaltpläne prinzipiell äquivalent, wenn man von 
Bauteiltoleranzen und geringen Unterschieden absieht?

*Erklärung:*

Um LED an Netzspannung zu betreiben, gibt es viele Lösungen, die - je 
nach Anforderung - passend sind oder aber sogar gefährlich. Die 
Grundlage ist aber immer die gleiche. Die "guten" Vorschläge 
berücksichtigen, dass es recht schwer ist, Widerstände, die für 
Netzspannung geeignet sind, zu finden. Daher raten diese zwei 
Widerstände in Serie. Die Kondensatoren wiederum werden mit mindestens 
400V veranschlagt. Das macht dann eine "dicke Wurst" an einer Seite der 
Schaltung.

Mein Gedanke ist daher, die Schaltung zu "spiegeln". Damit sind die 
Widerstände, aber auch die Kondensatoren aus der Gefahrenzone.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


Lesenswert?

Die Schaltungen sind nicht absolut äquivalent, aber sie dürften beide 
funktionieren und in etwa das gleiche machen.

Aber bevor Du darüber nachdenkst, sowas ohne Siebkondensator zu 
betreiben... rechne doch mal aus, wieviel Ampere eine der LEDs mit den 
220 oder 300 Ohm in den Arsch bekommt wenn man das im Bereich der 
Scheitelspannung (~340V) einsteckt...

von Roland (Firma: Roland Mayer - Software Design) (quarterbit)


Lesenswert?

Ben B. schrieb:

> Aber bevor Du darüber nachdenkst, sowas ohne Siebkondensator zu
> betreiben... rechne doch mal aus, wieviel Ampere eine der LEDs mit den
> 220 oder 300 Ohm in den Arsch bekommt wenn man das im Bereich der
> Scheitelspannung (~340V) einsteckt...

Ja, du hast recht. Der Siebkondensator / -widerstand ist auf meinem 
(Schalt-) Plan, aber nicht in der schnellen LtSpice Schaltung.

Ich würde ihn auf 22nF ansetzen und den Widerstand auf wenige Ω. 
Allerdings habe ich keine Idee, diese zu berechnen, da mir ja die 
entsprechenden Werte der Kondensatoren - wie serieller Widerstand - 
Fehlen.

Wenn du mir helfen kannst - Erfahrung hast, bin ich dir für Hilfe 
dankbar.

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


Lesenswert?

Das ist doch nun wirklich nicht schwer. Je nach Strom ein 100..300nF 
Kondensator, der muss ein X2-Typ sein, dann ein Widerstand zur 
Strombegrenzung, 300 Ohm reichen eigentlich. So klein wie möglich 
(besserer Wirkungsgrad), so groß wie nötig (damit der Einschaltstrom 
nichts tötet). Danach muss man einen Siebkondensator einsetzen, der die 
Stromspitze beim Einschalten aufnimmt, er darf davon nicht bis zu einer 
Überspannung aufgeladen werden. Im Moment des Einschaltens bildet das 
einen kapazitiven Spannungsteiler, der an 340..350V angeschlossen wird. 
Heißt, ein 100nF Zwischenkreiskondensator würde durch einen 100nF 
Strombegrenzungs-Kondensator auf 170..175V aufgeladen - hier muss man 
also irgendwas im µF-Bereich wählen, um in sichere Bereiche zu kommen 
(oder die Stromspitze in irgend einer Art Überspannungsschutz 
verheizen).

Die Lösung mit dem Siebkondensator funktioniert aber nur, wenn man man 
nach dem X2-Kondensator eine Gleichrichtung vornimmt. Das spart die 
zweite LED für die zweite Halbwelle, wenn man mehrere LEDs braucht, kann 
man die in Reihe schalten. Einweggleichrichtung funktioniert (sieht dann 
aus wie eine Villard-Spannungsverdopplerschaltung und bringt auch 680V 
am Ausgang wenn man den offen lässt - also niemals ohne Last oder 
Spannungsbegrenzung betreiben), aber es darf auch ein kleiner 
Brückengleichrichter sein. Was immer man da als Gleichrichter einsetzt, 
auch der muss den Einschaltstromstoß aushalten.

Wenn man es normgerecht basteln will, muss der Entladewiderstand so 
gewählt werden, daß er den Kondensator beim Ziehen des Steckers in einer 
bestimmten Zeit auf einen ungefährlichen Wert entlädt (die geforderte 
Zeitspanne müsstest Du Dir raussuchen), der kann also nicht beliebig 
groß sein und er muss ebenfalls für den dauerhaften Betrieb an 
Netzspannung geeignet sein.

Die einfachere Schaltung mit nur einem X2-Kondensator reicht aus. Der 
ganze Aufbau hat keine galvanische Trennung vom Stromnetz und muss daher 
sowieso absolut berührungssicher eingebaut werden. Ob der Kondensator in 
der Phase liegt oder diese durch die zweite Verbindung direkt durch 
geht, ist völlig egal.

: Bearbeitet durch User
von Bernhard (bernhard_123)


Lesenswert?

Ben B. schrieb:
> Wenn man es normgerecht basteln will, muss der Entladewiderstand so
> gewählt werden, daß er den Kondensator beim Ziehen des Steckers in einer
> bestimmten Zeit auf einen ungefährlichen Wert entlädt

Außerdem wäre der Einschaltstrom doppelt so hoch, wenn der Kondensator 
geladen bleibt und beim nächsten Einschalten oder -stecken die Polarität 
gerade umgekehrt anliegt. Der Entladewiderstand R1 ist nicht nur wegen 
Berührungsschutz, sondern auch funktionell notwendig.

Bernhard

Bitte 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
Noch kein Account? Hier anmelden.