Eine Konstantstromquelle ist eine Schaltung, deren Zweck es ist,
den Strom durch eine Last (z. B. eine LED) möglichst konstant zu halten
[ ] hier nur einige besonders einfache Schaltungen...
Hilfreiche Schaltungen, dennoch ein Verbesserungsvorschlag, denn trotz den Ankündigungen LED und "besonders einfach", vermisste ich im als AdW ausgezeichneten Artikel diese IMHO besonders einfache Schaltung:
Im Foto sehe ich da als aktive Bauteile nur einen Gleichrichter (ausser der LED-Platine als Last) und dazu passive Bauteile.
Frage an kompetente Entwickler:
Gabs einen Grund, gerade diese einfache und weitverbreitete Schaltung, das C-NT nicht im AdW aufzunehmen oder sinds LEDs mit integrierten Konstantstromquellen oder wo ist der Trick oder war das Pfusch?
Die in deinem Bild gezeigte Schaltung ist keine Konstantstromquelle. Der Strom hängt von der Eingangsspannung und wahrscheinlich auch von der Anzahl der Dioden ab (je nach Schaltung). Funktionieren tut das in diesem Fall nur, wenn beides als konstant angenommen wird (was bei einer Lampe geht). Die im angesprochenen Artikel gezeigten Schaltungen halten den Strom auch bei geänderten Umgebungsbedingungen konstant (in den Grenzen ihrer Möglichkeiten).
Ein Vorwiderstand ist genauso "kurzschlussfest" - macht der Verbraucher dahinter mit Kurzschluss die Grätsche, wird der Strom genauso nach URI begrenzt. Das hat aber beides nichts mit einer Stromquelle zu tun, denn bei der müsste der Strom zumindest einigermaßen unabhängig von anderen Parametern sein.
Nimm einen Kondensator/Widerstand, der bei 230V und 30V überm Verbraucher 200mA fließen lassen soll. Das braucht dann eine Impedanz von 1kOhm. Nimmt man nun eine 110V Steckdose, fließen nur noch 80mA - setzen sechs. Braucht der Verbraucher auf einmal 80V, sind es an 230V nurnoch 150mA, an 110V sogar nur 30mA - setzen sechs minus. Bei einer vernünftigen Stromquelle würde der Strom bei allen Fällen zumindest annähernd gleich bleiben.
Gabs einen Grund, gerade diese einfache und weitverbreitete Schaltung,
das C-NT nicht im AdW aufzunehmen oder sinds LEDs mit integrierten
Konstantstromquellen oder wo ist der Trick oder war das Pfusch?
Kondensatornetzteile werden nicht extra beworben, da sonst ein paar DAUs Anwärter für den Darwin Award werden könnten.
Wer in entsprechendem Umfang Elektronikkentnisse hat und sich der Gefahren mit dem Netz verbundener Schaltungen bewußt ist, kennt auch Kondensatornetzteile und wer sie nicht kennt, wird so vor Schaden durch Unkenntnis bewahrt.
Das Kondensatornetzteile bekannt und verbreitet sind, beweist ein Blick in diverse Haushaltelektronik.
der Timer im Toaster wird so versorgt
Kaffeemaschine (Abschaltung der Warmhalteplatte per Timer)
Die Aufzählung ließe sich fast beliebig fortsetzen
Was für eine alberne Frage. Wenn du auch nur ungefähr verstanden hast, wie die Schaltung funktioniert, dann müsste dir 100% klar sein, da nichts für einen konstanten Strom sorgt. Ganz im Gegenteil: Jede Störung im Netz, die den 50 Hz Sinus verzerrt, erhöht die Stromstärke erheblich.
Meine Lieblingskonstantstromquellenschaltung ist ein dicker (Ringkern)Netztrafo, der nicht direkt an 230V~ haengt, sondern ueber einen Serien-C, der so dimensioniert ist, dass sich aus ihm und der Hauptinduktivitaet des Trafos ein auf 50Hz abgestimmter Reihenschwingkreis ergibt.
So ein Dingens ist nicht nur kurzschlussfest, sondern geht auch noch im Leerlauf effektvoll kaputt.
Gabs einen Grund, gerade diese einfache und weitverbreitete
Schaltung, das C-NT nicht im AdW aufzunehmen
Weil es nun mal bloß ein Netzteil ist und sonst nichts; so wie ein simpler Trafo absolut nichts mit einer Konstantspannungsquelle zu tun hat.
Allein wenn man sowohl die Eingangs-, wie auch die Ausgangsspannung und zusätzlich noch die Frequenz der Eingangsspannung konstant hielte, dann würde es zur Konstantstromquelle; so wie auch ein simpler Ohm'scher Widerstand, dem sogar noch die Frequenz schnuppe ist.
Deine ganze Lampe ist letztlich nichts weiter als eine (bzw. mehrere) LED(s) die mit Vorwiderstand betrieben werden; das ist schon der ganze Trick bzw. Pfusch.
Kondensatornetzteile sind eher Stromquellen als
Spannungsquellen
Gut, damit hast'e dann Deine Stromquelle; fehlen ja bloß noch die ersten 8 Buchstaben. Aber hey, 3/5 sind schon geschafft, deutlich mehr als die Hälfte.
vermisste ich im als AdW ausgezeichneten Artikel diese IMHO besonders
einfache Schaltung:
Na ja, wurdest du "LED mit Vorwiderstand" (was ja durchaus üblich und weit verbreitet ist) in einem Artikel zu 'Konstantstromquelle' vermissen ?
Auch der Vorwiderstand führt an fester Spannung die deutlich über der LED Spannung liegt zu gut begrenztem Strom für die LED.
Aber eben nicht zu Konstantstrom, denn der Strom würde fast linear mit der Spannung schwanken, und besonders stark wenn die Spannung nur wenig über dem LED Spannungsbedarf läge.
Nun ist aber ein Vorschaltkondensator nichts anderes. Du hast ja nicht ohne Grund seinen Blindwiderstand berechnen können und den quasi als Ersatz einsetzen um den Strom zu bestimmen.
Der Kondensator wirkt an nahezu konstanter Frequenz halt nicht wie eine Konstantstromquelle stabil gegen Spanningsschwankungen sondern bloss wie ein Vorwiderstand.
Daher hat das Kondensatornetzteil in dem Artikel 'Konstantstromquelle' nichts verloren. Es würde in einen Artikel 'LED an 230V~' passen.
Daher ist diese Art der Netzteile, kurzschlussfest.
In leicht nachvollziehbaren Grenzen. Wenn du einen simplen realen ohmschen 100k Widerstand vor eine LED machst, dann ist die Schaltung am Netz genauso "kurzschlussfest".
Kurzschlussfestigkeit ist nicht das alleinige Kriterium für eine
Konstantstromquelle.
Die Stromzunahme um nur 1% bei Kurzschluß ist aber evident konstant und ein absolutes Kriterium, wenn sich da die Spannung von 0-100% ändert - das ist fast ideal, behaupte ich einmal so und wer den Gegenbeweis führen will, ich bitte um Quellen, Belege, wenigstens ein Link - bisher nur heiße Luft...
Deine ganze Lampe ist letztlich nichts weiter als eine (bzw. mehrere)
LED(s) die mit Vorwiderstand betrieben werden; das ist schon der ganze
Trick bzw. Pfusch.
OK; also hundertmillionenfach verkaufter Pfusch en:WP und de:WP
Die LED-Leuchten nutzen als Konstantstromquelle die Schaltung seit einem Jahrzent.
IMHO doch. Wenn bei Kurzschluß der Strom eines kapazitiven Widerstands gerade im oben beschriebenen Link um gerade 1% zunimmt - warum hat das nicht mit Stromkonstanz zu tun, bitte erklären - oder?
Aber eben nicht zu Konstantstrom, denn der Strom würde fast linear mit
der Spannung schwanken
Wechselstrom ist nicht linear und involvierte Bauteile benötigen wahlweise eine geometrische Adition, z.T. mit imaginärem Konstrukt. Ich nehme an, Sie als aktiver Forenteilnehmer haben das gelernt und könnens evaluieren.
Kurzschlussfestigkeit ist nicht das alleinige Kriterium für eine
Konstantstromquelle.
Die Stromzunahme um nur 1% bei Kurzschluß ist aber evident konstant und damit das Kriterium überhaupt, warum kapazitive Netzteile tausendleugnerfeste Konstantstromquellen sind - mit einem rein resistiven Widerstand ists nicht zu stemmen, oder irre ich, dann bitte Nachweis?
Eben nicht. Jeder simple Vorwiderstand ist strom-spannungs-mässig in Phase, Kapazitive und induktive Blindwiderstände verbrauchen aber gar keine Leistung.
Ein simpler resistiver Vorwiderstand verhält sich bei Kurzschluß gar nicht wie ein kapazitiver, verbraucht unnötig Leistung und raucht ab wenn er nicht ausreichend gekühlt wird - hab mich mittlerweile informiert und das gerade ist der Trick,
und erklärt auch die millionenfache Existenz der Kondensatornetzteile OHNE Zusatzhalbleiter als Konstantstromquellen für LED-Leuchten.
frei nach Borgs: [Kapazitiver] Widerstand ist nicht zwecklos ;)
Die Stromzunahme um nur 1% bei Kurzschluß ist aber evident konstant und
ein absolutes Kriterium, wenn sich da die Spannung von 0-100% ändert -
das ist fast ideal, behaupte ich einmal so
Ein Konstantstromqulle hat eine möglichst hohe Leerlaufspannung und einen möglichst hohen Innenwiderstand. Da gehen wir konform. Und das Kondensatornetzteil ist genau deshalb annähernd eine "Konstantstromquelle", weil die Netzspannung sehr viel höher als die LED-Spannung ist.
und wer den Gegenbeweis führen will, ich bitte um Quellen, Belege,
wenigstens ein Link - bisher nur heiße Luft...
Ist denn ein simpler Vorwiderstand eine Konstantstromquelle? Nicht in dem Sinn, wie ein Elektroniker es versteht.
Denn der will eben bei einem Konstantstrom von 1A für eine Last (z.B. COB-LED) mit 10V eben NICHT eine Spannung mit etwa 1000V erzeugen und dann einen Widerstand mit 990 Ohm vor die LED schalten, um den konstanten Strom von 1A für die LED zu erhalten. Ihm sind die 1kW Verluste dafür zu schade.
Eben nicht. Jeder simple Vorwiderstand ist strom-spannungs-mässig in
Phase, Kapazitive und induktive Blindwiderstände verbrauchen aber gar
keine Leistung.
Ob der Innenwiderstand der KSQ Verluste erzeugt oder nicht, ändert nichts am Prinzip des simplen Vorwiderstands.
Die Stromzunahme um nur 1% bei Kurzschluß ist aber evident konstant
Die Stromzunahme um nur 1% wäre auch mit einem simplen ohmschen Vorwiderstand zu erreichen. und basiert auf der hohen Leerlaufspannung
und erklärt auch die millionenfache Existenz der Kondensatornetzteile
OHNE Zusatzhalbleiter als Konstantstromquellen für LED-Leuchten.
Ja, ist halt die billigste Art, die LEDs zu versorgen. Keiner der Hersteller wird behaupten, dass er mit dem (kapazitiven) Vorwiderstand eine Konstantstromquelle in seiner LED-Leuchte eingebaut habe. Das sind dann auch die, die am schnellsten Kaputtgehen, weil jede hochfrequente Transiente dank der hohen Frequenz locker über den Kondensatorwiderstand hinüber kommt.
Mein Tipp: wenn du so vehement behauptest, dass ein Kondensatornetzteil prinzipiell eine KSQ ist, dann versorge doch mal die obige 10V/1A COB-LED aus einer 24V Wechselspannung. Klar wird die Kapazität ein wenig größer, aber dann ist eben sofort Essig mit "nur 1% Stromerhöhung" bei Kurzschluss. Und auch 10% Spannungserhöhung machen sich in einer deutlichen Strömänderung des "Konstantstroms" bemerkbar.
Oder rechne mal aus, was denn wäre, wenn das 230V Kondensatornetzteil für eine Lampe mit 50 weißen 20mA-LEDs in Reihenschaltung (also etwa 180V Versorgung für die LEDs) ausgelegt ist. Fazit: auch da wird der "Konstantstrom" sich bei Kurzschluss heftig ändern. Und auch 10% Netzspannungserhöhung führen zu einer merklichen Stromänderung.
IMHO doch. Wenn bei Kurzschluß der Strom eines kapazitiven Widerstands
gerade im oben beschriebenen Link um gerade 1% zunimmt - warum hat das
nicht mit Stromkonstanz zu tun, bitte erklären - oder?
https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/cpowsup.htm
Die Stromzunahme bei Kurzschluss beträgt gerade 1.03 %.
Bitte, du hast Kondensatornetzteile nicht verstanden. Auch ein Widerstand würde an 230V für eine LED nur zu 1.03-fachem Kurzschlussstrom führen.
Der Kondensator wirkt (bei 50Hz) genau wie ein Widerstand.
Kondensatornetzteile sind eher Stromquellen als Spannungsquellen
Japp, solange diese Behauptung "eher als" im µC-Wiki steht -
das ist nämlich nicht meine Erfindung, wie einige Händler von Äpfel, Birnen, Beeren, Nüssen und Pflaumen vorhin mißverstanden
bestehe ich vehement genausolange darauf, mit Bezug aufs Wiki des mikrocontroller.net/articles -
Falls das eher da nicht stimmt und es einen Widerspruch zum AdW (Artikel der Woche9 gibt, muß das "eher als" zuerst im Wiki ganz weg.
Die Obsteinwände sind zwar lustig aber OT - wo gerade das Glühobst durch LEDs obsolet wurde und deren zig-millionenfach vorhandenen kapazitiven Vorwiderstände im Kondensatornetzteil durchs geometrische Addieren beinahe ideale KSQ sind, weil verlustlos im kurzschlußfall. Abweichende Einzelmeinungen dazu helfen da nicht weiter, soviel Tomaten auf den Augen gibts gar nicht.
Ein Widerstand ist ein reeller Widerstand, nix mit Impedanzen.
Und ob ein Widerstand an 230V vor einer LED, wenn die LED kurzgeschlossen wird, zu 3% mehr Strom oder auch nur 2% oder 5% führt, hat immer noch was mit dem Spannungsabfall an der LED bei dem Strom zu tun, keiner hat definiert ob es eine 1.6V LED, eine 3.2V LED oder eine 10V LED ist. Die 3% kamen übrigens von einem 5V Netzteil.
Es spielt aber auch gar keine Rolle, ob 3% oder was anderes, denn die Rechenformel ist gegeben und die kannst du mit deinen real verwendeten Bauteilen gerne selbst ausrechnen. Relevant ist, dass ein Vorschaltkondensator den Strom an gester Frequenz ebenso begrenzt wie ein Vorwiderstand, spannungsabhängig, Abweichungen im Promillebereich sind da völlig irrelevant, und keineswegs so begrenzt wie eine Konstantstromquelle.
Es wurde so oft erklärt, dass du deinen Irrtum sicher auch inzwischen verstanden hast, nur aus Bockigkeit und des Trollens wegens nicht einsehen willst. Mach das mit deiner Parkuhr aus.
Auch wenns Spaß macht, bitte nicht hirnlos irgendwo hinstecken,
Das hat nichts mit hirnlos zu tun, bei einer KONSTANTstromquelle würde der Strom bei all diesen Fällen gleich bleiben.
Das Wiki schreibt übrigens nur: "Kondensatornetzteile sind eher Stromquellen als Spannungsquellen, was bei der Schaltungsdimensionierung zu beachten bzw. auszunutzen ist." Da steht nix von KONSTANT.
Ja, wie ich schon sagte: rechne mal selber, statt nur mit theoretischen Floskeln um dich zu werfen. Ich habe das angeschaut und sofort gesehen, dass ich da nichts quadrieren muss, weil der dadurch entstehende Fehler im Sub-Promillebereich ist.
Aber hier mal die beiden Zeigerdiagramme.
Legende: ein Strich und die Pfeilspitze sind jeweils 5V, 300V ist die Spitzenspannug der Netzspannung, zwischen den beiden Pfeilen '><' ist der Nullpukt, die LED hat 5V, die gesamte Vektorlänge kannst du mit dem Lineal ausmessen und die resultierende Abweichung ermitteln:
1
2
Kondensator
3
komplex ----------------------------------------------------------->
4
v LED
5
6
Kondensator LED
7
real ----------------------------------------------------------->>
Kondensatornetzteile sind eher Stromquellen als Spannungsquellen
Japp, solange diese Behauptung "eher als" im µC-Wiki steht
Der Witz ist eben, dass jeder, absolut jeder Serienwiderstand, ob rot oder grün, rund oder quadratisch, lang oder kurz, aus jeder Spannungsquelle "eher" eine Stromquelle macht. Umso mehr je hochohmiger er ist.
Eine Stromquelle ist eine Spannungsquelle, deren Innenwiderstand deutlich größer als der Lastwiderstand ist. Somit erreicht man, daß bei Laständerungen der Strom sich nur wenig ändert. Ein vorgeschalteter Widerstand oder Kondensator kann diese Forderung erfüllen.
Eine ideale Stromquelle gibt es eh nicht.
Ein sehr konstanter Strom wird typisch nur für Meßaufgaben benötigt, z.B. als Stromquelle für einen Pt100.
Das Wiki schreibt übrigens nur: "Kondensatornetzteile sind eher
Stromquellen als Spannungsquellen
Falsch, im Wiki steht kein "übrigens nur", sondern genau "eher[...]als"
Inwieweit das "eher als" enzyklopädisch ist, sei dahingestellt, doch solange es da steht, ist davon auszugehen. Ists falsch, dann wirds von Kompetenten korrigiert und gut ist.
Das ist keine Glaubenssache und muß nicht mit Majuskeln verteidigt werden, das ist trivial. Eine Stromquelle ist per se bzw. definitio idealerweise konstant und Realquellen haben es möglichst zu sein in den Grenzen der Anwendung aka Ausfall einzelner LED und die restlichen tun ihren Dienst.
Viele LED in Serie benötigen einen gewissen Strom und der Kondensator liefert einen hinreichend konstanten Strom während der Lampenlebenszeit. Fällt eine oder auch mehrere LED aus, liefert er weiterhin denselben konstanten Strom abzüglich des unerheblichen Spannungsabfalls der defekten LED. Gerade das ist der Trick mit der kapazitiven Kurzschlußfestigkeit - es wird keine Leistung verbraten und es gibt lastmässig kaum einen Unterschied.
Wird hingegen ein resistiver Widerstand kurzgeschlossen, kann der Strom unter ungünstiger Bedingung bis zur Brandkatastrophe steigen. Die Kondensatoren der LED-Leuchten sind i.d.R. selbstheilend und ein Varistor und zwei Vorwiderstände sind ja auch noch zum Schutz da.
Eine Stromquelle stellt in der Schaltungstheorie und Netzwerkanalyse der Elektrotechnik einen aktiven Zweipol dar, der an seinen Anschlusspunkten einen elektrischen Strom liefert. Als wesentliche Eigenschaft hängt die Stromstärke nur gering oder (bei dem Modell als ideales elektrisches Bauelement im Rahmen der Schaltungsanalyse) gar nicht von der elektrischen Spannung an seinen Anschlusspunkten ab.
Zweiter Link:
Die Konstantstromquelle ist eine elektrische Schaltung, um eine ideale Stromquelle nachzubilden. Die Quelle prägt einen konstanten Strom ein, der idealerweise unabhängig von der Ausgangsspannung und der Ausführung des angeschlossenen Stromkreises ist.
Ergo, ein Kondensatornetzteil ist "eher" eine Stromquelle als eine Spannungsquelle, weil signifikanter Innenwiderstand, aber ganz weit weg von der Konstantstromquelle aka Nachbildung einer idealen Stromquelle. Gerade bei der Unabhängigkeit von Ausgangsspannung versagt das Kondensatornetzteil kläglich.
Keiner der
Hersteller wird behaupten, dass er mit dem (kapazitiven) Vorwiderstand
eine Konstantstromquelle in seiner LED-Leuchte eingebaut habe.
Kennst Du die Statements aller Hersteller?
Weil cih extra darauf geschaut habe, kenne ich die Statments der Hersteller, von denen ich LED-Lampen verwende. Und die behaupten tatsächlich, eine KSQ eingebaut zu haben. Und das haben die dann auch. Mit Spule und Transistor und was ein Elektroniker eben so erwarten würde.
Wird hingegen ein resistiver Widerstand kurzgeschlossen, kann der Strom
unter ungünstiger Bedingung bis zur Brandkatastrophe steigen. Die
Kondensatoren der LED-Leuchten sind i.d.R. selbstheilend und ein
Varistor und zwei Vorwiderstände sind ja auch noch zum Schutz da.
Dir ist aber schon klar, dass du da einfach nur Nebelkerzen wirfst? Denn ob das Haus abbrennt oder nicht, hat einfach nur mit der korrekten Bauteildimensionierung zu tun.
kenne ich die Statments der
Hersteller, von denen ich LED-Lampen verwende.
OK, Korrektur angenommen:
Keiner der Hersteller[von den ~fünf-sechs von Dir gemeinten]
wird behaupten, dass er mit dem (kapazitiven) Vorwiderstand...
Damit kann ich gut leben - sgibt wohl günstige Chips inzwischen.
Dennoch wars eine millionenfach bewährte Lösung, dies wirklich nicht verdient, nicht als besonders einfache Schaltung ohne Halbleiter hier erwähnt zu werden, zumal es weder reale noch ideale Stromquellen gibt.
"The capacitor ... acts as a current source."
"approximates a current source"
BTW zum Nebenschauplatz Transienten, dort hilft das Teil was im Foto oben beim Kondensator sinnigerweise unter der Bezeichnung Rv leider fehlt:
Ergo, ein Kondensatornetzteil ist "eher" eine Stromquelle als eine
Spannungsquelle, weil signifikanter Innenwiderstand, aber ganz weit weg
von der Konstantstromquelle aka Nachbildung einer idealen Stromquelle.
Gerade bei der Unabhängigkeit von Ausgangsspannung versagt das
Kondensatornetzteil kläglich.
Das schöne ist ja, dass man Stromquelle und Spannungsquelle ineinander umrechnen kann ;-)
Genau wie beim Fahrrad-Nabendynamo. Die Dinger haben auch eine so weiche Kennlinie, dass man sie nach Belieben als hochohmige Spannungsquelle oder niederohmige Stromquelle ansehen kann.
Last ihn doch einfach dumm sterben. Sich hier so zu bemühen, ist es doch nicht Wert. Oder erwartet ernsthaftes ein Dankeschön, nachdem die Bekehrung zu Wahrheit gelungen ist?
Genau wie beim Fahrrad-Nabendynamo.
Die Dinger haben auch eine so weiche
Kennlinie, dass man sie nach Belieben als hochohmige Spannungsquelle
oder niederohmige Stromquelle ansehen kann.
Das geht mit JEDER Quelle;
falls sie nur lineare Bauteile hat, sogar zu 100% genau.
(Grundlagen).
Der Anwender kann sich aussuchen, mit welcher Ersatzschaltung
(Ersatz-Spannungs-/Stromquelle) er rechnet.
3w-led-e27.jpg
(200 KB)
