LEDs an Netzspannung

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Moderator: T.Hoffmann

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der_root
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Fr, 24.09.10, 22:02

Hi,

ich plane einige LEDs an Netzspannung zu betreiben. (Ja, ich weiß, dass das gefährlich ist :wink: )
Es geht bei meinen ersten Versuchen erst mal nur um etwa 10 Stück. Die brauchen nen Strom von 50mA. Nach meinen bisherigen Recherchen eignet sich ein Kondensatornetzteil.
Ich habe hier eine Schaltung gefunden.
Da ich 50mA Strom brauche, müsste der Gesamtwiderstand der Schaltung bei 4,6KOhm liegen. (ist es richtig, hier mit 230V zu rechnen?)
R1 dient in der Schaltung vermutlich als Einschaltstrombegrenzung. Reicht bei dem Widerstand eine Leistung von 1W auch noch bei 50mA? Es fallen schließlich 50V an ihm ab, da komme ich auf eine Verlustleistung von 2,5W (mit der Gleichstromformel P=U*I). Oder kann man ihn kleiner (Widerstandswert, nicht Leistung) dimensionieren? Wie wirkt sich das auf den Strom durch die LEDs beim Einschalten aus? So fließen doch bis zu 750mA beim einschalten (ohne C2)
? Die Kapazität von C1 müsste etwa 0,88µF betragen. Reicht eine Spannungsfestigkeit von 275V~? Welche Spannungsfestigkeit braucht der Gleichrichter?
Die Schaltung hat angeblich keinen Flackereffekt. Durch die Wechselspannung gibt es aber mit Sicherheit ein 100Hz-Flimmern. Kann ich dieses durch den C2 in meiner Schaltung verhindern? Hab hier noch einen mit 220µF/400V rumliegen, damit komme ich nach meinen Berechnungen auf eine Restwelligkeit von 2,2V (bezogen auf 230V, sollte reichen :wink: ). Was für Auswirkungen hat so ein Glättungskondensator auf den Stromfluss durch die LEDs?
Wozu ist R3 in der vorgefertigten Schaltung? C1 begrenzt doch den Strom?
Was für Störungen treten in der Netzspannung auf, die noch herausfiltern müsste, um die LEDs zu schützen?
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schlosshund
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Di, 05.10.10, 14:27

Hallo,

ich frag hier einfach mal "unbeholfen" nach, ob du evtl. auch den Einsatz von echten 230V-Leds in erwägung ziehst? Dann kann man sich ein wenig die Schaltung sparen... Ich denke da an Seoul Acriche Leds z.B., da kann man direkt mit der Netzspannung arbeiten.
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Di, 05.10.10, 19:22

@Sailor: da muss ich leider widersprechen, denn nicht zu diskutieren schützt auch niemanden, bringt u.U. sogar noch mehr Gefahr, denn die angestellten überlegungen zeugen doch von recht gutem technischen Verständnis und dann WIRD man das eben einfach ausprobieren. Ich habe selbst mit 11 oder 12 Jahren meine erste LED an 230V betrieben, mit 10k Vorwiderstand und ohne Gleichrichter. Der Widerstand und die LED haben ca. eine halbe Sekunde gelebt, ich bin seitdem fast 25 älter geworden... damals wusste ich nicht über Verlustleistungen und Sperrspannungen (meist max. 5V bei LEDs)

Also deshalb hier meine Antwort:

-der Kondensator C1 MUSS einer für den Betrieb am Stromnetz geeignet sein, das ist nur der Fall, wenn irgendwo ein X2 mit aufgedruckt ist. nur dann überlebt er dauerhaft die 2..6 kV-Spikes aus dem Netz, andere Kondensatoren schlagen irgendwann durch und die Schaltung, vorzugsweise R1 geht in Flammen auf. Dass außerdem 250V~ draufstehen muss (oder höher) ist eh' klar!

-R1 sollte auf keinen Fall so dimensioniert sein, dass im Mittel nicht satte 50V dran abfallen, 10 bis 20V Ueff sind da eher angemessen.

-Ja, ohne C2 würde es flimmern und ja ohne C2 bekämen die LEDs sehr schnell viel zu hohe Einschaltströme zu sehen. Viele LED-Leuchtmittel sterben aus genau diesem Grund bei häufigem Schalten extrem früh oder weil R1 aus Effizienzgründen so niederohmig ist, dass der Gleichrichter und/oder C2 den Einschalt-Spitzenstrom nicht oft genug verkraften.

-C2 und der Gleichrichter müssen nur für die an den LEDs abfallende Spannung dimensioniert sein

-falls die LEDs ausfallen (Bond-Draht abgerissen) ist eine Zenerdiode mit 4 bis 8 Volt über der Spannung der LED-Reihenschaltung als Schutz sinnvoll, denn die verhindert bei fehlenden LEDs das Hochlaufen der Spannung auf schlimmstenfalls 325V (230V*SQRT(2)=Umax=325V), zur Sicherehit würde ich sogar 2 solche Dioden nehmen

-R3 sehe ich nicht, geher davon aus, dass Du R2 meinst: der soll nur den Kondensator entladen, damit man am ggf. vorhandenen Stecker keinen gewischt bekommen kann, nachdem man ihn rausgezogen hat

-idealerweise sollten alle Widerstände "fusible" sein, d.h. also auch als Sicherung fungieren können, andere Widerstände können bei Fehlern zu brennen anfangen, hier besonders Kohleschichtwiderstände (deren zulässige Spannung dürfte ohnehin meist zu gering sein) --- leider sind solche speziellen Sicherungs-Widerstände nahezu gar nicht zu bekommen, schon gar nicht einzeln.

-die Spannungsfestigkeit der Widerstände muss bei mindestens 250V liegen, Metallschichtwiderstände erfüllen das meist ab ausreichend großer Bauform, ggf. bereits die Typen mit 0,25 Watt, siehe "Phasenprüfer"

---

IMHO ist dieser Beitrag --- insbesondere aufgrund des Hinweises auf die UNUMGÄNGLICHE Netzspannungstauglichkeit von C1, die NUR mit X2-Aufdruck gewährleistet ist --- der Sicherheit eher zu- als abträglich und verhindert möglicherweise einen Wohnungsbrand!!!

(Statt X2 geht auch Y2, diese Kondensatoren sind noch sicherer, aber auch noch teurer und in der notwendigen Kapazität unüblich) Als C1 eignet sich z.B. ein 0,47µF X2-Kondensator aus einem defekten PC-Netzteil, dort meist "lose" direkt an der Kaltgerätebuchse zu finden.

---

Weil ich selbst gegenüber X2-Kondensatoren ein gewisses Misstrauen habe, besteht die einzige, seit ca. 10 Jahren problemlos laufende 230V-LED-Schaltung, die ich mal gebaut habe aus einem 100k-Vorwiderstand (4 Stück 470k mit 250 mW parallel), danach ein Brückengleichrichter mit 1N4148 und dann einer blauen LED. Die 1N4148 bekommen in Sperrichtung <5V zu sehen. Die LED ist eine der ersten blauen, die's auf dem Markt gab und vom großen C. ist nur eine 5mm-LED, die einen Treppenhaus-Lichtschalter beleuchtet, hat aber mehr gekostet, als eine Cree XR-E Q2 z.B. heute kostet... ist kleiner, billiger und sicherer, wenn die LED nur für Signalzwecke dienen soll. Aber mit den ca. 2 mA auch dunkler und die Verlustleistung ist pervers, bei ca. 99%, dennoch sinds insgesamt nur 0,5W --- andererseits aber grottig, wenn ich dran denke, die hell eine LED mit 0,5W (dann aber 100% davon in die LED) werden kann...
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Di, 05.10.10, 19:28

Nur als Ergänzung: wenn es nicht gerade superwinzig werden muss, weil es eine Glimmlampe in einem Schalter o.Ä. ersetzen muss, dann rate auch ich zu Schutzkleinspannung, Handy-Ladegeräte mit 5V/800 mA sind bei eBay z.T. ab 1,95€ zu haben. Auch ähnlich aufgebaute Fertig-LED-Leuchtmittel sind lt. dem ein oder anderen User schonmal in Rauch aufgegangen.

Es *IST* gefährlich und auch ich rate ausdrücklich davon ab, das so aufzubauen, insbesondere, wenn man nicht genauestens weiß, was man da tut, wenn Du Dich irgendwie selbst davon abhalten kannst. Kannst Du das nicht, hast Du jetzt aber zumindest einige sehr wichtige Infos, insbesondere zum X2-Kondensator! Nimmst Du einen anderen, dann WIRD es brennen, evtl. nach ein paar Stunden oder Tagen oder auch erst nach Wochen, aber es WIRD brennen!
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Fr, 08.10.10, 17:10

CRI 93+ / Ra 93+ hat geschrieben: -R3 sehe ich nicht, geher davon aus, dass Du R2 meinst: der soll nur den Kondensator entladen, damit man am ggf. vorhandenen Stecker keinen gewischt bekommen kann, nachdem man ihn rausgezogen hat
R2 sollte 1 MΩ sein.

Lutz
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Fr, 15.10.10, 09:33

Falls es dir weiterhilft habe ich hier ebenfalls eine Schaltung (ABER ACHTUNG auch hier gelten 230 V)--> bitte den Post nicht falsch verstehen wenn ihr es als unpassend empfindet kann er gern gelöscht werden! Zum Verständnis: Der Kondensator besitz im Wechselstromkreis (230V, 50Hz) einen Blindwiderstand von ca. 14k, dieser läst einen Strom von ca. 15mA durch die LED fließen. Der Widerstand R1 begrenzt den Ladestrom des Kondensators. Die Diode D1 liegt antiparallel zur LED und fängt die negative Halbwelle auf.
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Bitte hier vorsichtig sein ! Mit 230 V ist nicht zu spaßen!!
Bitte hier vorsichtig sein ! Mit 230 V ist nicht zu spaßen!!
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