Lichtbastler
18.12.2015, 09:33 |
Berechnung Stromverbrauch Kondensatornetzteil (Schaltungstechnik) |
Hallo
Ich habe mir ein Dauerlicht als Orientierungslicht in einem fensterlosen Raum gebastelt.
Als Schaltungsvorlage habe ich den Artikel hier im Elko verwendet.
Wie kann ich den Stromverbrauch berechnen?
Bei der LED ist es mir noch klar (4,7V x 1,5mA) aber wie rechne ich den 230V Teil bzw. die Gesammtaufnahme?
Mein Multimeter mit dem kleinsten Messbereich AC 200mA wird da nicht exakt genug sein.
P.S. Sollte jemand grobe Aufbaufehler entdecken, bitte melden. Die Helligkeit soll von der LED kommen und nicht vom Zimmerbrand.

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Sel

Radebeul, 18.12.2015, 10:06
@ Lichtbastler
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Berechnung Stromverbrauch Kondensatornetzteil |
Du wirst einen Strom von 2mA (LED-Strom) plus den Strom durch die Z-Diode im 230V-Kreis messen. Also alles zusammen liegt die Leistung unter 1 Watt.
Der Aufbau... Bin kein Fachmann, ich würde es (Bastelbereich) nicht viel anders machen. Die LED allein ist aber definitiv kein Berührungsschutz gegen die Netzspannung. Daher wäre es sinnvoll vor die LED noch ein Plastikfensterchen zu kleben. Und klar ist auch das die Schaltung so wie aufgebaut nix für Feuchtraum ist.
Den Kondensator (220nF) würde ich mit einem Widerstand von 220kOhm direkt überbrücken, damit der Kondensator sich nach Trennung vom Netz schnell entladen kann. Denke an die Spannungsfestigkeit dieses Widerstandes.
LG Sel |
schaerer

Kanton Zürich (Schweiz), 18.12.2015, 10:21
@ Sel
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Berechnung Stromverbrauch Kondensatornetzteil |
» Den Kondensator (220nF) würde ich mit einem Widerstand von 220kOhm direkt
» überbrücken, damit der Kondensator sich nach Trennung vom Netz schnell
» entladen kann. Denke an die Spannungsfestigkeit dieses Widerstandes.
Dieser Widerstand ist im Originalschaltbild auch vorhanden:

Ich bin der Autor dieses Elektronik-Minikurses:
Kondensatornetzteil
Kondensator statt Trafo: Kostengünstiges Netzteil
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/cpowsup.htm
Ich bin z.Z. daran, ihm eine Antwort zu schreiben. Das wird noch etwas dauern... -- Gruss
Thomas
Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9 |
xy

18.12.2015, 10:51
@ Sel
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Berechnung Stromverbrauch Kondensatornetzteil |
» Also alles zusammen liegt die Leistung unter 1 Watt.
Unter 10mW. |
schaerer

Kanton Zürich (Schweiz), 18.12.2015, 11:17 (editiert von schaerer am 18.12.2015 um 20:06)
@ Lichtbastler
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Berechnung Stromverbrauch Kondensatornetzteil |
» Hallo
»
» Ich habe mir ein Dauerlicht als Orientierungslicht in einem fensterlosen
» Raum gebastelt.
» Als Schaltungsvorlage habe ich den Artikel hier im Elko verwendet.
Das ist aus diesem Elektronik-Minikurs:
Kondensatornetzteil
Kondensator statt Trafo: Kostengünstiges Netzteil
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/cpowsup.htm
Du hast ein Bild davon überdimensional und unhandlich hier wiedergegeben. Ich wiederhole dieses Bild hier als Original:

Dein Bild:

»
» Wie kann ich den Stromverbrauch berechnen?
» Bei der LED ist es mir noch klar (4,7V x 1,5mA) aber wie rechne ich den
» 230V Teil bzw. die Gesammtaufnahme?
Hast Du diesen Elektronik-Minikurs aufmerksam durchgelesen?
Ich frage dies, weil Deine Frage genau beantwortet wird. Wenn nicht, empfehle ich Dir dies nach zu holen.
Eine kurze Antwort gebe ich Dir gleich hier. Der AC-Strom im 230VAC-Netz wird dominant durch X_Cr bestimmt, also durch den kapazitiven Widerstand dieses Kondensators bei der Netzfrequenz von 50 Hz.
Ich hoffe, Du verstehst bereits, dass der Grossteil dieser Schaltung aus Blindleistung besteht, nämlich der Strom der durch X_Cr fliesst und dem über Cr den grössten Spannungsanteil liegt.
» P.S. Sollte jemand grobe Aufbaufehler entdecken, bitte melden. Die
» Helligkeit soll von der LED kommen und nicht vom Zimmerbrand.
Cg auf etwa 20 µF erhöhen.
Das passiert nicht, wenn Du wie vorgeschrieben ein X2-Type Kondensator verwendest mit der angegebenen Nennspannung. Sollte auch so einer mal kaputt gehen und kurzschliessen, brennt die Sicherung durch. Du kannst sie auch kleiner mit 50 mA oder 20 mA wählen. Es ist da die Frage was man bekommt.
Das mit dem Kurzschliessen ist aber keineswegs die Regel, weil diese Kondensatoren sind selbstheilend. Im Kurzschlussfall brennt es ein Loch in die Alufolie und der Kondensator arbeitet weiter. Natürlich mit etwas reduzierter Kapazität.
Da das Netzteil nur grad fuer diese LED 2mA liefern muss, kannst Du Cr von 330nF auf 47nF reduzieren. So reduziert sich der AC-Strom (und DC-Strom) um das selbe Verhältnis. Bild 1 zeigt, dass der AC Strom nur wenig höher ist als der DC-Strom, 24 mA statt 20 mA.
Studiere dazu Bild 5 mit dem Text dazu. Da ist das erklärt. Solltest Du im Text etwas nicht verstehen, schreibe mir direkt eine EMail mit dem Textteil, den Du nicht verstehst und ich helfe Dir weiter, sobald ich dazu komme. Den Hinweis zur Mailbox findest Du hier
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/help_me.htm
Wenn Du Dir Mühe nimmst alles zu lesen, verstehst Du den Gesamtzusammenhang. Grundlagenkenntnisse sind allerdings nötig. Die findest in den ELKO-Grundlagen. Gleich hier ein Beispiel:
Zum Thema Blindleistung, lies das hier (das Bier-Beispiel ist für den Anfang bestens geeignet):
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0201114.htm

In Zusammenhang mit der vorliegenden Schaltung hat es im Glas nur ganz wenig Bier und gaaaaanz viel Schaum. Prost!
Ich hoffe, ich konnte Dir im Sinne von Hilfe zur Selbsthilfe weiterhelfen.
Viel Glück!  -- Gruss
Thomas
Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
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@@GAST@@
18.12.2015, 17:39
@ schaerer
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Berechnung Stromverbrauch Kondensatornetzteil |
Ich finde die Z-Diode überflüssig, da ich diese gleich durch eine LED ersetzen würde. |
schaerer

Kanton Zürich (Schweiz), 18.12.2015, 19:45
@ @@GAST@@
|
Berechnung Stromverbrauch Kondensatornetzteil |
» Ich finde die Z-Diode überflüssig, da ich diese gleich durch eine LED
» ersetzen würde.
Danke für die Ergänzung. Das ist richtig. Das C-Netzteil im Minikurs ist für vielseitige Applikationen gedacht und dazu kommt bei Relais, dass es die Z-Diode braucht, wenn das Relais ausgeschaltet ist. Ohne die würde die DC Spannung an Cg rasant hochschnellen und Cg verabschiedet sich mit Knall und Rauch. 

Kleine Ergänzung: Man kann am Knotenpunkt von Si und Cr zum gegenüberliegenden 230VAC-Anschluss ein passender Zinkoxyd-Varistor als Überspannungsschutz einbauen, wobei kurzzeitige Überspannungsimpulse von Cg "verschluckt" werden. -- Gruss
Thomas
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@@GAST@@
18.12.2015, 20:04
@ schaerer
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Berechnung Stromverbrauch Kondensatornetzteil |
Exakt. 
Der Wirkungsgrad ohne Z-Diode ist dann auch viel höher.
Eigentlich gar nicht so schlecht dann. |
olit

Berlin, 18.12.2015, 20:13
@ @@GAST@@
|
Berechnung Stromverbrauch Kondensatornetzteil |
» Exakt. 
»
» Der Wirkungsgrad ohne Z-Diode ist dann auch viel höher.
» Eigentlich gar nicht so schlecht dann.
Dann sollte er aber auch Cr dem geringen Strombedarf anpassen.
Mit 33nF würde er auf 2,3mA kommen.
Rs würde ich auf 330 Ohm vergrößern und einen der beiden 1,5kOhm Widerstände rausschmeißen. |
@@GAST@@
18.12.2015, 20:15
@ schaerer
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Noch besser... |
» » Ich finde die Z-Diode überflüssig, da ich diese gleich durch eine LED
» » ersetzen würde.
»
» Danke für die Ergänzung. Das ist richtig. Das C-Netzteil im Minikurs ist
» für vielseitige Applikationen gedacht und dazu kommt bei Relais, dass es
» die Z-Diode braucht, wenn das Relais ausgeschaltet ist. Ohne die würde die
» DC Spannung an Cg rasant hochschnellen und Cg verabschiedet sich mit Knall
» und Rauch. 
»
» 
»
» Kleine Ergänzung: Man kann am Knotenpunkt von Si und Cr zum
» gegenüberliegenden 230VAC-Anschluss ein passender Zinkoxyd-Varistor als
» Überspannungsschutz einbauen, wobei kurzzeitige Überspannungsimpulse von Cg
» "verschluckt" werden.
Den Gleichrichter und den Elko kann man sich wegsparen, wenn man 2 LEDs antiparallel schaltet. Es flackert dann auch nicht so sehr, weil ja immer eine LED leuchtet. |
olit

Berlin, 18.12.2015, 20:23
@ @@GAST@@
|
Noch besser... |
»
»
» Den Gleichrichter und den Elko kann man sich wegsparen, wenn man 2 LEDs
» antiparallel schaltet. Es flackert dann auch nicht so sehr, weil ja immer
» eine LED leuchtet.
Dann schlucken die LEDs aber die ganze Einschaltstromspitze! |
schaerer

Kanton Zürich (Schweiz), 18.12.2015, 20:48
@ olit
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Berechnung Stromverbrauch Kondensatornetzteil |
» » Exakt. 
» »
» » Der Wirkungsgrad ohne Z-Diode ist dann auch viel höher.
» » Eigentlich gar nicht so schlecht dann.
»
» Dann sollte er aber auch Cr dem geringen Strombedarf anpassen.
» Mit 33nF würde er auf 2,3mA kommen.
Das mit der Reduktion von Cr habe ich bereits geschrieben. Allerdings mit 47 nF, einer kleinen Zugabe...
» Rs würde ich auf 330 Ohm vergrößern
Genau.
» und einen der beiden 1,5kOhmWiderstände rausschmeißen.
Aber einen empfiehlt sich, weil so ein Puffer schützt allenfalls die LED, falls ein Überspannungsimpuls reinkommt und kurzzeitig den Cr-Strom erhöht. Da könnte u.U. die LED überlastet werden. Bei 2 mA LED-Strom beträgt die Verlustleistung über 1k5-Ohm gerademal 3 mW. Ich denke, man sollte so nett sein und dieser LED einen 1k5-Widerstand gönnen. Es darf auch locker etwas mehr sein....  -- Gruss
Thomas
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@@GAST@@
18.12.2015, 20:49
@ olit
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Noch besser... |
» »
» »
» » Den Gleichrichter und den Elko kann man sich wegsparen, wenn man 2 LEDs
» » antiparallel schaltet. Es flackert dann auch nicht so sehr, weil ja
» immer
» » eine LED leuchtet.
»
» Dann schlucken die LEDs aber die ganze Einschaltstromspitze!
Der 330 Ohm kann entsprechend angepasst werden. |
@@GAST@@
18.12.2015, 20:54
@ schaerer
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Das Optimum |
Da man das Nachtlicht ja nur braucht, wenn die Augen geöffnet sind könnte man an ein funktionierendes Augenlied einen kleinen Magneten kleben, der dann einen Reedkontakt betätigt und die Schaltung anwirft.
Der gesamte Wirkungsrad wäre enorm. Ach ja, einen Austastung bei Helligkeit wäre auch noch nötig.  |
schaerer

Kanton Zürich (Schweiz), 18.12.2015, 20:57
@ @@GAST@@
|
Noch besser... |
» » » Ich finde die Z-Diode überflüssig, da ich diese gleich durch eine LED
» » » ersetzen würde.
» »
» » Danke für die Ergänzung. Das ist richtig. Das C-Netzteil im Minikurs ist
» » für vielseitige Applikationen gedacht und dazu kommt bei Relais, dass es
» » die Z-Diode braucht, wenn das Relais ausgeschaltet ist. Ohne die würde
» die
» » DC Spannung an Cg rasant hochschnellen und Cg verabschiedet sich mit
» Knall
» » und Rauch. 
» »
» » 
» »
» » Kleine Ergänzung: Man kann am Knotenpunkt von Si und Cr zum
» » gegenüberliegenden 230VAC-Anschluss ein passender Zinkoxyd-Varistor als
» » Überspannungsschutz einbauen, wobei kurzzeitige Überspannungsimpulse von
» Cg
» » "verschluckt" werden.
»
»
» Den Gleichrichter und den Elko kann man sich wegsparen, wenn man 2 LEDs
» antiparallel schaltet. Es flackert dann auch nicht so sehr, weil ja immer
» eine LED leuchtet.
Man kann sogar noch den Brückengleichrichter wegsparen, wenn man jeweil in Serie zur LED eine 1N914-Diode in der richtigen Richtung schaltet.  -- Gruss
Thomas
Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
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18.12.2015, 21:02
@ schaerer
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Noch besser... |
» » » » Ich finde die Z-Diode überflüssig, da ich diese gleich durch eine
» LED
» » » » ersetzen würde.
» » »
» » » Danke für die Ergänzung. Das ist richtig. Das C-Netzteil im Minikurs
» ist
» » » für vielseitige Applikationen gedacht und dazu kommt bei Relais, dass
» es
» » » die Z-Diode braucht, wenn das Relais ausgeschaltet ist. Ohne die würde
» » die
» » » DC Spannung an Cg rasant hochschnellen und Cg verabschiedet sich mit
» » Knall
» » » und Rauch. 
» » »
» » » 
» » »
» » » Kleine Ergänzung: Man kann am Knotenpunkt von Si und Cr zum
» » » gegenüberliegenden 230VAC-Anschluss ein passender Zinkoxyd-Varistor
» als
» » » Überspannungsschutz einbauen, wobei kurzzeitige Überspannungsimpulse
» von
» » Cg
» » » "verschluckt" werden.
» »
» »
» » Den Gleichrichter und den Elko kann man sich wegsparen, wenn man 2 LEDs
» » antiparallel schaltet. Es flackert dann auch nicht so sehr, weil ja
» immer
» » eine LED leuchtet.
»
» Man kann sogar noch den Brückengleichrichter wegsparen, wenn man jeweil in
» Serie zur LED eine 1N914-Diode in der richtigen Richtung schaltet. 
Selbst die Dioden kann man sich noch wegsparen, wenn die LEDs antiparallel geschaltet werden.  |