Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LED an Wechselspannung


von Lokus P. (derschatten)


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Ich möchte gerne eine LED zwecks Kontrolle an 9V Wechselspannung 
betreiben.
Dazu habe ich folgendes Beispiel gefunden: 
http://modellbahn.mahrer.net/technisches/led_an_wechselstrom/

Jetzt wäre meine Frage dazu, wie der Kondensator dimensioniert sein muß. 
Sollte das ein ELKO sein oder reicht auch ein KERKO?

von Wolf N. (piefke)


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Ohne jetzt zu rechnen, würde ich 22-100µF nehmen, was gerade die 
Bastelkiste hergibt. Ich gehe davon aus, dass Deine LED konstant 
leuchten soll. Sollte sie aber irgendwelche schnellen Pulse anzeigen, 
dann könnte ein zu grosses C diese verwaschen.

Natürlich Elko und auf die Polarität achten. Bei dem Beispiel + des 
Elkos an die Kathode der Diode (Strich an der Diode).

von heißt es nicht (Gast)


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1000µF pro A

von Udo S. (urschmitt)


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Vereinfacht:

I = C * dU/dt

mit dt = 0,02s und dU = 2V und I = 0,02A ergibt sich
C = 0,02 * 0,02 / 2 = 0,0002F = 200µF

Da die 9V bestimmt keine 9V sind und durch die Einweggleichrichtung die 
Spitzenspannung auf das 1,4fache steigt nimmst du mindestens einen 25V 
Typ.

von Udo S. (urschmitt)


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heißt es nicht schrieb:
> 1000µF pro A

Als grober Überschlagswert bei 2 Wegegleichrichtung. Bei 1 
Weggleichrichtung solltest du eher das 3fache nehmen.
Wer multiplizieren und dividieren kann hats eben einfacher :-)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Manfred W. schrieb:
> Dazu habe ich folgendes Beispiel gefunden:
Allerdings ist diese Aussage dort zumindest fraglich:
1
Je nach Sperrwiderstand-Verhältniss zwischen Diode und LED kann die 
2
zulässige Sperrspannung der LED überschritten werden, was zur Zerstörung 
3
oder einer übermässig schnellen Alterung der LED führen kann.
Eine LED geht nicht kaputt, wenn sie in Sperrichtung durchbricht. Sie 
geht nur kaputt, wenn dadurch die Verlustleistung auf dem Die 
überschritten wird. Wenn die LED in dieser Einfachstbeschaltung 
durchbricht, dann wirkt umgehend die sperrende Siliziumdiode und 
begrenzt den Strom auf wenige uA...

von Lokus P. (derschatten)


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200µF? So fett? Hätte eher mit 47µF gerechnet.
25V, passt.

von Andrew T. (marsufant)


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Manfred W. schrieb:
> Hätte eher mit 47µF gerechnet

richtig gedacht. Die 47 uF sind für diese Anwendung komplett 
ausreichend.

von Udo S. (urschmitt)


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Andrew Taylor schrieb:
> Manfred W. schrieb:
>> Hätte eher mit 47µF gerechnet
>
> richtig gedacht. Die 47 uF sind für diese Anwendung komplett
> ausreichend.

Klar, geht das dann hast du aber real (da der Strom nicht konstant ist) 
einen Spannungsrippel von 5 - 6V und dadurch ein Absinken des Stroms bis 
auf etwa 50% des Nennstroms.
Viel sehen wird man das voraussichtlich nicht.
Du kannst auch Low Current LEDs nehmen, dann bist du bei 2mA und 5 - 
20µF.

von dave_chappelle (Gast)


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Udo Schmitt schrieb:
> l sehen wird man das voraussichtlich nicht.

Wenn du 200mA halbierst hast du bestimmt noch genug Strom für 'ne LED.

von Harald W. (wilhelms)


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heißt es nicht schrieb:
> 1000µF pro A

Wenn dann die Ausgangsspannung zwischen 4 und 14V schwankt,
kann man das wohl kaum noch als Siebung bezeichnen.
Gruss
Harald

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Udo Schmitt schrieb:
> Viel sehen wird man das voraussichtlich nicht.
Die Frage ist doch, ob das Flackern für eine Kontrollleuchte überhaupt 
relevant ist (auch Glimmlampen haben vor sich hin geflackert). Auf jeden 
Fall flackern mich jetzt schon diverse mit Lichtnetzen behängte Bäume 
und Büsche an. Da scheint es (ausser mich) auch keinen zu stören... :-/

von Udo S. (urschmitt)


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Lothar Miller schrieb:
> Die Frage ist doch, ob das Flackern für eine Kontrollleuchte überhaupt
> relevant ist (auch Glimmlampen haben vor sich hin geflackert). Auf jeden
> Fall flackern mich jetzt schon diverse mit Lichtnetzen behängte Bäume
> und Büsche an. Da scheint es (ausser mich) auch keinen zu stören... :-/

So Beleuchtungen habe ich bis jetzt noch nicht von nahem gesehen. Bin 
auch nicht scharf drauf :-).
Ich hatte dem TO das halt als Beispiel mal durchgerechnet, vieleicht 
kann er ja etwas mehr Info mitnehmen als die zweifelhafte Formel 1000µ 
pro A. Wie gedankenlos die angegeben wird (Einweggleichrichtung) hat man 
ja gesehen.

von Lokus P. (derschatten)


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Also die LED wird bei mir mit 20mA betrieben.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Manfred W. schrieb:
> Also die LED wird bei mir mit 20mA betrieben.
Wäre mir bei aktuellen LEDs zu hell.

von Andrew T. (marsufant)


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Lothar Miller schrieb:
> Die Frage ist doch, ob das Flackern für eine Kontrollleuchte überhaupt
>
> relevant ist

Relevant ist es, defintiv.

Sofern man sich nicht relativ zum Gerät (in dem die LED eingebaut ist) 
bewegt, merkt man nix davon.

Sobald doch, zum Beispiel mal man mal kurz den Kopf dreht (oder das 
Gerät bewegt): Dann fällt es extrem auf, wenn kein Kondensator oder ein 
sehr kleiner eingebaut ist.


Und da der TE sowas in einer Modellbahnlok verwenden will, ist nun mal 
Bewegung per se gegeben.

D.h. zu klein darf der für diese Anwendung C nicht gewählt werden.

von Udo S. (urschmitt)


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Andrew Taylor schrieb:
> Und da der TE sowas in einer Modellbahnlok verwenden will, ist nun mal
> Bewegung per se gegeben.

Das die LED in einer Lok verbaut werden soll war nicht die Rede. Zumal 
in der Lok keine 9V Wechselspannung konstant da sind. (Außer er hätte 
für Beleuchtungszwecke da noch ein NF Signal über der Fahrspannung, dann 
sind wegen höherer Frequenz die Annahmen eh obsolet.
Das sieht mir mehr nach Spannungskontrolle im Pult aus:

Manfred W. schrieb:
> Ich möchte gerne eine LED zwecks Kontrolle an 9V Wechselspannung
> betreiben.

von Andrew T. (marsufant)


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Udo Schmitt schrieb:
> Das sieht mir mehr nach Spannungskontrolle im Pult aus:

Selbst da ist es das gleiche Problem, Beispiel siehe oben von mir 
genannt.

von Lokus P. (derschatten)


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Nein, mit einer Modellbahn hat mein Projekt nix zu tun.
Mit den 9V wird ein C64 betrieben. Und die LED soll nur signalisieren 
das eine Spannung anliegt.

Also wenn ich mit einem größeren Kondensator auf der sicheren Seite bin 
nehm ich den auch. Daran sollte es nicht scheitern.
Ich kämpfe jedoch gerade mit jedem Millimeter in dem Gehäuse. Zu große 
Elkos würden da wieder mehr Platz benötigen.

von Udo S. (urschmitt)


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Manfred W. schrieb:
> Mit den 9V wird ein C64 betrieben.

Und der C64 braucht 9V Wechselspannung?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Manfred W. schrieb:
> Ich kämpfe jedoch gerade mit jedem Millimeter in dem Gehäuse.
Dann lass den Elko doch einfach komplett weg...

von ATI (Gast)


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Bitte etwas Vorsicht walten lassen.
DerSchatten hat nämlich von Spannung und Strom keinen blassen Schimmer 
und er hat sich vorgenommen ein Netzteil selber zu bauen.

Man kann das sehr Eindrucksvoll hier sehen: 
http://www.forum64.de/wbb3/board2-c64-alles-rund-um-den-brotkasten/board4-hardware/p562143-power-netzteil-c64/#post562143

von Lokus P. (derschatten)


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ATI hat gesprochen ....

Ja, der C64 benötigt neben den 5V noch 9V Wechselspannung. Leider.

von Harald W. (wilhelms)


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Manfred W. schrieb:
> Nein, mit einer Modellbahn hat mein Projekt nix zu tun.
> Mit den 9V wird ein C64 betrieben. Und die LED soll nur signalisieren
> das eine Spannung anliegt.

Aus dem C64 Netzteil kommen doch auch 5V raus. Warum schliesst Du Deine
LED nicht da an?
Gruss
Harald

von Lokus P. (derschatten)


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Weil ich jede der Spannungen überwachen möchte.

von HildeK (Gast)


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Lothar Miller schrieb:
> Eine LED geht nicht kaputt, wenn sie in Sperrichtung durchbricht. Sie
> geht nur kaputt, wenn dadurch die Verlustleistung auf dem Die
> überschritten wird.

Richtig.

Manfred W. schrieb:
> Jetzt wäre meine Frage dazu, wie der Kondensator dimensioniert sein muß.

Und wenn ein C zum Einsatz kommen soll, um eine Belastung in 
Sperrrichtung komlett zu vermeiden, reichen locker auch schon 1nF.

von Lokus P. (derschatten)


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Der C der allerdings hier zum Einsatz kommt wird ja für die 
Spannungsversorgung der LED in Sperrichtung verwendet. Oder sehe ich das 
falsch?

von HildeK (Gast)


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Manfred W. schrieb:
> Der C der allerdings hier zum Einsatz kommt wird ja für die
> Spannungsversorgung der LED in Sperrichtung verwendet. Oder sehe ich das
> falsch?
In Sperrrichtung gibt es keine Versorgung. Nur während der Sperrphase 
der Dioden kann man die LED mit einem entsprechend großen C 
weiterversorgen.

In dem zitierten Link wurde die Schaltung ohne C vorgestellt und dabei 
davor gewarnt, dass durch den Leckstrom der zweiten Diode ein 
Rückwärtsstrom durch die LED fließt. Der C verhindert das - auch schon 
bei 1n, weil sich dann gar keine Sperrspannung über der LED aufbauen 
kann.
Wenn ich davor aber Angst hätte, würde ich die Variante mit der 
antiparallelen Diode verwenden. Ein C weniger, allerdings doppelte 
Leistungsaufnahme.

Ohne C pulst die LED natürlich mit 50Hz, was ggf. störend sein kann. Mit 
dem kleinen C wird das nicht besser, mit einem entsprechend großen aber 
schon.

von Markus B. (most-trinker)


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Manfred W. schrieb:
> Ich möchte gerne eine LED zwecks Kontrolle an 9V Wechselspannung
> betreiben.
> Dazu habe ich folgendes Beispiel gefunden:
> http://modellbahn.mahrer.net/technisches/led_an_we...
>
> Jetzt wäre meine Frage dazu, wie der Kondensator dimensioniert sein muß.
> Sollte das ein ELKO sein oder reicht auch ein KERKO?

Goolge mal nach Kondensatornetzteil das ist was du suchst!

von Peter (Gast)


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Hallo liebe Experten,

wenn ich jetzt von der Schaltung 2b ausgehe. 
(http://www.ferromel.de/tronic_16.htm) Wie lässt sich hier die 
antiparallel geschaltene Diode rechnerisch genau dimensionieren?

Danke für eura Antworten.

von Michael (Gast)


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Peter schrieb:
> Wie lässt sich hier die antiparallel geschaltene Diode rechnerisch
> genau dimensionieren?

Indem du angibst, welche LED du verwendest, wie hell deine LED leuchten 
soll, bei welche Temperatur die arbeiten soll und wie deine U~ genau 
aussieht.

von Wolfgang (Gast)


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Peter schrieb:
> Wie lässt sich hier die antiparallel geschaltene Diode rechnerisch
> genau dimensionieren?

Was willst du da groß dimensionieren? Die muß genausoviel vertragen, wie 
die LED.

von Peter (Gast)


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Also erstmal vorweg, es geht rein um die Theorie.

bei 230V hab ich ja eine Spitzenspannung von 325V, meine LED hat eine 
Betriebspannung von 3,2V die will ich bei 1mA Betreiben! Dazu hab ich 
errechnet: Rv= 330k, 0,33W.

Das hier ist meine LED: 
http://de.farnell.com/multicomp/ovs-3001/led-3-2x2-7x1-9mm-smd-weiss/dp/1716781RL

Jetzt muss ich eine Diode finden die ich da antiparallel schalte. Ich 
muss aber genau begründen wieso ich mich für diese entschieden habe, am 
besten mit Rechnung.

von Harald W. (wilhelms)


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Peter schrieb:

> Jetzt muss ich eine Diode finden die ich da antiparallel schalte. Ich
> muss aber genau begründen wieso ich mich für diese entschieden habe, am
> besten mit Rechnung.

Dann müsstest Du als erstes mal ne Diode finden, die nur 1mA
zulässt. M.W. gibt es solche Dioden nicht. Selbst die kleinsten
vertragen mehrere mA. An Deiner Steller würde ich eine zweite
LED antiparallel schalten; dann musst Du nichts mehr begründen.
:-)
Gruss
Harald

von Peter (Gast)


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Wieso? Wenn die Diode mehr verträgt ist es doch an sich nicht schlimm? 
Die dient doch nur zum Schutz vor der anderen Welle?

von Falk B. (falk)


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@  Peter (Gast)

>Wieso? Wenn die Diode mehr verträgt ist es doch an sich nicht schlimm?

Nein.

>Die dient doch nur zum Schutz vor der anderen Welle?

Ja. Damit wird die Sperrspannung der LED auf die Flußspannung der 
antiparalleln Diode begrenzt. Das ist alles.

von Peter (Gast)


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Hey danke für eure Antworten.

Noch eine Frage. Meine LED leuchtet bei 3,2V und 20mA mit 1,25cd. Kann 
ich irgendwie berechnen wie viel mcd sie noch bei 1mA bringt? Und wenn 
ja wie ist die Formel bzw. der Rechenweg hierfür?

von nicht "Gast" (Gast)


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Wenn das Datenblatt der LED nichts anderes sagt: Dividiere 1,25cd 
einfach durch 20.

von Peter (Gast)


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So meine letzte Bitte.
kann mir einer von euch vielleicht anhand der Schaltung erklären warum 
zwei antiparallel geschaltete Dioden sich gegenseitig in der maximal 
auftretenden Sperrspannung begrenzen.
Wie bereits geschrieben geht es um die Schaltung 2b auf folgender Seite:
http://www.ferromel.de/tronic_16.htm

Ich will ja nicht nur abkupfern sondern auch etwas dabei lernen :-)

von Falk B. (falk)


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@  Peter (Gast)

>kann mir einer von euch vielleicht anhand der Schaltung erklären warum
>zwei antiparallel geschaltete Dioden sich gegenseitig in der maximal
>auftretenden Sperrspannung begrenzen.

Na überleg doch mal! Bei positiver Spannung leitet die LED, die normale 
Diode sieht deren Flußspannung als Sperrspannung, bei negativer 
Polarität anders herum!

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