LEDs in Serie an 230V AC?

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LEDs in Serie an 230V AC?

    










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Busfahrer3000

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Hallo zusammen!

ich möchte eine transparente Kunststofftafel mit LEDs hinterleuchten. Dafür habe ich mir ein paar SMD-LEDs gekauft, die ich mit 3V und etwa 30 mA betreiben möchte.

Das Problem ist, dass hinter der Tafel nur ganz wenig Platz ist - max. 16mm. (Daher auch die SMD-LEDs, ich fand keine anderen mit 170° Abstrahlwinkel, die scheinen auch speziell fürs Hinterleuchten von Displays gemacht zu sein.) Weil die Tafel relativ groß ist, und ich relativ viele LEDs verwenden möchte, damit es ordentlich hell wird (60-80 Stück), habe ich mir folgendes überlegt: Statt dem ein platzraubenden Netzteil würde ich die LEDs alle in Serie schalten, die 230V AC Netzspannung mit einem Brückengleichrichter gleichrichten, mit einem Elko noch ein wenig glätten, und dazu einen Vorwiderstand einsetzen.


Nun meine Fragen an euch:

1. Meines Wissens muss ich lediglich einen ausreichend leistungsfesten Vorwiderstand nehmen - damit er halt die Restleistung aushält, die die LEDs nicht haben wollen. Ist das korrekt, oder habe ich was übersehen?

2. Ich habe mit einem Bekannten diskutiert, ob es Sinn macht, statt einem "großen" viele kleine Widerstände zu nehmen, sprich: entweder einen Widerstand für alle, oder den Gesamtwiderstand so aufzuteilen, dass man zwischen jede LED einen Widerstand setzt. Meines Wissens würde das keinen Unterschied machen, was die LEDs angeht - ist das richtig so?


Wie üblich bin ich für jeden Hinweis dankbar.
Grüsse, Busfahrer

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Busfahrer3000 am  6 Okt 2017 23:37 ]

BID = 1027753

Offroad GTI

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Zitat :
die 230V AC Netzspannung mit einem Brückengleichrichter gleichrichten, mit einem Elko noch ein wenig glätten, und dazu einen Vorwiderstand einsetzen.
Direkt an Netzspannung rumzubasteln...ich weiß ja nicht....


Wie hattest du denn vor, die LEDs elektrisch anzuschließen?


Zitat :
Meines Wissens würde das keinen Unterschied machen, was die LEDs angeht - ist das richtig so?
Grundsätzlich richtig. Die Leistung auf mehrere Widerstände zu verteilen, ist aber nie verkehrt.



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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

 

  






BID = 1027764

der mit den kurzen Armen

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Vom Prinzip her kannst du ein Kondensatornetzteil verwenden, aber beachte die gesamte Leuchte muss in SK2 ausgeführt werden. Nachteil Elkos müssen mindestens 400V Spannungsfestigkeit haben!
Edit : besser dürfte allerdings das Schaltnetzteil einer LEDröhre sein!

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Tippfehler sind vom Umtausch ausgeschlossen.
Arbeiten an Verteilern gehören in fachkundige Hände!
Sei Dir immer bewusst, dass von Deiner Arbeit das Leben und die Gesundheit anderer abhängen!

[ Diese Nachricht wurde geändert von: der mit den kurzen Armen am  7 Okt 2017 12:30 ]

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Busfahrer3000

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Zitat :
Direkt an Netzspannung rumzubasteln...ich weiß ja nicht..

Die Kunststofftafel bekommt einen Alurahmen, der natürlich einen PE-Anschluss hat, und das Ganze wird an die Wand gehängt, und natürlich entprechend mit einer passenden Sicherung versehen.


Zitat :

Wie hattest du denn vor, die LEDs elektrisch anzuschließen?

Das habe ich nicht ganz verstanden... ich würde die LEDs, in Ermangelung einer Platine in der entsprechenden Größe, auf Streifen aus Kupferklebeband auflöten, die auf die Innenseite der Rückwand geklebt werden.


Zitat :
Vom Prinzip her kannst du ein Kondensatornetzteil verwenden,

Habe mal grad bei Wikipedia reingeschaut, dort steht, dass Kondensatornetzteile eher für kleine Ströme geeignet sind - macht das noch Sinn bei 30 mA?

Wiki hatte auch ein Bild:
Bild eingefügt
Könntet ihr mir bei der korrekten Dimensionierung der Bauteile helfen?


Zitat :
die gesamte Leuchte muss in SK2 ausgeführt werden

Ist klar. Kann ich den Rahmen trotzdem auf PE legen?


Zitat :
besser dürfte allerdings das Schaltnetzteil einer LEDröhre sein!

Kriege ich aus so einem Netzteil die benötigte Leistung für so viele LEDs raus?

Danke und Grüsse, Busfahrer


BID = 1027775

der mit den kurzen Armen

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Zu Deinen LED gibt es sicher auch ein Datenblatt. Und bei 200V*0,03A sind wir bei 6W übliche Led latüchten haben da ca 4 bis 8W. Warum sollte ein Kondensatornetzteil nicht auch 30 mA liefern können? Hier wird nur der kapazitive Blindwiderstand des Kondensators als Vorwiderstand ausgenutzt.

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BID = 1027776

rasender roland

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Wie groß soll die Tafel denn werden?
Warum nicht einfach einen LED-Stripe, oder wie die Dinger heissen, mit passendem
Netzteil kaufen und fertig. Die Teile kann man alle paar cm auseinander schneiden. Musst dann nur noch mit etwas Draht alle Stücke parallel schalten.
Selbstklebend sind die Streifen auch noch.
Alles in allem fertige Arbeit und kein Problem bzgl. Netzspannung und Erdung.

_________________
mfg
Rasender Roland

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BlackLight

Inventar

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Zitat : Busfahrer3000 hat am  7 Okt 2017 13:21 geschrieben :
> die gesamte Leuchte muss in SK2 ausgeführt werden
Ist klar. Kann ich den Rahmen trotzdem auf PE legen?
Da dir anscheinend schon das Wissen fehlt um SK1 und SK2, doppelte Isolierung, ... zu unterscheiden, nimm lieber einen externen LED-Treiber.
Bei 180-204 VDC Strangspannung wird es schon knapp mit einem Kondensatornetzteil (für ein Strang a 30 mA) und wenn man auf 2 Stränge mit 60 mA runter geht macht es die Sache auch nicht einfacher und das Kondensatornetzteil auch nicht kleiner. So ein Blindwiderstandskondensator ist recht groß.

Ob du jetzt einen klobigen Schukostecker oder einen Treiber mit Eurostecker hast macht Platzmäßig auch keinen Unterschied. Oder?
(Wenn man nicht mit einem Fuß im Knast und mit dem anderen im Grab stehe, schlafe ich immer besser.)

P.S.
Die LEDs werden es dir außerdem danken, wenn du nicht direkt heizende Widerstände neben sie platzierst, ihnen eine Möglichkeit zur Kühlung gibst und sie mit weniger als ihren 30 mA betreibst. Ich gehe mal davon aus, dass die 30 mA der Strom unter 'Absolute Maximum Ratings' ist.
(Mind. 50% deiner 7,2 W (3V*30mA*80) werden nämlich direkt in Wärme umgewandelt.)

[ Diese Nachricht wurde geändert von: BlackLight am  8 Okt 2017 12:34 ]

BID = 1027802

Busfahrer3000

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Zitat :
Zu Deinen LED gibt es sicher auch ein Datenblatt. Und bei 200V*0,03A sind wir bei 6W übliche Led latüchten haben da ca 4 bis 8W. Warum sollte ein Kondensatornetzteil nicht auch 30 mA liefern können? Hier wird nur der kapazitive Blindwiderstand des Kondensators als Vorwiderstand ausgenutzt.

Jepp, Datenblatt gibts, siehe Anhang.
Wegen dem Kondensatornetzteil: ich habe keine Ahnung von dieser Bauweise - deshalb frage ich ja auch nach...


Zitat :
Wie groß soll die Tafel denn werden?
Warum nicht einfach einen LED-Stripe, oder wie die Dinger heissen, mit passendem
Netzteil kaufen und fertig. Die Teile kann man alle paar cm auseinander schneiden.

Die Tafel ist 30x100 cm. LED-Streifen habe ich probiert - aber das ist eher suboptimal. Die LEDs sind recht dunkel und haben keinen so tollen Abstrahlwinkel. Das soll schon richtig hell werden.


Zitat :
Da dir anscheinend schon das Wissen fehlt um SK1 und SK2, doppelte Isolierung, ... zu unterscheiden

Mea culpa für die nicht ausreichende Beschreibung. Meines Wissens kann ich um alles einen Metallrahmen bauen, solange er eben vom elektronischen Teil geeignet isoliert ist. In diesem Fall handelt es sich wirklich nur um einen Rahmen (wie in Bilderrahmen), der die Kunststofftafel strukturell stützt - der Rahmen selbst ist hinten offen. In diesen Rahmen kommt als Rückwand eine Polystyrolplatte. Wenn ich auf dieser Platte zwischen em Rahmen und den leitenden Bauteilen 50 mm Abstand lasse, sollte das als Kriechstrecke doch ausreichend sein, vor allem bei Verwendung ausschliesslich in trockenen Innenräumen.


Zitat :
Bei 180-204 VDC Strangspannung wird es schon knapp mit einem Kondensatornetzteil (für ein Strang a 30 mA) und wenn man auf 2 Stränge mit 60 mA runter geht macht es die Sache auch nicht einfacher und das Kondensatornetzteil auch nicht kleiner. So ein Blindwiderstandskondensator ist recht groß.

Wie bereits erwähnt habe ich von dieser Art Netzteil keine Ahnung. der mit den kurzen Armen schien 2 Posts vorher kein größeres Problem damit zu sehen...

Das mit der Größe ist natürlich auch doof, wie erwähnt ist bei 16 mm Feierabend. Wäre es möglich, statt einem einzigen entsprechend spannungsfesten Elko mehrere Elkos mit niedrigerer Spannungsfestigkeit in Serie zu schalten?


Zitat :
Ob du jetzt einen klobigen Schukostecker oder einen Treiber mit Eurostecker hast macht Platzmäßig auch keinen Unterschied. Oder?

Nun, es ist weder für das Eine noch das Andere Platz... die Tafel ist für die Wandmontage vorgesehen. Am Montageort hängt im Moment noch eine andere Lampe - Anschluss also über 3 Drähte, die aus der Wand kommen. Wenn es die Möglichkeit einer externen Zuleitung mit Schukostecker gäbe, würde ich natürlich ein externes Netzteil verwenden.


Zitat :
Die LEDs werden es dir außerdem danken, wenn du nicht direkt heizende Widerstände neben sie platzierst, ihnen eine Möglichkeit zur Kühlung gibst

Kühlung ist passiv geplant, die LEDs werden im Raster auf die Rückwand aufgebracht, und die freien Flächen dazwischen großzügig mit der Lochsäge aufgebohrt. Die gesamte Tafel wird dann an die Wand montiert, so dass ca. 4 mm Abstand zur Wand bleiben und die Luft dahinter durchzirkulieren kann.


Zitat :
Ich gehe mal davon aus, dass die 30 mA der Strom unter 'Absolute Maximum Ratings' ist.

Nö. SO doof bin ich dann auch wieder nicht...
Ich habe die LEDs eher wegen dem Abstrahlwinkel ausgewählt, die komplette Lichtleistung brauche ich gar nicht.


Könnten wir nochmal darauf zurückkommen, warum Netzspannung gleichrichten, glätten plus Vorwiderstand so ungeeignet sind...? Wenn ich das Prinzip des Kondensatornetzteils zumindest halbwegs verstanden habe, dann ist das ja eigentlich genau das Gleiche, nur dass halt der unerwünschte Spannungsanteil an einem Elko statt an einem Widerstand abfällt - wo ist da der Unterschied?

Danke und Grüsse, Busfahrer







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BID = 1027806

Offroad GTI

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Zitat :
Könnten wir nochmal darauf zurückkommen, warum Netzspannung gleichrichten, glätten plus Vorwiderstand so ungeeignet sind...?
Ist es an sich nicht, muss halt alles sicher ausgeführt werden.

Nachdem LEDs Dioden sind, braucht es auch nicht zwingend einen separaten Gleichrichter. Immer zwei LEDs antiparallel geschaltet, und diese Gruppen dann in gewünschter Anzahl in Reihe, plus Widerstand (oder eben Kondensator*) wäre die einfachste Variante. Dabei wird das Licht jedoch mit der Netzspannung moduliert. Ob dich das stört, könntest du ja mal im kleinen Maßstab testen.

*) Kein Elko, es fließt schließlich ein Wechselstrom. Ein Folienkondensator vom Typ X2 sollte zum Einsatz kommen.


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Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Offroad GTI am  8 Okt 2017 15:53 ]

BID = 1027808

perl

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Zitat :
Statt dem ein platzraubenden Netzteil würde ich die LEDs alle in Serie schalten, die 230V AC Netzspannung mit einem Brückengleichrichter gleichrichten, mit einem Elko noch ein wenig glätten, und dazu einen Vorwiderstand einsetzen.
Tu's nicht, das gibt nur Probleme.
Für 80 LEDs, jede mit 90mW betrieben, reicht ein handelsübliches Steckernetzteil ab 10W Leistung.

BID = 1027814

rasender roland

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Zitat :
Busfahrer3000 hat am  8 Okt 2017 14:39 geschrieben :

Die Tafel ist 30x100 cm. LED-Streifen habe ich probiert - aber das ist eher suboptimal. Die LEDs sind recht dunkel und haben keinen so tollen Abstrahlwinkel. Das soll schon richtig hell werden.

Was für LED Streifen hast Du denn genommen.
Ich habe mir vor einer Weile mal diese hier zugelegt.
1260 Lumen / m sind schon nicht wenig.
Mag sein das es auch welche mit mehr Lumen gibt.Aber wenn dir die Streifen zu dunkel sind.
Verabschiede dich dann aber auch von der Idee mit einem 6 W Kondensatornetzteil
3000 Lumen LED Licht zu betreiben.

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mfg
Rasender Roland

BID = 1027815

der mit den kurzen Armen

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So mal Grundlagen Der Kondensator im Netzzweig begrenzt den Strom den der Brückengleichrichter bekommt . Das dieser Netzspannungsfest und ein X2 Kondensator sein muss sehe ich als selbstverständlich an. Der Gleichrichter macht daraus eine pulsierende Gleichspannung und der Elko sorgt dafür das die Spannung auch in den Zeiten wo der Gleichrichter keinen Strom liefert noch genügend Strom für die LED liefern kann. Ohne LED also ohne Last wird der sich bis auf 230V*SQR2 = 325 V aufladen! So nehmen wir an du hast 80 LED mit je 3V Flussspannung das ergibt eine Spannung über den LED von 240V! Auf diese Spannung kann sich der Elko aber auch nur Aufladen, deshalb ist der Vorwiderstand vor den Led nötig. Erstens begrenzt dieser den Strom durch die Led und zweitens ermöglicht der erst das sich der Elko bis eben auf die 325V Aufladen kann. Im weiteren Verlauf sinkt die Spannung am Elko bis auf die 240V ab und verringert damit das Flackern der LED. Welcher Strom durch den Gleichrichter und damit als Ladestrom für den Elko und als Laststrom zur Verfügung steht ist lediglich durch die Kapazität des Kondensators im Netzzweig des Kondensatornetzteils begrenzt. Und je Größer der Elko wird umso mehr nähert sich die Spannung am Elko der 325 V Grenze.
So kommen wir nun zu den LED leuchten. Diese haben ein Schaltnetzteil eingebaut und die Led darin sind meist in Gruppen zu max 80 V aufgeteilt . Aber der entscheidende Vorteil Diese Teile können auch höhere Ströme liefern. Ohne das da unnötig Wärme produziert wird !

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