Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Lampki Choinkowe z żarówek na LED

sutetsu 02 Wrz 2007 10:29 23648 30
  • #1 02 Wrz 2007 10:29
    sutetsu
    Poziom 10  

    Witam chciałbym prosić was o rade mam jakiś stary komplet lampek choinkowych w których są żaróweczki ale jak już powiedziałem, jest to dość stare i nigdzie nie mogę dostać już żaróweczek do tego więc pomyślałem sobie żeby to przerobić na diody Led (sentyment do tych lampek więc nie piszcie mi żeby kupić drugie a te wywalić) jak sprawdzałem to owe diody idealnie pasują w oprawki to z tym nie było by problemu. Potrzebuje tylko waszej rady jak je podłączyć szeregowo (było by najlepiej bo te stare są tak podłączone to nie trzeba by było przerabiać przewodów) czy równolegle (jakby był taki mus to dam se z tym rade). Chodzi o to abyście mi powiedzieli dokładnie jakim to napięciem zasilać jakie rezystory dać (najlepiej by było jeden przed całym zestawem ale to chyba tylko w przypadku szeregowego podłączenia tak mi sie wydaje) A ha dodam też że w sumie jest ich tam 20sztuk. Najlepiej jakby ktoś powiedział mi wprost jak to trzeba zrobić bo to co znalazłem na elektrodzie to budzi moje wątpliwości bo nigdzie nie jest opisane to na dokładnie 20 sztukach tych żaróweczek.

    0 29
  • #2 02 Wrz 2007 11:02
    Quarz
    Poziom 43  

    Witam,
    przede wszystkim, to oprócz ilości szt. LED potrzebna jest informacja o ich typie które chcesz tam zastosować, powinnny być na taką samą wartość prądu pracy (jeśli mają być w różnych kolorach), pozwoli to ustalić ich parametry elektryczne (sumaryczne napięcie połączenia szeregowego).
    Na pewno potrzebny będzie prostownik mostkowy (Układ Graetza) na napięcie sieciowe i elementy do ograniczenia wartości prądu LEDa.

    Pozdrawiam

    0
  • #4 02 Wrz 2007 11:44
    januss73
    Poziom 31  

    Jakbym coś pogmatwał to mnie poprawcie.
    Prostujesz zasilanie diodą jednopołówko i filtrujesz (jedna dioda i kondenstor) otrzymując ok 168V
    R=(168V-3V*20)/0,02A=5,4kohm. Lepiej trochę większy, więc 6K8
    Moc układu to 0,02A*168V=3,4W, więc opornik musi być na wszelki wypadek ze 5W.
    Tak bym to zrobił. Oczywiście łączenia szeregowe.
    pozdrawiam

    0
  • #5 02 Wrz 2007 12:17
    sutetsu
    Poziom 10  

    JANUSS73 jakbyś mógł to weż to rozrysuj bo niebardzo łapie jak to ma wygladać uwzgledniając twoje założenia nie musi byś to pieknie wykonene aby czytelne Z góry wielkie dzieki

    Dodano po 18 [minuty]:

    Ewentualnie czy takie coś by sie nadało (schemat zapożyczony) Tylko tam jest przedstawione 15 diód a mi trzeba 20. Ewentualnie co trzba by było zmienić w tym schemacie aby pasował dla mnie

    Lampki Choinkowe z żarówek na LED

    2
  • #6 02 Wrz 2007 14:35
    januss73
    Poziom 31  

    Ten układ jest nawet lepszy, bo nie trzeba tak zbijać napięcia, więc będzie się mniej grzał. Dopasować trzeba tylko R2. Ciężko policzyć wartość R2, bo napięcie będzie spadać ze wzrostem obciążenia. Proponuje kupić orginalny 560ohm, do tego 2x200ohm i 100 ohm i próbować. Zaczynając od 560, jak za ciemne to 2x200, potem 200+100 (oczywiście w szeregu), 200 i 100. Tylko nie praesadzaj z jasnością, bo mogą się ledy popalić. Najlepiej mierzyć jeden led, czy spadek napięcia na nim to nominalne 3V (o ile masz miernik). Opory muszą być min 2W, a zamiast czterech diód prostowniczych, możesz dać jeden mostek. Wyjdzie na to samo, a mniej lutowania. Jakby się okazało, że nawet z R2=100ohm świecą za słabo, możesz dołożyć ze 2Mohm równolegle z R1, tylko po takim zabiegu znów zaczynasz od największej wartości R2, bo diody mogą się popalić.
    pozdrawiam.

    0
  • #7 02 Wrz 2007 14:48
    Quarz
    Poziom 43  

    Witam,

    januss73 napisał:
    [ ... ] Jakby się okazało, że nawet z R2=100ohm świecą za słabo, możesz dołożyć ze 2Mohm równolegle z R1, tylko po takim zabiegu znów zaczynasz od największej wartości R2, bo diody mogą się popalić.

    błędne rozumowanie. Należy zmierzyć średni prąd płynący przez LEDy poprzez włączenie miliamperomierza do obwodu szeregowo połączonych LED, pozostawiając R2 o minimalnej wartości tam podanej.
    I moim znaniem, to dla proponowanych 20szt. LED kondenastor C1 powinien mieć pojemność ok. 470nF, natomiast zadaniem rezystora R1 jest tylko ewentualne rozładowanie kondensatora C1 po odłączeniu układu od zasilania.

    Pozdrawiam

    0
  • #8 02 Wrz 2007 15:58
    januss73
    Poziom 31  

    Nie twierdzę, że mam rację, bo nie jestem elektronikiem, ale c2 rozładuje się do napięcia przewodzenia diód bez względu na to czy R2 będzie obecny czy nie. R2 raczej na pewno służy do ograniczenie prądu. Można mierzyć prąd, a można spadek napięcia np na jednej diodzie. (o ile posiada się miernik) Jeśli producent podaje 3V to jeśli tej wartości nie przekroczymy powinno być o.k.
    Po mojemu oba rezystory służą do ograniczenia prądu. R1 ogranicza prąd zasilania 230V, dzięki czemu nie jest konieczne tak duże zbijanie napięcia za mostkiem, więc mniej watów przerabia się na kelwiny i okazać się może, że po dołożeniu 5-u diód R1 może okazać się za duży. Wówczas trzeba zmniejszyć jego rezystancję.
    pozdrawiam

    0
  • #9 02 Wrz 2007 18:11
    Quarz
    Poziom 43  

    Witam,

    januss73 napisał:
    Nie twierdzę, że mam rację, bo nie jestem elektronikiem, ale c2 rozładuje się do napięcia przewodzenia diód bez względu na to czy R2 będzie obecny czy nie. R2 raczej na pewno służy do ograniczenie prądu. Można mierzyć prąd, a można spadek napięcia np na jednej diodzie. (o ile posiada się miernik) Jeśli producent podaje 3V to jeśli tej wartości nie przekroczymy powinno być o.k.

    Boże widzisz to i nie grzmisz... (wytłuszczenie moje).
    Gdybyś znał charakterystykę prądowo-napieciową LEDa i jej zmiany od od temperatury złącza, oraz Podstawowe Prawa Elektrotechniki to nie napisałbyś takich bzdur...
    Miarodajnym jest tylko pomiar prądu (średniego) LEDów, ale nigdy pomiar napięcia przewodzenia tych diod.

    januss73 napisał:
    Po mojemu oba rezystory służą do ograniczenia prądu. R1 ogranicza prąd zasilania 230V, dzięki czemu nie jest konieczne tak duże zbijanie napięcia za mostkiem, więc mniej watów przerabia się na kelwiny i okazać się może, że po dołożeniu 5-u diód R1 może okazać się za duży. Wówczas trzeba zmniejszyć jego rezystancję.

    To jakaś nowa "Teoria Obwodów Elektycznych" jest... w Twojej interpretacji.
    Policzmy sobie; rezystor R1 ma wartość 1 co przy napięciu sieci 230V (zwarcie pozostałej części obwodu) daje wartość prądu zaledwie 0.23mA (miliampera) co nijak ma się do wartości prądu roboczego płynącego przez szeregowo połączone LEDy (15 do 20miliamper).
    Rezystor R1 służy do celu o którym wcześniej byłem napisałem i jego wartości nie należy zmieniać.
    Za wartość prądu płynącego przez LEDy odpowiedzialna wartość pojemności kondensatora C1 (i wartość napięcia sieciowego) i to jest obiektywna prawda wynikająca z podstawowych Praw Elektrotechniki.

    Pozdrawiam

    0
  • #10 02 Wrz 2007 18:32
    sutetsu
    Poziom 10  

    Dobra chłopaki nie kłóccie sie tylko do konkretów.
    Z tego co rozumiem z tego schematu co wam zaproponowałem należy dobrać konkretny rezystor R2 (miernik mam jakby co i wiem jak się posługiwać) jeżeli mógłbym coś zaproponować to może na czas montowania tego wstawić potencjometr i ustawiać dokładając kolejnął diode (aby prąd płynacy przez tą diode nie przekraczał 45mA) i jeszcze jedno w opisie schematu nie ma ilo watowy ma być R1 i R2 to jabyście mogli powiedzieć mi to

    0
  • #11 02 Wrz 2007 19:06
    Quarz
    Poziom 43  

    Witam,
    przecież najmniejszy prąd średni płynący przez LEDa będzie wtedy, kiedy będzie ich połączonych szeregowo w obwodzie najwięcej.
    Dlatego też należy połączyć wszystkie LEDy szeregowo (uwaga na polarycję, ponieważ przy odwrotnej możesz je zniszczyć) i na początek za R2 włączyć rezystor 1, a wtedy mierzone na nim napięcie w woltach będzie równe wartości (średniej) prądu w miliamperach.
    Wartość pojemności C1 pozostaw 220nF i po dokładnym sprawdzeniu całości połączeń możesz podłączyć układ do sieci.
    Tylko UWAGA ! ! !: cały układ jest pod napięciem sieciowym, więc należy zachować należytą w takim przypadku ostrożność, by nie ulec porażeniu prądem elektrycznym ! ! !
    Pomiar wartości prądu płynącego przez LEDy da odpowiedź na ile należy zwiększyć wartość pojemności C1.
    Dokładne policzenie tej pojemności (C1) jest tu bardzo trudne ze względu na rozwiązanie funkcjonału całkowego - poszukiwanie wartości C1 jako parametru - w równaniu całkowym na wartość średnią prądu LED, gdzie jądrem tego funkcjonału jest równanie różniczkowo-całkowe wynikające z drugiego Prawa Kirchhoffa napisane (dla wartości chwilowych) dla szeregowego połączenia: źródło napięcia sinusoidalnie zmiennego - naładowany kondensator C2, czyli źródło napięcia stałego z równoległe dołączonym doń źródłem stałoprądowym reprezentującym wartość prądu płynącego przez LEDy, a na dodatek to wszystko przełączane synchronicznie (znak napięcia stałego) ze zmianą znaku napięcia sinusoidalnego (efekt zastosowania prostownika mostkowego).
    Dlatego też znacznie szybszym jest tu praktyczny dobór wartości C1 metodą kolejnych przybliżeń.

    Pozdrawiam
    P.S. Rezystor R1 powiniem mieć moc 1/2W (ze względu na wytrzymałość napięciową), natomiast R2 dla wartości 1 łatwo policzyć:
    P = I²•R =(20•10^-3)²•10^3Ω=400•10^-3W, czyli również 1/2W

    0
  • #12 02 Wrz 2007 19:57
    sutetsu
    Poziom 10  

    A ilo Watowy ma być R1 i R2??

    Dodano po 1 [minuty]:

    A dobra sory niedoczytałem

    Dodano po 32 [minuty]:

    Sory że się juz o takie bzdury pytam Quarz ale po tych Prawach Kirchhoffa zrobiłeś mi totalną sieczke w głowie.
    A czym sie będzie różnić jak zamiast C1 (220nF) wsadzić tak jak wcześniej zaproponowałeś 470nF tylko jakbyś mógł to wytłumaczyć tak po chłopsku bo piszesz że " Pomiar wartości prądu płynącego przez LEDy da odpowiedź na ile należy zwiększyć wartość pojemności C1. " z tym obliczniem to chyba se nie dam rady bo nawet nie znam takich wzorów co Ty.
    I jeszcze jedna sprawa to C2 ma mieć pojemność 4,7micro ? Czy sie mylę.
    Jeszcze raz sory chłopaki że wam tyłki zawracam

    0
  • #13 02 Wrz 2007 20:16
    forestx
    VIP Zasłużony dla elektroda

    Następną razą przed napisaniem tematu użyj "szukaj". Wtedy bezproblemowo znajdziesz np. to: https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic490262-0.html
    Sugeruje zwrócić uwagę na występujący tam kalkulator :twisted:.
    Jedyna uwaga w odniesieniu do twojego układu to taka, że napięcie diod należy zsumować (czyli w tym przypadku dwadzieścia diod po 3V (o ile sprzedawca podał katalogową wartość, bo białe diody mają zwykle 3,3V) da nam 60V) i napięcie 230V (wartość skuteczna napięcia zmiennego :twisted:). Oczywiście kalkulatorek się "przybuntuje" mówiąc o złych parametrach, ale rezystancję nam poda: 10k.
    W naszym układzie rolę tej rezystancji pełni reaktancja kondensatora C1:
    Xc=1/2ΠfC co po krótkich obliczeniach da nam około 330nf.

    Odnośnie zapytania o moc: sugeruje zapoznać się z prawem ohma, co pozwoli na wyznaczenie prądu płynącego przez rezystor przy danym napięciu, oraz napięcia na rezystorze przy znanym, prądzie. A jeśli po żmudnych obliczeniach poznamy prąd i napięcie na rezystorze, to zakładając, że wzór P=I*U nas dalej obowiązuje otrzymamy, że w zupełności wystarczą rezystory 0,5W.

    0
  • #14 02 Wrz 2007 20:34
    Quarz
    Poziom 43  

    forestx napisał:
    [ ... ]
    Jedyna uwaga w odniesieniu do twojego układu to taka, że napięcie diod należy zsumować (czyli w tym przypadku dwadzieścia diod po 3V (o ile sprzedawca podał katalogową wartość, bo białe diody mają zwykle 3,3V) da nam 60V) i napięcie 230V (wartość skuteczna napięcia zmiennego :twisted:). Oczywiście kalkulatorek się "przybuntuje" mówiąc o złych parametrach, ale rezystancję nam poda: 10k.
    W naszym układzie rolę tej rezystancji pełni reaktancja kondensatora C1:
    Xc=1/2ΠfC co po krótkich obliczeniach da nam około 330nf.

    tylko zapomniałeś o kilku istotnych sprawach:
    - po pierwsze, to ze względu na istnienie kondensatora C2 tenże naładuje się do wartości maksymalnej napięcia a wynikającej z dodawania geometrycznego napięć a nie, zwykłego, algebraicznego.
    - po drugie, pomiędzy wartością średnią prądu a wartością skuteczną (przebiegu sinusoidalnie zmiennego, ale tu taki przebieg prądu nie wystąpi, tylko o kącie przewodzenia mniejszym od Π => 180°, a to ze względu na naładowany C2) są pewne różnice.
    - po trzecie, biorąc powyższe dwa fakty wartość C2 330nF chyba będzie zbyt mała.

    forestx napisał:
    [ ... ] A jeśli po żmudnych obliczeniach poznamy prąd i napięcie na rezystorze, to zakładając, że wzór P=I*U nas dalej obowiązuje otrzymamy, że w zupełności wystarczą rezystory 0,5W.

    Tylko po co te żmudne w tym przypadku obliczenia, skoro pomiar wartości prądu płynącego przez R2 i metoda kolejnych przybliżeń doboru C1 szybko doprowadzi do celu.

    Pozdrawiam

    0
  • #15 02 Wrz 2007 20:42
    forestx
    VIP Zasłużony dla elektroda

    Aha, jeszcze jedno - ponieważ forest jest leniwy, to podświetlanie schodów zrobił tak:
    Lampki Choinkowe z żarówek na LED

    0
  • #16 02 Wrz 2007 21:02
    Quarz
    Poziom 43  

    Witam,

    forestx napisał:
    Aha, jeszcze jedno - ponieważ forest jest leniwy, to podświetlanie schodów zrobił tak:
    Lampki Choinkowe z żarówek na LED

    ten układ ma zasadniczą wadę, która może objawić się przy załączaniu go do sieci zasilającej.
    Mianowicie jak trafisz w "strzałkę" (wartość maksymalną) napięcia sieciowego, to z powodu braku jakiegokolwiek rezystora ograniczącego udarowy prąd ładowania kondensatora 220nF LEDy mogą tego udaru prądowego nie wytrzymać.
    Dlatego też w takich rozwiązaniach konieczny jest zawsze rezystor włączony szeregowo z kondensatorem.
    W układzie poprzednim taką rolę pełni R2 i C2, natomiast dopuszczalny prąd udarowy (niepowtarzalny) jednoamperowej diody prostowniczej jest tu ze znacznym zapasem.

    Pozdrawiam

    Dodano po 3 [minuty]:

    sutetsu napisał:
    [ ... ]
    I jeszcze jedna sprawa to C2 ma mieć pojemność 4,7micro ? Czy sie mylę.

    dziesięć razy mniej, czyli 470nF.

    0
  • #17 02 Wrz 2007 21:32
    sutetsu
    Poziom 10  

    Dobra panowie ja nie sądziłem że coś takiego może mieć tyle kłopotów.
    Quarz odpowiedz mi jeszcze na jedno pytanie i zamykamy temat czy zamiast tego C1 nie da wstawić takiego kndensatora o takiej pojemności żeby był ze znacznym zapasem(tak jak to powiedziałeś o mostku prostowniczym). Bo ja chce wstawić tak jak to wcześniej powiedziałeś, żebym C1 zostawił taki jaki jest czyli 220n i tylko R2 wymienił na 1KOhm. I jeszcze jedno co do mocy R1 i R2 czy coś bedzie żle jak wstawie 2W bo jeśli to chodzi o jego wielkość czy koszt to nie patrz na to, chyba że to ma być wyliczone "co do oczka"

    0
  • #18 02 Wrz 2007 21:45
    Quarz
    Poziom 43  

    Witam,

    sutetsu napisał:
    Dobra panowie ja nie sądziłem że coś takiego może mieć tyle kłopotów.
    Quarz odpowiedz mi jeszcze na jedno pytanie i zamykamy temat czy zamiast tego C1 nie da wstawić takiego kndensatora o takiej pojemności żeby był ze znacznym zapasem(tak jak to powiedziałeś o mostku prostowniczym).

    wartość pojemności C1 nie wolno dowolnie zwiększać, ponieważ to właśnie ona wyznacza (przy ustalonej wartości napiecia sieciowego) wartość prądu płynącego przez LEDy.

    sutetsu napisał:
    Bo ja chce wstawić tak jak to wcześniej powiedziałeś, żebym C1 zostawił taki jaki jest czyli 220n i tylko R2 wymienił na 1KOhm. I jeszcze jedno co do mocy R1 i R2 czy coś bedzie żle jak wstawie 2W bo jeśli to chodzi o jego wielkość czy koszt to nie patrz na to, chyba że to ma być wyliczone "co do oczka"

    Przecież w poprzednich moich postach już wszystko byłem napisałem, przeczytaj uważnie.
    Większa moc rezystorów nigdy nie zaszkodzi, mniejsza na pewno tak.
    Pojemność C1 ma być przy pierwszym włączeniu 220nF i pomiar napięcia na R2 =1 skąd uzyskasz informację o wartości prądu płynącego przez szeregowo połączone LEDy.
    Po tym pomiarze podejmiesz decyzję, w zależności od wyniku pomiaru, o zwiększeniu wartości C1 - prawie proporcjonalnie do pożądanego wzrostu prądu LEDów.

    Pozdrawiam

    0
  • #19 02 Wrz 2007 22:06
    sutetsu
    Poziom 10  

    Przepraszam że musiałeś powtarzać mi o tych mocach rezystorów ale naprawde nie doczytałem sie o tym.

    Teraz powiem co zrozumiałem z tego:
    Im mniejsza wartość C1=mniejszy prąd płynacy przez LEDy = słabsze świecenie diód ale bezpieczniejsze, a im wieksza wartość C1 np.330nf to wiekszy prąd i diody świecą jaśniej a całkowite przesadzenie z C1 to kleska i diody sie palą.
    A ha zakładając że R2 bedzie 1kOhm.

    A i jeszcze mógłbyś mi wytłumaczyć z tym doborem C1 tylko tak na chłopski rozum. Przypuśćmy że zmierzyłem i mam tam 60V to czy na tym przykładzie tych 60V mógłyś to rozpisać jak się to mierzy.
    Z góry wielkie dzieki

    0
  • #20 03 Wrz 2007 07:01
    sutetsu
    Poziom 10  

    Jeśli się mylę to jakbyś mógł to opisz to w praktyce czym bedzię sie charakteryzowało to( Bo ja w zawaodzie mam technik informatyk a nie Mgr.Inżynier.Elektronik)

    0
  • #21 03 Wrz 2007 10:52
    Quarz
    Poziom 43  

    Witam,

    sutetsu napisał:
    [ ... ]

    A i jeszcze mógłbyś mi wytłumaczyć z tym doborem C1 tylko tak na chłopski rozum. Przypuśćmy że zmierzyłem i mam tam 60V to czy na tym przykładzie tych 60V mógłyś to rozpisać jak się to mierzy.
    Z góry wielkie dzieki

    gdzie to zmierzyłeś, na rezystorze 1?
    Jeśli tak, to odsyłam do Prawa Ohma...

    Pozdrawiam

    0
  • #22 02 Sty 2008 22:07
    leszeksz2
    Poziom 16  

    Witam.
    Odświerze temat.
    Otóż połączyłem 6 diod czerwonych (gwiazda choinkowa) według schematu kolegi sutetsu bez kondensatora C2 i wyszedł problem. Rezystor R2 ma 15 kOm bardzo się nagrzewa. Pobór prądu wynosi ok. 10 - 15 mA. Jakiej mocy powinien on być? Teraz mam zamontowany 2W a według obliczeń powienien być 4,4W ale widze w opisach że są i mniejszej mocy. Więc jak to jest?
    Pozdrawiam.

    1
  • #23 02 Sty 2008 22:29
    Quarz
    Poziom 43  

    leszeksz2 napisał:
    Witam.
    Odświerze temat.
    Otóż połączyłem 6 diod czerwonych (gwiazda choinkowa) według schematu kolegi sutetsu bez kondensatora C2 i wyszedł problem. Rezystor R2 ma 15 kOm bardzo się nagrzewa. Pobór prądu wynosi ok. 10 - 15 mA. Jakiej mocy powinien on być? Teraz mam zamontowany 2W a według obliczeń powienien być 4,4W ale widze w opisach że są i mniejszej mocy. Więc jak to jest?

    A wartość C1 ile wynosi?

    Pozdrawiam

    0
  • #24 02 Sty 2008 22:44
    leszeksz2
    Poziom 16  

    Mam 220 nF.
    Wcześniej miałem 470 nF ale po 2 minutach to opornik się zaczynał dymić.
    Sądzę że teraz ten też po ok. 10 minutach też by się dymił.

    0
  • #25 02 Sty 2008 23:22
    Quarz
    Poziom 43  

    leszeksz2 napisał:
    Mam 220 nF.
    Wcześniej miałem 470 nF ale po 2 minutach to opornik się zaczynał dymić.
    Sądzę że teraz ten też po ok. 10 minutach też by się dymił.

    Ponieważ R2 ma za dużą wartość... 2,2/1W to maksymalna wartość.
    Przecież wartość prądu ogranicza tu przede wszystkim wartość pojemności C1.

    0
  • #26 03 Sty 2008 06:56
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    W tych wszystkich powyższych rozważaniach na temat poniższego układu pominięto ważne sprawy. Poniższy układ dotyczył 16 diód LED i to diod kolorowych (czerwone, zielone, żółte) zaś kolega potrzebuje 20 diod białych.

    Lampki Choinkowe z żarówek na LED[/quote]

    Napięcie na kondensatorze C2 wyniesie w przybliżeniu:

    Uc2=N*Ud+Id*R2=20*3.5V+560*20mA=81.2V a kondensator jest tylko na 63V !!!!!

    C2 musi być na co najmniej 100V (160V)

    W przypadku przerwy w obwodzie diod LED napięcie na C2 znacznie przekroczy napięcie robocze. Dobrze było by dać równolegle do gałęzi diodowej np. transil na 82V (lub diodę Zenera o mocy 3W) by kondensator nie padł.

    Przybliżony wzór na pojemność C1 wyprowadzamy z równania

    $$Usk=\frac{Id}{2*\Pi*f*C}+Ug+R2*Id+N*Ud$$


    $$C\approx\frac{Id*10^9}{(Usk-Ug-N*Ud-R2*Id)*2*\Pi*f} $$ [nF]

    Usk - napięcie skuteczne sieci (230V)
    Ug - spadek na mostku Graetza (1.4V)
    N - ilość diod
    Ud - napięcie pojedyńczej diody przy założonym prądzie Id (np. śr. 3.5V)
    Id - założony prąd Id (np. 20 mA)
    f - częstotliwość sieci zasilającej ( 50 Hz)


    Id=20 mA
    Ud=3.6V
    N=20
    Usk=230V
    f=50Hz
    Ug=1.4V

    $$C\approx\frac{0.02*10^9}{(230-1.4-20*3.6-560*0.02)*2*3.14*50}=\frac{20000000}{45655,6}=438.06 $$ [nF]

    Wynik symulacji układowej:

    Lampki Choinkowe z żarówek na LED

    Obliczone prądy dla kilku wartości C dla Ud=3.5V (wartość średnia), R2=560Ω , Usk=230V i C2=4.7uF

    (w nawiasie wyniki symulacji) [ napięcie na C2]

    C = 100 nF Id= 4,9 mA (4.3mA) [66.4V]
    C = 120 nF Id= 5,9 mA (5.3mA)
    C = 150 nF Id= 7,3 mA (6.8 mA)
    C = 180 nF Id= 8,8 mA (8.3 mA)
    C = 220 nF Id= 10,6 mA (10.2 mA) [75V]
    C = 270 nF Id= 13,0 mA (12.6 mA)
    C = 330 nF Id= 15,7 mA (15.4 mA) [80V]
    C = 360 nF Id= 17,0 mA (16.8 mA)
    C = 390 nF Id= 18,3 mA (18.1 mA)
    C = 430 nF Id= 20,1 mA (20.0 mA)
    C = 470 nF Id= 21,8 mA (21.8 mA) [85V]
    C = 510 nF Id= 23,5 mA (23.5 mA)
    C = 560 nF Id= 25,6 mA (25.7 mA)
    C = 680 nF Id= 30,5 mA (30.8 mA)
    C = 820 nF Id= 36,0 mA (36.6 mA) [96V]


    Moc rezystora R2 musi być większa niż :

    $$P=(Id)^2*R2$$

    Zwiększanie C2 powoduje zmniejszenie wartości średniej prądu w diodach .

    0
  • #27 03 Sty 2008 09:18
    Quarz
    Poziom 43  

    Paweł Es. napisał:
    [ ... ]

    Przybliżony wzór na pojemność C1 wyprowadzamy z równania

    $$Usk=\frac{Id}{2*\Pi*f*C}+Ug+R2*Id+N*Ud$$


    $$C\approx\frac{Id*10^9}{(Usk-Ug-N*Ud-R2*Id)*2*\Pi*f} $$ [nF]

    Usk - napięcie skuteczne sieci (230V)
    Ug - spadek na mostku Graetza (1.4V)
    N - ilość diod
    Ud - napięcie pojedyńczej diody przy założonym prądzie Id (np. śr. 3.5V)
    Id - założony prąd Id (np. 20 mA)
    f - częstotliwość sieci zasilającej ( 50 Hz)

    Napisanie powyższej zależności to więcej jak nierozsądek... i niezrozumienie Praw Elektrotechniki ! ! !
    Napięcia należy dodawać geometrycznie, a nie alegebraicznie.
    Proszę Moderatora o skasowanie tej "radosnej twórczości"...

    Kondensator C2 jest w tym obwodzie potrzebny jak przysłowiowa "dziura w moście"... i nie potrzeba żadnego "udziwniania" z transilem... :cry:

    Quarz

    0
  • #28 04 Sty 2008 04:02
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    Panie Kolego Quarz, proszę nie ferować zbyt szybko wyroków ...

    Akurat w tym układzie dodawanie geometryczne jest zbędne, bo przez obecność C2, napięcie na R2 i diodach LED, jest w przybliżeniu stałe (pulsujące z napięciem tętnień ok. 8V).

    Napięcie na C1 idzie prawie w fazie z napięciem sieciowym.
    (przesunięcie ok. 13 ° co można zaniedbać w tym wzorze
    PRZYBLIŻONYM
    )

    Kondensator C2 wygładza napięcie zasilające diody co powoduje, że nie dostają one 100 razy na sekundę impulsów prądowych o amplitudzie prawie 50mA (co nie wszystkie diody LED lubią na dłuższą metę) a tylko
    ok. 30 mA co już jest bardziej do zniesienia. Poza tym ze względu na mniejsze tętnienia prądu można zastosować mniejszej mocy rezystor
    włączony szeregowo z diodami LED.

    C2 może być nawet większy niż 4.7uF , ale rosną wtedy jego wymiary, bo musi być na 100 lub 160V. Przy dużych wartościach C2 (>100uF) wystąpi efekt miękkiego włączenia diod LED.

    W układzie powinien być jeszcze rezystor 220-330Ω o mocy 0.5W szeregowo z C1. Ogranicza on prąd udarowy w momencie włączenia rozładowanych kondensatorów w momencie maksimum Usieci a poza tym stanowi bezpiecznik na wypadek uszkodzenia C1 (przebicia).
    Rezystor 560Ω w układzie nie stanowi takiej ochrony, bo jest włączony za kondensatorami patrząc od strony sieci.

    A z diod zabezpieczających bym nie rezygnował, bo zasilacze beztransformatorowe wymagają istnienia ogranicznika napięcia wyjściowego a przerwa w gałęzi LED zawsze się może zdarzyć (z przyczyn różnych)

    A na elementach zabezpieczających i ogólnie tanich konstrukcjach to niech sobie Chińczycy oszczędzają:

    http://www.rp.pl/artykul/79419.html


    Docelowy układ wyglądałby tak:

    Lampki Choinkowe z żarówek na LED

    Kondensator C1, typ MKP na co najmniej 400V

    Diody Zenera zabezpieczają układ w momencie pojawienia się przerwy w łańcuchu diod LED (przerwanie przewodu, uszkodzenie diody)

    0
  • #29 05 Sty 2008 02:27
    Quarz
    Poziom 43  

    Witam,
    Motto:
    "...nie chcę, ale muszę, ponieważ zawodowa uczciwość nie pozwala mi milczeć..."

    Najpierw odpowiedź Koledze :arrow: leszeksz2; dla uzyskania efektów wizualnych wystarczy poniższy prosty obwód przedstawiony na schemacie niżej:

    Lampki Choinkowe z żarówek na LED

    Na jasność świecenia LED (płynącego przezeń prądu) ma wpływ;
    - ilość LED połączonych szeregowo,
    - wartość napięcia przewodzenia (kolor) jednego LEDa,
    - wartość amplitudy napięcia sinusoidalnego sieci,
    - wartość pojemności kondesatora C1,
    pozostałe elementy obwodu mąją znacznie mniejszy wpływ.
    Oczywiście ilość połączonych szeregowo LED jest ograniczona, ponieważ przy zbyt dużej ich ilości trudno byłoby uzyskać ich świecenie.
    Rozsądną granicą może być suma napięć przewodzenia (charakterystyka prądowo-napieciowa LEDa to prawie idealnie źródło napięcia - tu pracujące jako odbiornik) mniejsza od 1/3 amplitudy sinusoidy (dla 230V wartości skutecznej amplituda wynosi 230V•√2=325V), czyli do ok. 100V sumy napięć przewodzenia LED.
    Zadaniem rezystora R2 (którego wartość można tu zwiększyć do 2,2) jest ograniczenie udaru prądowego w chwili włączenia układu do sieci i trafienia w pobliże wartości maksymalnej sinusoidy.
    Zadaniem rezystora R1 jest rozładowanie z ładunku kondensatora C1 po odłączeniu układu od sieci - zawsze na okładkach C1 może pozostać ładunek elektryczny.
    Efekt migotania LED jest przy częstotliwości 100Hz niezauważalny przez oko ludzkie i oczywiście dla zastosowań gdzie tego migotania ma nie być kodensator C2 jest konieczny, ale to nie dużo zmienia analizę tego obwodu od strony elektrycznej, ale podraża jego wykonanie.

    Paweł Es. napisał:
    Panie Kolego Quarz, proszę nie ferować zbyt szybko wyroków ...

    Akurat w tym układzie dodawanie geometryczne jest zbędne, bo przez obecność C2, napięcie na R2 i diodach LED, jest w przybliżeniu stałe (pulsujące z napięciem tętnień ok. 8V).

    Napięcie na C1 idzie prawie w fazie z napięciem sieciowym.
    (przesunięcie ok. 13 ° co można zaniedbać w tym wzorze
    PRZYBLIŻONYM
    )

    To w takim przypadku, Panie Kolego Paweł Es., znamy dwie różne Elektrotechniki Teoretyczne... :cry:

    W pierwszym przybliżeniu możemy założyć, iż użyte diody prostownicze są idealne (1,4V do przeszło 300V to naprawdę jest do zaniedbania).




    Dalej, zgodzę się tylko z pańskim stwierdzeniem, iż napięcie stałe na kondensatorze C2 niewiele zmienia się w czasie, a w przypadku jego braku też niczego to nie zmienia, ze względu na charakterystykę prądowo-napięciową LEDa.
    Jednak więcej punktów wspólnych nie znajduję, ponieważ w obwodzie mamy prostownik (dwupołówkowy), pracujący de facto na źródło napięcia będące tu odbiornikiem.
    Z powyższego powodu, mimo sinusoidalnego napięcia zasilania, prąd w obwodzie płynie pulsami przeładowując kondenasator C1 i daleko mu do kształtu sinusoidalnego, ponieważ kondensator w obwodzie wymuszenia napięciowego okresowego i odkształconego jeszcze bardziej odkształca przebieg płynącego przezeń prądu (vide analiza fourierowska).
    Biorąc pod uwagę fakt, iż od strony zacisków prądu przemiennego prostownika jego charakterystyka prądowo-napięciowa jest nieparzysta, to w przebiegu prądu sieciowego występują nieparzyste harmoniczne (w tym i pierwsza), natomiast w obwodzie prądu stałego płyną harmoniczne parzyste - poczynając od drugiej.
    Dlatego też nie jest dziwne, iż dla podstawowej harmonicznej (50Hz) pański wątpliwej jakości i wiekowy symulator policzył tak małe przesunięcie fazowe... :D
    Jednak napisanie równania wynikającego z Praw Kirchhoffa w postaci jak dla prądu stałego (i tylko dla podstawowej harmonicznej) to grube nieporozumienie.
    Natomiast posługiwanie się "nagłówkową wiedzą" czerpaną z symulatorów i bez zrozumienia istoty zachodzących zjawisk w tym obwodzie elektrycznym jest kiepską "wizytówką"..., przecież istotnym parametrem dla jasności świecenia LED jest wartość płynącego przezeń prądu jednokierunkowego.

    Paweł Es. napisał:
    Kondensator C2 wygładza napięcie zasilające diody co powoduje, że nie dostają one 100 razy na sekundę impulsów prądowych o amplitudzie prawie 50mA (co nie wszystkie diody LED lubią na dłuższą metę) a tylko
    ok. 30 mA co już jest bardziej do zniesienia. Poza tym ze względu na mniejsze tętnienia prądu można zastosować mniejszej mocy rezystor
    włączony szeregowo z diodami LED.

    C2 może być nawet większy niż 4.7uF , ale rosną wtedy jego wymiary, bo musi być na 100 lub 160V. Przy dużych wartościach C2 (>100uF) wystąpi efekt miękkiego włączenia diod LED.

    Dorabianie ideologii do zastanych faktów i komplikowanie prostego (i taniego z tego powodu) układu.

    Paweł Es. napisał:
    W układzie powinien być jeszcze rezystor 220-330Ω o mocy 0.5W szeregowo z C1. Ogranicza on prąd udarowy w momencie włączenia rozładowanych kondensatorów w momencie maksimum Usieci a poza tym stanowi bezpiecznik na wypadek uszkodzenia C1 (przebicia).
    Rezystor 560Ω w układzie nie stanowi takiej ochrony, bo jest włączony za kondensatorami patrząc od strony sieci.

    Skoro nie ma kondensatora C2 to i ten rezystor jest zbędny, ponieważ jego rolę przejmuje rezystor R2.

    Paweł Es. napisał:
    A z diod zabezpieczających bym nie rezygnował, bo zasilacze beztransformatorowe wymagają istnienia ogranicznika napięcia wyjściowego a przerwa w gałęzi LED zawsze się może zdarzyć (z przyczyn różnych)

    A na elementach zabezpieczających i ogólnie tanich konstrukcjach to niech sobie Chińczycy oszczędzają:

    http://www.rp.pl/artykul/79419.html

    Demagogia czystek wody... i proszę mi wskazać diodę zabezpiaczającą (transil), którą można by tu zastosować... :D


    Paweł Es. napisał:
    Docelowy układ wyglądałby tak:

    Lampki Choinkowe z żarówek na LED

    Kondensator C1, typ MKP na co najmniej 400V

    Diody Zenera zabezpieczają układ w momencie pojawienia się przerwy w łańcuchu diod LED (przerwanie przewodu, uszkodzenie diody)

    A to już gruba przesada i znaczny wzrost kosztów... "radosna twórczość" "całą gebą", Panie Kolego Paweł Es.... jeszcze trochę to okaże się, iż na te "zabezpieczenia" potrzeba następnych zabezpieczeń... i powstanie słynny automyt (pisownia poprawna) firmy PirPen&Soon, co to goli i [do rymu], krawaty wiąże i usuwa ciąże...

    Quarz

    0