meer vermogen uit systeem dan er in gaat (er klopt iets niet)

Dag allen,

Ik lees hier af en toe mee en dit forum en haar leden hebben mij best vaak geholpen.

Nu loop ik tegen iets aan waar ik toch even een account aan voor moest maken en het vragen. Want ik snap het niet.

Ik heb de schakeling voor de duidelijkheid maar even getekend in paint:

https://s24.postimg.org/huubh54id/Untitled.jpg

Wanneer ik de rode draad links onderbreek en mijn multimeter ertussen zet, meet ik 4,2 A. De accuspanning is onder belasting 11.5 V. Dat maakt 48.3 W.

Aan de andere kant, bij de LED, meet ik 34 V en 3 A. Dat is 102 W.

Waar komt die ca. 54W vandaan? Iets met wet van behoud van energie is mij eens geleerd... Iemand een idee?

https://s27.postimg.org/uuckstn2b/IMG_20170207_184704.jpg

Gebruik je een "true RMS" meter? Want je zou best wel eens een pulserende stroom gemeten kunnen hebben.

Mijn echte naam: Joris | Mijn elektronica website: Fuzzcraft.com

Nee, ik heb een goedkoop gamma model. Wellicht dat dat het is.
Welke meetwaarde zou dan fout kunnen zijn? Aan de 12V of aan de 34V kant?

M.a.w., de LED is gewaardeerd op 3A. Kan het zijn dat de stroom die er daadwerkelijk doorheen loopt veel hoger is?

fred101

Golden Member

En die TRMS meter moet dan wel geschikt zijn voor de frequentie en de dutycycle van de leddriver. Staat in het manual onder bandbreedte en crestfactor.

Ter info: TRMS betekent niet dat je daarmee ook alle "niet helemaal DC" kunt meten. Ze werken meestal AC gekoppeld terwijl je hier waarschijnlijk een AC signaal met DC offset hebt.
(dat laatste kun je nog wel oplossen door AC en DC apart te meten en dan kwadrateren, optellen en de wortel trekken)
De makkelijkste manier is een DSO die een meetwaarde in rms kan geven.

Edit, vergeet mijn uitleg maar, je "meter" is ongeschikt. Als ze al specs geven is het de vraag of ze ook kloppen.
De 34V kant zal het meest fout zijn. Maar aan de 12V kant kan zo'n schakelding vlaklbij ook de meter over de flos jagen. Ze hebben vaak nauwelijks een beetje CMRR

[Bericht gewijzigd door fred101 op dinsdag 7 februari 2017 19:13:09 (11%)

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur en maritieme en industriele PCBs
High met Henk

Special Member

Hoe heb je die 34 v gemeten? Met of zondee led?

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???

Bedankt voor de antwoorden.

De 34V was met de led aan die (volgens de goedkope multimeter) 3A trekt.

Is er een manier om de echte stroom door de LED te meten zonder een (prijzige) TRMS multimeter aan te schaffen?

Wat ik namelijk vreemd vind is dat, als de gemeten stroom aan de laagspanning kant nauwkeuriger zou moeten zijn dan aan de hoogspanning kant. Dan zou het verschil in energie in en energie uit alleen maar groter moeten zijn toch?

IN: 11,5V 4,2A (waarschijnlijk beetje meer)
UIT: 34V 3A (waarschijnlijk stuk meer)

Aangezien een afwijking in de stroom bij het hogere voltage zelfs nog meer effect heeft op het vermogen, zou er juist nog meer energie "uit het niets" zijn ontstaan.

Begrijp ik iets verkeerd, of kan het ook zijn dan de TRMS aan de hoogspanning kant lager is dan gemeten met mijn gamma Multimeter?

Overigens komt de gemeten 3A van de LED bij 34V ook wel aardig overeen met de datasheet van de LED.

Arco

Special Member

De spanning over de leds is geen gelijkspanning, daardoor krijg je een rare uitslag van je meter...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com
dijkmane

Golden Member

je step up zal ook wat warmte geven, dus daar gaat ook energie verloren.
je stopt er bijna 50W in, dus aan de andere kant verstook je zo'n 40W

zal er nog geen 1,2A lopen.

In no Sense, Nonsense
High met Henk

Special Member

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???

Op 8 februari 2017 00:37:55 schreef perpetuum_mobile:
UIT: 34V 3A (waarschijnlijk stuk meer)

Waarom waarschijnlijk meer? Als je meter piekwaarde meet ipv RMS is de gemeten waarde hoger dan de werkelijke waarde.

Als dat voor spanning en stroom geld (piek ipv RMS) werkt het dubbel: Je meet de piekspanning op het moment dat er geen stroom loopt, en de piekstroom op het moment dat de spanning het laagst is.

Simpelste oplossing is of een goede TRMS meter, of een simpele oscilloscope. Allebei even duur.

Ingewikkelde oplossing is een bolometer bouwen. Heb je een goede weegschaal/maatbeker en redelijke thermometer voor nodig. En een stevige weerstand (10 Ohm/50W).

foto/datasheet/typenr van de step-up kan ook helpen. Dan weten we of er een nette DC, of hopeloze AC uitkomt.

Op 8 februari 2017 00:37:55 schreef perpetuum_mobile:

Is er een manier om de echte stroom door de LED te meten zonder een (prijzige) TRMS multimeter aan te schaffen?

met een oscilloscoop meten.
één van lmijn ledlampen heeft zo 3 standen:
voluit branden, half branden en knipperstand. als ik echter de spanning meet is die altijd 3.5V, als ik de stroom meet, meet mijn toestel ALTIJD dezelfde 400mA stroom.

met een scope beeld zag ik eigenlijk dat de PWM altijd dezelfde frequentie draait, maar de duty cycle veranderde.
vaak geven ze de led een hogere spanning/stroom maar beperken ze de gemiddelde stroom door mar 75-85% duty cycle te geven.

voorbeeldje:
http://www.binaryupdates.com/wp-content/uploads/PWM-Duty-Cycle-Pulse.jpg

bij de eerste brand de lamp op halve sterkte, bij de 2de op volle sterkte, bij de 3de brand die heel zwak.
voor dergelijke metingen moet je een scope gebruiken, daar kan je ook mee zien hoe goed die DC converter presteerd of wanneer die veel 'storing' veroorzaakt

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken
fred101

Golden Member

Op 8 februari 2017 00:37:55 schreef perpetuum_mobile:

Is er een manier om de echte stroom door de LED te meten zonder een (prijzige) TRMS multimeter aan te schaffen?

Begrijp ik iets verkeerd, of kan het ook zijn dan de TRMS aan de hoogspanning kant lager is dan gemeten met mijn gamma Multimeter?

Leddrivers zijn meestal stroombronnen en waarschijnlijk is de output een PWM signaal. Dat concept uitleggen lukt niet in een paar regels.

Om dit goed te meten heb je een DMM nodig die een TRMS AC+DC mode heeft met voldoende bandbreedte en crestfactor. Ook dat is complexe materie

Maar er is inderdaad een goedkopere oplossing dan een prijzige DMM die dat aankan. Dat is een digitale scoop. Zelfs een goedkope Chinees van ongeveer 250-300 euro kan dat ;-) Alleen heb je dan ook een AC+DC stroomprobe nodig en die vindt je waarschijnlijk niet onder de 1000 euro.

Dit alleen om het verschil tussen jou Gamma-indicator en een geschikte multimeter even in het juiste perspectief te zetten. Ik heb 3 meters die dit waarschijnlijk wel aankunnen en die zitten allemaal heeeeel ruim boven de 300 euro. Jou meter is prima om heel simpele dingen te meten. Puur DC zonder te veel rimpel in een EMi schone omgeving en pure sinusvormige AC tot meestal maar iets van 10kHz. Voor complexere signalen zoals dit geval heb je heel dure apparatuur nodig. Schakelende voedingen draaien meestal ergens tussen de 15kHz en 100 kHz maar dat wordt steeds hoger en sommige zitten al > 1MHz.

Daarnaast is de output niet echt AC maar ook geen pure DC, het is een mix.

Ik heb ooit met zo'n Gammel indicator aan een smps gemeten. Die gaf 35V ipv 13,8V aan. Er stond gewoon 13,8V maar de meter had te weinig CMRR (het "blokken" van signalen die op beide ingangen gelijk zijn)
en raakte over de zeik van de rotzooi die de schakelende voeding stond "uit te zenden"

Helaas heb je voor het meten van sommige zaken dure apparatuur nodig. Multimeters zien er min of meer gelijk uit maar wat ze kunnen, hoe precies ze zijn (en blijven) en hoe goed ze beveiligd zijn loopt echt enorm uiteen. Een beetje serieuze meter zit al snel boven de 100 euro maar een die kan wat jij wilt zit daar waarschijnlijk ruim boven.

www.pa4tim.nl, www.schneiderelectronicsrepair.nl, Reparatie van meet- en calibratie apparatuur en maritieme en industriele PCBs

Aan True rms stroommeting heb je m.i. niets. Als de spanningen (12 V, 34 V) vrijwel constant zijn dan moet je juist de gemiddelde stroomsterkte meten en niet de rms. Als op de spanningen een serieuze AC component zit dan heb je een multiplier nodig en heb je ook niets aan aparte rms meting van spanning en stroom.
Om storing in de goedkope DMM te vermijden zou je misschien dit kunnen doen. Een weerstand van bijv. 0.1 Ω in de draad opnemen. Daaroverheen een hoogohmige spanningsdeler, bijv. 1 kΩ + 1 kΩ. Over de delerweerstand die aan de voedingkant ligt een afvlakcondensator aanbrengen, bijv. 100 uF. Spanning meten over de afvlakcondensator. Terugrekenen naar stroomsterkte. Dat geeft de gemiddelde stroomsterkte.

Frederick E. Terman

Honourable Member

Als de spanningen (12 V, 34 V) vrijwel constant zijn

Als de stroom naar de leds pulseert, zal de spanning dat ook doen.
Het mooiste is inderdaad even een weerstand van 0,1 ohm in de mindraad, en dan met een scoop kijken wat de spanning daarover is; dat is dan een maat voor de stroom die er loopt.
En met dezelfde scoop kun je dan die 34V zelf bekijken.
(Je kunt op die manier ook de stroom aan de 12V-kant bekijken.
En eventueel ook de 12V zelf, hoewel die wél praktisch constant zou moeten zijn.)

Zonder scoop wordt het gissen. 'Losse' rms-metingen zijn inderdaad niet voldoende om een beeld te krijgen, omdat je niet weet hoe de belasting (de leds) zich precies gedraagt.
En aan de 12V-kant heb je meer aan de gemiddelde stroom.

Op 8 februari 2017 08:59:34 schreef blurp:
[...] Als dat voor spanning en stroom geldt (piek ipv RMS) werkt het dubbel: Je meet de piekspanning op het moment dat er geen stroom loopt, en de piekstroom op het moment dat de spanning het laagst is.

Ik geloof niet dat dát hier het geval is. In de meeste gevallen, zeker bij leds, is toch de stroom gewoon maximaal als de spanning dat ook is.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

De "led driver" zal toch gewoon een current feedback step up converter zijn? Die zal toch gewoon een spoel aan de ingang hebben hangen, en dan de andere kant van de spoel een percentage van de tijd aan de nul hangen en de rest van de tijd de spoel via een diode aan de led? In theorie kan je hier ophouden: gewoon 30% van de tijd stroom door je led laten lopen, de rest van de tijd niets. In de praktijk heb ik altijd een condensator over de uitgang gezien.

De ingangsstroom loopt direct door de spoel. Volgens mij is die redelijk vlak. Een meting, die met goedkope meters gewoon een gemiddelde meting zal zijn, volstaat.

Als de spanning aan de uitgang enigszins constant is (dus als die condensator er op zit), dan lijkt ook die meting er een die een goedkope meter heel aardig moet kunnen uitvoeren.

En ALS de stroom dan pulseert tussen zeg 9A 1/3e van de tijd en 2/3e van de tijd niets, dan is voor het berekenen van het gemiddelde vermogen het meten van de gemiddelde stroom ook prima.

Daarnaast snap ik niet waarom er zo veel op true-RMS gehamerd wordt. Dat is gewoon onzin. STEL dat ze de condensator op de uitgang weggelaten hebben, maar dat er een parasitaire capaciteit aanwezig is van zeg 100nF. Dan is 30% van de tijd de spanning ongeveer 35V en loopt er 9A. Zodra de spoel weer aan aarde gehangen wordt, zakt de spanning naar (bijvoorbeeld) ongveer 28V, en loopt er slechts mili- of microamperes. Een RMS meting van de spanning gaat uit van een bijdrage van 2/3e van de tijd van 80% van de stroom/spanning. En dat klopt niet: Bij 80% van de spanning loopt er een miljoen maal minder stroom.

Als je geen scoop hebt en toch de meting "rond" wil krijgen, dan zou ik wat met weerstanden, condensatoren en diodes gaan klooien. Hulpschakelingen maken om de gemiddelde- als ook piekspanning en stroom te meten.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
High met Henk

Special Member

Wat te denken van TS zijn profiel in te laten vullen met iig de woonplaats en vragen of iemand hem even kan helpen met de meting?

shunt weerstand en scoop kunnen natuurlijk ook: een klein bereik stroomtang is ook een optie, maar de mijne gaat tot 1000A wat een beetje veel is......

E = MC^2, dus de magnetische compatibiliteit doet kwadratisch mee???