Vraag: weerstand met parallel een condensator aan de input (bruggelijkrichter)?

Hi all,

Ik heb me vanavond aangemeld omdat ik al een tijdje met een vraag loop die ik al speurend op het internet nog niet beantwoord heb gekregen.
Mijn naam is Marcel en ik heb niet echt een elektronica achtergrond maar wat basics ken ik wel.

Wat is nu mijn vraag.

Mijn zoon heeft een plafondlamp waar ook een twintigtal ledlampjes in verwerkt zitten.
Dit functioneerde op een gegeven moment niet goed meer.
Ik ben toen op onderzoek gegaan en kwam er achter dat in de AC - DC omvormer een condensator defect was.
Deze heb ik vervangen en het probleem was verholpen.

Echter bekeek ik deze eens goed en ben het schema gaan uittekenen.
Het leek op een eenvoudige bruggelijkrichter met 4 diodes. Wat ik alleen apart vond was dat aan één van de aansluitingen van de ingang (AC kant) een weerstand zat met daar parallel overheen de condensator.
Deze condensator doe je toch normaal aan de DC kant voor de afvlakking?

Waar ik ook wel benieuwd naar ben is hoe het kan dat je 20 ledjes in serie rechtstreeks op 220V wissel (met deze gelijkrichter er tussen) kan aansluiten.
Ik heb wat zitten rekenen met 220V x wortel 2 (minus 2 x 0,7v) als DC waarde en dan 20x Vf (+/-3,2) = 64Vf van de ledjes maar ik kom dan op een veel te hoog vermogen dat door de ledjes zou gaan.

Zo ziet het schema er uit:

Ik ben heel benieuwd of één van jullie het wel weet een het mij dan ook kan uitleggen.
Bij voorbaat dank.

NB. Ik hoop dat dit het juiste forum onderdeel is.

Thevel

Golden Member

Wat ik alleen apart vond was dat aan één van de aansluitingen van de ingang (AC kant) een weerstand zat met daar parallel overheen de condensator.

In dit geval fungeert de condensator als serieweerstand welke zorgt dat de stroom door de leds begrenst word.

Arco

Special Member

De condensator verzorgt waarschijnlijk de (directe) voeding van de leds en begrenst de stroom.
De weerstand over de condensator is om die te ontladen bij uitschakelen (zodat je geen doodsklap ervan krijgt bij aanraken omdat 'ie nog geladen is)

Meestal iets van 100k (bruin-zwart-geel)

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

Golden Member

je hebt inmiddels een schema geplaatst zie ik nu.
De 224 condensator is 0,22µf.

Op 8 december 2020 22:43:47 schreef Thevel:
[...]In dit geval fungeert de condensator als serieweerstand welke zorgt dat de stroom door de leds begrenst word.

Maar hij zit aan de wisselstroom kant, wordt daarmee dan niet alleen maar de helft van de tijd de stroom begrenst?

Ik ging er vanuit dat de weerstaand ná de gelijkrichting er voor moest zorgen dat de maximale stroom niet werd overschreden, maar daar kwam ik dus niet uit met mijn berekening?

Arco

Special Member

De condensator vormt voor 50Hz een weerstand van ongeveer 14.4kOhm (aan de DC kant zou 'ie niks doen, want hij blokkeert DC)
Afhankelijk van de kleur leds is de stroom door de 20 leds dan iets van 12...14mA.

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

Op 8 december 2020 22:49:09 schreef Thevel:
je hebt inmiddels een schema geplaatst zie ik nu.
De 224 condensator is 0,22µf.

Ja, inderdaad. Ik dacht een plaatje zegt vaak meer :)

Aan de kant van het vraagteken zitten dus de 20 ledjes in serie.

Hensz

Golden Member

De weerstand is er voor de veiligheid zoals Arco al meldde. De condensator doet het werk. Hij laadt de ene helft van de golf op en als de stroom omkeert ontlaadt ie weer en laadt de andere kant op op. Hij wisselt dus voortdurend van polariteit. Dat wordt mede mogelijk gemaakt door de bruggelijkrichter die erachter zit. Die laat ook beide helften van een periode wisselstroom door. De ene keer door het ene paar diodes, de andere keer door het andere paar.

Hoe groot is die weerstand eigenlijk? c.q. wat voor kleurtjes staan erop?

Don't Panic!

Op 8 december 2020 22:55:07 schreef Arco:
De condensator vormt voor 50Hz een weerstand van ongeveer 14.4kOhm (aan de DC kant zou 'ie niks doen, want hij blokkeert DC)

Kan ik dan de totale weerstand aan de ingang zien als:

Rtot = (14.4K x 242K)/(14.4K + 242K) = 13,6KΩ

En zorgt dat dan ook voor de totale stroom begrenzing?

Op 8 december 2020 23:01:47 schreef Hensz:
De weerstand is er voor de veiligheid zoals Arco al meldde. De condensator doet het werk. Hij laadt de ene helft van de golf op en als de stroom omkeert ontlaadt ie weer en laadt de andere kant op op. Hij wisselt dus voortdurend van polariteit. Dat wordt mede mogelijk gemaakt door de bruggelijkrichter die erachter zit. Die laat ook beide helften van een periode wisselstroom door. De ene keer door het ene paar diodes, de andere keer door het andere paar.

Hoe groot is die weerstand eigenlijk? c.q. wat voor kleurtjes staan erop?

Ik meet over de weerstand parallel aan de condensator .244MΩ (244KΩ) (rood-geel-geel-goud)
en die ander aan de DC kant geeft .555KΩ (555Ω) (groen-blauw-bruin-goud, zou dus 560 moeten zijn)

Ik heb ze geprobeerd te fotograferen :-)

vergeten

Golden Member

Goeie vraag!

Die 242kΩ is een echte weerstand, die 14,4kΩ van de condensator is een berekende capacitieve impedantie bij 50 Hz.

Vervang je de "condensator-weerstand" schakeling door 13,6KΩ dan zal er alleen maar warmte in de weerstand verloren gaan, te berekenen met P=UxI.

Stel er loopt 14 mA dan wordt er 2,66 watt aan warmte opgewekt in die weerstand, die wordt heet.
Bij 20mA is dat al 5,44 watt.

De condensator is een reactive weerstand die geen warmte opwekt.

Als je een universeelmeter hebt die AC stroom kan meten kan je de theorie toetsen aan de werkelijkheid, er zullen (kleine)verschillen zijn. :)

[Bericht gewijzigd door vergeten op dinsdag 8 december 2020 23:46:10 (11%)

Doorgaans ben ik duidelijk bij wat ik bedoel, toch wordt het wel anders begrepen.

Op 8 december 2020 22:55:07 schreef Arco:
De condensator vormt voor 50Hz een weerstand van ongeveer 14.4kOhm (aan de DC kant zou 'ie niks doen, want hij blokkeert DC)
Afhankelijk van de kleur leds is de stroom door de 20 leds dan iets van 12...14mA.

Ze zijn wit (warm wit, net als zo'n string voor in de kerstboom. Zo ziet de string er ook uit). Ik ging uit van Max zo'n 20mA inderdaad.

vergeten

Golden Member

Meet de DC spanning over de 560Ω en je weet hoe groot de stroom door de LED keten is.
U/R=I

Die spanning ziet er in theorie op een oscilloscope zo uit.
Met de universeelmeter meet je de effectieve DC waarde zoals aangegeven.

Op een echte scope is oranje de AC spanning voor de gelijkrichter,
en paars na de gelijkrichter.
Deze is iets lager vanwege verliezen in de diodes van de brugcel.
De witte lijn is de effectieve waarde.

Doorgaans ben ik duidelijk bij wat ik bedoel, toch wordt het wel anders begrepen.

Vermoedelijk 240K en 560Ω

Dus je stroomkring wordt:

220√2 volt + Ur1//xc + 2 x Udiode + Ur2 + 20xUled = 0

De Xc reken je uit met de formule 1 / (2 x π x f x c)

En z = r1 // xc

En dat bereken je met de formule 1/r1 + 1/xc = 1/z

maartenbakker

Golden Member

Een 400V condensator gaat op die plaats vroeg of laat wel een keertje stuk. Met 630V kom je al beter in de buurt.

Als je niet met formules wilt goochelen, is er ook een kant-en-klare excelsheet voor (gericht op het berekenen van een dropper voor gloeidraden van buizen): http://www.staff.science.uu.nl/~tel00101/FotoAlbum/RadioCorner/Beelden…

Met dank aan forumgebruiker FET, een versimpelde formule: C=14*I waarbij C in uF luidt, en I in A. Dit is een benadering die meer zal afwijken naarmate de spanning over de belasting hoger is (48V 1%, 110V 9% om een indruk te krijgen).

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op woensdag 9 december 2020 00:06:29 (13%)

www.elba-elektro.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Op 8 december 2020 23:35:05 schreef vergeten:
Goeie vraag!

Dank je wel :)

Die 242kΩ is een echte weerstand, die 14,4kΩ van de condensator is een berekende capacitieve impedantie bij 50 Hz.

Vervang je de "condensator-weerstand" schakeling door 13,6KΩ dan zal er alleen maar warmte in de weerstand verloren gaan, te berekenen met P=UxI.

Stel er loopt 14 mA dan wordt er 2,66 watt aan warmte opgewekt in die weerstand, die wordt heet.
Bij 20mA is dat al 5,44 watt.

De condensator is een reactive weerstand die geen warmte opwekt.

Als je een universeelmeter hebt die AC stroom kan meten kan je de theorie toetsen aan de werkelijkheid, er zullen (kleine)verschillen zijn. :)

Dank voor de uitleg, ik denk dat ik het stuk over de warmte wel begrijp.

Maar dan in relatie tot de ledjes. Die mogen, volgens mij, max 20mA aan stroom hebben. Tel je dan de weerstand waarden, van voor de brug en na de brug, bij elkaar op?

maartenbakker

Golden Member

Je kunt makkelijker de versimpelde formule gebruiken die ik in mijn bovenstaande post geef, die de jouwe gekruist heeft.

Er loopt in jouw geval ruwweg 0,22/14 = 0,016A dus inderdaad minder dan 20mA.

Let op dat de seriecondensator tenminste 630V moet zijn, de originele 400V ging niet voor niets stuk. Een polypropyleentype (MKP) verdient bovendien de voorkeur. Je zou ook een X2 type kunnen gebruiken, maar dan moet je wel een variant zoeken die specifiek voor serieschakeling geschikt is, anders krijg je last van het "senseosyndroom".

www.elba-elektro.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."
vergeten

Golden Member

Op 8 december 2020 23:55:44 schreef MK146:
[...]
Die mogen, volgens mij, max 20mA aan stroom hebben.

Meet de DC spanning (U) over de 560Ω (U/0,56=I (in mA)) en je weet de DC stroom door de LED keten.

Doorgaans ben ik duidelijk bij wat ik bedoel, toch wordt het wel anders begrepen.

Op 9 december 2020 00:03:16 schreef vergeten:
[...]

Meet de DC spanning (U) over de 560Ω (U/0,56=I (in mA)) en je weet de DC stroom door de LED keten.

Dat is inderdaad het meest eenvoudige.

Ik had alleen nog iets vreemds en dat is het volgende.
Ik heb de lampen achter een fibaro z-wave switch hangen en soms gebeurde het dat we de lamp niet meer uit kregen.
Dit loste zich op door de leds (met deze gelijkrichter) af te koppelen.
Op dit moment is meten daardoor niet een mogelijkheid.

Ik kan het niet staven maar naar mijn idee had het te maken met deze condensatorschakeling aan de AC kant.

Nu heeft mijn andere zoon zo'n soortgelijke lamp, alleen een nieuwer type en ik heb gekeken wat daar in zat.

Het enige wat ik daar zo snel kon zien was een RS207 (bruggelijkrichter in een klein blokje).

Verder zag ik niets anders, maar ik vermoed dat daar nog wel ergens een weerstand verstop zit onder wat krimpkous. Dat heb ik echter verder niet onderzocht.

Ik was voornemens om ook in die oudere lamp een RS207 te plaatsen en daarmee het probleem te verhelpen.
En dan een weerstand van tussen de 16KΩ - 13kΩ te plaatsen (16mA - 20mA)

Dat zou dan goed moeten zijn toch?

Arco

Special Member

Brugcel of 4 losse diodes maakt geen verschil...

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

Op 9 december 2020 11:07:38 schreef Arco:
Brugcel of 4 losse diodes maakt geen verschil...

Nee, dat is me bekend inderdaad.
Het printje met condensator wil ik graag vervangen.
Vandaar de laatste vraag of een RS207 met een 16KΩ weerstand ook een gevalideerde optie is :-)

Bij voorbaat dank.

maartenbakker

Golden Member

Je hebt zonder condensator niet meer te maken met stroom die niet in de pas loopt met spanning, dus de vectorberekening vergeet je en je gebruikt gewoon de wet van Ohm. Voor een effectieve stroom van 18mA zonder afvlakken kom je uit op 10k. Of nouja, omdat er onder 64V geen stroom loopt, is de effectieve stroom nog wat lager dus afhankelijk van de piekstroom die de LED's mogen hebben, kun je de weerstand zelfs nog wat lager nemen.

In de praktijk loop je bij 10k effectief een kleine 3W in je weerstand op te stoken en een kleine 1W in je LED's. Klopt het dat het ook echt maar een 1W lamp is?

Is er een specifieke reden dat je de lamp op die manier wilt ombouwen?

Je kunt in geval van klachten of geen vertrouwen in de condensatorschakeling, beter een echte LED-driver nemen.

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op woensdag 9 december 2020 15:04:45 (16%)

www.elba-elektro.nl | "The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."
Arco

Special Member

Met condensator is ook zuiniger qua energiegebruik...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com
fred101

Golden Member

Op 8 december 2020 23:53:23 schreef Ex-fietser:
Vermoedelijk 240K en 560Ω

Dus je stroomkring wordt:

220√2 volt + Ur1//xc + 2 x Udiode + Ur2 + 20xUled = 0

De Xc reken je uit met de formule 1 / (2 x π x f x c)

En z = r1 // xc

En dat bereken je met de formule 1/r1 + 1/xc = 1/z

Moet je niet eerst het RC netwerkje omrekenen naar serieel en dan met z = wortel(R-jX) om de impedantie uitrekenen ?
Als je met parallel rekent krijg je de admittance (Y=G+jB)

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

Ik zet het even op een logisch rijtje voor je.

Een led is een soort halfgeleiderdiode en geeft licht omdat
de elektronen een horde moeten nemen erdoor te raken.

Die spanningssprong genereert een foton en de spanningsval is afhankelijk van de gewenste kleur en is materiaaleigen. Hoe korter de golflengte hoe meer energie een lichtdeeltje bevat. Een rode led doet het al bij 2V, een blauwe of witte heeft 3.5-4V nodig.

Leds hebben geen lineaire stroom/spanningkarakteristiek en een kleine spanningsverandering kan een grote stroomverandering teweeg brengen. En omdat de lichtsterkte evenredig is met de stroom kan deze sterk gaan fluctueren en de led kan zelfs vernielen.

Daarom is meestal een serie element nodig om de stroom te beperken.

In een weerstand gaat veel energie verloren, daarom neemt men vaker een condensator op in de wisselstroomkant.

Condensatoren gedragen zich op wisselspanning als een soort verliesvrije weerstand. Omdat de stroom en de spanning niet gelijktijdig aanwezig zijn is het reële vermogen steeds nul.

De stroom bouwt de spanning op over de condensator, daarom loopt die achter in de tijd.

Je kunt de parallelwaarde echter niet simpel berekenen samen met een echte weerstand omdat de stroom niet gelijktijdig is. bij een condensator loopt de stroom bij 50 Hz zo'n kwart periode of 5ms voor op die door de weerstand, vandaar.

In jouw schakeling moet je de condensator zien als het serie element, terwijl de weerstand enkel dient om de condensator te ontladen als de lamp uitgeschakeld wordt.

Ik zou niet zomaar wat gaan vervangen ( waarvoor is dat eigenlijk nodig?) tenzij je je heel goed geinformeerd hebt.