Vermogen van een condensator..

Eigenlijk zou dit documentje onder 'Navigatie'->'Artikelen' van dit forum geplaatst moeten worden.

Nav opmerking van maartenbakker hieronder:

Op 12 december 2018 19:06:34 schreef maartenbakker:
Flutartikel.

Eigenlijk zou dit documentje onder 'Navigatie'->'Artikelen' van dit forum toch maar niet geplaatst moeten worden.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op 12 december 2018 19:25:53 (60%)]

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl
maartenbakker

Golden Member

Flutartikel.

Als er geen haast bij is en iemand anders een jip- en jannekealinea over het hoe en waarom van de vectorberekening van de spanningsval kan produceren, kan ik er volgend jaar misschien wat mee doen.

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Hoezo een flutartikel? verklaar u nader...

Ik vind dat een goed artikel omdat zo'n schakeling goed is voor stromen tot ongeveer 50mA.
Dan moet je u ook geen zorgen maken over vectoriele berekeningen, je kunt er dan hoogsten een paar mA naast zitten, evengoed zoals door de tolerantie van de condensatoren.
Anders moet je extra maatregelen nemen tegen piekstromen zoals dekees over schreef en transient spanningen en wat heb je dan gewonnen tov en trafo?

Deze schakeling gebruiken om leds van 700mA te laten werken is er ver over, je koopt u beter een leddriver want met enkel een C en bleederweerstand zul je niet ver geraken.

LDmicro user.

@MGP,

Strafwerk!
Ik heb een weerstand van 3,3kΩ.
Daarin wil ik 8W dissiperen.
Hoe groot is de stroom in de weerstand?
Hoe groot is de capaciteit van de benodigde condensator als ik het voed uit 230V?

[Bericht gewijzigd door ohm pi op 12 december 2018 21:15:31 (11%)]

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl
maartenbakker

Golden Member

Nouja, flutartikel is wat kort door de bocht, maar behalve de vectorbereking mis ik ook iets over het kiezen van het juiste type condensator, de levensduur en de faalmodi van de juiste en niet juiste condensatoren. Met "een 250V X2" kom je niet veel verder dan een bekende koffiezetter die het afhankelijk van de omgeving snel of minder snel begeeft :P

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op 12 december 2018 21:44:19 (24%)]

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Op 12 december 2018 21:10:41 schreef ohm pi:
Strafwerk!..

Flauwe plezante, moet wel zeggen goed uitgekiend.
https://keisan.casio.com/exec/system/1258032632

Nu aan u, over wat gaat dit topic?

LDmicro user.

700mA en 45V?
Deze spanning kan je niet domweg van de 230V aftrekken. Dan is de berekende capaciteit te hoog.

[Bericht gewijzigd door ohm pi op 12 december 2018 23:06:58 (79%)]

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl
Frederick E. Terman

Golden Member

In het artikel staat wel dat de berekening fout is, maar dan dat hij 'voor de gevallen waarin de meeste spanning over de C valt voldoende nauwkeurig is'.
Maar zelfs dat is niet waar. Als de belasting een relatief kleine spanning moet krijgen, dan is het véél nauwkeuriger als je er gewoon maar van uit gaat dat over de condensator 230 V moet vallen.

In het voorbeeld van die 45 V bijvoorbeeld, zou er volgens Elektor 230 − 45 = 185 V over de condensator moeten vallen, en dat zou dan 'ongeveer goed zijn'. Maar in werkelijkheid is het 226 V; praktisch 230 V dus.
Dat scheelt al niks, maar voor kleinere spanningen is '230V' aanhouden nóg nauwkeuriger.

De formule wordt dan C (µF) = 13.84 × I(A)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Is het niet zo? het gaat over leds...

Vdc = 230 x 1.41 = 325Vdc gelijkgericht

325 - 45 = 280Vdc

R of Z = 280v/0.7 = 400 ohm

C = 1/(2*pi*400*50) = 7.9µF

Zoals ik al zei ben je beter af met een trafo/driver, want zonder bijkomende maatregelen zullen die leds niet lang meegaan.

[Bericht gewijzigd door MGP op 13 december 2018 00:27:58 (14%)]

LDmicro user.
Frederick E. Terman

Golden Member

Ik bedoelde een voorbeeld van 45 V wisselspanning en 700 mA wisselstroom, via een condensator aangesloten op 230 V wisselspanning.
De Elektor-berekening is fout; de versimpelde berekening ('ga uit van 230 V over de C) is nauwkeurig, en bij kleinere spanningen nog nauwkeuriger.

Zelf zou ik geen condensator in de gelijkspanningskant zetten.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
maartenbakker

Golden Member

Er loopt weliswaar gelijkstroom door de LED's, maar doorgaans niet door de condensator.

Edit: FET was me voor, zie ik.

P.S. @FET: Elegante versimpelde formule. Je hoort wel eens roepen dat een seriecondensator een goede stroombron is; kennelijk klopt dat.

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Op 12 december 2018 00:50:23 schreef Hubie:
]

Ik dacht dat die condensatortruc vroeger ook wel toegepast werd bij AC\DC U buizen radiotoestellen.
Die hingen toch al direct aan het net en waren meestal goed geisoleerd.

dat dacht je fout want op DC gaat er niet veel gebeuren... Een seriecondesator werd wel eens toegepast op AC toestellen, bvb om de gloeikring aan te passen naar 220 V.

Op 13 december 2018 00:27:30 schreef Frederick E. Terman:
nauwkeuriger.

Zelf zou ik geen condensator in de gelijkspanningskant zetten.

voor ledjes doe je dat beter wel, anders staan die aan 100Hz te knipperen.

[Bericht gewijzigd door kris van damme op 13 december 2018 00:31:10 (23%)]

Op 13 december 2018 00:27:30 schreef Frederick E. Terman:
...en bij kleinere spanningen nog nauwkeuriger.

Ja, straks staat er alleen nog een C ;)

In de praktijk: als je een berekening hebt waarvan de C > 470nF dan zoek je beter een andere oplossing.

Edit:

Op 13 december 2018 00:28:19 schreef maartenbakker:
...maar doorgaans niet door de condensator.

Dat heb ik nergens geschreven.

[Bericht gewijzigd door MGP op 13 december 2018 00:35:41 (24%)]

LDmicro user.
maartenbakker

Golden Member

Op 13 december 2018 00:33:31 schreef MGP:

[...]
Dat heb ik nergens geschreven.

Dat snap ik, maar waarom reken je dan wel met de gelijkspanning alsof de bijbehorende stroom door de impedantie loopt?

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Je hebt een brugcel van doen, de leds staan aan de gelijkspanningskant en de condensator staat aan de wisselspanningskant.

NB. Leds gedragen zich niet als weerstand.

[Bericht gewijzigd door MGP op 13 december 2018 07:45:38 (16%)]

LDmicro user.
maartenbakker

Golden Member

Omdat de condensator aan de wisselspanningskant staat, moet je de wisselspanning en -stroom gebruiken om hem te berekenen. Als je in jouw formule de wisselstroom invoert krijg je 0,7*1,41=0,987A. De gewenste impedantie is dan 280/0,987 = 276. De condensator zou dan 11,5u worden. Dat komt overeen met de eerdere foutieve berekening zonder faseverschuiving, wat opzich logisch is als je beide kanten van de breuk met wortel 2 vermenigvuldigt en dan dezelfde berekening doet. Dan nog even rekening houden met de faseverschuiving en je bent terug bij af.

Hopelijk ben je het daar mee eens. Nou maak je wel opeens een andere opmerking die me intrigeert en waar ik zo ook even geen antwoord op weet. LED's gedragen zich inderdaad niet als weerstand, maar wat moet je doen om daar rekening mee te houden, if anything?

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op 13 december 2018 10:54:23 (19%)]

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Volgens mij is wat we hier doen: Het verwaarlozen van alle niet-lineaire effecten zoals leds en diodes.

Stel je hebt een condensator, gelijkrichter, weerstand. Geen leds. Dan valt er 1.4V over de gelijkrichter en zal de afwijking door deze verwaarlozing in de orde van een half procent liggen. Misschien zelfs gekwadrateerd, minder dan een promille.

met ipv de weerstand als belasting aan de gelijkgerichte kant een set met leds die 45V willen hebben, dan wordt de invloed van de niet-lineariteit groter. Ik denk dat we dan analytisch weinig meer kunnen beginnen en dat je gewoon een simulatie zou moeten doen.

Ik denk dat met de gegeven methoden je heel aardig in de richting komt van de benodigde condensator-waarde.

Het basis schema; condensator -> gelijkrichter -> leds kan je nog op twee manieren verbeteren. Enerzijds krijgen de leds een enorme stroompiek als je de boel aanzet op de top van een sinus. Een serieweerstandje is wel aan te raden. Het maakt niet uit waar je die in de serie-schakeling zet, dus naast de leds is toegestaan. Als je dan ook nog een condensator over de leds+weerstand zet dan bereik je twee effecten: 1: bij het aanzetten krijg je geen stroompiek meer door de leds. (tip: bij 45V over de leds, moet die afvlak condensator minimaal 230/45 maal de stroombegrenzingscondensator zijn om dit te laten werken.) 2: ze knipperen minder.

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

Gezien de leds geen noemenswaardige weerstanden zijn zal de resultante (faseverschuiving) die van de C zijn.

Wat ik mij ook afvraag wat er gebeurd als de Vf van alle leds in serie de Vmax van de 230V benadert.
Veronderstel dat 325Vdc - 300Vled = 25V
25/0.7 = 36 ohm

C = 1/2*pi*36*50 = 88µF ???

Het blijft een moeilijk geval.

edit: misschien een meting waard op de scoop op een verlaagde spanning.

[Bericht gewijzigd door MGP op 13 december 2018 12:50:18 (10%)]

LDmicro user.
maartenbakker

Golden Member

En met die faseverschuiving moet je dus rekening houden.

Kun je uitleggen waarom je het niet met me eens bent dat je de factor wortel 2 zowel op de spanning als op de stroom moet toepassen (ervan uitgaande dat de spanning over de LED's afgevlakt is trouwens, anders kom je er ergens tussenin uit lijkt me).

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Op 13 december 2018 13:00:49 schreef maartenbakker:
En met die faseverschuiving moet je dus rekening houden.

Geen rekening houden, Ztotaal = Zc in dit geval.

Natuurlijk als je een RC serieschakeling hebt moet je daar wel rekening mee houden.

Kun je uitleggen waarom je het niet met me eens bent dat je de factor wortel 2 zowel op de spanning als op de stroom moet toepassen (ervan uitgaande dat de spanning over de LED's afgevlakt is trouwens, anders kom je er ergens tussenin uit lijkt me).

Dat kan ik niet uitleggen, ben daar te oud voor. :p

Een andere reden waarom ik bij mij standpunt blijf is omdat de elco zich maar tot 45V ontlaadt, de piekstroom op de top van de gelijkgerichte sinus zal hoger zijn dan die 0.7A.

In het voorbeeld:

Vdc = 230 x 1.41 = 325Vdc gelijkgericht

325 - 45 = 280Vdc

R of Z = 280v/0.7 = 400 ohm

C = 1/(2*pi*400*50) = 7.9µF

is dat 325V/400ohm = 0.81A

Moest er iemand zijn die mij kan overtuigen ben ik altijd bereid om mijn standpunt te wijzigen maar tot nu toe heb ik niks gezien, integendeel als je zoekt op www zie je ook dat ze zo rekenen.

Heb weinig tijd overdag wegens het goede weer, het vervolg zal voor vanavond zijn als er antwoorden komen.

LDmicro user.

Op 13 december 2018 00:29:36 schreef kris van damme:
[...]
Een seriecondesator werd wel eens toegepast op AC toestellen, bvb om de gloeikring aan te passen naar 220 V.

Ken je daar een werkend schema van? Bij in serie geschakelde U buizen is de gloeistroom 100mA en wordt er een weerstand en soms een PTC of schaallampje mee geschakeld om op de 220V van destijds aan te sluiten. Een condensator ben ik in die gloeistroom circuits nog niet tegengekomen.

Op 13 december 2018 12:39:25 schreef MGP:
Gezien de leds geen noemenswaardige weerstanden zijn zal de resultante (faseverschuiving) die van de C zijn.

Aangezien de leds uitsluitend reeel vermogen trekken gedragen ze zich voor fase- berekeningen en -diagrammen net als een weerstand.

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

Golden Member

Op 13 december 2018 13:29:06 schreef MGP:
[...]

Moest er iemand zijn die mij kan overtuigen ben ik altijd bereid om mijn standpunt te wijzigen maar tot nu toe heb ik niks gezien, integendeel als je zoekt op www zie je ook dat ze zo rekenen.

Alles wat op het internet staat is waar ;-) Behalve als het onderling strijdig is. In plaats van mijn berekeningen nog op een andere manier te onderbouwen, zet ik nog even op een rijtje waar ik mijn argumenten vandaan haal.

Kijk je op nfor.nl dan zie je bij de afdeling tips en trucs een verwijzing naar de spreadsheet van Gerard Tel die ik ook linkte. Hij heeft ervaring met de schakeling en er ook aan gerekend.

Bovendien heb ik door metingen empirisch kunnen vaststellen dat de spanning over de condensator opgeteld bij de spanning over de LED-lamp inderdaad fors boven de netspanning uitkomt. Dat alles gemeten in het wisselspanningscircuit; dat is zonder grote meetfouten, want de golfvorm is gewoon een sinus. Gelijkspanningszijdig maakt het voor wat er gebeurt vooral uit of je af gaat vlakken of niet, lijkt me. Werk je met die wortel 2, dan moet de boel perfect afgevlakt zijn anders klopt het niet.

Ook ons aller FET die hierboven een versimpelde rekenregel introduceert zet geen vraagtekens bij de faseverschuiving. Nou is dat natuurlijk een drogreden, maar behalve dat wat hij zegt ook op het internet staat (nadat en doordat hij het gezegd heeft) heb ik gemerkt dat zijn theoretische onderbouwing doorgaans een stuk steviger doortimmerd is dan de mijne, vooral als het om goniometrie en andere takken van het vak analyse (wiskunde) gaat. Dat zijn dingen die ik kan controleren, maar niet altijd zo goed kan bedenken of formuleren.

"The mind is a funny thing. Sometimes it needs a good whack on the side of the head to jar things loose."

Op 13 december 2018 17:23:29 schreef rew:
[...]Aangezien de leds uitsluitend reeel vermogen trekken gedragen ze zich voor fase- berekeningen en -diagrammen net als een weerstand.

Ik heb altijd geweten en geloofd dat leds geen weerstand hebben, behalve de gouddraad en verbindingen.
Linkje?

Op 13 december 2018 18:11:14 schreef maartenbakker:
[...]
Alles wat op het internet staat is waar ;-)

Dit topic dan ook, iedereen heeft dus gelijk. ;) of ongelijk.

Die meting ging ik ook nog eens doen maar dat zal WE worden.

edit: iemand met een simulator?

LDmicro user.

Ik heb het in ieder geval fout.
In LTspice heb ik een simulatie gedraaid. Zie bijgevoegde files

Duidelijk is te zien dat de piekwaarde van de stroom door de condensator 1100mA is, maar nog interessanter, de stroom door de dioden is slechts 600mA

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl