Vermogen van een condensator..


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
maartenbakker

Golden Member

Ik had me ondertussen gerealiseerd dat er verschil was, maar een factor 2 kan ik ook niet verklaren. Toch nog best lastige materie.

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

In mijn simulatie ben ik uitgegaan van een piekwaarde van 230V, maar dat moet natuurlijk 325V zijn. Ik heb mijn simulatie en voorgaande post aangepast.

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

Golden Member

En wat gebeurt er als je speelt met de waarde van de afvlakelco?

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

Als ik de afvlakcondensator 10mF maak, dan varieert de stroom door de 45V 'zener' van 581 mA tot 591 mA
Als ik de afvlakcondensator 1000µF maak, dan varieert de stroom door de 45V 'zener' van 529 mA tot 627 mA
Als ik de afvlakcondensator 100µF maak, dan varieert de stroom door de 45V 'zener' van 150 mA tot 900 mA

[Bericht gewijzigd door ohm pi op 13 december 2018 21:00:51 (21%)]

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Volgens mij zit ik met de volgende berekening aardig in de buurt.
Van de piekspanning (325 V) trek ik de gelijkspanning af (46,2 V).
Dan hou ik 278,8V over. Dan bereken ik de gemiddelde stroom door de condensator.
Dat is in deze situatie 278,8x2/π V / 289Ω = 614 mA
Dat is de stroom die door de ledjes stroomt.
Dit lijkt aardig te kloppen.

Conclusies:
Aan vectorberekeningen hebben we in deze situatie niks.
Hoe groter de afvlakcondensator des te groter is de gemiddelde stroom

deKees en MGP zaten het dichtst bij de waarheid.
Ik neem alles wat ik hiervoor geschreven heb terug.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Op 13 december 2018 15:40:12 schreef RAAF12:
[...]

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.

Ja. de laatste generatie Philips buizen TV's (waar maar een stuk of 9 buizen meer inzat van 300mA gloei) gebruikte een seriecondensator, het verschil naar 220V zou anders via een weerstand wel erg veel nutteloze warmte ontwikkelen.
en de hele kleine japanse buizenradiootjes deden het ook met een seriecondesator, anders zou dat kleine kastje het niet overleven. Ken de merken niet uit mijn hoofd, maar ze zijn er.

tevens werd de seriecondensator heel dikwijls toegepast in herlaadbare zaklampen vanaf de jaren 60 tot een tiental jaar geleden. (de exemplaren die je rechtstreeks in het net steekt)

Dat zal dan het K8 chassis zijn geweest of bedoel je zwart/wit toestellen van Philips?

[Bericht gewijzigd door RAAF12 op 13 december 2018 22:41:34 (38%)]

het was het Z/W chassis. In de K8 werd, dacht ik, een diode toegepast om de serieketen van melkflessen naar 220 te krijgen :-)

maartenbakker

Golden Member

F6 chassis. Een K8 zat tamelijk vol met buizen.

Op 13 december 2018 21:30:29 schreef ohm pi:
Volgens mij zit ik met de volgende berekening aardig in de buurt.
Van de piekspanning (325 V) trek ik de gelijkspanning af (46,2 V).
Dan hou ik 278,8V over. Dan bereken ik de gemiddelde stroom door de condensator.
Dat is in deze situatie 278,8x2/π V / 289Ω = 614 mA
Dat is de stroom die door de ledjes stroomt.
Dit lijkt aardig te kloppen.

Conclusies:
Aan vectorberekeningen hebben we in deze situatie niks.
Hoe groter de afvlakcondensator des te groter is de gemiddelde stroom

deKees en MGP zaten het dichtst bij de waarheid.
Ik neem alles wat ik hiervoor geschreven heb terug.

Ik neem ook h.e.e.a. tentatief terug maar ga nog geen prijzen uitdelen, want dan hoort er ook een onderbouwing bij en die heeft nog niet iedereen ingeleverd :P Ik ben in elk geval nog zoekende; begon in de laatste posts ook al een beetje te vermoeden dat het gelijkrichten en afvlakken veel invloed zou hebben. Ik vermoed nu dat jouw idee dat je bij een LED de gemiddelde stroom mag nemen in plaats van de effectieve, wel eens zou kunnen kloppen. Dat is dan een mooi uitgangspunt, maar dan moet je die factor 1,41 wel ook overboord mikken want die is dan niet meer onderbouwd.

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

Stel dat je 300V over de leds hebt, met brugcel en elco is die spanning constant.

En je begint met een lege condensator.

De bovenkant van de condensator volgt de sinus van de netspanning.
De onderkant van de condensator zit via de brugcel aan + 300V.

Dus dan gaat er pas stroom lopen vanaf het moment dat de netspanning boven 300V komt, en dan wordt de condensator geladen tot 325 - 300 = 25 V.

Daarna daalt de netspanning, de condensator blijft geladen op 25V. De stroom kan nergens naartoe totdat de onderkant van de condensator tegen de grens van - 300V aanloopt. Dan pas gaat er weer stroom lopen en wordt de lading van de condensator omgezet van +25V naar -25V.

Dus uiteindelijk verandert de lading van de condensator 2 keer per periode (100 keer per seconde) met 50V. Dat geeft in totaal 5000V lading verplaatsing per seconde.

Bij een condensator van zeg 100 uF kom je dan uit op een gemiddelde stroom van I = V * C ofwel 5000 * 100e-6 = 500 mA.

Op 13 december 2018 23:52:51 schreef maartenbakker:
... maar ga nog geen prijzen uitdelen, want dan hoort er ook een onderbouwing bij en die heeft nog niet iedereen ingeleverd ..

Daarom steek ik ook mijn handen niet in de lucht want ik kan het niet onderbouwen en dan is het gevaarlijk als je zomaar iets gelooft.

Maar aangezien niemand dat hier kan zullen we ons maar aan de simulatie houden van Ohm PI, waarvoor dank.
Het verwonderde mij dat dit niet eerder gedaan werd.

Eén ding is zeker, tegen de stroom roeien is vermoeiend en dan begin je aan uw beweringen twijfelen, maar oud worden heeft ook voordelen al worden die met de dag schaarser ;)

edit: @dekees, dat lijkt er beter op, heb het enkele keren moeten lezen.
De laatste berekening van de stroom zegt mij niet veel maar zal dat wel ergens in de boeken kunnen vinden ;)

[Bericht gewijzigd door MGP op 14 december 2018 08:22:50 (12%)]

LDmicro user.

Op 13 december 2018 21:30:29 schreef ohm pi:

Aan vectorberekeningen hebben we in deze situatie niks.
Hoe groter de afvlakcondensator des te groter is de gemiddelde stroom

das ook logisch; je zit in jouw voorbeeld wat ver van de basisvoorwaarden om nog aan vectorrekenen te kunnen doen, dus er sluipen afwijkingen in.

Op 14 december 2018 01:19:10 schreef deKees:
Stel dat ....
....= 500 mA.

O, wat een mooie elegante afleiding!
Alle ellende is verdwenen. Geen sinussen. Geen π. Geen vectoren. Geen moeilijke formules.
En de uitkomst is goed! :-)

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Die laatste formule is de definitie van de capaciteit van een condensator. De spanning stijging in Volt per seconde is gelijk aan de stroom in ampere gedeeld door de capaciteit in farad.

Op 13 december 2018 19:46:36 schreef ohm pi:
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

Heb je het voor die dioden dan ook over een piekwaarde? Of gemiddeld?

Eea. is wel te beredeneren: de momentele stroom die door C1 loopt, gaat steeds maar door 2 v/d 4 diodes in de schakeling. Ff kijken: D1/D4, of D2/D3. Dus als stroom door C1 in één richting loopt (helft v/d sinusperiode), loopt die door D1, D4 en belasting (R1 etc). D2 en D3 blokkeren dan. Als stroom door C1 in omgekeerde richting loopt (andere helft v/d sinusperiode), dan blokkeren D1/D4, maar geleiden D2 en D3. En af en toe loopt stroom door C1 naar 0 terug & blokkeren alle diodes D1..D4 even.

Stroom door de diodes wordt dus ahw. -in de tijd- verdeeld over 2 helften van de diodebrug. Waarmee effectieve stroom door elk van die diodes maar de helft is van effectieve stroom door C1. (en ik zou zeggen exact de helft, want elke stroom door C1 moet tenslotte toch door D1/D4, of D2/D3? Niet meer of minder, er is hier geen 'zijweg').

En als je C2 steeds groter maakt, wordt de stroom aan de belasting kant niet steeds groter; wat de belasting maximaal kan trekken wordt beperkt door C1. Wel kan C2 helpen om de stroom door belasting dichter bij dat maximum te brengen. Die maximaal aan belasting te leveren stroom kun je uiteindelijk maar op 2 manieren verhogen:

  1. Grotere waarde voor C1
  2. Frequentie verhogen (dus generatoren bij het elektriciteitsbedrijf sneller rond duwen :p )

Op 16 december 2018 10:22:38 schreef RetroTechie:
[...]
Heb je het voor die dioden dan ook over een piekwaarde? Of gemiddeld?

'Mmm, Het staat er wel onduidelijk. Even kijken wat ik gepost heb. Ha, ik zie een plaatje. Even dubbelklikken op het plaatje. Daar word ik ook niet veel wijzer van. De piekwaarde is iets hoger dan de gemiddelde waarde. Scheelt niet meer dan een procent of 10.

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl