LED an 220 Volt als Kontrollleuchte

Ich weis, das ein Artikel hier vor 9 Jahren veröffendlicht wurde, über dieses Thema. Der Schaltplan in dem Artikel ist aber bei Conrad nicht mehr auf dem Server.
Evtl. Kann mir da noch jemand mit einem Schaltvorschlag helfen

An meiner Weller Lötstation ist die Kontrolleuchte im Schalter ausgefallen. Platz für eine LED + Vorwiderstand und evtl 2 te Diode ist vorhanden

Hallo Horst,

Also LED mit 230V braucht einen recht voluminösen (wegen Stromfestigkeit) Vorwiderstand und sicherheitshalber eine Gegendiode, während eine Glimmlampe nur einen kleinen R benötigt; das ist der Grund, warum netzgespeiste Kontollleuchten eben meist Glimmlampen sind. Eine Ersatzglimmlampe mit Vorwiderstand findest Du an allen Ecken und Enden, schlimmstenfalls kauf eine einfache EB - Kontrollleuchte zum Ausschlachten und Reparieren der Schalterkontrolle.

Gruß
von Julius

Hallo!
Einfacher wäre es, einen neuen Schalter einzubauen. Warscheinlich sitzt in dem Gehäuse ein Marquard-Schalter mit integrierter Kontrolleuchte. Bei Conrad habe ich unter der Artikelnr.700738 - 62 einen wahrscheinlich passenden gefunden. Da gibt es aber noch zig andere Varianten!

Gruß
Andreas

Hallo,
ein anderer Ansatz (keinerlei Sicherheit für 230V !!!)
Stelle dir vor, das die LED über einen Brückengleichrichter mit Gleichspannung versorgt wird und in Reihe zum Wechselspannungsanschluß des Gleichrichters kommt ein Kondensator. Dieser wird (zur Entladung mit einem 100K-Ohm Widerstand überbrückt).
Der Kondensator ist als kapazitiver Wechselstromwiderstand zu betrachten, also als XC.
Den normalen ohmschen Vorwiderstand errechnest Du aus (230 V - 2,5 V) und teilst diesen durch den LED-Strom, z.B. 5mA. Auf die Einheiten achten!!! Heraus kommt ein Wert für den Vorwiderstand. Diesen setzt Du gleich dem XC.
Jetzt muß man noch wissen, dass XC=1/(2 x Pi x 50Hz x C) ist. Formel nach C umstellen und den nächst größeren Wert in der Normreihe suchen. Auf die Spannungsfestigkeit achten!!!
Hast Du hier irgendwo Probleme, L-A-S-S-E es besser sein. Denke an die Sicherheit. Hier arbeitest Du direkt mit einer lebensgefährlichen Spannung !!!

Viele Grüße und ein langes Leben,
Siggi

Hallo Siggi,

Stelle dir vor, das die LED über einen Brückengleichrichter
mit Gleichspannung versorgt wird und in Reihe zum
Wechselspannungsanschluß des Gleichrichters kommt ein
Kondensator. Dieser wird (zur Entladung mit einem 100K-Ohm
Widerstand überbrückt).

Das funktioniert so nich!

  1. Der Strom fliesst nur durch den 100k-Ohm Widerstand. Der Kondensator wird mit deiner Schaltung mit Gleichspannung geladen. Wenn dann muss der Kondensator VOR den Brückengleichrichter.

  2. Du vergisst den Einschaltmoment. Ist der Kondensator ungeladen und du schaltest im Scheitelpunkt des Sinus ein, dann wars das mit der LED. Noch schlimmer wirds, wenn der Kondensator gerade noch umgekehrt geladen ist! Du brauchst immer noch einen Widerstand in Serie, welche den Einschaltspitzenstrom begrenzt.

MfG Peter(TOO)

… Der Kondensator ist als kapazitiver Wechselstromwiderstand zu betrachten, also als XC. Den normalen ohmschen Vorwiderstand errechnest Du aus (230 V - 2,5 V) und teilst diesen durch den LED-Strom, z.B. 5mA. … Heraus kommt ein Wert für den Vorwiderstand. Diesen setzt Du gleich dem XC. Jetzt muß man noch wissen, dass XC=1/(2 x Pi x 50Hz x C) ist…

Nein!!!

Leute, lasst die Finger von solch gefährlichen Bastelschaltungen!

Da sind bereits die Annahmen (konstant 50 Hz und konstante Spannung) falsch. Die stimmen nur, wenn keine Spannungsspitzen vorhanden wären und das Gerät nie geschaltet würde (dann braucht man auch keine Anzeige).

Beim Einschalten steigt die Spannung extrem steil und hat keineswegs 50 Hz. Der Einschaltstromstoß ist fast unbegrenzt hoch und kann Leuchtdiode oder Kondensator zum Bersten bringen.

Auch bei berührungsgeschütztem Aufbau kann das zum Brand führen oder z. B. das Augenlicht gefährden, wenn explodierende, z. T. heiße, Fragmente ein Auge treffen.

Bernhard

… Einschaltmoment. Ist der Kondensator ungeladen und du schaltest im Scheitelpunkt des Sinus ein, dann wars das mit der LED. Noch schlimmer wirds, wenn der Kondensator gerade noch umgekehrt geladen ist! Du brauchst immer noch einen Widerstand in Serie, welche den Einschaltspitzenstrom begrenzt.

Hallo Peter(TOO),

du warst schneller als ich.

Wer eine solche Schaltung ohne Vorwiderststand vorschlägt, kann vermutlich auch nicht den Wert des Vorwiderstands geschweige denn dessen notwendige Impulsbelastbarkeit bestimmen. Deshalb rate ich grundsätzlich davon ab.

Gruß Bernhard

Üblicherweise werden LED für solche Zwecke an einer Kombination aus kapazitivem und ohmschen Widerstand betrieben, aber dafür wird der Platz kaum reichen.
Du würdest z.B. eine rote LED (1,7V, 20mA) nehmen, zusammen mit ner Wald-und-Wiesen Diode antiparalell geschaltet.
Dann musst Du mit dem Scheitelwert rechnen, also rund 330V. Zur Vernichtung von 328V bei 0,02A wäre demnach ein 16,4kOhm Widerstand nötig, nimm den nächst passenden aus der Reihe. Achtung: Da fallen 20mA * 230V an Leistung an - Das sind HAPPIGE 4,6 Watt!!! Meines Erachtens kannste das allein schon deswegen vergessen.
Also entweder kapazitiv oder gar nicht.

Nehmen wir mal das Datenblatt einer roten Feld, Wald und Wiesen LED:
http://www2.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175…

Betriebsstrom ist 20mA
Der zulässige Spitzenstrom liegt bei 150mA Ist zwar nur für 10µs, dafür aber repetierend).

Wären also die 330V/150mA also 2k2 ohmisch.
Daran fallen dann im Betrieb (20mA) 0.88W an.

Den Vorwiderstand hast du falsch berechnet, hier musst du mit 230V rechnen, nicht mit den 330V Spitze. SOnst liegt der mittlere Strom durch die LED nur bei rund 14mA.
Der Vorwiderstand muss also total 11.5k betragen.
Mit den 2k2 entfallen also noch 9k3 auf den Kondensator.

MfG Peter(TOO)

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

… Betriebsstrom ist 20mA. Der zulässige Spitzenstrom liegt bei 150mA Ist zwar nur für 10µs, dafür aber repetierend).
Wären also die 330V/150mA also 2k2 ohmisch. Daran fallen dann im Betrieb (20mA) 0.88W an.

Deshalb finde ich verschwenderisch, nur eine Halbwelle zu nutzen und die zweite durch eine normale antiparallele Diode optisch nutzlos zu „verheizen“. --> Brückengelichrichter davor --> Strom auf 10 mA senken.

Außerdem: Beim Einschalten im Spannungsmaximum:
Impulsbelastung des Vorwiderstands:
P = _U_² / R = (330 V)² / 2,2 kOhm = 50 W

Bernhard

Hallo Bernhard

Deshalb finde ich verschwenderisch, nur eine Halbwelle zu
nutzen und die zweite durch eine normale antiparallele Diode
optisch nutzlos zu „verheizen“. --> Brückengelichrichter davor
–> Strom auf 10 mA senken.

Egal was wir rechnen, eine Glimmlampe ist wirtschaftlicher !!

MfG Peter(TOO)

Einspruch, Euer Ehren!
Hallo Peter

… Den Vorwiderstand hast du falsch berechnet, hier musst du mit 230V rechnen, nicht mit den 330V Spitze. Sonst liegt der mittlere Strom durch die LED nur bei rund 14mA.
Der Vorwiderstand muss also total 11.5k betragen.
Mit den 2k2 entfallen also noch 9k3 auf den Kondensator.

Du hast in Deinem Plädoyer eine wichtige Tatsache übersehen:

Imaginäre und reelle Widerstände werden nicht arithmetisch, sondern geometrisch addiert
das heißt, dass ihre Vektoren rechtwinklig aufeinander stehen.

Reeller Widerstand R = 2,2kΩ
Scheinwiderstand Z = 11,5kΩ
Gesucht:
Kapazitiver Widerstand Xc

Nach Pytagoras sieht die Formel wie folgt aus:
R² + Xc² = Z²
Xc² = Z²-R²
Xc = √(Z²-R²) = √(11500²Ω²-2200²Ω²) = √(132250000Ω²-4840000Ω²) = √(127160000Ω²)= 11280Ω

Xc = 11,28k -> C = 0,2822µ

Hiermit schließe ich meine Beweisführung.

Für den Fall, der Widerstand R wäre 0Ω, dann wäre
Xc = Z = 11,5k -> C = 0,2768µ

In beiden Fällen würde als nächstkleinerer Wert 0µ25. Der ist in ausreichender Spannungsfestigkeit als RC-Glied 2µ25+100R/400V im Handel erhältlich.

Interessant ist also, und das sollte man immer im Hinterkopf behalten, dass man schon, wenn R ein Fünftel oder weniger von Xc beträgt, R in der Praxis für die Berechnung des Kondensators vernachlässigen kann. Das ändert allerdings nichts an der Verlustleistung von 0,88W am Widerstand.

Und wenn man jetzt noch berücksichtigt, dass Du in Deiner Berechnung vergessen hast, dass der LED eine Diode antiparallel geschaltet ist, auf die die Hälfte des Kondensatorstroms entfällt, dann müsstest Du um auf einen LED-Strom von annähernd 20mA zu kommen, den Wert des Kondensators verdoppeln, was auch die Verlustleistung am Widerstand verdoppeln würde.

Nicht gerade eine praktikable Schaltung.

Wenn schon unbedingt mit kapazitivem Vorwiderstand gearbeitet werden soll, dann sollte man eine Low Power LED nehmen und diese in den Brückenzweig einer Vollwellenbrücke aus 1N4448 schalten.

Wie das dann mit dem Kondensator und dem Widerstand sowie mit den entstehenden Verlustleistungen ausgeht, darf, wer will, selbst berechnen.

Gruß merimies

In beiden Fällen würde als nächstkleinerer Wert 0µ25 gewählt werden. Der ist in ausreichender Spannungsfestigkeit als RC-Glied 2µ25+100R/400V 0µ25+100R/400V im Handel erhältlich.

Nehmen wir mal das Datenblatt einer roten Feld, Wald und
Wiesen LED:
http://www2.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175…

Betriebsstrom ist 20mA
Der zulässige Spitzenstrom liegt bei 150mA Ist zwar nur für
10µs, dafür aber repetierend).

Es geht ja nur um ne popelige Kontrolllampe, da habe ich zur Sicherheit nur die 20mA und die auch nur zum Zeitpunkt des Scheitelwerts genommen.

Wären also die 330V/150mA also 2k2 ohmisch.
Daran fallen dann im Betrieb (20mA) 0.88W an.

Das verstehe ich nun nicht. 2k2 an 230V (den Spannungsfall an der Diode kann man vernachlässigen, da unterhalb der Toleranzen der Netzspannung) sind das, was der Widerstand zu spüren bekommt. Dann wären das Ieff 0,105A. Wie gesagt, stell Dir bei 230V Gesamtspannung die 1,7V der Diode der Einfachheit als Drahtbrücke vor.
Habe ich da jetzt nen Brett vorm Kopf? Bitte ggf. um Berichtigung.

Den Vorwiderstand hast du falsch berechnet, hier musst du mit
230V rechnen, nicht mit den 330V Spitze. SOnst liegt der
mittlere Strom durch die LED nur bei rund 14mA.
Der Vorwiderstand muss also total 11.5k betragen.

Ah, OK, jetzt verstehe ich was Du meinst.

Mit den 2k2 entfallen also noch 9k3 auf den Kondensator.

Müsste man nicht vektoriell addieren? Und nen Kondensator wird er kaum in den Schalter hinein bekommen.

Hallo Peter,
der Kondensator soll vor den Brückengleichrichter in die AC-Seite.
Ich habe mehrmals zur Vorsicht gewarnt, was diese Bastelei angeht!!!
Hier soll niemand gegrillt werden.
Zur Funktion kann ich nur sagen: So habe ich die Dinger irgendwann einmal fertig gekauft und auch schon einige nachgebastelt.

Viele Grüße und die Bitte diesen Part abzuschließen,

Siggi