Странное включение фильтрующих конденсаторов

[YS]

Колупал я тут светодиодную лампочку "Экономка" и наткнулся на совершенно неведомый мне узел.

Сама лампа:

Спойлер

Плата драйвера:

Спойлер

Срисованная схема (микросхема не промаркирована, но включение смахивает на MP4050):

Спойлер

Изумляет включение C2/C3/VD1/VD2/VD3. Зачем это сделано? Я поначалу предполагал, что это какой-то способ сделать из последовательного включения конденсаторов параллельное, но моделирование (большая картинка) опровергает эту гипотезу. Судя по форме тока, полученной при моделировании, это может быть каким-то способом повышения коэффициента мощности. Но до конца я так и не понял.

Люди, кто в курсе, просветите, пожалуйста.

[Enman]

Всё правильно ты расследовал...Ток берётся из сети большую часть периода с соответствующей пульсацией напряжения, а конденсаторы включаются впараллель только во время узкого провала сетевой синусоиды и не дают упасть напряжению до нуля...Т.е. они уже задуманы не как фильтровые для уменьшения пульсации выпр напряжения, а только как компенсационные во время провала синуса ниже 150 В.

[B@R5uk]

Это своеобразный корректор коэффициента мощности.

Когда фильтрующие конденсаторы заряжаются, то они включены последовательно, поэтому их эффективная ёмкость уменьшается в двое. А когда они разряжаются, то они включаются последовательно, поэтому их эффективная ёмкость удваивается.

Это, правда, приводит к тому, что выпрямленное напряжение оказывается не сглаженным, но оно никогда не опускается ниже определённого значения -- фильтрующие конденсаторы этого не позволят. Результат заключается в том, что зарядка (читай: потребление тока от сети) происходит в течении значительно большей доли периода.

Забавное решение, надо взять на заметку.

В свете того, что новые счётчики электричества считают киловатт-часы по полной мощности, а не по реально потреблённой прибором энергии, эта забота производителей о потребителях радует.

[YS]

Абалдеть.

Получается, на пике напряжения C2 и C3 заряжаются через VD2 до Vpeak/2, а потом оказывается, что сами по себе разрядиться они не могут из-за VD2, а через VD1/VD3 они не могут начать разряжаться до тех пор, пока напряжение не упадет ниже (Vpeak/2)-Vdiode т.к. оные диоды будут заперты. Получается, что смысл узла действительно не в фильтрации, а просто в том, чтобы не дать выключиться микросхеме в течение короткого провала напряжения, что, разумеется, снижает выбросы гармоник.

Ну хитрая система, а...

[B@R5uk]

Получается, на пике напряжения C2 и C3 заряжаются через VD2 до Vpeak/2...

Ну, не совсем на пике, но близко к тому. Самое главное, остальная часть схемы в течении 2/3 периода работает непосредственно от сети, а в оставшиеся 1/3 -- от этих двух конденсаторов. В результате, потребляемый от сети ток в течении 1/3 периода равен нулю, в течении 2/3 равен номинальному потребляемому току устройства, и в небольшой промежуток времени имеет небольшой неприятный выброс. Этот выброс существенно (в разы, а может даже в пару десятков раз) меньше того, что обычно бывает в выпрямительных схемах.

Я бы так схему перерисовал:

Сразу видно, что зарядка происходит последовательно через D3, а разрядка параллельно через D1 и D2.

[YS]

в течении 2/3 равен номинальному потребляемому току устройства

Ну, там не все так просто, это импульсный регулятор, поддерживающий (почти) постоянную мощность в нагрузке. Так что на пике напряжения будет некоторый провал тока.

Я бы так схему перерисовал:

Удачная трактовка, да.

[kaetzchen]

А С1 стоит че, на стороне переменки?

[YS]

Да. Это чтобы лампа не мигала, будучи включена последовательно с выключателем с подсветкой.

[White_Pit]

А вот чего эта хреновина моргает, при разомкнутой выключателем фазе, с периодом 1 раз в десять секунд ? С1 через наведенную в проводах ЭДС заряжается и временно "подает полное напряжение" ? Или влияние заряда электролитов ? Устраняется кстати банальным шунтированием патрона с лампой двухваттным резюком на 100 килоом. Как бы, причина есть и устранима, непонятна природа эффекта.

[Hand-Maker]

Через выключатель с подсветкой протекает маленький ток, медленно заряжающий конденсаторы. Когда напряжение на них достигает порога включения драйвера, тот запускается, и сожрав запас из конденсаторов, снова вырубается. Мы видим короткую вспышку. Далее по циклу.
Резистор в патроне лампы съедает ток, не давая кондерам зарядиться.

[B@R5uk]

Такое бывает не только со светодиодными лампами, но и с лампами дневного света. Электроника внутри начинает работать не сразу, а при некоторой минимальной зарядке фильтрующих конденсаторов. А перестаёт работать при некоторой зарядке меньшей, чем стартовая. В результате, если есть условия для того, чтобы через лампу протекал хоть какой-то небольшой ток, то ёмкость заряжается этим током до напряжения включения, потом быстро разряжается благодаря вспышке, и всё повторяется снова.

Условием протекания тока может быть перепутанная разводка выключателя: он размыкает не фазу, а землю. В результате, когда выключатель разомкнут, лампа оказывается подключенной одним концом к фазе, а другим -- к длинному отрезку провода, который имеет некоторую собственную ёмкость. Через лампу течёт ток перезарядки этой собственной ёмкости, достаточный для того, чтобы лампа моргала.

[White_Pit]

Выключатель рвет фазу, хреновины типа неонок отсутствуют. Думаю на потенциал нулевого провода, явно отличающийся от ноля вольт. Такое бывает, при неравномерной загрузке фаз. Видимо, производители считали что на нулевом проводе в России ноль вольт и есть, наивные

[YS]

Устраняется кстати банальным шунтированием патрона с лампой двухваттным резюком на 100 килоом.

Ну а тут они шунтировали лампу конденсатором 220 нФ (что на 50 Гц дает примерно 15 кОм). Смысл в том, что конденсатор стоит до моста и шунтирует его, чтобы электролиты после него не заряжались.

А я тут, к слову, под впечатлением от такого интересного узла ККМ теперь ищу тайный смысл в R1, который шунтирует дроссель ККМ. Тоже не совсем понятно, зачем он там стоит.

[B@R5uk]

А дроссель разве не на нём намотан? Скорее всего просто смягчает переходный процесс в момент включения/выключения. В остальное время напряжение на нём слишком мало, чтобы ток через него стоило учитывать. Можно промоделировать в каком-нибудь микрокапе с/без резистора.

[Martin76]

смысл в R1, который шунтирует дроссель ККМ.

А очень просто, чтобы понизить добротность этого дросселя, чтобы не возникали паразитные колебания при резких изменениях тока .

[YS]

А дроссель разве не на нём намотан?

Нет-нет, это две разные детали. Выводной дроссель и SMD-резистор под ним.

чтобы понизить добротность этого дросселя

Так для этого же, по идее, надо было бы включить его последовательно?

[White_Pit]

Тайный смысл R1 видимо заключается в снижении собственной добротности дросселя, для снижения выброса напряжения в момент подачи питания на схему.

[White_Pit]

Это для гашения паразитных колебаний последовательного контура включили бы последовательно.

[YS]

Да, с R1 все оказалось просто... С C2 и C3 гораздо интереснее.

Просто после такой истории мне во всем мерещится загадка, даже в C4, который явно просто фильтрует ВЧ-помехи от преобразователя.

[kalobyte]

Выключатель рвет фазу, хреновины типа неонок отсутствуют. Думаю на потенциал нулевого провода, явно отличающийся от ноля вольт. Такое бывает, при неравномерной загрузке фаз. Видимо, производители считали что на нулевом проводе в России ноль вольт и есть, наивные

я мог бы объяснить причину зажигания лампы, описать принцип однопроводной передачи энергии или закон ома
мог бы, да неохота

а глюк этот я еще случайно заметил в 90х, вкрутив в люстру неонку с обычным цоколем
купил по приколу в магазине для школьных кабинетов кажется
горит чуть тусклее чем при замкнутом выключателе