THEMA: Beleuchtung flackert trotz Kondensator

Hallo Jürgen,

ob der Kondensator am Anfang oder Ende sitzt, ist egal. Was passiert, wenn Du nur eine LED nimmst und den 160 Ohm-Widerstand überbrückst (mir scheinen die LED etwas hell, vielleicht kannst Du die 1kOhm-Widerstände erhöhen (deshalb versuchsweise mal nur mit einer LED = 1/3 Strom)) ? Harry schreibt von 1 sec Nachleuchtdauer. Wie lange ist bei Dir die Nachleuchtdauer ? Harry benutzt 6V-Spannungsregler - damit ist es etwas besser - wieviel das ausmacht weiß ich nicht.

Viele Grüße, Joni

Moin,
2 Fehler sind in deiner Schaltung verbaut.
Parallel zum Ladewiderstand muss eine Diode verbaut werden damit sich der Kondensator schnell entladen werden kann aber nur langsam lädt. Momentan entlädst du ihn über 160Ohm in Reihe zu 3* 1K Ohm parallel. Wenn du eine Gleichrichterdiode in Sperrrichtung einbaust, funktioniert diese in Flussrichtung bei entladen und überbrückt die 160 Ohm.

Der 2. Fehler ist, die 5V zu Puffern. Ein Kondensator hat eine Zeitkonstante Tau. Tau ist das Produkt aus Widerstand und Kapazität.

Bei dir wäre Tau = (160Ohm + 333Ohm) * 900uF = 443ms

Nach einem Tau ist die Spannung am Kondensator zu 63% abgefallen. Also liegen nach 443ms schon nur noch 5V*0,37 an = 1,85V
Nach 0,443ms reicht die Spannung an dem Kondensator also schon nicht mehr um eine LED zum leuchten zu bringen.

Mein Tipp, die Ladeschaltung zwischen Gleichrichter und 7805 bauen. Parallel zum Ladewiderstand eine Diode welche beim Laden in sperrichtung betrieben wird

Hallo,

Prima. Das ging ja schnell.

@Joni: Die LEDs kommen nur auf den Bildern etwas hell rüber. In Wirklichkeit sind sie genau richtig, eher schon etwas dunkel. Das wird sich zeigen wenn alles mal im Waggon ist. Werde berichten.

@N-Bahner: Das ist wohl DIE Diagnose. Genau was ich suchte. Die Diode habe ich vergessen obwohl ich sie in vielen Beispielen gesehen habe. Und das Ganze vor den Spannungsregler einbauen.

Werde das alsbald umsetzen und berichten.

Vielen Dank
Jurgen

Hallo Jürgen,

VORSICHT, wenn Du die Kondensatoren vor den Spannungsregler setzt. Laut Harry sind sie für 6,3 V ausgelegt. Du müsstest also zwei oder drei in Reihe schalten, je nach dem wie hoch Deine Digitalspannung ist.

Viele Grüße, Joni

Hallo Jürgen,

so wie Du LEDs und Kondensator verschaltet hast, kann das nicht funktionieren.
Schau Dir bitte die Schaltbilder in meinem Beitrag in der Rubrik "Elektrik" an und korrigiere entsprechend Deinen Aufbau.

Grüße Michael Peters

Hallo,

Der VORSICHT Ruf kam noch rechtzeitig. Wäre interessant gewesen wenn ich die 6,3V Kondensatoren an die Spannung des Gleichrichters gelötet hätte. Raucht es dann nur oder passiert etwas ernsthaftes?

Den Artikel von Michael hatte ich schon vor Jahren gelesen, aber bei meiner kürzlichen Suche nicht mehr gefunden. So eine Schaltung hatte ich gesucht. Geht heute mit den SMD Elementen ja etwas einfacher.

Ich habe korrigiert, aber ohne sichtbaren Erfolg.
Den Kondensator samt Widerstand und Diode habe ich an den Ausgang des Spannungsreglers gelötet: Flackert.
Dann (man weiss ja nie) habe ich die Diode umgedreht: Kein Unterschied. (Komisch)
Dann habe ich Widerstand und Diode rausgenommen - Kondensator direkt an die 5V: Weder Kurzschluss noch Unterschied.

Mein Flackertest besteht darin dass ich mit der Krokoklemme an die Schienen anklemme. Ein paar Minuten warten um dem Kondensator Zeit zum Laden zu lassen und dann kurz ab- und anklemmen.

Bin ratlos.

Gruss Jurgen

Hallo Jürgen,

stimmen die Kondensatorwerte? Richtig verlötet?
Ladewiderstand und Diode muss nicht sein bzw. kann R auf 10 Ohm verkleinert werden, ohne Diode ( sie reduziert die Spannung nochmals um 0,6V. 160Ohm sind definitiv zu viel.

Gruß kkStB

Hallo Jürgen,

welche Gesamtkapazität hast Du in dem Testaufbau und welchen Strom benötigen die LEDs.

Grüße Michael Peters

@7
Da freut sich die Digitalzentrale! Bei mehreren Wagen nach einer Entladung (zum Beispiel Kurzschluss) ziehen dann alle Wagen kurzzeitig einen nahezu unendlich hohen Strom. Bei 10Ohm und 16V am Gleis sind das immer noch pro Wagen 1,6A Max Strom.

160Ohm sind super und lassen jeden Wagen einen maximalstrom von 100mA für die Kondensatoren ziehen. Ein 3A booster kann dann im einschaltmoment ca. 30 wagen ab.

@9
nach dem Spannungsregler sind noch 5V am Ladewiderstand.....
und der Spannungsregler regelt auch etwas den Kurzschlussstrom
und der Kondensator liegt ja nicht direkt am Gleis!

Hallo Jürgen,
ich verstehe ja den Platzvorteil der SMD Kondensatoren , nur die Spannungsfestigkeit macht Dir
einen Strich durch die Rechnung.
Bei 5V und einzelnem Anschluß der Led brauchst Du mehr Strom und der Platz ist auch weg.
    Ich habe auf den Regler verzichtet , Digital liegt die Spannung fest, analog gibt es eine U max.
Verbaut hab ich 12V Led Streifen zum abschneiden und je nach Länge mit 1bis 6K  Ohm versehen.
Gepuffert nach dem Gleichrichter , oder Digital auch nur mit Diode, mit einem 100 uf / 16 V
von Conrad . Der hat manchmal welche für kleines Geld mit der passenden Bauform .
Die verstecke ich im Eingang oder dem WC der Wagen.
   Wer mag kann noch einen Ladewiderstand einbauen. Bei 1K Lastwiderstand fallen 100 Ohm nicht auf.
Der Stromverbrauch liegt dann zwischen 5 und 10 mA pro Wagen. Je nach Helligkeit leuchten die Leds nach. Die Schlussleuchten ( nur 2Leds ) leuchten länger.
   Ich hab auf den Ladewiderstand verzichtet und verlasse mich auf die Kontaktschwaechen vom Gleis
bis zur Schaltung. Meine Roco Maus hat es mir in 3 Jahren noch nicht übel genommen.

Vielleicht eine Anregung in eine andere Richtung.
  
  Übrigens die Rechnung mit 1,6 A geht nicht auf , wenn über den 10 Ohm nur 5V anliegen.

Mit freundlichem Gruß Stefan

Jürgen,
ich würde mal eine einfache Testschaltung versuchen:
Trafo auf 5V einstellen, am Kondensator eine LED mit 1k Widerstand anschließen und da den Flackertest machen. Die LED sollte einige Sekunden nachleuchten.  Wenn nicht ist der Kondensator falsch.

Gruß kkStB

Edit: übrigens, ein handelsüblicher SMD-Elko ist bei 6,3V und 100uF auch nicht viel größer als die KRK's, zudem einfacher und billiger und passt auch in ein 1. Klasse Abteil

Hallo,

Mmmh interessant. Ich merke immer mehr dass ich trotz intensiven Studium der Materie noch sehr unbedarft bin.
Es werden ja schon ein paar Wagen sein die beleuchtet werden sollen, nicht nur einer.

@Michael: Der jetzige Testaufbau hat 9 Kondensatoren von je 100uF zum Block verlötet.
Die LEDs weiss ich nicht genau, es sind PLCC-2 von Conrad. Schätze mal 20mA/3V.

Was mich irritiert ist dass ich keinerlei Unterschied sehe ob Diode so rum oder so rum und mit/ohne Widerstand.
Diese Kondensatoren haben doch keine Polarität? Ich habe sie schnell verlötet, erst eine Seite, dann zum Abkühlen auf ein Blech, dann die andere Seite. Da konnte ich sie noch mit den Fingern aufs Abkühlblech schieben. War heiss, aber ich habe keine Blasen am Finger.

Gruss Jurgen

Edit: #11 und 12 kamen während ich schrieb. Werde beides probieren.

Hallo Jürgen,

900µF sind mal nicht so viel bei drei parallel geschalteten LED-Widerstandskombinationen, also etwa 6mA Gesamtbelastung.
Erhöhe mal die Widerstände auf 5K, dann sollte e besser werden.
Wenn Du bei der Diode keinen Polaritätseffekt siehst, kann diese auch defekt sein, sie hat nur dann eine Wirkung, wenn die LEDs aus dem Kondensator betrieben werden.
Bei 5V, warum nimmst Du keinen GC, der ist vom Volumen her nicht größer als der Kerko-Würfel, hat aber etwas mehr Kapazität.

Grüße Michael Peters

Hallo,

Vielen Dank für die vielen Tips.

Habe mal den Test von kkStB (#12) versucht. Allerdings mit einer 9V Batterie am Spannungsregler weil ich keinen Trafo habe.
Ergebnis: keine Spur von sekundenlangem Nachleuchten. Die LED geht langsam aus, aber die Zeit ist nicht messbar, vielleicht 1/4 Sekunde.

Die Tips von Stefan mit 12V und Michael mit 5K Widerstand kommen auch noch dran.

Wegen GCs habe ich mal gestöbert. Bei Conrad gibt es GCs mit 220 bis 470 mF (mili!) für 5,5V in akzeptablen Grössen. Mein solides Halbwissen ergibt dann Kapazitäten von bis zu 500 mal meiner 900uF der KerKo Würfel.
Ist das richtig?
So was bekomme ich hier in Mexiko wahrscheinlich nicht. Aber im August bin ich wieder kurz in D und dann kommen die auf die Einkaufsliste.

Gruss Jurgen

Hallo Jürgen,

so hinter dem Mond sind die Mexikaner ja nun auch nicht: die Produkte namhafter japanischer Hersteller sollten wohl verfügbar sein.

Grüße Michael Peters

p.s. Nachleuchtenmit gleichbleibender Helligkeit:
das funktioniert solange, wie der Kondensator eine höhere Spannung als Uf der LED hat, und das ist in Deinen Fall zwischen 5(,5) und 3V

Hallo Jurgen,

Dein Ansatz ist nicht recht glücklich. Ich gehe mal davon aus, das Du digital mit ca. 16 V am Gleis fährst.

1.) LEDs parallel schalten funktioniert nur, wenn sie aus einer Serie stammen, sonst sind sie wegen geringfügig unterschiedlichen Schwellspannungen unterschiedlich hell. Außerdem wird dem Stützkondensator viel Energie entzogen.

2.) Viel einfacher ist es, ein selbstklebendes, teilbares LED-Band mit z.B. 90 LEDs pro Meter zu verwenden, das kann man direkt unter das Wagendach kleben und gibt gleichmäßige Ausleuchtung. Kosten ca. 10 € für 3 m, also ca. 17 Cent pro Wagen.

3.) Das LED-Band braucht allerdings 12 V (und damit einen Widerstand in Reihe). Hier sind jeweils 3 LEDs in Reihe geschaltet, Von den 16 V am Gleis werden rund 10V genutzt, in Deiner Schaltung nur 3,3 V.

4.) Bei 12 bis 16 V kann man natürlich keinen Goldcap verwenden, aber ein Elco, 100µF, 16 oder 24 V tut es auch. Im Schaltbild reduzieren die 100 Ohm den Einschaltstrom (Kurzschlusserkennung!), der 1 kOhm reduziert die Spannung. Da die LED-Streifen bei 12 V viel zu hell sind, kann man durchaus auch 2 oder 4,7 kOhm verwenden und verlängert die Zeitkonstante. Eine einfache Diode reicht, eine Gleichrichterbrücke bringt kaum etwas.

5.) Natürlich speichert ein Goldcap mehr Energie. Aber das relativiert sich wegen der unterschiedlichen Spannungen:     Goldcap 0,1 F von 5 auf 3,3 V ergibt 0,7 Ws, Elco von 16 auf 10V ergibt 0,007 Ws, also die 1000fache Kapazität bringt nur die 100fache Energie. Außerdem haben Goldcaps einen rech hohen Innenwiderstand, nach Wegnahme der Versorgung werden weiß LEDs sofort deutlich dunkler.

So, püüüüh, jetzt hast Du was zum Lesen, viele Grüße

Nimmersatt, der viel mit dem Zeug herumexperimentiert hat


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Den Ladewiderstand in Reihe zu schalten halte ich für nicht so klug. Dadurch muss der Kondensator immer erstmal geladen werden.
Das heißt die LEDs dimmen ab und dimmen dann wieder auf.

Hallo,

das ist vollkommen richtig so: der Kondensator wird schneller nachgeladen (100Ohm) als die LEDs über den 1k-Widerstand den Elko leer lutschen.
Mit den heute sehr hellen LEDs kann den Vorwiderstand sogar bis 60k vergrößert werden.
Nur würde ich anstelle der "Gleichrichterdiode" einen SMD-Brückengleichrichter nehmen.

Grüße Michael Peters

grundsätzlich überlegenswert: wie lange soll der Flackerschutz wie intensiv wirken?
Genügen die paar Millisekunden bei üblichem Fahrbetrieb, das es eben nicht flackert, oder sollen da definitiv einige Sekunden Nachleuchten erreicht werden, wie z.B. bei Stillstand in stromlosen Abschnitten?

Für ein paar Millisekunden Stromausfall im Fahrbetrieb fällt leichtes nachdunkeln, unregelmäßige Helligkeit usw. ja nicht bzw. kaum auf. Zumindest bei älteren Wagen war auch das früher durchaus normal, die ( leicht ) flackernde Wagenbeleuchtung wird jeder ältere Eisenbahner (Donnerbüchsen und Co.) noch kennen.
Blinkeffekte ( aus/ein ) sollen natürlich nicht sein.
Soviel zur Bemessung der Bauteile....

Gruß kkStB

Vielen Dank an alle die hier mitdenken.
Jetzt habe ich ja einiges zum langsam lesen und lernen.

@Michael: Hast schon recht, es gibt fast alles, es ist aber oft extrem schwierig es zu finden. Im Stadtzentrum gibt es eine ganze Strasse mit Elektronikläden, aber ohne Internetpräsenz oder kompetente Telefonberatung, man muss hin und selbst suchen. Da geht mit Hin und Rückfahrt ein Tag drauf, und wenn man Pech hat ist eine der 5 bis 10 täglichen Demonstrationen auf deinem Weg und man kommt gar nicht erst hin. Ist dann ein Tag für die Tonne.
Wenn ich nicht unbedingt hin muss vermeide ich es und ein paar GCs sind kein unbedingt. Wenn ich nach D komme mache ich sowieso immer eine Bestellung bei Conrad (und anderen) und lasse sie mir ins Hotel oder zu Verwandten schicken.

@Nimmersatt: Prima, so LED Streifen habe ich. Werde versuchen.

Hier noch ein Bild. Da man ja nichts wegschmeisst habe ich eine Platine mit mit ein paar Elkos gefunden. Von 6,3V-330uF bis 16V-470uF. Mal sehen ob ich dafür Verwendung finde.

Gruss Jurgen


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@19

Klar wird er schneller geladen als entladen. Wenn er aber leer ist muss er erstmal laden bevor die LEDs hell sind.

Wenn die LEDs dauerhaft direkt Spannung von einem Gleichrichter bekommen und die Kondensatoren mit Ladeschaltung parallel angeschlossen ist, kriegen die LEDs trotzt leerem Kondensator die volle Spannung! Das heißt sie dimmen nur ab, gehen aber sofort wieder an und müssen nicht erst auf die steigende Spannung am Kondensator warten!

....und bei 50 und mehr beleuchteten Wagen auf der Anlage sagt die Zentrale beim Einschalten: Du hast da einen Kurzschluß auf dem Gleis
Außerdem siehst Du diesen Effekt (Ladevorgang) beim Einschalten nicht.

Verlaß Dich drauf, ich weiß, worüber ich schreibe.

Grüße Michael Peters

Moin,

Durch den Einschaltstrom von Leds willst du eine Überlastsituation an der Zentrale erreichen? Respekt. Da weiß jemand wo von er spricht.
Klar sieht man den Ladevorgang der Kondensatoren, wenn sie in Reihe zu den Leds geschaltet werden. Die Leds brauchen in etwa so lange bis sie die volle Helligkeit haben, wie sie nach leuchten.

Ich würd mich ja nicht so drauf verlassen, was du da behauptest.

Gruß Moritz

Au weiaaah,

#22: In dem Schaltbild #19 liegt NIE die volle Gleisspannung an den LEDs, da immer Widerstände in Reihe sind, egal ob mit oder ohne Kondensator.

#24: Der Kondensator wird über 100 Ohm geladen, das gibt also bei 16 V max. 160 mA. Er wird wegen der Diode nur über das LED-Band entladen, Spannungsabfall am LED-Band minimal 10 V, bei 1 kOhm Reihenwiderstand also max. 6 mA. Er wird also ca. 27mal schneller geladen als entladen.

#24: Entladenen Kondensatoren ziehen beim Einschalten der Versorgung rechnerisch einen unendlich großen Strom, praktisch ist er durch den Innenwiderstand der Quelle, den Übergangswiderstand der Räder und Schleifkontakte (Bruzzel!) und die Kurzschlusserkennung der Zentrale begrenzt. Im Forum wurde auch schon berichtet, dass gepufferte Wagen ohne einen Ladewiderstand (100 Ohm im Schaltbild) einen ‚unerklärlichen’ Kurzschluss verursachen.

Viele Grüße
Nimmersatt

Hallo

Kondensatoren in Reihe zu LEDs? Hier weiß jemand so richtig, wovon er schreibt!

Dietrich

Hallo Jürgen,
solltest Du Dich für eine Schaltung entschieden haben , noch ein Tip:
   Probier die Leds in den Wagen erst mal aus.
Ich habe durch die verschiedenen Farben der Inneneinrichtungen schon Effekte von Kerzenlicht
bis Leuchtstoffröhre gehabt. Inneneinrichtung farblich anpassen , hilft beim Farbton.
Für die Helligkeit hab ich bei Abteilwagen mehr Leds verbaut  und bei hellerer Einrichtung
einen größeren Widerstand.
Sehr hilfreich ist eine regelbare Spannungsquelle (kann man sich auch selber bauen ).
  Helligkeit einstellen , Strom messen , Widerstand berechnen (Widerstand beim Test nicht vergessen).

Viel Erfolg
   Gruß Stefan

Moin,

Ich möchte meinen Kommentar noch einmal direkt in den Bezug der Kommentare #22 und #23 setzen.
Es ging mir dort nur um in Reihe geschaltete Kondensatoren, wie dort erwähnt.
Das war keine Lösungvariante

@25 wenn die Kondensatoren parallelgeschaltet sind, was man machen sollte, hast du durchaus recht. Desweiteren hatte ich einen Ladewiderstand vorraus gesetzt (Den der Leds)  

Gruß Moritz

??? wo sind dort "in Reihe geschaltete" Kondensatoren????
Vllt. sind Dir die Begriffe "in Reihe" und "parallel" nicht ganz klar.

Grüße Michael Peters