THEMA: Weichenrückmeldung: LEDs kaputt, weil Antrieb prellt (MTX)

Hi !

Das liegt an der Gegen EMK

Gegen-EMK (Gegenelektromotorische Kraft)
Die Gegen-EMK ist die elektromotorische Kraft, die durch die Rotation eines Motorankers in einem magnetischen Feld entsteht. Sobald sich ein magnetisierbares Teil in einem Magnetfeld bewegt, entsteht eine Kraft, die der EMK entgegenwirkt, die Gegen-EMK. Bei einem Motor ist die Gegen-EMK fast genauso groß wie die an den Motor angelegte Spannung und nur durch geringfügige Verluste beeinträchtigt. Die Polarität der Gegen-EMK ist der der am Motoranker liegenden Spannung entgegengesetzt.

Da eine Spule ja auch ein elektromagnetischer Verbraucher ist, kann durch das prellen eine sehr hohe Spannung entgegengesetzten der eigentlichen Spannungsrichtung entstehen und elektronische Bauteile durchaus zerstören.

Gruß Thomas

Hallo Dieter,

wenn Du die Weichen mit Gleichspannung schaltest, geht nichts mehr kaputt.

Grüße Michael Peters

Hallo Dieter,

bei der antiparallelen Schutzdiode entlädt sich die Spannung (EMK ) wieder über die LED ( V1 -> V2 -> V1) - ohne Schutzwiderstand, da eine der beiden LED's dann (während des Umschaltens) direkt in Gegenrichtung betrieben wird.

Ich würde jede LED über einen eigenen Widerstand anschließen.

( Oder die Weiche mit DC schalten, dann aber auch mit Freilaufdioden - parallel zu den Spulen )

Gruß kkStB

Folks!
Ob AC oder DC beim Prellen gibt's die EMK und die hat bis zu 100 fache Spannung die noch Beschädigungen befürchten lässt. Bei DC Versorgung ist das oft sogar noch deutlich stärker mit den Beschädigungen.
Daher ist die Beste Methode die Störspitzen mit einem schnellen (Keramik) Kondensator parallel zur Diode abzusaugen. Hier gibt's dann keine grundlegende Änderung der Schaltung. Einfach einen 100nF Keramikkondensator parallel auf die LEDs löten und es ist Ruhe.
-AH-

Hallo,

grau ist alle Theorie:
ich habe über 15Jahre meine damals noch 50 Weichen ohne jede Schutzmaßnahmen an den Spulenantrieben betrieben, von den Rückmeldedioden hat sich keine einzige verabschiedet.

Grüße Michael Peters

Guten Abend,

es fehlen die Freilaufdioden in der Originalschaltung, außerdem ist der Vorwiderstand deutlich zu klein. Du hast ja bereits Freilaufdioden eingebaut. Erhöhe zusätzlich den Vorwiderstand auf 5k6 oder 10k. Dann hast Du auch "sozialverträgliche" Ströme. Die Dioden leuchten dann zwar nicht mehr ganz so hell, leben dafür aber auch länger.

Grüße
Zwengelmann

Hallo,


Das kommt auf die LEDs an!

Bei Standard gelben Dioden sieht man mit 1 mA praktisch nichts.

Grüße, Peter W.

Jetzt bin ich erst einmal reichlich verwirrt ... was jetzt eine sinnvolle Lösung ist:

- Diode in Serie mit der LED und zusätzlich antiparallel (hatte ich ja auch erfolglos probiert) oder bringt das nichts? Wenn es nichts nützt, ist dann die Lösung mit Diode in Serie oder mit anitparalleler Diode sinnvoller?

- Brauche ich eine zusätzliche Freilaufdiode an der Weichenspule (wie bei Relais) bei endabgeschalteten Weichen?

- Gut, mit höheren Vorwiderständen kann ich mal experimentieren, was die Helligkeit der LED angeht.

- Kondensator parallel zur LED: Ist das sinnvoll? Habe ich bisher nicht in den Rückmeldeschaltungen gesehen.

- Je LED eigener Widerstand (kkStB): Das würde dann wohl so aussehen, hier auch mit 2 Schutzdioden:
http://k.f.geering.info/modellbahn/technik/weichenverdrahtung.htm
Wäre das ein sinnvoller EMK-Schutz?

Ich habe zwar Elektronik-Grundkenntnisse, aber leider kein fundiertes Wissen ...

Hallo nochmal,

eine zusätzliche Freilaufdiode zum Antrieb ist nicht notwendig wenn du jede LED mit Schutzwiderstand ausrüstest.
Wie schon erwähnt, entlädt sich die EMK in Schaltung #0 über die beiden LED's wobei mindestens eine eben in Sperrrichtung läuft und kaputt geht.
Mit 2 Schutzwiderständen passiert das nicht mehr! #8
Die gefährlichen Spannungsspitzen können sowohl beim Umschalten an den Kontakten als auch durch unsauberes umschalten des Endabschalters oder der Tasten (prellen) entstehen. Es gibt, allerdings nur für die Elektronik, sogar prellfreie Tasten.

Ob Kondensatoren helfen? Ausprobieren

Gruß kkStB

Edit: wenn du die Schutzdiode 1 in die 16VAC Leitung legst, brauchst du auch nur eine solche! ( aber 2 Widerstände! )
Zu Bild #0: gleicher Aufbau, aber einfach vor jede LED einen Widerstand und dann gemeinsam auf Schutzdiode D1

Hello!
Wir haben es hier mit zu vielen Unbekannten zu tun. Nur eine davon: wie hoch ist die Sperrspannung die die LEDs in Sperrichtung aushalten. Das beginnt bei etwa 5V und geht hinauf bis 50V je nach LED Typ. Die Streuung ist auch heute noch so hoch.
Falls die EMK die LEDs killt, wovon ich auch ausgehe, sollte man die Bekämpfung der Beschädigung da machen wo's am sinnvollsten ist und möglichst den vorhandenen Aufbau wenig verändert. Das sind die empfohlenen Kondensatoren (schnelle) parallel zu den LEDs.
Freilaufdioden an den Spulen gehen nur bei DC Betrieb. Freilaufdioden an den LEDs könnten zu langsam sein, je nachdem wie sich die LEDs da verhalten.

Ein Kondensator für die LEDs kostet etwa €0,00xx selbst bei den Elektronik Apothekern wird's kaum über €0,02 gehen pro Stück. Daher meine verwunderte Frage: worüber diskutieren wir hier, es gibt eine verlässliche erprobte Lösung des Problems, die wenige Geld kostet, kaum Aufwand beim Einbau bedeutet dennoch wird herumgeschrieben ob's nicht doch Alternativen gibt die bekanntermaßen schlechter den Dienst erfüllen und eventuell auch noch mehr Aufwand an Zeit und Geld bedeuten - ich versteh' Euch nicht!
-AH-

Sehr geehrter Herr Huebsch!

Da sich Dieter mit der Materie noch nicht so auskennt, ist es sicher sinnvoll, die eine oder andere Variante auszuprobieren. Man lernt dazu und kann sich dann aus freien Stücken entscheiden, welche Variante einem besser zusagt. Man muss ja nicht immer nur eine Meinung für gut befinden.

MfG
kkStB

Ja, wir wissen bis heute nicht was für LEDs der OP benutzt hat. Standard rote, gelbe und grüne (GaAs / GaP) halten seit den 1990er Jahren in der Regel viel höheren Rückwärtsspannungen stand, als irgendwelche Uraltdinger aus Grabbellkisten. Dennoch, garantiert ist es nicht. Weiße LEDs sind oft empfindlicher, aber auch nicht mehr alle.

@11/12 Folks!
Ihr habt da ja recht, nur lest nochmals mein 10'er Posting. Selbst gute LEDs werden von EMK gekillt, die kann bei 15V locker 150V erreichen und das sperrt keine LED. Die Erfahrung hat der UP ja gemacht. Seit über 30 Jahren ist noch niemand auf eine bessere Idee gekommen als die Löschkondensatoren. Ich will niemandem zu nahe treten - sollte das geballte Wissen des Forums tatsächlich 'gscheiter sein als alle anderen?
Insbesondre einem Anfänger oder in Elektronik Unerfahrenen sollte man besser nicht unnötig verwirren.
just my 2 Cents for 2 day
-AH-

Dann werde ich mal "je einen Widerstand pro LED" mit den Kondensatoren kombinieren. Leider ist kein Elektronikladen bei mir um die Ecke - mal sehen, ob in meiner Grabbelkiste noch Keramikkondensatoren sind, sonst dauert es ein paar Tage. Ich werde es aber ausprobieren und danach meine Erfahrungen berichten.

Prellfreie Tasten nützen hier nicht, es liegt definitiv am Weichenantrieb (habe auch zwei Drähte direkt aneinander gehalten statt Taste - damit bekommt man kaum Prellen hin, aber der Antrieb zuckte auch hier).