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THEMA: Mysteriöser LED-Tod
THEMA: Mysteriöser LED-Tod
damp23Lok - 13.05.20 18:44
Hallo,
ich versehe die nächste meiner Loks mit LED Beleuchtung. Jede Laterne bekommt ihre eigene LED. Die untere rechte Laterne am Tender bekommt sowohl eine weiße als auch eine rote LED.
Mir ist eine dieser "doppelten" LEDs nun in kurzer Zeit vier mal kaputt gegangen und der Aufwand diese zu ersetzen ist relativ hoch (da in eine freistehende Loklaterne eingebaut). Das ganze ist wie folgt aufgebaut:
Die beiden LEDs werden fliegend zu einer Doppel-LED mit Kupferlackdraht verdrahtet. Der Plus-Pol ist gemeinsam. Die weiße LED wird mit zwei anderen weißen LEDs in Reihe geschaltet. Die rote LED hat 27kOhm Vorwiderstand (Richtung minus), die weißen 56kOhm (auch Richtung minus). Nach den ersten Defekten habe ich noch 1,5kOhm in den gemeinsamen Pluspol eingebaut, falls es einen ungewünschten Kontakt zum Metallgehäuse hätte geben sollen.
Interessanter Weise brennen die LEDs nicht durch (was gegen einen unerwünschten Kontakt spricht) sondern werden komplett leitend (ESD? aber woher?). Nun stellt sie mir die Frage: wieso in dieser Laterne und in keine der anderen beiden? Befestigt sind die LEDs dort auf die selbe Weise. Nach jedem Defekt habe ich auch die Verkabelung erneuert, eine blanke Stelle am Kupferlackdraht ist also unwahrscheinlich.
Ich habe an der Lok nichts anderes gemacht als auch an anderen Loks, bei denen es nie Probleme gab. Konkret geht es um den dreiachsigen Tender der BR 56.20 von Fleischmann. Die LEDs hängen an einem DH05C Dekoder.
Hat irgendjemand eine Idee? Ich habe keine Lust wieder 2h in den Austausch der LED zu investieren, nur damit sie am Tag darauf wieder hinüber ist.
Ratlose Grüße,
Moritz
ich versehe die nächste meiner Loks mit LED Beleuchtung. Jede Laterne bekommt ihre eigene LED. Die untere rechte Laterne am Tender bekommt sowohl eine weiße als auch eine rote LED.
Mir ist eine dieser "doppelten" LEDs nun in kurzer Zeit vier mal kaputt gegangen und der Aufwand diese zu ersetzen ist relativ hoch (da in eine freistehende Loklaterne eingebaut). Das ganze ist wie folgt aufgebaut:
Die beiden LEDs werden fliegend zu einer Doppel-LED mit Kupferlackdraht verdrahtet. Der Plus-Pol ist gemeinsam. Die weiße LED wird mit zwei anderen weißen LEDs in Reihe geschaltet. Die rote LED hat 27kOhm Vorwiderstand (Richtung minus), die weißen 56kOhm (auch Richtung minus). Nach den ersten Defekten habe ich noch 1,5kOhm in den gemeinsamen Pluspol eingebaut, falls es einen ungewünschten Kontakt zum Metallgehäuse hätte geben sollen.
Interessanter Weise brennen die LEDs nicht durch (was gegen einen unerwünschten Kontakt spricht) sondern werden komplett leitend (ESD? aber woher?). Nun stellt sie mir die Frage: wieso in dieser Laterne und in keine der anderen beiden? Befestigt sind die LEDs dort auf die selbe Weise. Nach jedem Defekt habe ich auch die Verkabelung erneuert, eine blanke Stelle am Kupferlackdraht ist also unwahrscheinlich.
Ich habe an der Lok nichts anderes gemacht als auch an anderen Loks, bei denen es nie Probleme gab. Konkret geht es um den dreiachsigen Tender der BR 56.20 von Fleischmann. Die LEDs hängen an einem DH05C Dekoder.
Hat irgendjemand eine Idee? Ich habe keine Lust wieder 2h in den Austausch der LED zu investieren, nur damit sie am Tag darauf wieder hinüber ist.
Ratlose Grüße,
Moritz
Hallo,
Welche LED geht kaputt: Weiß oder Rot?
Ich denke da an Gegen EMK wie beim Analogbetrieb ohne Schutzdiode. Leitend bedeutet fast immer, dass ein reverse breakdown stattgefunden hat. Der PN Übergang wird aufgrund hoher Ladung durchbrochen und dabei zerstört. Es ist selten bei Dioden mit so hohen Vorwiderständen zu beobachten.
Grüße, Peter W
Welche LED geht kaputt: Weiß oder Rot?
Ich denke da an Gegen EMK wie beim Analogbetrieb ohne Schutzdiode. Leitend bedeutet fast immer, dass ein reverse breakdown stattgefunden hat. Der PN Übergang wird aufgrund hoher Ladung durchbrochen und dabei zerstört. Es ist selten bei Dioden mit so hohen Vorwiderständen zu beobachten.
Grüße, Peter W
Hallo Peter,
genau, Pluspol ist die Versorgungsspannung vom Dekoder. Eigentlich sollte es doch da nicht zu einem Strom in die andere Richtung kommen. Bisher habe ich drei defekte weiße LEDs und eine rote. Zweimal war die LED danach leitend, die beiden anderen Male (am Anfang) hatte ich das nicht geprüft, da ich an einen Verdrahtungsfehler dachte (kommt halt beim engen Raum auch mal vor).
In dem Tender sitzt der DH05C mit 800uF Puffer mit Ladeschaltung und einer der Glockenankermotoren von Carsten.
Viele Grüße,
Moritz
genau, Pluspol ist die Versorgungsspannung vom Dekoder. Eigentlich sollte es doch da nicht zu einem Strom in die andere Richtung kommen. Bisher habe ich drei defekte weiße LEDs und eine rote. Zweimal war die LED danach leitend, die beiden anderen Male (am Anfang) hatte ich das nicht geprüft, da ich an einen Verdrahtungsfehler dachte (kommt halt beim engen Raum auch mal vor).
In dem Tender sitzt der DH05C mit 800uF Puffer mit Ladeschaltung und einer der Glockenankermotoren von Carsten.
Viele Grüße,
Moritz
Hallo Moritz,
jetzt hast Du den Punkt genannt wo der Hase in den Pfeffer hüpft: Der Puffer. Da kann Strom hinein fließen. Bei Spannungsspitzen leitet die Z-Diode den Strom ab, nach Spannungseinbrüchen saugt der Ko. Schalte an den ZVS Anschluß eine kleine Diode, da sollte eine kleine 08/15 Type wie 4148, BAV..., BAS... reichen. Warum das ASIC an den Lichtausgängen Strom sourcen kann, wäre dann die Frage. Vielleicht genügen hier schon Pinkapazitäten.
Grüße, Peter W
jetzt hast Du den Punkt genannt wo der Hase in den Pfeffer hüpft: Der Puffer. Da kann Strom hinein fließen. Bei Spannungsspitzen leitet die Z-Diode den Strom ab, nach Spannungseinbrüchen saugt der Ko. Schalte an den ZVS Anschluß eine kleine Diode, da sollte eine kleine 08/15 Type wie 4148, BAV..., BAS... reichen. Warum das ASIC an den Lichtausgängen Strom sourcen kann, wäre dann die Frage. Vielleicht genügen hier schon Pinkapazitäten.
Grüße, Peter W
Hallo Peter,
du meinst die Diode in Reihe zu den LEDs, nicht vor den Anschluss zum Kondensator (wäre sonst irgendwie sehr unsinnig)?. Allerdings bleibt dann auch hier die Frage: wieso diese LED? Die LEDs auf der anderen Seite der Lok sind ja identisch verkabelt. Und wieso gerade bei dieser Lok? Alle anderen Loks haben den selben Aufbau (u.a. auch noch mit 2x so großem Puffer). Nie auch nur irgendein Problem.
Viele Grüße,
Moritz
du meinst die Diode in Reihe zu den LEDs, nicht vor den Anschluss zum Kondensator (wäre sonst irgendwie sehr unsinnig)?. Allerdings bleibt dann auch hier die Frage: wieso diese LED? Die LEDs auf der anderen Seite der Lok sind ja identisch verkabelt. Und wieso gerade bei dieser Lok? Alle anderen Loks haben den selben Aufbau (u.a. auch noch mit 2x so großem Puffer). Nie auch nur irgendein Problem.
Viele Grüße,
Moritz
Hallo Moritz,
ich kann dir unter technischem Gesichtspunkt zwar nicht helfen, aber ich kann die Frage umformulieren:
Wieso gerade an diesem Decoder?
Mir fällt nämlich auf, dass sich hier im Forum in letzter Zeit die Meldungen bzw. Hilfeersuchen wegen mysteriöser Probleme mit LED-Beleuchtungen an D&H Decodern häufen...
Gruß
Roger
Hallo Moritz,
die LED auf der anderen Seite der Lok vieeeel weiter weg von Decoder und Puffer. im Tender.
Ob Du's glaubst oder nicht, auch ein gerade Draht hat eine Induktivität, überhaupt wenn er zwischen Lok und Tender in einer Bewegungsschleife liegt. Wir sprechen hier über Spikes und der Betrachtung im HF-Spektrum (Fourier), wohlgemerkt.
Mach doch mal Fotos. Vielleicht finden wir neben der hochfrequenten Esoterik auch noch eine Erklärung im Gleichspannungsbereich. Um meinen damaligen HF-Prof. zu zitieren: "Alles unter 1 GHz ist eigentlich Gleichspannung." Die These stimmt nicht ganz.png)
Grüße, Peter W.
die LED auf der anderen Seite der Lok vieeeel weiter weg von Decoder und Puffer. im Tender.
Ob Du's glaubst oder nicht, auch ein gerade Draht hat eine Induktivität, überhaupt wenn er zwischen Lok und Tender in einer Bewegungsschleife liegt. Wir sprechen hier über Spikes und der Betrachtung im HF-Spektrum (Fourier), wohlgemerkt.
Mach doch mal Fotos. Vielleicht finden wir neben der hochfrequenten Esoterik auch noch eine Erklärung im Gleichspannungsbereich. Um meinen damaligen HF-Prof. zu zitieren: "Alles unter 1 GHz ist eigentlich Gleichspannung." Die These stimmt nicht ganz
Grüße, Peter W.
Nachtrag. Bedenke, dass eine LED wie jede Diode eine innere Kapazität hat. Und zwar eine "relativ" große. Jede Kapazität ist für Wechselspannung durchlässig.
Hallo Peter,
hier sind ein paar Bilder. Im Tender selbst fehlen ein paar Kabel, da ich die Laterne bereits wieder abgebaut habe. Der Mini-Stecker ist fürs Bild nur andeutungsweise eingesteckt (da das immer etwas fummelig ist, bis der richtig sitzt). Die Kondensatoren sind mit durchsichtigem Klebeband isoliert. Die grüne Farbe an den Litzen am Dekoder war eine Maßnahme um Druckstellen beim Aufsetzen des Gehäuses zu finden. (Fliegende) Lötstellen zwischen zwei Kupferlackdrähten habe ich mit Kleber isoliert (ein kleiner Mantel aus Leim/Window Color) - nicht elegant, funktionierte aber bisher am besten.
Viele Grüße,
Moritz
Die von damp23Lok zu diesem Beitrag angefügten Bilder können nur von registrierten Usern gesehen werden - Login
hier sind ein paar Bilder. Im Tender selbst fehlen ein paar Kabel, da ich die Laterne bereits wieder abgebaut habe. Der Mini-Stecker ist fürs Bild nur andeutungsweise eingesteckt (da das immer etwas fummelig ist, bis der richtig sitzt). Die Kondensatoren sind mit durchsichtigem Klebeband isoliert. Die grüne Farbe an den Litzen am Dekoder war eine Maßnahme um Druckstellen beim Aufsetzen des Gehäuses zu finden. (Fliegende) Lötstellen zwischen zwei Kupferlackdrähten habe ich mit Kleber isoliert (ein kleiner Mantel aus Leim/Window Color) - nicht elegant, funktionierte aber bisher am besten.
Viele Grüße,
Moritz
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dampfrailfan - 15.05.20 12:20
Hallo Moritz,
schalte mal eine kleine Diode parallel zur LED (es geht auch eine zweite LED direkt auf der Platine), nur in der anderen Richtung, also antiparallel. LED haben eine sehr niedrige Sperrspannung. Die liegt teilweise deutlich unter 10V. Kommt da aus Versehen was falsch rum an, dann ist sie schnell durchgeschlagen.
Was der Decoder macht kann ich dir nicht sagen aber ich würde einfach die Diode schützen.
Viel Erfolg
Grüße Torsten
schalte mal eine kleine Diode parallel zur LED (es geht auch eine zweite LED direkt auf der Platine), nur in der anderen Richtung, also antiparallel. LED haben eine sehr niedrige Sperrspannung. Die liegt teilweise deutlich unter 10V. Kommt da aus Versehen was falsch rum an, dann ist sie schnell durchgeschlagen.
Was der Decoder macht kann ich dir nicht sagen aber ich würde einfach die Diode schützen.
Viel Erfolg
Grüße Torsten
Hallo Torsten,
riskiere ich damit nicht aber potentiell Schäden am Dekoder? Der sollte doch auch nicht dafür gebaut sein, dass Strom in die falsche Richtung fließt.
Viele Grüße,
Moritz
riskiere ich damit nicht aber potentiell Schäden am Dekoder? Der sollte doch auch nicht dafür gebaut sein, dass Strom in die falsche Richtung fließt.
Viele Grüße,
Moritz
Hallo zusammen,
ich würde die Diode in Reihe zur LED schalten, wie von Peter W. weiter oben vorgeschlagen.
Das macht man in anderen "rauen" Umgebungen, z.B. Kfz, auch so. Selbst wenn die Versorgungsspannung von einer Batterie kommt. Das nennt man Verpolungsschutz.
https://de.wikipedia.org/wiki/Verpolungsschutz
Also:
(+)----|>|----R----LED----AUX
In Worten:
Spannungsquelle (Pluspol) - Diode - Vorwiderstand - LED - Decoderausgang
Ein Rückwärtsstrom kann immer auftreten und, auch wenn er nur gering ist, Schäden verursachen.
Da reicht ein GND-Shift, oder, oder, oder...
Eine antiparallele Diode zur LED schützt in dem Fall zwar die LED, vergrößert aber gleichzeitig die Gefahr für den Decoderausgang. Daher würde ich das eher nicht machen.
Grüße
Daniel
ich würde die Diode in Reihe zur LED schalten, wie von Peter W. weiter oben vorgeschlagen.
Das macht man in anderen "rauen" Umgebungen, z.B. Kfz, auch so. Selbst wenn die Versorgungsspannung von einer Batterie kommt. Das nennt man Verpolungsschutz.
https://de.wikipedia.org/wiki/Verpolungsschutz
Also:
(+)----|>|----R----LED----AUX
In Worten:
Spannungsquelle (Pluspol) - Diode - Vorwiderstand - LED - Decoderausgang
Ein Rückwärtsstrom kann immer auftreten und, auch wenn er nur gering ist, Schäden verursachen.
Da reicht ein GND-Shift, oder, oder, oder...
Eine antiparallele Diode zur LED schützt in dem Fall zwar die LED, vergrößert aber gleichzeitig die Gefahr für den Decoderausgang. Daher würde ich das eher nicht machen.
Grüße
Daniel
Hallo Moritz,
das hatte ich vor längerer Zeit bei meiner Roco 243 mit DH Decoder auch mal. Ich habe dann auch einfache SMD Dioden in Reihe geschalten und gut war es.
Viele Grüße,
Pierre
das hatte ich vor längerer Zeit bei meiner Roco 243 mit DH Decoder auch mal. Ich habe dann auch einfache SMD Dioden in Reihe geschalten und gut war es.
Viele Grüße,
Pierre
Hallo,
laut Auskunft von DH sind die Funktionsausgänge mit einem Darlington-Transistorarray (also NPN) aufgebaut, durch Parallelschaltung wird die erforderliche Strombelastbarkeit erreicht. Das funktioniert im Prinzip also wie bei einem ULN2003.
In der Elektronik lernt man zwar, dass man bipolare Transistoren wegen des negativen Temperaturkoeffizienten generell nicht parallel schalten soll, allerdings gilt das bei Arrays, die auf demselben Kristall aufgebaut sind, nicht.
Im Gegensatz zu Decodern, deren Ausgänge mit diskreten MOSFETs aufgebaut sind, gibt es bei bipolaren Transistoren keine intrinsic reverse Diodes, dafür aber eine Basis-Emitter Diode, die einen Leckstrom in Sperrichtung haben kann. Irgendwo da muss die Erklärung liegen, warum es die LEDs durchfetzt.
Eine einzelne Diode am Pluspol vor den LEDs sollte ausreichen. Antiparallele Dioden funktionieren bestimmt auch, aber wozu der Aufwand? Die Spannung am Puffer ist über die Z-Diode mit 16 V begrenzt und daher für die Decoderausgänge völlig unkritisch.
Grüße, Peter W
laut Auskunft von DH sind die Funktionsausgänge mit einem Darlington-Transistorarray (also NPN) aufgebaut, durch Parallelschaltung wird die erforderliche Strombelastbarkeit erreicht. Das funktioniert im Prinzip also wie bei einem ULN2003.
In der Elektronik lernt man zwar, dass man bipolare Transistoren wegen des negativen Temperaturkoeffizienten generell nicht parallel schalten soll, allerdings gilt das bei Arrays, die auf demselben Kristall aufgebaut sind, nicht.
Im Gegensatz zu Decodern, deren Ausgänge mit diskreten MOSFETs aufgebaut sind, gibt es bei bipolaren Transistoren keine intrinsic reverse Diodes, dafür aber eine Basis-Emitter Diode, die einen Leckstrom in Sperrichtung haben kann. Irgendwo da muss die Erklärung liegen, warum es die LEDs durchfetzt.
Eine einzelne Diode am Pluspol vor den LEDs sollte ausreichen. Antiparallele Dioden funktionieren bestimmt auch, aber wozu der Aufwand? Die Spannung am Puffer ist über die Z-Diode mit 16 V begrenzt und daher für die Decoderausgänge völlig unkritisch.
Grüße, Peter W
Hallo,
so, ich habe jetzt die LEDs wieder ausgetauscht und eine Diode zusätzlich in Reihe geschaltet. Ich hoffe, dass das so nun länger hält ...
Viele Grüße,
Moritz
so, ich habe jetzt die LEDs wieder ausgetauscht und eine Diode zusätzlich in Reihe geschaltet. Ich hoffe, dass das so nun länger hält ...
Viele Grüße,
Moritz
Hallo,
so, die Lok hat nun einige Probestunden hinter sich. Irgendwann hatte sich herausgestellt, dass diese LED Tauscherei irgendwo den CU-Lackdraht beschädigt hatte und es einen ungewollten Kontakt zum Gehäuse gab (puh, glücklicherweise hatte ich den 1,5kOhm gegen Plus eingebaut). Mit Puffer und justierten Radschleifern schafft die Lok mühelos meine gesamte Anlage auch im Kriechgang.
Nachdem ich den CU-Lackdraht neu isoliert hatte (eine Schicht Windowcolor), bekommt die Lok nun erneute Probefahrten verordnet. Wenn sie das schafft, geht es endlich an die optischen Details.
Viele Grüße,
Moritz
so, die Lok hat nun einige Probestunden hinter sich. Irgendwann hatte sich herausgestellt, dass diese LED Tauscherei irgendwo den CU-Lackdraht beschädigt hatte und es einen ungewollten Kontakt zum Gehäuse gab (puh, glücklicherweise hatte ich den 1,5kOhm gegen Plus eingebaut). Mit Puffer und justierten Radschleifern schafft die Lok mühelos meine gesamte Anlage auch im Kriechgang.
Nachdem ich den CU-Lackdraht neu isoliert hatte (eine Schicht Windowcolor), bekommt die Lok nun erneute Probefahrten verordnet. Wenn sie das schafft, geht es endlich an die optischen Details.
Viele Grüße,
Moritz
Hallo,
Glückwunsch! Die Schutzmaßnahme mit dem Vorwiderstand ist nachahmenswert. Bei trennbaren Verbindungen schalte ich gerne einen Polyswitch in die + Leitung.
Grüße, Peter W
Glückwunsch! Die Schutzmaßnahme mit dem Vorwiderstand ist nachahmenswert. Bei trennbaren Verbindungen schalte ich gerne einen Polyswitch in die + Leitung.
Grüße, Peter W
Hi,
Spannender Thread, wollte mal Danke sagen!
VG, Steffen
Spannender Thread, wollte mal Danke sagen!
VG, Steffen
Hallo Peter,
Der letzte Teil dieses wirklich interessanten Threads hat mir doch keine Ruhe gelassen. Polyswitches werden bei Modellbahnern gemeinhin immer nur als Störquelle behandelt, auch hier im Forum. Dabei bauen die Hersteller sie ja nicht aus Gemeinheit ein.
Ganz einfach scheint das Thema aber nicht zu sein, auch wenn ich sonst so recherchiere. Was also meinst Du mit "bei trennbaren Verbindungen" und wie dimensionierst Du den PTC in solchen Fällen?
Danke im Voraus für die Erweiterung unseres Wissens!.png)
Sascha
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:
Bei trennbaren Verbindungen schalte ich gerne einen Polyswitch in die + Leitung
Der letzte Teil dieses wirklich interessanten Threads hat mir doch keine Ruhe gelassen. Polyswitches werden bei Modellbahnern gemeinhin immer nur als Störquelle behandelt, auch hier im Forum. Dabei bauen die Hersteller sie ja nicht aus Gemeinheit ein.
Ganz einfach scheint das Thema aber nicht zu sein, auch wenn ich sonst so recherchiere. Was also meinst Du mit "bei trennbaren Verbindungen" und wie dimensionierst Du den PTC in solchen Fällen?
Danke im Voraus für die Erweiterung unseres Wissens!
Sascha
Hallo,
mit trennbaren Verbindungen meinte ich vor allem stromleitende Kupplungen an Fahrzeugen.
Ich nehme als Nennstrom für den Polyswitch entweder die typische Stromaufnahme des Verbrauchers, maximal den halben Maximalstrom des Decoderausgangs. Die Polyswitches lösen beim doppelten Nennstrom bereits aus, allerdings träge. Bei höheren Strömen geht es dann sehr schnell.
Grüße, Peter W
mit trennbaren Verbindungen meinte ich vor allem stromleitende Kupplungen an Fahrzeugen.
Ich nehme als Nennstrom für den Polyswitch entweder die typische Stromaufnahme des Verbrauchers, maximal den halben Maximalstrom des Decoderausgangs. Die Polyswitches lösen beim doppelten Nennstrom bereits aus, allerdings träge. Bei höheren Strömen geht es dann sehr schnell.
Grüße, Peter W
Hallo Peter,
Danke! Das macht auf jeden Fall Sinn... ich hab bislang noch keine stromführenden Kupplungen im Einsatz, aber ein paar Ideen auf der Liste... da werde ich das jetzt berücksichtigen. Welche Spannung nimmst Du für den Polyswitch?
Gruß,
Sascha
Danke! Das macht auf jeden Fall Sinn... ich hab bislang noch keine stromführenden Kupplungen im Einsatz, aber ein paar Ideen auf der Liste... da werde ich das jetzt berücksichtigen. Welche Spannung nimmst Du für den Polyswitch?
Gruß,
Sascha
Hallo Sascha,
die Spannung ist nicht so kritisch, alles ab 15 V ist OK, wenn verfügbar besser 24 V oder mehr. Die bedrahteten von Bourns haben meist 60 V.
Ich habe da noch welche mit 0,05 A.
Grüße, Peter W
die Spannung ist nicht so kritisch, alles ab 15 V ist OK, wenn verfügbar besser 24 V oder mehr. Die bedrahteten von Bourns haben meist 60 V.
Ich habe da noch welche mit 0,05 A.
Grüße, Peter W
Danke, für die vielen lehrreichen Beiträge!
Gruss, Sascha
Gruss, Sascha
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