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THEMA: Stromversorgung "neu" / mein jetziges "Konzept"

THEMA: Stromversorgung "neu" / mein jetziges "Konzept"
Startbeitrag
Daheim - 07.02.24 11:34
Hat etwas gedauert / hier viel gelernt bzw. gelesen / "damals" ein paar mit 16V AC (eff. 17,3V !) versorgte Viessmann Leuchten mit Glühlampen abgeraucht (die orig. Anschlußdrähte !):
Nun mache ich es bezügl. Beleuchtung so :
1. Stromversorgung mit 12V AC Fa. Weiss / Nenn-Kapazität 3,1A / V eff. ca. 13,1V
2. Hauptleitungen zu den Verteilern 0,5 mm² (max. 1,5 m)
3. Verteiler Pollin (gibt es mit 6 - 12 - 18 - 24 Anschluß-Paaren):
https://www.pollin.de/p/stromverteiler-2x-12-po...trollleuchten-452462
4. Zusammenfassung mehrerer LED zu 3, hin mit 0,25 mm² (max. 0,5 m)
5. Verlängerung der einzelnen LED zu 4. hin mit 0.14 mm² (max. 0,30 m)
6. Alle Verbindungen gelötet und mit Schrumpfschlauch gesichert

Beispiel eines Anlagenteils:
1 12V-Trafo mit ca. 70 LED a ca. 20mA und ca. 10 Glühlampen a 50mA = ca. 1,9 A...

Dankbar für eure Hinweise...
Gruß
Gert


Hallo Gert,

wie hast Du die LED angeschlossen ?
Mit Vorwiderstand direkt an AC ? Oder hast Du eine Diode oder einen Gleichrichter mit drin ?
Was machst Du mit den LED ? Manchmals sind 20mA einfach zu hell.
Und oftmals kann man mehrere LED auch in Reihen schalten - dann bruachen sie nur 1x die 20mA oder welchen Strom auch immer.
Die Angabe 12V AC oder 16V AC bei einem Trafo bezieht sich meist auf die Spannung bei Nennbelastung. Im Leerlauf ist dann die Spannung um 10% oder 20% (oder vielleicht sogar 30%) höher !

Viele Grüße, Joni
Hallo, Joni, ich variere (bei Warmton weiß) zwischen 1,2 und bis zu 4 kOhm...direkt und ohne Dioden an AC.
13,1V unter Last gemessen...
Gruß
Gert
Hallo Gert,

nur als Hinweis: es wurde ja hier schon mehrfach diskutiert (mit überwiegender Zustimmung), daß LEDs ohne Gegendiode bzw. Gleichrichter an Wechselstrom nicht ratsam sind, da das die Lebensdauer der LEDs verkürzt, zumindest bei einzelnen LEDs. Bei mehreren in Reihe geschaltet würde ich das allerdings auch nicht unbedingt machen, es ist unklar, wie sich die Sperr.spannung auf die Dioden aufteilt.

Klaus
Hi,

(auch in Parallelthread gepostet):

grundsätzlich sollte beachtet werden, dass egal mit welcher Steckverbindung und/oder Kabelquerschnitt gearbeitet wird, es *sichergestellt* ist, dass kein höherer Strom dort fließen kann (auch wenn das nur bei einem Defekt erfolgen sollte). D.h. entweder die Verbindungen und Leitungen auf den maximal vom Netzteil gelieferten Strom auslegen oder entsprechend zwischensichern.

s.a. http://www.dieelektronikerseite.de/Sheets/Strom%20Einzelader.htm

Im konkreten Beispiel aus dem Startthread wäre der niedrigste Querschnitt 0,14mm, die Belastbarkeit gem. obiger Tabelle bei 3A. Da das Netzteil max. 3,1A liefert, wäre das m.E. gerade noch akzeptabel. Sollte aber ein stärkeres Netzteil eingefügt werden, so müsste vor den 0,14mm-Leitungen dann eine genügend niedrige Zwischensicherung rein, die zur Not den Stromkreis unterbricht (Feuergefahr - schon real bei einer Modellbahn im Rahmen eines Feuerwehreinsatz erlebt!)

Grüße Micha
Hallo,
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

nur als Hinweis: es wurde ja hier schon mehrfach diskutiert (mit überwiegender Zustimmung), daß LEDs ohne Gegendiode bzw. Gleichrichter an Wechselstrom nicht ratsam sind, da das die Lebensdauer der LEDs verkürzt


ich möchte das noch einmal unterstreichen:
LED´s sind KEINE Gleichrichterdioden und dürfen nicht an AC betrieben werden!
VG
Günter
Hallo.
LEDs mit Wechselspannung betreiben, macht keinen Sinn. Die wird 50x/Sek. eingeschaltet und das macht keine LED lang mit.
Wenn man mit LEDs handiert, sollte man sich mit einem Meßgerät ( mA) auskennen. Auch ohne Widerstand geht's nun mal nicht, der den Strom begrenzt.
Eine Reihenschaltung funktioniert, aber nur mit bleiben Typen. Somit ist gewährleistet dass jede gleich hell brennt.
Von einer Parallelschaltung rate ich ab. Denn da kommt, wie bereits schon erwähnt, die Sperrspannung ins Spiel. Die LED mit der geringsten Sperrspannung, brennt am ehesten. Bei Parallelschaltung kann es sein, dass gewisse LEDs überhaupt nicht leuchten, obwohl sie i.O. sind. Außerdem wenn der Strom zu groß wird, wird der Widerstand warm, weil er die Leistung nicht mehr ab kann.
Ich arbeite überwiegend mit SMD Leuchtdioden, die ich mit 0,16 mm Lackdraht verdrahtet.
Generell kann man sagen, was über 20 mA an Strom ist, geht sehr schnell auf die Lebensdauer bzw. zum Tod der LED führt.
Nun genug der Daten zu LEDs.

Gruß Klaus
@Namensvetter:

Also zur Klarstellung: Das Ein- und Ausschalten von LEDs verringert die Lebensdauer überhaupt nicht. Das ist ja auch das Grundprinzip von Multiplex-Betrieb (bei 7-Segment-Anzeigen oder Matrix-Panels zum Beispiel)  bzw. Pulsweitenmodulation, die bei LEDs gang und gäbe ist und überhaupt eine verläßliche Helligkeitssteuerung bei LEDs erlaubt.

Klaus
#7 (7) Klaus: Danke !
Meine zig LED-Leuchten oder Einzel-LED (jetzt und schon früher fast alles nur noch "China") auf der alten 7qm-Anlage nur an AC und fast 90 % ohne Dioden haben jahrelang und täglich oft stundenlang ohne jeden (!) Verlust geleuchtet. Wie das ?
Als jetzigen Vorteil sehe ich, dass ich jetzt ja nur noch 12...13V dran habe...
Gruß
Gert

Hallo Gerd,

trotz der Nanny-Bestrebungen der Grünen und der EU ist Deutschland noch ein relativ freies Land und Du kannst fast alles machen was Du willst Wenn Du mit Deiner Vorgehensweise Erfolg hast, sei es Dir gegönnt.

Was mich betrifft: Im Gegensatz zu den Gender-"Wissenschaften" ist die Elektrotechnik eine echte Wissenschaft und auch verläßlich, deterministisch und nachgeprüft. Darum versuche ich für meinen Teil mich auch an die Erkenntnisse zu halten, insbesondere mich an die Spezifikationen von elektronischen Bauteilen sowie elektromechanischen Bauteilen wie Relais, Schaltern, Steckern und Kabeln zu halten, damit mir nichts abbrennt oder sonst wie unnötig kaputtgeht. Das empfehle ich auch anderen, aber ich kann und will niemanden dazu zwingen. Nur soll niemand hinterher sagen, es hätte ihn niemand gewarnt.

Klaus
Hallo, Klaus #9: Dann müsste man ja bei einer Parallelschaltung (d.h. jede der LED mit Vorwiderstand, aber 3...5 solche LED dann parallel zum Verteiler) den Widerstand an der gefährdeten LED anhand der Temperatur finden ?
Gruß
Gert

Doppelt...sorry !
Man kann LEDs schon super in Reihe schalten. Dann haben sie ja auch alle den gleichen Strom und leuchten gleich hell. Und es ist effizienter, weil dann weniger Energie sinnlos am Widerstand verbraten wird. Aber man sollte dann die Spannung der Spannungsquelle und die Durchlasspanungen der LED besser kennen, da der Widerstand kleiner ist und weniger regelt. Idealerweise hat man eine Konstantstromquelle.

Und wie schon gesagt, Ein- und Ausschalten ist bei einer LED kein Problem. Die meisten Helligkeitssteuerungen sind ja mit Pulsweitenmodulation im Kiloherzbereich. (Ohne Modulation mit konstantem Strom über die gesamte Zeit wäre zwar effizienter, aber meist ist PWM einfacher).
Ich hole mir jetzt Chips und Cola......"LEDs die bei 50 Hz Frequenzen kaputt gehen", "Widerstände die regeln...", und politische Meinungsbilder gratis obendrauf...das wird spannender als der Titel vermuten lässt
Hallo, CarstenW111, ich wäre auch auf Deinen BEITRAG gespannt...
Klaus: "Fängt" nicht somit der Widerstand eben einen Teil des Stroms auf d.h. es wäre sogar ein Widerstand mit höherem Wert als der errechnete anzuraten ?
Gruß
Gert
Ich halte mich mit meinen klugen Ratschlägen einfach etwas zurück, weil ich schon den Aufbau nicht ganz verstehe.
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

4. Zusammenfassung mehrerer LED zu 3, hin mit 0,25 mm² (max. 0,5 m)
5. Verlängerung der einzelnen LED zu 4. hin mit 0.14 mm² (max. 0,30 m)


Wie sind denn die LEDs "zusammengefasst"? Parallel oder Reihe? Und wieviel LEDs sind jeweils zusammengefasst? Was ist mit einer "Verlängerung der einzelnen LEDs zu 4" gemeint? Grundsätzlich bin ich aber komplett tiefenentspannt, was deinen Ansatz, die Querschnitte und den Betrieb an AC angeht. Du hast dir Gedanken über den Strom, die Anzahl und Zusammenfassung der LEDs sowie der Kabellängen gemacht, das finde ich super. Dein geringster Querschnitt sind 0,14mm2 - da gibt es bis ca. 3A überhaupt keine Probleme. Dein Gesamtstrom für dein Beispielanlagenteil ist gemäß deinen Angaben 1,9A - also alles easy.
Meinen Kommentar konnte ich mir nicht verkneifen, weil LEDs aufgrund ihres physikalischen Aufbaus absolut für hoch- und höchstfrequenzbetrieb geeignet sind und da reden wir über mehrere zehntausend Ein-/Ausschaltvorgänge pro Sekunde im Dauerbetrieb über Jahre hinweg. Optokoppler im Bereich der Telekommunikation und Signalübertragung beispielsweise (arbeite täglich damit). Die bei AC auftretenden 50 Schaltvorgänge pro Sekunde sind für LEDs ein Witz. Ich sage ja nicht, das LEDs ewig halten aber der Grund das sie kaputt gehen ist eher im ständigen Stromdurchfluss mit teilweise zu hohen Strömen zu finden als in der Höhe der Schaltfrequenz. Und ein Widerstand in dem Sinne, wie er hier bisher als Vorwiderstand zitiert wird ist per Definition ein Passivbauteil, der "regelt" nichts. das ist aber Klugscheißerei, zugegeben, deshalb auch mein nicht ganz ernst gemeintes Smiley hinter meinem Kommentar.
Ich persönlich denke, deine Variante ist eben eine Variante unter vielen. Ist sie perfekt? Womöglich nicht, was ist schon perfekt. Ist sie lebensgefährlich? Sicher nicht. Dafür funktioniert sie anscheinend, deinen Angaben zufolge. Also alles super. Man kann Dinge auch verschlimmbessern.   In diesem Sinne weiterhin gutes Gelingen...

wünscht mit zwinkerndem Auge..
Carsten
Hi,

reden wir im Zusammenhang mit AC hier von Ein- und Ausschalten (also gepulstem Gleichstrom - wie gerade gehört unkritisch) oder von ständigem Umpolen (das wird nicht empfohlen - siehe einer der beiden Klaus oben)??
Gegen das Umpolen durch AC gibt es wirksame Maßnahmen,: Schutzdiode seriell zur LED und zum Vorwiderstand oder noch besser: Diode oder eine zweite LED antiparallel zur ersten LED (und dazu seriell natürlich der Vorwiderstand).

Gruß Ulrich
Hallo, Carsten...Danke! Jede LED hat einen eigenen Vorwiderstand, und die (gelieferten bzw. beim Kauf schon befestigten) Anschlußdrähte etwas verlängert mit 0,14. Gruppen von bis zu 4 LED (zB ein Haus oder einige "Meter" Straßenbeleuchtung sind parallel zusammengefasst und dann mit 0,25 zum örtlichen d.h. nicht zu weit entfernten Verteiler geführt...
Gruß
Gert

Bild (sorry !): die Dioden = die Leuchtdioden...unten der Trafo 😀

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Hallo,
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

Gegen das Umpolen durch AC gibt es wirksame Maßnahmen,: Schutzdiode seriell zur LED und zum Vorwiderstand oder noch besser: Diode oder eine zweite LED antiparallel zur ersten LED (und dazu seriell natürlich der Vorwiderstand).


und warum nicht einmal mit 4 Dioden gleichrichten und DC verteilen?
fragt sich
Günter
Nur mal so:
Viessmann stellt ja fast alles auf LED (Achtung: Gleiche Artikelnummern wie vorher "mit Glühlampe") um: Viessmann 5200..."LICHTtrafo"...AC !

#1 Joni: Ich messe übrigens unter ca. 2 A Last am Trafo 12,7V...

Hallo Gert - hier meine Vorschläge zur Optimierung.

Bild 1: Vorteile Reihenschaltung vs. Parallelschaltung
   - Weniger Leistungsverluste
   - Weniger Bauteile
   - Niedrigere Kabelquerschnitte möglich (bei dir würde ich alles so lassen)
   - EDIT: Die Reihenschaltung bietet sich ideal für Straßenbeleuchtung an

Bild 2: Vorteile Gleichspannung vs. Wechselspannung (an LEDs)
   - Bessere Energieausbeute, dadurch heller
   - kein Flimmern

Und natürlich sind die Skizzen nur Anhaltspunkte zum Verständnis für Laien. Die Spannungs- und Stromwerte sind lediglich Richtwerte und dienen lediglich der Veranschaulichung und zum besseren Verständnis der Grundlagen der Elektrotechnik. Es geht mir um eine einfach Darstellung eines komplexen elektrischen Sachverhaltes.

So einen Brückengleichrichter mit Glättungskondensator bekommt man fertig bei einschlägigen Modellbau/Modellbahn-Anbietern oder der Bucht. Wer selber löten kann, kann sich auch die 2 Komponenten selbst besorgen und gemäß Bild 2 anschließen.
Die Beispielkomponenten unten würden für deinen Trafo ausreichen (12V AC und 3,1A)

Brückengleichrichter:
https://www.reichelt.de/brueckengleichrichter-1...iHsRLRxoCtR0QAvD_BwE

Glättungskondensator:
https://www.reichelt.de/elkos-radial-105-c-1000...f5d17d885a32b32bd548 (EDIT: sehe gerade dieser Link führt nur auf eine Übersichtsseite - sollte der ELKO für 35V und 3300yF sein)

Viele Grüße
Carsten

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Zitat - Antwort-Nr.: 18 | Name:

und warum nicht einmal mit 4 Dioden gleichrichten und DC verteilen?
fragt sich
Günter


Hi Günter,

meine Antwort bezog sich auf die Diskussion um AC.
Natürlich ist Gleichrichtung inkl. Glättung vorzuziehen, wie Carsten inzwischen nochmal schön beschrieben hat - und davon abgesehen zum Centpreis zu haben ...

Gruß Ulrich
Sicher richtig...aber AC nur mit Widerständen ist halt einfach zu realisieren...und Strom-Verluste machen auch bei den LEDn nichts (wenn man nicht STRAHLER haben will).
Gruß
Gert

Apropos: Die "Chinesen" liefern alles nur mit Widerstand und ohne Dioden...und allein auf meiner Zeche hatte ich gut 30 Stück der einfachen "chinesischen" Bogenlampen, und da ging keine einzige "kaputt"...und angenehmes Licht !
Servus Gert,

"30 Stück der einfachen "chinesischen" Bogenlampen, und da ging keine einzige "kaputt"...und angenehmes Licht ! "
Wieviel mA hatten die 30 und wie geschaltet, in Reihe ?

Danke und Grüße Rainer
Die "Chinesen" haben ca. 1,2 k (mitgeliefert oder bereits angelötet) davor, dann jeweils 3...6 parallel bis zum Verteiler.
Gruß
Gert

ZB sowas:
https://www.ebay.de/itm/114944625193
Hallo,

in letzter Konsequenz ist es immer ein zu hoher Strom, der eine (Leucht-) diode zerstört: Dieser, multipliziert mit der über der LED anliegenden Spannung, ergibt eine Leistung und damit punktuelle Wärmeentwicklung, die den Siliziumkristall schädigt. In Rückwärts (=Sperr-)richtung sind die Dioden zusätzlich empfindlicher, weil einerseits durch die höhere Rückwärtsspannung bei gleichem Strom mehr Leistung/Wärme umgesetzt wird, andererseits konzentriert sich hier der Strom im Gegensatz zum Vorwärtsbetrieb meist auf einen winzig kleinen Bereich und erzeugt im p/n-Übergang sog. Hotspots. Halbleiterbauelemente können auf diese Weise auch langsam geschädigt werden, bis es irgendwann zuviel wird und sie ausfallen.

Ergo: Wenn der Strom durch einen entsprechend hohen Widerstand begrenzt wird (vgl. dazu Beitrag #24), können diese Bauteile auch im Rückwärtsbetrieb betrieben werden - bei Zenerdioden übrigens macht man sich diesen Effekt gezielt zunutze.

Ich habe inzwischen meine ganze Anlage von Glühlampen auf LED umgestellt. Diese benötigen so wenig Strom, daß eine kleine Stabilisierungsschaltung (Vollweggleichrichtung mit Siebelko und 12V/2A-Festspannungsregelung) dafür bequem ausreicht. Für die Beleuchtung meiner Weichenlaternen z.B. hat sich ein Vorwiderstandswert von 150 kOhm (sic!) als geeignet erwiesen - das entspricht einem daraus resultieren LED-Strom von 60 µA, die bekannten Viessmann-Laternen betreibe ich mit 33 kOhm. Ein weiterer Vorteil der Gleichspannungsversorgung ist die Tatsache, daß die LED nicht flimmern.

Grüße, Jürgen

Obwohl ich sagen kann, dass meine Augen geschult sind (sein müssen), sehe ich kein Flimmern, auch nicht am Gesichtsfeldrand.
Und: Über Jahre kein Ausfall !
Gruß
Gert
zu #13, wer zynisch sein kann, muss auch anerkennen.....also zu #25 Jürgen: 100% Zustimmung
Hallo Jürgen,
also ich bin jetzt schon seit der Röhrentechnik im Beruf tätig. Mir ist aber noch keine einzige LED über den Weg gelaufen, die mit 60uA auch nur ansatzweise Licht absetzt.
Gratuliere zu deiner Neuentwicklung der sparsamsten LED der Welt.

Gruß Karl
Servus Karl,

die LED `s laufen nicht, sondern leuchten oder sind defekt !!

Gruß Rainer........der keine Ahnung hat
Hallo Rainer,

aha, ach deshalb!
Sowas….

Grüße Karl

Ok, "mehr" kommt hier wohl nicht mehr
Gert
@28, hallo ungläubiger Thomas,

die Halbleitertechnik hat sich seit Verlassen des Röhrenzeitalters doch ein wenig weiterentwickelt 😉. Ich habe das corpus delicti deshalb in den Curve tracer gesetzt und mir dessen Kennlinien angesehen. Wie Du siehst, entlocken auch 50 µA einer weißen LED (Ebay-Standard) durchaus ein paar nennenswerte Photonen (Bilder 1 und 2). Zugegebenerweise sind LED anderer Farben (besonders rot) schwerer hinter dem Ofen hervorzulocken, und ich weiß auch zwischen leuchten und beleuchten zu unterscheiden. Für ersteres (bei mir in Weichenlaternen) ist die Helligkeit mit 50µA sogar fast noch etwas zu hoch, für eine Gebäudebeleuchtung genügt dies zugegebenerweise nicht, dafür betreibe ich  diese LED mit  ca. 1 mA.

Ergänzend zum ursprünglichen Thema Rückwärtsbetrieb: Die von mir gemessenen LED (Bilder 3 und 4) zeigen kein so eindeutiges Durchbruchverhalten wie Schaltdioden oder Bipolartransistoren und unterscheiden sich je nach Farbe ggf. stark.  Wirft man diesbezüglich einen Blick in deren Datenblätter, so ist eine zulässige Rückwärtsspannung meist mit ca. 5 V spezifiziert – dies ist die dauerhaft zulässige Grenze, unterhalb derer der Hersteller für die speziefizierte Lebensdauer garantiert. Sie gehen darüber nicht sofort kaputt, altern aber vorschnell. Ich habe für einen Kunden seinerzeit eine Überlastung der B-E-Strecke eines BC848 in Sperrichtung untersucht und diese dazu kontrolliert in den Durchbruch getrieben. Auch wenn der Transistor anschließend noch funktionierte, so war eine deutliche Degradation der hFE-Kennlinie meßbar. Nach Entfernen des Gehäuses war am Kristall die Schädigung (Verfärbung durch thermischen Einfluß und Kristallriß, Bild 5) deutlich zu erkennen. Nun ist ein BC848 keine LED, der Schädigungsmechanismus jedoch ist ähnlich.

Möge jeder seine eigenen Schlüsse daraus ziehen. Ich würde beim Betrieb einer LED an Wechselspannung immer eine Schutzdiode (z.B. 1N4148 etc.) vorsehen, diese Bauteile kosten nur wenige Cent – ersparen einem aber ggf. später den fummeligen Austausch von Lampen, die dann meist an der unzugänglichsten Stelle der Anlage ausfallen. Allein diese ersparte Arbeit ist mir den überschaubaren Aufwand wert.

Grüße, Jürgen


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So, nun mal eine "letzte" Frage:
Ich habe diese LED alle mit min. 1,2 kOhm versehen...und die Zuleitungen wohl ausreichend hinsichtl. des Querschnitts und der max. Länge...und alles wird statt vorher mit 16V AC nun mit 12V AC versorgt...und der jeweilige Trafo bringt ca. 30 % mehr Leistung als abgefordert:
Was kann passieren ?
Bisher auch jahrelang mit 16 (!) V keine Ausfälle...und wenn jetzt nach Jahren mal eine Leuchte ausfallen sollte, ok...
Nur  BRENNEN  soll es nicht !
Gruß
Gert

Offensichtlich sind die "Chinesen" sich sicher, dass richtig dimensionierte Vorwiderstände, egal ob bei DC oder AC (lt. Beilage) ausreichen ! Auch Viessmann zB schreibt immer wieder dran: AC oder DC.......
Moin Gert,
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

Ich habe diese LED alle mit min. 1,2 kOhm versehen...und die Zuleitungen wohl ausreichend hinsichtl. des Querschnitts und der max. Länge...und alles wird statt vorher mit 16V AC nun mit 12V AC versorgt...und der jeweilige Trafo bringt ca. 30 % mehr Leistung als abgefordert:
Was kann passieren ?


denke bitte an eine entsprechende Absicherung der einzelnen Stränge!
Was kann passieren?: Kurzschluß!!!
VG
Günter
Was soll denn bei 12V oder 16V im Strang abgesichert werden und womit? Wir reden hier über Niederspannung wie sie bei Kinderspielzeug verwendet wird. Da kann immer was auf das Gleis oder sonst wo landen und versehentlich einen Kurzschluss verursachen. Die Trafospannung wird bei Kurzschluss einfach zusammenbrechen und damit passiert bei Kurzschluss einfach mal......gar nichts. Zumindest ist es bei mir so.

Edit: bzw. wäre meine erste Frage ob der eingesetzte Trafo Kurzschlussfest ist und wenn nicht, wäre mein rat eben einen solchen zu kaufen und einzusetzen anstatt alle möglichen Leitungen mit irgendwas abzusichern.

Hi,

Zitat - Antwort-Nr.: 35 | Name:


Was soll denn bei 12V oder 16V im Strang abgesichert werden und womit? Wir reden hier über Niederspannung wie sie bei Kinderspielzeug verwendet wird. Da kann immer was auf das Gleis oder sonst wo landen und versehentlich einen Kurzschluss verursachen. Die Trafospannung wird bei Kurzschluss einfach zusammenbrechen und damit passiert bei Kurzschluss einfach mal......gar nichts. Zumindest ist es bei mir so.



bis zum genannten Feuerwehreinsatz hatte ich ehrlich gesagt genauso gedacht...

Das kommt darauf an, wie Dein Netzteil da reagiert. Es ist erstmal korrekt, dass da die Spannung zusammenbricht. Das passiert, weil der Maximalstrom (bzw. "etwas mehr"), den das Netzteil liefern kann, irgendwo fließt. Dort wird dann das Kabel entsprechend warm. Ebenso an Stellen mit schlechtem Kontakt (Übergangswiderstand).

Jetzt gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten:
1. Das Netzteil oder eine Sicherung schaltet ab/brennt durch und unterbricht den Stromkreis, bevor irgendeine Verbindung zu warm wird.
2. Beim Netzteil bricht die Spannung zwar zusammen, das Netzteil liefert aber brav weiter alles, was es kann.

Im Falle 2 wirds gefährlich:
1. An irgendeiner Stelle im Kurzschlußkreis ist eine Leitungen zu gering dimensioniert und wird so warm, dass sie anfängt zu schmelzen - dabei kann sie bereits eine Flamme erzeugen. Danach ist die Leitung dahin und der Stromkreis unterbrochen - aber evtl. bereits ein Feuer entzündet
2. Irgendwo ist der Übergangswiderstand so hoch, dass hier eine entsprechende Temperatur entsteht.

Real erlebt als Feuerwehrmann: Auf einer MoBa in Dachgeschoß hat eine Dampflok auf der Strecke angefangen zu brennen. Das hat gereicht die Trasse darüber anzuzünden und dann darüber wiederum den Dachstuhl. Der Inhaber war zum Glück direkt im Nebenzimmer und hat die Flammengeräusche gehört und schnell mit Wasser reagiert. Damit war das Feuer im Wesentlichen schon gelöscht, hatte sich aber schon in den Dachstuhl unter die Verkleidung weiter ausgebreitet. Dort haben wir dann noch 2 Glutnester gelöscht. Die ursächliche Dampflok stand noch verschmolzen auf dem Gleis.

Hätte der Inhaber nicht so schnell reagiert oder wir wären ein paar Minuten später gekommen bzw. hätten das Dach nicht aufgemacht, hätten wir vermutlich einen ausgedehnten Dachstuhlbrand gehabt, So mussten wir glücklicherweise nur 2 Gleise durchsägen, um ans Dach zu kommen und dann das Dach darüber aufmachen. Da waren auch die Dachbalken schon gut geschwärzt gewesen. Also wirklich kein Spaß und ein riesen Glück!

Jetzt meine Vermutung aufgrund des Gesamtgefüges: Ursache war ein Kurzschluss auf dem Gleis. Der schwache Punkt war hier der Übergangswiderstand zwischen Rad und schiene. Die Zentrale (oder Trafo - weiß nicht ob das analog oder digital war) hat eben nicht dauerhaft abgeschaltet, sondern weiterhin mehr Strom geliefert als die Verbindung Rad-Schiene aushält. Das hat gereicht zum Schmelzen und Entzünden des Plastikgehäuses. Offensichtliche Fehlbauten sind mir nicht aufgefallen (hab aber auch nicht danach gesucht - hatte da andere Sorgen)

Das hätte ich nie als reale Gefahr einer Moba gesehen!

D.h. effektiv war hier im Gesamtkreis der "Querschnitt" an einer Stelle zu niedrig. Übertragen auf die LED-Kreise heißt das: Wenn hier an einer LED ein Kurzschluss auftritt (z.B. weil LED und Widerstand gebrückt werden), dann müssen alle anderen in dem Kreis befindlichen Leitungen den Strom aushalten können. Idealerweise ist irgendwo noch eine oder mehrere sinnvoll dimensionierten  Sicherungen vorhanden, welche den Stromkreis dauerhaft unterbrechen.

Zu beachten ist dabei auch, dass auch Schmelzsicherungen eine gewisse Zeit benötigen und nicht "sofort" abschalten.

Ich mache ich das zumindest bei mir jetzt so:

Die DCC-Zentrale schaltet bei einem Kurzschluss ab. Das Rad-Schiene-Widerstandsproblem ist nicht lösbar, da der Querschnitt hier variabel ist. Daher muss ich mich darauf verlassen, dass die Zentrale den Fall erkennen kann und abschalten kann. Vorraussetzung hier ist entsprechend großzügig dimensionierte Leitungen, da der Spannungsfall hier relevant werden kann.

Für die restliche Versorgung (Beleuchtung, Weichenantriebe etc.):

Minimum ist eine Schmelzsicherung hinter dem Trafo/Netzteil, welche nicht gemäß der Netzteil-Leistung dimensioniert ist (natürlich nicht höher), sondern an dem tatsächlichen Verbrauch der dahinterliegenden Installation (Sicherheitsreserve).

Wenn ich weite Verzweigungen habe, ist die Zuleitung entsprechend abgesichert und dann an einer "Verteilstelle", bei der dann dünnere Drähte weggehen nochmal zwischengesichert, so dass im Fall der Fälle der Verteiler nichts mehr liefert, der Rest aber noch geht (vereinfacht auch die Fehlersuche weil dann nur ein Teil aus ist). Auch dort dann entsprechend wieder Dimensioniert gemäß der dahinterliegenden Installation. Dort kann dann auch der Querschnitt entsprechend reduziert sein, muss aber min. den Strom der Sicherung vertragen (mit Sicherheitsfaktor 2)

Sofern keine Motoranlauflasten vorhanden sind, nehme ich flinke Sicherungen, damit die so früh wie möglich abschalten (und akzeptiere lieber mal einen zusätzlichen Tausch - die kosten nicht viel).

Grüße Micha
(der selbstverständlich auch Eure Moba samt darumgebauten Haus löscht, darauf aber gerne verzichten kann und lieber die Moba besichtigt)
Welche Rolle spielt es da, dass die (statt 16 nur 12V liefernden) Trafos eben nur max. 3A liefern und nicht mehr ? Ich  verwende dann immer mehrere Trafos der gleichen (3A-liefernden) Trafos für die einzelnen Bereiche / ein "großer" Trafo "für alles" wäre mir von vornherein (aus den von Dir genannten Gründen) obsolet...
Grüße
Gert
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

Welche Rolle spielt es da, dass die (statt 16 nur 12V liefernden) Trafos eben nur max. 3A liefern und nicht mehr ?


in erster Näherung liefern die Trafos im Kurzschluß-Fall wesentlich mehr Strom!
Die Angaben beziehen sich auf die garantierte Leistung (auch bei 3A Belastung liegen noch 12 Volt an)
irgendwann verschmoren dann die Wicklungen.
VG
Günter

#36 - Danke Micha für deinen ausführlichen Erfahrungsbericht. Bein Bericht bestätigt, dass sich am Ende nicht alle Risiken 100% ausschließen lassen aber man kann und sollte natürlich sinnvolle Maßnahmen zur Risikominimierung vornehmen, da bin ich völlig bei dir. Ich nutze für die Moba-Stromversorgung (DCC und AC) "fertig" konfektionierte Moba-Trafos bzw. Zentrale von Markenherstellern, die nicht nur aber auch von Kindern ohne Aufsicht durch die Eltern bedient werden dürfen. Daher gehe ich einfach mal davon aus (und werde mal die Typenschilder begutachten), dass diese eine eingebaute Sicherung haben, um etwaigen Sachschäden durch Kurzschluss vorzubeugen. Kinder können immer mal auf die Idee kommen, die beiden Drähte am Ausgang miteinander zu verbinden, ohne sich Gedanken zu machen.
Vor diesem Hintergrund kam mir der Vorschlag in #34 etwas Absurd vor, in jeden LED-Strang eine Sicherung einzubauen.
Wenn keine sicheren Moba-Trafos zum Einsatz kommen, z.B. ein 'reiner' Trafo ohne irgendwas als Spannungsquelle verwendet wird, bin ich absolut dabei, eine entsprechende Sicherung am Trafo zu verbauen. Nur am Trafo deshalb, weil ich der Meinung bin, dass wenn der Trafo lt. Angaben ~3A liefert, die LEDs zusammen weniger als 3A benötigen und für den kleinsten Querschnitt 0,14qmm eine Belastung von 3A zulässig ist, eine flinke 3A direkt am Trafoausgang eine ausreichende Sicherheitsmaßnahme darstellt und keine zusätzlichen Sicherungen in den LED-Strängen erforderlich sind. "Mit Kanonen auf Spatzen schießen" wäre dazu wohl meine Zusammenfassung.
Aber gut, dass es hier diskutiert wird. So kann sich jeder seine eigenen Schlüsse daraus ziehen.
Grüße
Carsten
Hallo,
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

Vor diesem Hintergrund kam mir der Vorschlag in #34 etwas Absurd vor, in jeden LED-Strang eine Sicherung einzubauen.


Absurd?
nun, dann sollten wir den "Strang" definieren: was verstehst du darunter?
Micha hat es aufgeführt:
Selektive Absicherung der Versorgungsstränge.
Manchmal wird mir angst und bange, wenn ich hier manche Einträge lese.
nur einmal zum Nachdenken:
es gibt nicht nur eine Sicherung am Kraftwerk, das uns in unserer Wohnung mit Strom versorgt!!!
Umspannstationen ohne Sicherungen? eher nicht!
wie viele Sicherungen hast du ab deinem Hausanschluss-Kasten bis zu deinen Verbrauchern im Haus???
Alles Blödsinn? braucht man nicht?

VG
Günter

"Sichere Moba-Trafos"...was´n das ? Die Diskussion hatten wir schon mal...vlt. sollte ich mal bei "Weiss" anrufen und fragen !?
ZB haben die Weiss-Trafos (von denen ich spreche) viel zu bieten, sind aber um Längen preiswerter als die von Viessmann und Co ???
https://www.weiss-trafo.de/shop/sicherheitstransformator-50-va-12-v.html
Thermoschalter 110 Grad...usw...., aber eben nicht den Aufdruck "Spielzeugtransformator" ?
Gruß
Gert

Wiki: "Sicherheitstransformator nach DIN VDE 0570-2-6 bzw. (vgl. Bild oben) EN 61558-2-6" ...

#40 Hallo Günter - Kraftwerk (10 tausend Volt)? Umspannstationen (110 tausend Volt)? Hausanschluss (400 bzw. 230 Volt)? - Ich habe von 12 Volt und 3A am Trafo gesprochen und von LED-Strängen in denen 20 tausendstel Ampere (=mA) fließen (Verweis auf den Startbeitrag). Ich klinke mich wieder aus und hole mir doch noch Chips und Cola.

Viel Spaß noch
Hi Carsten,
ich bin komplett bei Dir.
Ich mach mir jetzt ein Bier auf.
Wer von den Bahnbeamten bis jetzt noch keine n Strom messen kann, und eine Sicherung entsprechend zu dimensionieren, der sollte besser Briefmarken sammeln.😂😂🤘
LG
Helmut
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

Die wird 50x/Sek. eingeschaltet und das macht keine LED lang mit.



Das sag mal meinen RGB-Led-Streifen: APA102. Die sind bei Design so, dass die Helligkeit mit rund 500Hertz PWM angesteuert und die RGB-Werte mit 19kHz.

https://cpldcpu.wordpress.com/2014/08/27/apa102/

Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

Generell kann man sagen, was über 20 mA an Strom ist, geht sehr schnell auf die Lebensdauer bzw. zum Tod der LED führt.
Nun genug der Daten zu LEDs.



Generell kann man sagen, dass man sich da die Specs der konkreten LED ansehen sollte.

Meine Osram Oslon 80 vertragen ohne Probleme und bei richtiger Kühlung 700mA. Auf der MoBa würde ich die nicht einsetzten, zum Salat aufziehen schon.

/Martin

Hallo
In Bezug auf Kurzschluss, Stromregelung usw... Ihr habt den alten Trick mit der 21W-Autolampe (Bremslicht) vergessen !
Hier wurde schon viel über Kurzschluss-schutz geschrieben:
https://www.1zu160.net/scripte/forum/forum_show.php?id=556699
Na das ist ja mal Lesestoff !!!
Gruß
Gert


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