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THEMA: Flackern trotz Flackerschutz?
THEMA: Flackern trotz Flackerschutz?
jurgen - 13.03.24 02:37
Hallo liebe Gemeinde,
Ich hätte da mal ein Problem.
Seit ein paar Wochen beschäftige ich mich mit der Beleuchtung der Personenwagen. Ich habe einiges studiert, hier und was das Internet sonst noch hergibt
Ich fahre Digital (Rautenhaus) und benutze in den Wagons:
- SMD Gleichrichter
- 78M05 DC-DC Spannungsregler
- PLCC2 mit 1K Widerstand
Für den Flackerschutz/Ladeschaltung:
- 5,5V, 0,22F Goldcap
- 56 Ohm Widerstand
- Diode (keine Ahnung was, aus der Bastelkiste)
So weit so gut. Funktioniert alles, das Nachleuchte ist weit mehr als eine Minute, AAAABER:
Im Moment der Unterbrechung gibt es einen sehr merklichen Helligkeitseinbruch. Danach dann stabil bis es langsam ausgeht. Dieser Einbruch ist aber nervig, das ist als ob das Flackern gar nicht adressiert wurde.
Ich habe jetzt die Diode im Verdacht. Die genehmigt sich ja bekanntlich 0,7V um zu arbeiten. Können diese 0,7V die Helligkeit beinflussen?
Hier ein paar Fotos der Installation. Die Fotos sind von 2 verschiedenen Wagen.
Liebe Grüsse
Jurgen
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RhönbahNer - 13.03.24 07:18
Hallo Namensvetter,
die Ursache dafür ist die Lade-/Entladekennlinie eines Kondensators. Die Spannung fällt bei Entladung im ersten Moment sehr stark, danach deutlich flacher ab, dies gilt auch für hochkapazitive Kondensatoren wie Goldcaps. Weil diese nur auf rund 5 V Spannung geladen werden können, eine weiße LED aber bereits gut 3 V benötigt, werden auch kurze Unterbrechungen der Versorgungsspannung dazu führen, daß der Spannungseinbruch von 5V auf unter 3V bereits deutlich sichtbar ist. Ich bin von den Goldcaps daher schon wieder abgerückt. Es gibt für das Problem 2 Lösungsansätze:
a) Kondensatoren auf möglichst hohe Spannungen aufladen, am besten auf 15 bis 20V, wie es bei Digitalbetrieb meist der Fall ist. Goldcaps scheiden dann de facto aus (man müßte 3 bis 4 in Serie schalten, dies ist meist im zur Verfügung stehenden Bauraum nicht unterzubringen), ich verwende dazu normale Elkos mit so hoher Kapazität, wie aufgrund deren Abmessungen mechanisch im Modellfahrzeug möglich ist.
b) Die LED mit dem geringsmöglichen Strom betreiben. Bei weißen LED sind für eine ausreichende Helligkeit dazu nur noch ein paar Hundert Mikroampere vonnöten. Schaltet man 2 Stück davon in Serie (also zusammen 6V, meist funktioniert das), bleiben als Differenz zu 15 bis 20 V am Kondensator immer noch 10V Spannungshub übrig, um den die Spannung am Kondensator einbrechen kann, bevor die LED dunkler werden (Konstantstromfquelle vor der LED vorausgesetzt). Bei Fahrzeugen mit schlechter Stromabnahme könnte man überlegen, die LED einzeln zu verschalten, aber das bedingt auch wieder größere Verluste durch die Konstantstromquelle).
Grüße, Jürgen
die Ursache dafür ist die Lade-/Entladekennlinie eines Kondensators. Die Spannung fällt bei Entladung im ersten Moment sehr stark, danach deutlich flacher ab, dies gilt auch für hochkapazitive Kondensatoren wie Goldcaps. Weil diese nur auf rund 5 V Spannung geladen werden können, eine weiße LED aber bereits gut 3 V benötigt, werden auch kurze Unterbrechungen der Versorgungsspannung dazu führen, daß der Spannungseinbruch von 5V auf unter 3V bereits deutlich sichtbar ist. Ich bin von den Goldcaps daher schon wieder abgerückt. Es gibt für das Problem 2 Lösungsansätze:
a) Kondensatoren auf möglichst hohe Spannungen aufladen, am besten auf 15 bis 20V, wie es bei Digitalbetrieb meist der Fall ist. Goldcaps scheiden dann de facto aus (man müßte 3 bis 4 in Serie schalten, dies ist meist im zur Verfügung stehenden Bauraum nicht unterzubringen), ich verwende dazu normale Elkos mit so hoher Kapazität, wie aufgrund deren Abmessungen mechanisch im Modellfahrzeug möglich ist.
b) Die LED mit dem geringsmöglichen Strom betreiben. Bei weißen LED sind für eine ausreichende Helligkeit dazu nur noch ein paar Hundert Mikroampere vonnöten. Schaltet man 2 Stück davon in Serie (also zusammen 6V, meist funktioniert das), bleiben als Differenz zu 15 bis 20 V am Kondensator immer noch 10V Spannungshub übrig, um den die Spannung am Kondensator einbrechen kann, bevor die LED dunkler werden (Konstantstromfquelle vor der LED vorausgesetzt). Bei Fahrzeugen mit schlechter Stromabnahme könnte man überlegen, die LED einzeln zu verschalten, aber das bedingt auch wieder größere Verluste durch die Konstantstromquelle).
Grüße, Jürgen
Beitrag editiert am 13. 03. 2024 07:23.
Arnold_Huebsch - 13.03.24 08:34
Hi!
Ersetze die 1k Vorwiderstände bei den LEDs durch eine Stromquelle. Geringster Bauteilaufwand einen J-FET wie 2SK3666 der bei 1-2mA in die Sättigung geht. In kleinen Mengen kostet so ein FET im Bereich 10-20 Eurocent oder so. Mit einem zusätzlichen Widerstand wäre der Strom sogar einstellbar. Aber halten wir den Aufwand gering, Die Stromquelle ist ein sich verändernder Widerstand. So hast immer den gleichen Strom durch die LED egal was der Kondensator macht. Damit leuchtet die LED bis knapp an 3V immer gleich hell, das Einknicken der Spannung am C ist dadurch ausgebügelt.
-AH-
Ersetze die 1k Vorwiderstände bei den LEDs durch eine Stromquelle. Geringster Bauteilaufwand einen J-FET wie 2SK3666 der bei 1-2mA in die Sättigung geht. In kleinen Mengen kostet so ein FET im Bereich 10-20 Eurocent oder so. Mit einem zusätzlichen Widerstand wäre der Strom sogar einstellbar. Aber halten wir den Aufwand gering, Die Stromquelle ist ein sich verändernder Widerstand. So hast immer den gleichen Strom durch die LED egal was der Kondensator macht. Damit leuchtet die LED bis knapp an 3V immer gleich hell, das Einknicken der Spannung am C ist dadurch ausgebügelt.
-AH-
Beitrag editiert am 13. 03. 2024 12:55.
Besten Dank für eure Komentare.
Werde mal mit allen 3 Alternativen experimentieren.
Von den J-FETs hatte ich noch nicht gehört. Da muss ich mich mal einlesen. Im Moment ist mir noch nicht klar wie der J-FET mit seinen 3 Beinchen den 2-beinigen Widerstand ersetzen soll.
Bin kein elektronik Geek. Wenn die Dinger mehr als 2 Beinchen haben kommt Panik auf.
LG Jurgen
Recyclefreund - 13.03.24 20:56
Hallo Jurgen, Hallo Arnold,
erst einmal ein Kompliment an Jurgens Lötarbeit. Sauber!
Ich lese wieder einmal gespannt mit.
Eine Frage zur Verwendung von Konstantstromquelle oder J-FET tut sich bei mir auf.
Was mache ich mit dem Zuviel an Strom . Meine Leds sind mir bei 600µA schon hell genug.
Schalte ich jetzt einen Widerstand parallel um den teuer geladenen Kondensatorstrom zu verbrennen?
Ich bin gespannt ob es da eine elegante Lösung gibt.
Eine einfache Stromquelle, mit Transistor und Diode, habe ich als Selbstbau schon ausprobiert.
Für den Analogbahner sinnvoll, mit einer festen Digitalspannung war mir der Aufwand zu groß.
Mit freundlichem Gruß Stefan
erst einmal ein Kompliment an Jurgens Lötarbeit. Sauber!
Ich lese wieder einmal gespannt mit.
Eine Frage zur Verwendung von Konstantstromquelle oder J-FET tut sich bei mir auf.
Was mache ich mit dem Zuviel an Strom . Meine Leds sind mir bei 600µA schon hell genug.
Schalte ich jetzt einen Widerstand parallel um den teuer geladenen Kondensatorstrom zu verbrennen?
Ich bin gespannt ob es da eine elegante Lösung gibt.
Eine einfache Stromquelle, mit Transistor und Diode, habe ich als Selbstbau schon ausprobiert.
Für den Analogbahner sinnvoll, mit einer festen Digitalspannung war mir der Aufwand zu groß.
Mit freundlichem Gruß Stefan
Moin @Arnold,
hast du dafür einen Schaltungsvorschlag?
VG
Günter
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:
Ersetze die 1k Vorwiderstände bei den LEDs durch eine Stromquelle. Geringster Bauteilaufwand einen J-FET wie 2SK3666 der bei 1-2mA in die Sättigung geht. In kleinen Mengen kostet so ein FET im Bereich 10-20 Eurocent oder so. Mit einem zusätzlichen Widerstand wäre der Strom sogar einstellbar. Aber halten wir den Aufwand gering, Die Stromquelle ist ein sich verändernder Widerstand. So hast immer den gleichen Strom durch die LED egal was der Kondensator macht. Damit leuchtet die LED bis knapp an 3V immer gleich hell, das Einknicken der Spannung am C ist dadurch ausgebügelt.
hast du dafür einen Schaltungsvorschlag?
VG
Günter
Hi,
Suche im Firefox-Browser mit den Begriffen "konstantstromquelle jfet" ergibt als ersten Treffer:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle
Gruß Ulrich
Suche im Firefox-Browser mit den Begriffen "konstantstromquelle jfet" ergibt als ersten Treffer:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle
Gruß Ulrich
Hallo
Personenwagen statte ich mit den eBay 12V LED Streifen aus. Also keine Modellbahn spezialisierten mit integriertem
Gleichrichter oder Kondensator.
Die Stromversorgung erfolgt mit SMD Gleichrichter und direkt auf die Ausgangsbeine gelötetem Keramikkondensator SMD 100 uF 25V. Danach natürlich noch einen Vorwiderstand zur Abstimmung der Helligkeit. Ich fahre Digital.
Die Nachleuchtzeit ist nur 3 Sekunden aber das reicht gänzlich aus um im Fahrbetrieb keinerlei Flackern zu sehen.
Gruß Aron
Personenwagen statte ich mit den eBay 12V LED Streifen aus. Also keine Modellbahn spezialisierten mit integriertem
Gleichrichter oder Kondensator.
Die Stromversorgung erfolgt mit SMD Gleichrichter und direkt auf die Ausgangsbeine gelötetem Keramikkondensator SMD 100 uF 25V. Danach natürlich noch einen Vorwiderstand zur Abstimmung der Helligkeit. Ich fahre Digital.
Die Nachleuchtzeit ist nur 3 Sekunden aber das reicht gänzlich aus um im Fahrbetrieb keinerlei Flackern zu sehen.
Gruß Aron
Michael Peters - 14.03.24 10:01
Hallo Aron,
vergiß nicht den Ladewiderstand für den Kondensator, sonst macht die Zentrale bei ~50 beleuchteten Wagen auf der Anlage dicht beim Einschalten
Grüße Michael Peters
vergiß nicht den Ladewiderstand für den Kondensator, sonst macht die Zentrale bei ~50 beleuchteten Wagen auf der Anlage dicht beim Einschalten
Grüße Michael Peters
Arnold_Huebsch - 14.03.24 11:03
Hi!
YEP eeh schon oft hier im Forum gepostet worden. Die Schaltung ist so simpel und einfach daß man lieber lange über Widerstände berechnen diskutiert und Frust darüber beschreibt. Weiß auch nicht warum das so sein muß.
http://atw.huebsch.at/images/Electronic/Stromq.png
Wie schon beschrieben wenn man FETs nimmt die sehr geringe Maximalströme haben wirkt ein innerer Widerstand ausreichend für das Abschnüren. Dann kann man den Widerstand weg lassen. Zur zuvor geäußerten Frage weil er moderne gute LEDs benutzt die bei 200-700µA schon ausreichend hell sind
Mit dem R kann man den Strom einstellen. Daumen mal Pi etwa 1,5-2V Spannungsabfall bewirken ein Sperren des FET, also reicht meist schon um 0,5-1V Spannungsabfall um den gewünschten Strom einzustellen wenn der FET selbst höhere Ströme macht. Typisch sind 20-100mA bei den kleinen J-FETs bis die in dei Sättigung gehen. Es gibt eben auch welche die nur 500µA oder 2mA leisten, Diese FETs kann man mit R=0 benutzen. Wenn das passt kommt man mit einem solchen FET alleine aus. Wobei es egal ist ob man die Verbindung vom G zum D oder S macht die Dinger sind symmetrisch.
-AH-
Zitat - Antwort-Nr.: 5 | Name: gosswald
hast du dafür einen Schaltungsvorschlag?
YEP eeh schon oft hier im Forum gepostet worden. Die Schaltung ist so simpel und einfach daß man lieber lange über Widerstände berechnen diskutiert und Frust darüber beschreibt. Weiß auch nicht warum das so sein muß.
http://atw.huebsch.at/images/Electronic/Stromq.png
Wie schon beschrieben wenn man FETs nimmt die sehr geringe Maximalströme haben wirkt ein innerer Widerstand ausreichend für das Abschnüren. Dann kann man den Widerstand weg lassen. Zur zuvor geäußerten Frage weil er moderne gute LEDs benutzt die bei 200-700µA schon ausreichend hell sind
Zitat - Antwort-Nr.: 4 | Name:
Meine Leds sind mir bei 600µA schon hell genug
Mit dem R kann man den Strom einstellen. Daumen mal Pi etwa 1,5-2V Spannungsabfall bewirken ein Sperren des FET, also reicht meist schon um 0,5-1V Spannungsabfall um den gewünschten Strom einzustellen wenn der FET selbst höhere Ströme macht. Typisch sind 20-100mA bei den kleinen J-FETs bis die in dei Sättigung gehen. Es gibt eben auch welche die nur 500µA oder 2mA leisten, Diese FETs kann man mit R=0 benutzen. Wenn das passt kommt man mit einem solchen FET alleine aus. Wobei es egal ist ob man die Verbindung vom G zum D oder S macht die Dinger sind symmetrisch.
-AH-
Recyclefreund - 14.03.24 12:26
Hallo Arnold,
Danke für die Erklärung zum FET.
Die Sache mit dem Abschnüren hätte ich eigentlich wissen müßen.
Mein Schaltbild war bei dem Bipolaren Transistor hängen geblieben.
Grüße Stefan
Danke für die Erklärung zum FET.
Die Sache mit dem Abschnüren hätte ich eigentlich wissen müßen.
Mein Schaltbild war bei dem Bipolaren Transistor hängen geblieben.
Grüße Stefan
Vielen Dank. Manchmal ist es schlimm mit den kleinen Teilen.
@Arnold: Vielen Dank für das Bild. Das sollte auch für mich machbar sein.
Grüsse Jurgen
Somebody_81 - 16.03.24 10:08
Hallo Zusammen,
ich hänge mich hier mal mit einer Frage rein:
Sind passende J-FETs auch bei Conrad erhältlich?
Bei Reichelt lässt sich, glaube ich, etwas Adäquates finden:
https://www.reichelt.de/n-kanal-jfet-30v-25-75m...stct=pol_3&nbc=1
Aber bei Conrad nicht. Oder stelle ich mich bei der Suche und deren Eingrenzung nur zu ungeschickt an?
(Da ich gerade wieder mit Lötarbeiten rund um ide MoBa starte, habe ich mir alles Nötige bei Conrad zusmmengesammelt. Daher würde ich dort gern die JFETs gleich mitbestellen.)
Mit hoffnungsvollen Grüßen
Thomas
ich hänge mich hier mal mit einer Frage rein:
Sind passende J-FETs auch bei Conrad erhältlich?
Bei Reichelt lässt sich, glaube ich, etwas Adäquates finden:
https://www.reichelt.de/n-kanal-jfet-30v-25-75m...stct=pol_3&nbc=1
Aber bei Conrad nicht. Oder stelle ich mich bei der Suche und deren Eingrenzung nur zu ungeschickt an?
(Da ich gerade wieder mit Lötarbeiten rund um ide MoBa starte, habe ich mir alles Nötige bei Conrad zusmmengesammelt. Daher würde ich dort gern die JFETs gleich mitbestellen.)
Mit hoffnungsvollen Grüßen
Thomas
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