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THEMA: LED Anfrage

THEMA: LED Anfrage
Startbeitrag
Walo [Gast] - 10.03.06 08:49
Salü zusammen,

nun, um auf unserer Spielanlage, die von allen Seiten bespielbar ist, die Weichenstellungen gut sichtbar zu machen, haben wir vor, zwischen die Schienen rote und grüne LED's zu versenken.
Auf unserer Testanlage funktioniert dies bestens. Wir verwendeten Spezial-LED's mit eingebautem Vorwiederstand (Conrad 18 24 56-99) mit den Daten 12 V  8.5 mA. Angeschlossen werden sie an einem Titan Trafo und geschaltet über den Weichenantrieb. Die Testanlage läuft zwar häufig, aber selten länger als eine 1/2 Std. und ist nur mit sieben Weichen und verschiedenen Lämpchen bestückt.
Nun zur Frage. Bei der grossen Anlage verwenden wir für die Weichenantriebe und die LED's einen eigenen GFN Trafo (6811) mit den Leistungsdaten PRT: 230 V  SEC i: 16.5  0-2.73A  SEC II: 114V 0-3,2 A . Daran werden 48 Weichen und ca. 60 LED's angeschlossen.
Halten dies  die LED's aus und reicht der Strom?
Löten und richtig verkabeln und schalten geht inzwischen, aber weiter ist für mich die Elektonik immer noch ein Buch mit sieben Siegeln.

Mit Gruss

Walo

Hallo Walo,
lese ich da richtig:
114V 3,2 A ??

grüße,
Günter
Hallo Walo,

rechne pauschal bei "herkömmlichen" LEDs (also solche, bei denen nichts anderes erwähnt ist, sog. "low cost" etc, auch solche mit eingebautem Vorwiderstand) pauschal mit einem Strombedarf von ca. 0,015 bis 0,02 Ampere (Der Elektroniker sagt dazu 15 – 20 mA). Dies ergibt bei 60 LEDs eine Stromaufnahme von 0,02 x 60LEDs = 1,2 Ampere. Eine halbwegs normale Weiche braucht ca. 0,5 A.  Zusammen also 1,7 A; mit etwas Reserve würde ich einen Trafo vorsehen, der  bei 16 V Nennspannung rund 2 bis 2,5 A liefern kann.

Andere Möglichkeit: Du nimmst sogenannte "Low-current-LEDs". Diese brauchen nicht 20 mA, sondern nur 1 bis 2 mA. Somit reduziert sich der Strombedarf für die LEDs auf rund 1,5 mA * 60 LEDs = 90mA = 0,09Ampere, damit könnte der Trafo um ca. 1 Ampere "kleiner" ausfallen.

Bin mir jetzt nicht sicher, ob es low-current-LEDs mit eingbautem Vorwiderstand gibt. Ist auch egal, der läßt sich leicht selbst ausrechnen nach folgender Pauschalformel:

Vorwiderstand R (in Ohm) = [U(Trafo) *1,41 – 2V] /  0,0015  , wobei U (Trafo) die Ausgangsnungsversorgung der LEDs einfach den Faktor 1,41 weglassen.
Bei 16 V Trafowechselspannung bräuchtest Du also 13700 Ohm; man nimmt dann den nächsten Normwert, in diesem Fall 12000 Ohm bzw. 12 Kiloohm.

Diese Variante ist übrigens die empfehlenswertere gegenüber den eingebauten Festwiderständen, denn die 12 V-LEDs werden bei 16 V Wechselspannung (sofern gleichgerichtet, was unbedingt empfehlenswert ist, da sie sonst in bei einer Halbwelle Sperrichtung betrieben und Schaden nehmen können) mit 22 Volt effektiv betrieben werden. Dabei werden sie einerseits überlastst, andererseits ziehen sie dann noch mehr Strom!

PS.: Keine Angst vor Elektronik, mehr als qualmen kann's nicht  

Grüße Jürgen


Beitrag editiert am 10. 03. 2006 09:34.
Hallo Walo ,

... ich würde nie LEDs bzw. Lampen *und* Magnetartikel an den selben Trafo anschliessen.

Lieber sind mir separate Trafos - weil ich keine Lichter mag, die im Rhythmus der Weichenschaltung mitflackern ...

MfG alfred
Jürgen,
13,7KOhm ist ein Normwert !
Zu deiner Berechnung: sie gilt nur, wenn die Sekundärspannung des Trafos gleichgerichtet und gesiebt wird.
Im übrigen sind 16V gemessene Ausgangsspannung am Trafo ca. 22V Spitzenspannung, nicht effektiv.

denkt grüßend
Günter

Beitrag editiert am 10. 03. 2006 09:56.
> Im übrigen sind 16V gemessene Ausgangsnung,

...und deshalb sind LED's die für 12V dimensioniert sind, damit auf die Länge überfordert. Zudem: LED's arbeiten mit Gleichstrom, dein Trafo macht Wechselstrom. Schutzdiode berücksichtigt?

@2
Eine 08/15 LED hat 20mA, das stimmt. Walo schreibt jedoch, seine LED hätten 8.5mA. Eine LowCurrent LED hat gem. Datenblatt ca. 7mA (nicht 1).

@Walo
Ich würde für die Speisung der LED ein handelsübliches 12V= Steckernetzteil verwenden. Damit kannst du deine 12V LED unverändert anschliessen. Den Minuspol des Steckernetzteils schliesst du an die Masseleitung des Weichentrafos an. Damit ist der Endabschaltkontakt der Weichenantriebe nach wie vor im Stromkreis der LED. Vorteil: Keine Verlustleistung beim Erzeugen der 12V= für die LED (kein Kühlkörper erforderlich).

Schema gibz hier:
http://www.1zu160.net/elektrik/weichenmeldung.php

http://img102.imageshack.us/img102/5628/weichenmeldung4vq.gif

Also, statt des Widerstands mit Diode nimmst du das Steckernetzteil, dessen Minuspol du an den Weichenrückleiter anschliesst.

Felix

Nachtrag: Die LED müssen natürlich Vorwiderstände enthalten (nicht eingezeichnet, da in die LED integriert)!

Beitrag editiert am 10. 03. 2006 11:36.
@4
Hallo Günter,

richtig, Asche auf mein Haupt...leider sind 13,7 kOhm nicht gerade Conrad-üblich, daher der gängige Wert 12 kOhm, notfalls täten es auch 15 kOhm.

"Effektiv" war ich in Gedanken wohl noch mit einem anderen Problem befaßt ...  


@5:
Eine 08/15 LED hat 20mA, das stimmt. Walo schreibt jedoch, seine LED hätten 8.5mA. Eine LowCurrent LED hat gem. Datenblatt ca. 7mA (nicht 1)."

==> 8.5 mA bei 12 V. Walo hat es hier aber mit 22 V zu tun, daher die kalkulierten 20 mA. Jede LED läßt sich übrigens durch größere Widerstandswerte schadlos herunterdimmen (auch auf 1 mA), man muß eben ausprobieren, ob sie dem persönlichen Geschmack entsprechend noch hell genug ist.

Walo: Wenn Du den Vorschlag mit dem Steckernetzteil aufgreifst, kannst Du auch ein solches mit 5 V sowie 5V-LEDs verwenden. Letztendlich sind die (in den LED-Vorwiderständen entstehenden) Verluste dann noch geringer.


Memento: Walo bat um einen praktischen Rat, der einfach umzusetzen ist, ohne den Spaß an der Sache zu verlieren.

MfG Jürgen


Beitrag editiert am 10. 03. 2006 11:13.
Ist schon klar, Jürgen.

Aber nun zu #5:
Felix, was die Verfahrensweise betrifft, ist deinen Ausführungen nichts mehr hinzuzufügen.
Allerdings sind LED`s normalerweise beim Strom an ihrer Nennspannung definiert. Diese liegt in der Regel bei roten, gelben und grünen Typen zwischen 1,5 und 2,1 Volt. Wird diese Spannung überschritten, steigt der Strom kräftigst an und sie schaffen es dann meist nicht mal mehr das Nirwana zu erleuchten.
Deshalb tut ein Widerstand zur Strombegrenzung not, was aber nicht heißt, das der Strom generell  für jede anliegende Spannung festgelegt ist.
Daher stimmen die Angaben vom Walo nur für die Spannung von 12 Volt. Bei einem Spitzenwert von 22V (16Veff) liegt der Strom natürlich wesentlich höher als die 8,5mA. Aber sie liegen noch voll im Bereich des vertretbaren.
Möglicherweise verträgt die von Walo angegebene LED auch noch den Anschluß an Wechselspannung, Vertrauen würde ich aber nicht darauf.

Grüße aus dem schon fast chaotischem Norddeutschland,
wahrscheinlich kriegen wir heute noch einen autofreien Freitag.....

Günter

( der wohl bald wieder schippen muss )
@1 Salü Günter,
      es müsste natürlich 14V, nicht 114 heissen.

@2 Salü Jürgen
      es ist weniger die Angst vor dem Strom, sondern die Angst, etwas umständlich umbauen zu müssen. Einerseits möchte ich verhindern dass mir die Lämpchen durchbrennen, oder dass der Strom nicht reicht, um die Weichen sauber zu schalten. Laut Conrad lassen sich die LED's mit 9-15V  betreiben. Der Trafo gibt laut Waschzettel eine Leistung für Elektrobetrieb von 14V ab, was ja dann eigenlich reichen sollte. Es steht auch, dass max. Leisung von 45VA nciht überschritten werden sollte, und damit kann ich gar nichts anfangen. Auf die LED's mit Vorwiederstand bin ich gekommen, weil sie so einfach anzuschliessen sind, ein Anschluss an die Ringleitung, den anderen an den Weichenantrieb, das braucht kaum Kabel. Da überall noch Vorwiederstände einbauen währe deutlich mehr Aufwand. Als Aternative habe ich noh cversuche mit Mini-Glühbirnen gemacht. Diese werden aber zu heiss, obwohl ich sie in eine "Fassung" aus passenden Kohlefaserröhrchen, gesteckt hatte.Sollte der Stromverbrauch eher zu hoch sein, könnte ich die zwei gleichen Trafos, die ich für das Twin-Center und den  Booster benötige, noch anzapfen, oder aber auch anstelle von einer rot/grün Markierung nur eine rote einbauen.

@3 Salü alfred
      Daran habe ich auch kurz gedacht. Falls es eine zweiten Trafo braucht, werde ich dies sicher so machen, andernfalls stöhrt uns ein Flackern nicht so sehr.

Vielen Dank dann erst mal, ich werde mich nun mal hinter Eure Ausführungen setzen und schauen, was zu tun ist.

Mit Gruss

Walo


Habe in Nr.5 noch einen Nachtrag bezgl. Vorwiderstände abgebracht.

Felix
Salü zusammen

da sind in der Zeit, in der ich die letzt Antwort schrieb, ja noch mehr Tips eingegangen, desshalb melde ich mich gleich nochmals.

@ 5+7  Salü Felix
            Vielen Dank für Deinen Typ, dass der GFN Trafo Wechselstrom liefert, hab ich übersehen. Ich kaufte den Trafo für die Weichenantriebe und meinte, der passe schon für die Lampen. (Merke: Lampe ist nicht gleich LED) Dein Vorschlag mit dem Netzteil gefällt mir sehr gut und ist auch einfach auszuführen, einfach die Ringleitung ans Netzteil. Mit Deiner Skizze sollte dies kein Problem sein.

@ 6 Salü Günter
       Da es die LED's mit Vorwiederstand auch in einer 5V Ausführung gibt, werde ich wohl ein 5V Netzteil anschaffen

Nochmals vielen Dank für Eure Ausführungen, es zeigt sich einmal mehr, wo im Falle eines Falles kompetente und schnell Hilfe zu bekommen ist.  


Mit Gruss

Walo
@9:

Hallo Walo,

vielleicht überflüssig, trotzdem zum Schluß noch eine gutgemeinte Warnung: Wenn Du mit mehreren Trafos experimentierst (ohne zu wissen, ob oder wie genau), paß’ gut auf, daß Du nicht um mehrere Ecken herum die Wechselspannungsausgänge zweier Transformatoren parallelschaltest!!!

In diesem Fall wird nämlich die vom ersten Trafo heruntergesetzte Spannung im zweiten wieder herauftransformiert, d.h. am gezogenen Netzstecker eines Trafos können Spannungen auch weit über 230 V hinaus anliegen, sofern der andere noch am Netz hängt. Das kann böse ausgehen!

Grüße und viel Erfolg beim Basteln!

Jürgen


Beitrag editiert am 10. 03. 2006 13:05.
.... und wenn ihr dann mit dem LED - Gebastel fertig seid und noch ein paar LEDs und Widerstände (müssen nicht unbedingt aus der E96-Reihe stammen) übrig habt, kann man noch einige sinnvolle Sachen damit machen:

http://img46.imageshack.us/img46/8122/elet15we.jpg
http://img521.imageshack.us/img521/8281/elet24uv.jpg
http://img521.imageshack.us/img521/9602/elet32ro.jpg
http://img521.imageshack.us/img521/6345/elet46mf.jpg
http://img521.imageshack.us/img521/6403/elet59ur.jpg
http://img521.imageshack.us/img521/8152/elet65gp.jpg

Ob dabei etwas "herauskommt" wage ich allerdings zu bezweifeln

Hans
Und ich dachte immer, daß sich LEDs asexuell vermehrten, d.h.in Fabriken produziert würden. So kann man sich täuschen...

Jetzt weiß' ich endlich auch, woher die 1mm-LEDs kommen.

)

Beitrag editiert am 13. 03. 2006 11:24.
Felix,

in # 5 schriebt Du: "LED's arbeiten mit Gleichstrom, dein Trafo macht Wechselstrom. Schutzdiode berücksichtigt?"

Ich habe mir vor einigen Wochen einen Conrad-Trafo geleistet, der das Kabel-Chaos bedingt duch verschiedene Stromkreise verschiedener Trafos lichten sollte. Hat soweit auch funktioniert - nur sind seit dem einige (aber nicht alle) Dioden ausgegangen, z.B. hatte ich von Marks einige Weichenlaternen und Prellbocksignale (wie heissen die noch?), davon sind die Hälfte jetzt aus, sowie ein Viessmann-Vorsignal (das einzige, was ich bis dato (glücklicherweise?) angeschlossen hatte) leuchtet ebenfalls nicht mehr. In 2 Schornsteinen habe ich jeweils eine rote Diode eingebaut (wg. tieffliegender Hubschrauber), 2V mit entsprechendem Vorwiderstand, hat jahrelang funktioniert, jetzt geht davon auch nur noch eine.
Hatte mich noch nicht konkret auf Fehlersuche begeben. Liegt es vielleicht am Wechselstromausgang des neuen Conrad-Trafos? Obwohl mir gerade einfällt, dass auch die 5 Arnold-Trafos soweit ich weiss Wechselstrom rausschmeissen?!Was tun?

Gruss
Alex
Alex,

es gab hier vor einiger Zeit einen Thread, in dem kund getan wurde,. das LED`s durchaus höhere Sperrspannungen abkönnen. Daher sollen sie sogar Wechselspannungen abkönnen bzw. bei etlichen unserer MoBa Kameraden so in Betrieb sein.
Aber andererseits, wie groß ist denn dein Vorwiderstand für die LED`s ?


Fragt
Günter
Alex,

> einen Conrad-Trafo geleistet

Welche Type? Den (t)ollen mit 18 VAC?

> auch die 5 Arnold-Trafos

Welche Type(n)?

Waren/sind die LEDs nun am Wechselstrom-(Licht-)  oder am Gleichstrom-(Bahn.)ausgang angeschlossen?

Dass das Viessmann Signal gestorben ist wundert mich denn da ist serienmässig eine Schutzdiode angelötet - es sei denn Du hast sie entfernt.

Grüße, Peter W.
Günter,
keine Ahnung, habe die mal auf der Modellbau Dortmund zusammen mit den LED's gekauft. Aber diesen Widerstand haben auch nur die Schornsteindioden, die für die Marks-Lämpchen (sind das überhaupt Dioden) lagen ebenfalls dabei, und bei den Viessmann-Signalen sind die direkt angelötet. Daher habe ich mich darum NICHT kümmern müssen...
Was mich vor allem wundert, ist dass ca. nur die Hälfte nicht mehr leuchtet und nicht direkt alle durchgeknallt sind... Die Viessmann-Signale werden doch wohl überall mit Wechselmstrom betrieben, nehme ich doch mal an.
Gruss
Alex

Edit: NICHT kümmern müssen muss es latürnich heissen

Beitrag editiert am 13. 03. 2006 14:37.
Peter,
habe nichts entfernt - wüsste doch gar nicht was
Die Arnold-Trafos waren die letzten hellgrauen Siemans-Trafos. Der von Conrad habe ich nicht im Kopf, muss ich nachher zu Hause nachgucken. Der olle mit 18 VAC ist es aber nicht.
Gruss
Alex
>>Hatte mich noch nicht konkret auf Fehlersuche begeben. Liegt es vielleicht am Wechselstromausgang des neuen Conrad-Trafos? <<

... dann vertausche mal die Drähte am Trafoausgang ; vielleicht leuchtet dann die andere LED - Gruppe ...

MfG alfred
Peter,
habe gerade im Conrad-Online-Katalog nachgesehen: Es ist das Festspannungsnetztgerät 13,8V/12A/165VA, Artikel 510040-62.

http://www1.conrad.de/scripts/wgate/zcop_b2c/~f...006+13%3a28%3a46+GMT

Alfred,
das werde ich heute abend, wenn ich wieder zu Hause bin, ausprobieren...

Gruss
Alex

Edit: Link eingefügt (hoffe er geht)

Beitrag editiert am 13. 03. 2006 14:39.
Hallo Alex,

als Elektro(nik)fachmann muss ich natürlich jetzt ein wenig lachen....die LEDs sind sicher nicht kaputt!

Der Kasten von C* ist ein Gleichspannungsnetzteil. Steht doch eindeutig dran: 13,8V/DC und er hat eine schwarze - Klemme sowie ein rote + Klemme.
Da vorher normale Wechselstromausgänge der Arnold/Siemens Trafos verwendet wurden, vermute ich, Du hast beim Anschluß der LEDs keine Rücksicht auf die Polung genommen, wo zu auch, es ist im Gegenteil sogar gut wenn man die Polarität abwechselt, damit der Trafo nicht asymmetrisch belastet wird.

Daher sind die einen LEDs nun so rum und die anderen eben anders rum angeschlossen. Wenn Du nun die Polarität der 13 VDC änderst, gehen die Lichter aus, die jetzt leuchten, und es gehen die Lichter wieder an, die jetzt nicht mehr leuchten.

Somit bleibt Dir nur eine Neuverdrahtung der Beleuchtungen oder der Einsatz eines normalen Trafos, vorzugsweise 12 VAC (z.B. Halogenleuchtentrafo).

Grüße, Peter W.
Peter,

das ist des Rätsels Lösung. Ist ein DC-Trafo, hatte ich vewechselt. Als ich Felix' Eintrag las, fiel mir nur ein, dass ich was anderes als vorher hatte - erst später kam ich drauf, dass ja auch die Arnolds am Lichtausgang Wechselstrom haben - und der Conrad eben nicht, das ist das Problem. Gut das ich nochmal nachgefragt hatte, auf die Lösung wäre ich (als Laie) nie gekommen. Hätte ich mich ja dumm und dämlich gesucht, LED's ausgetauscht und dann noch mehr gewundert, dass sie manchmal leuchten und mal nicht .
Lösung wird dann sein, die Drähte der Beleuchtung entsprechend umzupolen, ist ja schnell gemacht. Und für die Signale werde ich dann einen separaten Stromkreis, betrieben mit einem AC-Trafo, installieren.

Danke für Deinen Input!

Gruss
Alex
Moin Alex,

"Edit: Link eingefügt (hoffe er geht)"

angeklickt habe ich ihn nicht, aber da taucht so oft das Wort "cookie" drin auf, daß ich einfach mal behaupte, daß er (wie fast alle Conrad-Links) nicht geht...
Tip: nur www.conrad.de und die Artikelnummer angeben, dann kann jeder selber nachschauen, der will.

Gruß
Kai
Moin Kai,
stimmt, der Link geht auch nicht, beim nächsten Mal mache ich es besser so, wie Du vorschlägst.
Hab im übrigen gestern abend leider keine Zeit gehabt (schweres Auswärtsspiel , die Erkenntnisse zu testen/umzusetzen. Heute abend hoffetlich.
Gruss
Alex
Entschuldigt bitte, daß ich dieses alte Ding auskrame, aber vielleicht orientiert sich ein Suchender mal daran und die Formel von Günther stimmt halt nicht ganz.
15 - 20 mA je LED ist ja richtig, aber in der Berechnung stehen dann 0,0015 oder 0,0020 und das sind halt nur 1,5 oder 2,0mA. Der 5-stellige Ohmwert laß sich schon komisch

Gruß

Thomas


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