THEMA: Eigenbau Innenbeleuchtung

Hallo Steffen,

schau mal hier:
http://www.1zu160.net/elektrik/innenbeleuchtung.php

Grüße Michael Peters

Hallo Steffen,

wenn du 4 LEDs in Reihe schaltest - dein Ergebnis des Vorwiderstandes läßt darauf schließen - hast du erst Licht im Wagen, wenn du 8V auf deinem Gleis überschreitest. Dabei sind die meisten Loks schon recht schnell.

Daher wäre es günstiger, jede LED mit einem eigenen Vorwiderstand zu versehen. (bei If=9,3mA, Uf=2V, Ug =16V -> Rv=1500ohm / Pv= 0.13W)

Bei Digitalsystemen ist die Reihenschaltung jedoch bestens geeignet, da die Gleisspannung Ug (11..15V) größer ist und ständig anliegt. Außerdem entsteht insgesamt weniger Verlustleistung, weil nur ein Vorwiderstand vorhanden ist, an dem weniger Spannung abfällt.

Bei deiner Beleuchtungsaktion solltest du, egal ob du analog oder digital fahren willst, einen Brückengleichrichter verwenden (vielleicht noch mit Kondensator zur Pufferung) , damit im Analogbetrieb im Wagen nicht nur bei einer Fahrtrichteung Licht an ist und die für LEDs gefährlichen Sperrspannungen gar nicht erst entstehen könnnen.

If=20mA ist in der Regel ein Daumenwert, bei dem schon viel Strom durch die LED fließt. Viele LEDs besonders die low Current LEDs leuchten jedoch schon bei sehr viel geringeren Strömen ausreichend hell, sodass man als Daumenwert für If = 10mA annehmen kann.

Bei gleicher Schaltung ergibt sich für
Rv = (Ug - (4xUf)) / If = Rv = (16V-(4x2V) / 0.01A = 800 ohm.
Wählt man den nächst höheren Norm-Wert mit 820 ohm aus, würde ein If = 9.7mA fließen. Die Verlustleistung des Rv würde dabei Pv = IxIxRv = 0.078W betragen. Erhöhst du die Gleisspannung um 1V, so würde ein If =10mA fließen, was kein Problem für die LEDs darstellt.

Für deinen Widerstand mit 400ohm währen 470ohm zu wählen, wobei ein If = 17mA fließen würde. Die Verlustleistung wäre dabei Pv = 0.13W. Erhöhst du die Gleisspannung auch hier um 1V, so fließen If =19mA.

Bei diesen Werten ist es gleichgültig ist ob du Kohleschicht oder Metallfilm- Widerstände verwendest. Hier reichen 1/4W (0.25W) aus.
Wenn du aber klein bauen willst, dann solltest du Metallfilmwiderstände in SMD-Bauform in Betracht ziehen, da diese bei gleicher Pv sehr viel kleiner werden.

Christian

Hi Steffen

zu deiner Frage 1.
besorge dir die Footprints der entsprechenden LED Typen. Zum beispiel bei
www.reichelt.de
unter der Rubrik "Datenblatt".
Leider ist 1206 nicht immer 1206 .....

Zur Frage 4.
Falls du auf ein DCC System umsteigst, ist zu bedenken, das es sich um eine rechteckförmige Wechselspannung handelt. LED' s mögen keine überhöhten Sperrspannungen und danken es dir in der Regel mit ihrem Ableben.
Füge bitte in Reihe und Durchlassrichtung eine Diode ( 1N4148 oder 1N4007) um die Sperrspannung nicht zu überschreiten !!

Zur Frage 5.
Schau doch mal unter
http://www.imotec-modellbahn.de/stromab.htm
nach.
Ist sicher besser als Eigenbau.

Gruß,
Günter

Hallo zusammen,

bin wieder begeistert über die Beiträge. Wie immer super!!

@ Michael: Danke für den Hinweis. Fast schon peinlich, dass ich diesen Link - obwohl so nahe - nicht so ausführlich studiert habe... Herzlichen Dank für den Input. Werde mir gründlich Gedanken darüber machen.

@ Christian: Herzlichen Dank für die Infos zu den Widerständen. Ich glaube, die Ermittlung der benötigten Leistung kann ich jetzt nachvollziehen. Und über SMD-Widerstände hatte ich auch schon nachgedacht!

@ Günter: Danke für den Tipp zu den Footprints bei Reichelt. War heute auf deren Seiten zum ersten Mal und hatte nur nach den Bauelementen geschaut. Werde mich nach dem Datenblatt mal umsehen. Danke auch, dass du so besorgt um das "Leben" meiner LEDs bemüht bist und mir den Tipp mit der Diode gegeben hast. Was die Stromabnahme angeht, werde ich mich mal reinvertiefen.

Nochmals herzlichen Dank!!

Gruß

Steffen

Tja ich verstehe erst garnicht warum FLM die Umbauwagen nicht mit Beleuchtung anbietet bzw. Umbausätze dafür. Das ist doch ein (schlechter) Witz. Ich will mir die Wagen ja auch kaufen aber wenn ich sie umrüsten lasse, kann ich sie mir auch gleich vergolden! :)

Gruss Wolly

Zur Spannungsstabilisierung habe ich gute Erfahrung mit den Platinen von T&S Kabeltechnik gemacht. Wenn man diese über eBay bestellt sind sie sehr günstig. Direkt sind sie leider wesentlich teuerer. Sie sind allerdings nur in Gelb verfügbar, haben aber bereits eine Stabilisierung (nur Kondensator muss noch angelötet werden) integriert. Ein Selbstbau wird wahr scheinlich nur unwesentlich günstiger.

Für ein anderes Projekt habe ich mir Stromkonstanter von Michael Schön eingesetzt. Diese haben auch einen Gleichrichter integriert und kosten nur 1,2 das Stück. Hier benötigt man jedoch noch die LEDs. Den Stützkondensator kann man parallel zur LED anbringen. Bei diesem Prjekt war bereits eine Innenbeluchtung vorhanden nur wesentlich  zu schwach und natürlich fahrspanungsabhängig

Hallo zusammen,

bei der Auslegung der Innenbeleuchtung kommt es auf das verwendete System an.

analog: die Spannung ist niedrig und der Strom preisgünstig, also werden die LEDs parallel geschaltet. Dadurch zieht die Wagenbeleuchtung mehr Strom (zB. 8 LEDs a 15mA), die Beleuchtung wirkt schon bei niedriger Spannung (dh. bei niedriger Geschwindigkeit). Bei höheren Geschwindigkeiten wird es aber zu hell, bzw. die Haltbarkeit der LEDs wird durch zu hohen Stromfluss herabgesetzt. Eine Stromkonstant-Schaltung, wie bereits erwähnt, ist bei analog eigentlich ein Muss. Grundsätzlich benötigt man eine Gleichrichterschaltung, damit es in beiden Fahrtrichtungen leuchtet.

digital: die Spannung ist hoch und der Strom teuer (wg. ggf. zusätzlich erforderlichen Boostern), also werden so viele LEDs wie möglich in Reihe geschaltet. Ich empfehle höchstens 4 gelbe LEDs oder 3 weiße in Reihe zu schalten, der dann erforderliche höhere Widerstand stabilisiert den Arbeitspunkt, d.h. Einflüsse durch den Gleiswiderstand oder Spannungsabfall an Trafo oder Booster werden verringert.
Allerdings erlischt bei Spannungsunterbrechung die Beleuchtung. Abhilfe schafft hier ein Kondensator. Eine Stromkonstant-Schaltung ist bei digital nicht unbedingt erforderlich.
Ein Gleichrichter allerdings schon, um die Gleisspannung nicht einseitig zu belasten.

Ich halte die Anzahl 4 LEDs nur für kurze Wagen für hinreichend. 165mm-Wagen benötigen schon 8 oder 9 LEDs, die man ruhig mit weniger Strom betreiben kann (10-15mA reichen). Das ergibt eine gleichmäßigere Beleuchtung als 4 grelle LEDs.

Gruß,
Burkhard

Edit: Klarstellung letzter Absatz

Beitrag editiert am 22. 03. 2007 19:16.

Hallo und einen schönen guten Morgen!

Danke für die nachträglichen Kommentare und Anregungen.

@ Wolly: Habe ich dich richtig verstanden? (Hoffentlich)
Es gibt einen GFN Beleuchtungs-Umbausatz für die Umbauwagen (Art-Nr. 9459) und ich habe mir bereits einen besorgt und eingebaut. Sehe natürlich auch die (analogen) Schwächen (Flackerndes Licht beim Fahren; kaum Beleuchtung bei niedriger Geschwindigkeit, dafür wahrer Licht-Genuss erst bei "ICE-Geschwindigkeit" meiner roten BR212... ) sowie die finanzielle Seite.
Ein Umbausatz beläuft sich ohne Porto bereits auf etwa 10.- Euro pro Wagen. Nun, ich habe im Moment 4 Umbauwagen, 3 sind also noch dunkel... .

Der Gedanke des Eigenbaus (auch später für meine Silberlinge) hat sich mir angesichts der Kosten einfach aufgedrängt... Und Löten etc. macht mir sowieso riesigen Spaß!!

@MCRichter und Burkhard
Danke für eure Gedanken und Hinweise. Das hilft bei meinen weiteren Planungen.

Gruß

Steffen

Hallo Steffen,
>5. Punkt Stromabnahme: Anstatt der GFN-Federbleche möchte ich für die Stromabnahme von den Achsen Kupferdraht (0,2mm) verwenden <

Keinen Kupferdraht nehmen, sondern Bronzedraht. Kupfer ist zu weich und federt kaum, wirst damit kaum Strom von drehenden radsätzen abnehmen können.

Gruß
Roland

Hallo Roland,

danke für den Hinweis.

Werde noch dem Link von Günter (#3) nachgehen. Vielleicht kann ich mich dann leichter entscheiden.

Gruß

Steffen

@Steffen

Ups....
da habe ich wohl was falsch verstanden. Ich spreche nämlich von den Wagen 8096 - 8099, die 3-achsigen Wagen. Die werden jedenfalls lt. Katalog nicht mit einer Beleuchtungseinrichtung angeboten. Warum auch immer.......

Gruss Wolly



Beitrag editiert am 22. 03. 2007 12:58.

Hallo Wolly,

danke für deine Rückmeldung. Ich glaube, jetzt bin ich auch im Bild!

Gruß

Steffen

Nachtrag

Ich habe unter http://www.opendcc.de/modell/Innenbeleuchtung/beleuchtung.html übrigens eine Schaltung gefunden, die sowohl für Analog- als auch für Digitalbetrieb konfiguriert werden kann und viele Details berücksichtigt, wie z.B. den höheren Spannungsbedarf von weißen LEDs, die Auslegung der Elko-Kapazität oder die Beschränkung des Ladestroms (um die Kurzschlusssicherung des Boosters nicht permanent auslösen zu lassen).

Ich denke, diese Informationen sind recht hilfreich.

Viele Grüße,
Burkhard

Hallo Burkhard,

danke für deine Mühe, den Link und die Infos!

Gruß

Steffen

Hallo zusammen,
was haltet ihr von diesen LEDs von Reichelt : LY L296, 2,0V, 20mA, 180 mcd, Abstrahlwinkel 160°, Gehäuse SMD 0603, 12 cent / Stk. ,für den obigen Bauvorschlag von Steffen. Die Golden White sind mir einfach zu teuer. Wo bekommt ihr die Gold Cap 0,33F 5,5V (bei C und Reichelt sind die nicht im Katalog) .
Gruß Uwe

Hallo zusammen,
mal so als Frage am Rande, weil es gerade zum Thema passt. Ich habe bei meinen Silberlingsteuerwagen von GFN die Beleuchtung ausgewechselt und durch LEDs mit Kondensatorunterstützung ersetzt. Funktioniert recht gut. Nun habe ich noch das Problem, dass die Beleuchtung immer etwas flackert, weil die Kondesatorspannung noch etwas geringer ist ,als die bei den LEDs ankommene Gleisspannung. Kondensator und LED sind in Reihe geschaltet. Nun meine Frage: Gibts da eine Möglichkeit diese Spannungsschwankungen noch auszugleichen, damit die Beleuchtung nicht mehr flackert.
Gruß Eike

Hallo Eike,

Kondensator und LED's in Reihe??

Was soll denn da der Kondensator bewirken?

Grüße Michael Peters

Also ich hab das so gemacht: Der Kondensator wird über nen Widerstand von der Gleisspannung geladen und an denselben Kontakten des Kondensators hab ich dann die LED angeklemmt.  Kondensatorladespannung ist 5,5V LED-Spannung ist 3V. Das Problem ist nun das, dass im Normalfall am Vorwiderstand der LED 5,5V ankommen nur bei Stromunterbrechungen ist die Spannung geringer, weil der Kondensator noch nicht vollständig aufgeladen ist, daher kommt es zum flackern. Das möchte ich gerne noch unterbinden. Aber wie ???? Soviel Ahnung hab ich leider nämlich nicht.

Eike,
dann kann sich der Kondensator nur auf die Flussspannung der LED aufladen!
Das reicht nicht zum entflackern.
Schaue hier im Forum unter "Elektrik" wie es geht.

Gruß,
Günter

Beitrag editiert am 22. 07. 2007 20:01.

@ 15

Bei Reichelt sind 12 verschiedene GoldCaps im Katalog.
http://www.reichelt.de/?SID=20P1Jc8qwQARQAAAMY3...=2;LA=2;GROUPID=3148
Aber aufpassen, da sind auch welche mit nur 2,5 Volt Spannungsfestigkeit dabei.

Gruß aus Bonn

Wilhelm Hesse

Hier gibt es LED-Bänder :
www.leds.de

Hallo ins Forum,
da es ja bekanntlich keine dummen Fragen gibt - hier nun die meine:

Was für einen Goldcap/ Kondensator muß ich einsetzen bei einem Gleichstrom ca.12-16V
Ich sehe hier nur immer Goldcap 5,5V ??????????????????????????

Gruß

Edmund

Edmund,

Standard Goldcaps gibt es zu erschwinglichen Preisen nur bis zu 5,5V !!
Wenn du höhere Spannungen willst, schalte sie entsprechend in Reihe, für 16V als 3 x 5,5V = 16,5V maximal.

Bedenke aber, das dann der Innenwiderstand dieser Teile ins nahezu unermessliche steigt, die Gesamtkapazität extremst sinkt und dann der ganze Schabernack nicht mehr zu gebrauchen ist!

Ich frage mich manchmal ernsthaft, wieso hier keiner in den Bereich "Elektrik" reinschaut ....... ??

Grüßend
Günter

Hallo Günter.

ist Arbeit :- )
außerdem wäre das naheliegend

Gruß Detlef

P.S. 3 Stück in Reihe ergibt 1/3 der einzelkapazität bei Verwendung von 3 Gleichen Goldcaps.
Kluge Rechner Aufgepasst: und das  3x und Parallel zusammen schalten gibt dann wieder die Urprungaskapazität bei höher Spannung.
Wer das Geld un den Platz dafür hat (im Anhänger) - bitte sehr

duck und weg

Schäme und Asche auf mein Haupt.

Gruß

Edmund

Hi Detlef,

rein rechnerisch hast du vollkommen recht. Aber durch Streuungen in den Werten der GC´s sieht es in der Realität anders aus!
Es kann in der Reihenschaltung durchaus passieren, das eine spannungsmäßige Überlastung eines einzelnen GC´s auftreten kann. Da muss also dann noch etwas mehr an Bauteilen (Widerstände) dazugepackt werden.

Über den Platzbedarf ist in der Tat nicht zu reden    )  .
@Edmund:

Komm raus aus deinem Büßergewand, wir sind alle nur MoBahner und Menschen ......... .

Beste Grüße

Günter



Beitrag editiert am 25. 07. 2007 09:13.

Noch etwas zum Bedenken:
Sind die 12-16VGS aus einer Batterie / stabilisierten Netzteil oder die Spannung aus  einer Gleichgerichteten WS-Spannung?
Im letzteren Fall muß der C nämlich die Spittzenspannung der gleichgerichteten  WS verkraften, und das sind dann Effektivspannung mal wurzel  2 (=16V*1,414=22,627). Dazu kommen dann noch max +15-20% Netzspannungsschwankungen, da bist du dann schnell auf eine nötige Spannungsfestigkeit von 30V, also 6 Goldcaps in reihe mit je 10-100kohm Parallel um für eine halbwegs gleichmäßige Spannungsaufteilung zu sorgen. Bei dem Platzbedarf ist schon ein Nachdenken über  einen Schaltregler sinnvoll, der am augang 5V stabiel auf einen Goldcap speist, und dann die beleuchtung betreibt!

Hallo,
ich habe mir eine Innenbeleuchtung wie hier (http://www.stayathome.ch/wagenbeleuchtung.htm) beschrieben aufgebaut. Funktioniert sehr gut. Um das Flackern zu unterbinden, habe ich einen Gold-Cap mit 0,22F 5,5V eingelötet. Wird der Strom unterbrochen, leuchten die LED`s nur mit ca.  halber Leuchtkraft und nur die 4 linken LED`s . Was habe ich verkehrt gemacht ??
Danke und Gruß Uwe

Schmeiß den GoldCap raus und bau einen normalen Elko ein. Von den Schienen kommen deutlich mehr als die 5,5V des GoldCap. Der Rest wurde hier ausgiebig diskutiert.

Viele Grüße.

Hallo Uwe,

meine Erklärung für die halbe Leuchtkraft ist der Goldcap, der sich nur bis auf 5,5 V auflädt. Vorsicht: längeren Betrieb wird der Goldcap übelnehmen. Felix hat auf seiner von Dir angegebenen Homepage übrigens auch nur Standard-Elkos verwendet.

Die eine Häfte der LEDs funktioniert vielleicht wegen Serienstreuung nicht mehr bei der niedrigen Spannung.

Unter http://www.1zu160.net/scripte/forum/forum_show.php?id=249155 wurde das Thema übrigens weitergehend "beleuchtet".

Viele Grüße
Burkhard



Beitrag editiert am 02. 09. 2007 19:11.