THEMA: Flackernde LEDs?

Zu A:
Flackern sie im 50Hz Rhythmus ?
Kann es sein, dass Du ein Netzgeraet mit Sieb-Elkos verwendest?
Kann es sein, dass wie fast alle Trafos, der Rocco Fahrregler keine Sieb-Elkos hat?

Zu B: Elektroniker an die Front, ich denke mal da gibt es ein paar Schaltungen.

Gruss

Moin!

Das Flackern liegt nicht an der Gleisspannung sondern an der Stromübertragung Gleis-Wagen. Die ist nämlich i.d.R. sehr störanfällig, weil meist nur zwei Stromabnahmepunkte pro Seite vorhanden sind.
Abhilfe schafft hier nur ein Puffern der Spannung mit Hilfe von Elkos.
Anscheinend bist Du ja elektronisch ausreichend bewandert, dass Du es hinbekommst.
Ansonsten ein kleine Beschreibung:
Im Fahrzeug zuerst eine Gleichrichter in den Versorgungsstromkreis (bei Schlussleuchten reicht auch nur eine Sperrdiode). In Reihe zu LED und Vorwiderstand den oder die Elkos (ich habe, glaube ich ,4 mit 100 uF parallel geschaltet, weiß es aber nicht mehr) einbauen.
Dann leuchten die LEDs noch ca. 1-2 Sekunden sichtbar nach und das Flackern wird deutlich gedämpft.
Allerdings befürchte ich, dass eine solche Schaltung nicht bei Digital funktioniert, weil die Elkos einen Kurzschluss für hochfrequente pulsierende Spannung erzeugen könnten.

Viel Spaß beim Ausprobieren!

Jörg

DiWi:

Nein, sie flackern nicht in 50Hz, sie flackern bei der geringsten
einzustellenden Spannung am Fahrregler (3V?, habe gerade kein
Messgerät zur Hand) mit unter 10 Hz, und die Frequenz des Flackerns
wird mit ansteigender Spannung langsamer, bis auf ca. 2Hz.

Das Ganze aber nicht mit absoluter Regelmäßigkeit, es gibt bei voller
Spannung am Fahrregler auch komplette Aussetzer von bis zu 2 Sekunden.
Es sieht eigentlich nach Spannungseinbrüchen aus, das ist aber bei
120 mW maximaler Leistungsaufnahme eher unwahrscheinlich

Jörg:

Ein Stromabnahmeproblem ist es nicht, ich habe die
Spannung mit den Kabelenden direkt am Gleis abgegriffen, an Elkos habe
ich dann allerdings auch gedacht.

Allerdings: Einen Grund muß dieses Verhalten der LEDs ja haben, den
würd' ich dann schon gern wissen (ich will diesbezüglich nicht im
dunklen tappen).

Gold Cab (schreibt man das so?) in Wagen einbauen: Hochleistungskondensator. der Puffert alles weg..
CU
WE

@WE #4

Gold Cap´s sind für LED`s nur bedingt geeignet weil sie einen sehr hohen Innenwiderstand haben. Das bedeutet, das bei einem angenommenen LED Strom von 10mA die Spannung an dem Kondensator sofort zusammenbricht. Sie sind aber sehr gut geeignet, um hochohmige Lasten zu Puffern. Möglicherweise funktioniert die Sache mit Low Power LED`s.
Die Lösung mit dem Standardelko ist schon gut.

@Frank #1
Wozu die Zenerdiode?

Gruß,
Günter

Einspruch Euer Ehren !
Die UC's mit 5 oder 10F haben mittlerweile einen ESR von 100 - 200 mR. Denen kannst du schon mal 3A über die Platten jagen

lg
ahag

Hi ahag,

mag sein das es die jetzt wohl gibt. Vor zwei Jahren haben wir mal Messreihen mit unterschiedlichen GC´s gemacht um die Tauglichkeit als Puffer-C zu testen. Bei den getesteten Typen (1 - 5F, 3V Spannungsfestigkeit lag der ESR zwischen 60 und 900 Ohm. Bei den 6V Typen sogar noch höher. Die Kapazität tolerierte teilweise bis zu - 60%.
Es war eine Type dabei, ich meine von NICHICON, 2,2F 6V Spannung und einem ESR von 0,4Ohm. Der Bruder sollte bei einer 1000er Abnahme knappe 10.- DM kosten.
Der wäre auch gut für die gewünschte Anwendung gewesen wenn .... die Kaufleute nicht das Sagen hätten.
Was wir mit unseren Versuchen noch fststellen konnten, war das das Impulsverhalten sehr schlecht war. Der Induktive Anteil ist wohl schon bei Standardanwendungen nicht zu vernachlässigen.
O.K. bei der gewünschten Anwendung von Frank wird das wahrscheinlich nicht gravierend sein.
Sein Flackern liegt vermutlich daran, das die Schwellspannung der LED`s bei 3V Fahrspannung unterschritten wird. Der Betrieb der LED`s über eine Konstantstromquelle mit einem 47µF Elko in der Basisleitung des Transistors könnte sein Problem lösen. Und platzsparend aufzubauen ist es wohl auch.
Aber mich würde doch schon erstmal interessieren, warum er da mit einer Z-Diode und vor allem welcher er da rummacht    .

Gruß,
Günter

ACK, war ja auch nur ein Hinweis. Mit I=const. bin ich mit dir auf einer Linie, ist sicherlich die sauberste Lösung.
Jou, mit der Zenerdiode, einem R und 2 Leds hab ich auch schon herumgezeichnet, leider fehlt mir der C für eine Blinkschaltung.
Vielleicht hat aber das neue Roco-Fahrpult eine Wellenpaketsteuerung :-o

http://www.epcos.de/excelon/servlet/excelon/pro...r=CAP&prgr=PG_UC

ng
ahag

Günter:

Die Z-Diode soll lediglich die Spannung begrenzen, dass die LEDs nicht
bei 12V abrauchen, es ist einen SMD SOD80 (MiniMELF) BZV 55 C
mit Spannungsbegrenzung bei 2,7Volt.

Das mit der Schwellspannung könnte es sein, die Z-Diode macht bei 2,7V
zu, und die roten 1206 SMD LEDs sind für recht untypische 2,9V, zudem
sitzen die beiden LEDS in Reihe.

Mich wundern trotzdem die längeren Aussetzer, nach einigem
heurumspielen habe ich auch Aussetzer von u.a. bis zu 5 Sekunden
beobachtet.

Gruß, Frank.

Günter:

Die Z-Diode soll lediglich die Spannung begrenzen, dass die LEDs nicht
bei 12V abrauchen, es ist einen SMD SOD80 (MiniMELF) BZV 55 C
mit Spannungsbegrenzung bei 2,7Volt.

Das mit der Schwellspannung könnte es sein, die Z-Diode macht bei 2,7V
zu, und die roten 1206 SMD LEDs sind für recht untypische 2,9V, zudem
sitzen die beiden LEDS in Reihe.

Mich wundern trotzdem die längeren Aussetzer, nach einigem
heurumspielen habe ich auch Aussetzer von u.a. bis zu 5 Sekunden
beobachtet.

Gruß, Frank.

Hi Frank,
lass mal die Z-Diode weg.
Dann nimm erstmal einen Widerstand von 910 Ohm und schalte ihn vor der roten LED.
Alszweites nimm einen Widerstand von ebenfalls 910 Ohm und schalte ihn vor die zweite LED.
Die beiden LED`s kannst jetzt komplett mit den Vorwiderständen parallel schalten.
Das Problem ist, das in einer Reihenschaltung von LED`s die Schwellspannung auch 2mal abfällt. Also sind das doch schon insgesamt 5,8V.
Mit der Ausgangsspannung von 3 V wirst du also nicht recht froh werden.

Günter

Günter:

Das ist mir noch nicht ganz einleuchtend.
Also eine LED & ein Vorwiderstand in Reihe, und paralell dazu ein 910
Ohm Widerstand.
Das ist dann auch mit bis zu 12V belastbar?

@Frank : Schau mal hier:
http://www.exclaim.de/howtos/artikel/18_2/Berec...che-Schaltungen.html
Die oberste Schaltung. Mit dem von Günter berechneten Wert 910 Ohm werden deine LEDS bei ca.12V Fahrspannung mit ~10mA betrieben.
Mit dieser Schaltung leuchten die LEDs aber nur in einer Fahrtrichtung. Sollen die LEDs auch im Rückwärtsgang leuchten, musst du noch einen Brückengleichrichter vorschalten. Die beiden ~ ~ ans Gleis, + an die Widerstände, - an die Leuchtdioden.
Wenn du den Brückengleichrichter einbaust, wären die Widerstände auf 680 Ohm zu verkleinern, damit du wieder auf 10mA LED-Strom kommst (Der Gleichrichter "verbraucht" ca. 1,5V)

ng
ahag

Vielen Dank, ich denke so werde ich der Lage Herr
Ich werd' dann ersteinmal passende Bauteile kaufen.

Viele Grüße aus Berlin, Frank.

@ahag #8

Moin Meister ahag,
ich hab mir mal die Daten von den EPCOS GC`s angeschaut und ein wenig gerechnet. Du hast schon recht, mit diesen Werten ist schon was anzufangen. Nur sehe ich die Notwendigkeit einer unterschiedlichen Lade- und Entladeeinrichtung als erforderlich an. Das aber ist m.E. gar kein Problem. Nur ist eben der Bauteileaufwand recht hoch.
Die Sache reizt mich nun doch,  irgendwo habe auch noch ein paar LTC1235 rumliegen und 3 Volt GC`s habe ich irgendwo auch noch, grübel grübel .......

Gruß,
Günter

Ich glaub mich tritt ein Pferd!
Ich bin Elektroniker und was ich da Lesen muß erzeugt bei mir Bauchweh.
Gold Cap`s sind sehr wohl geeignet. Ich betreibe bis zu 14 LED`s mit 2 Gold Cap`s,ohne Probleme.
So und nun des Rätzels Lösung:
Man nehme einen Brückengleichrichter und schaltet ihm einen Festspannungsregler 7805 100mA dahinter.
Dann wird der Gold Cap Kondensator nach geschaltet und dazu Parralell die LED mit Vorwiderstand ca 1KOhm.
Achtung der Festspannungsregler wird Warm ,und sollte unter das Fahrzeug geklebt werden.
Jetzt sollte das Rücklicht nur noch solange Flackern,bis der Gold Cap geladen ist.
Bei Anfragen ich stehe in der Juser liste.
Gruß Michael Zeh  

Moin MZeh,
die von dir vorgeschlagene Schaltung bietet sich wahrlich zur Realisierung so an. Aber, ein 78L05 ist kein Bauteil welches sich längerfristig zum direkten Betrieb an kapazitiven Lasten eignet.
Du solltest dir mal den EPCOS link von ahag anschauen und die dort zu findenden Daten über Ladung und Energie anschauen und die Berechnung der entsprechenden Impuls-Ströme durchführen.
Ein 78L05 ist in jedem Falle überfordert. Einen sicheren Arbeitsbereich gibt es nicht und aufgrund der internen Strombegrenzung des 78L05 lässt sich die optimale Ladekurve des GC`s garnicht erreichen.
Mit der von dir angegebenen Konstellation schießt du mit Kanonen auf Spatzen .
Auch der Hinweis, das der 78L05 warm wird scheint auf einen ungünstigen Arbeitspunkt hinzuweisen. Ein TO-92 Gehäuse kann nicht allzuviel Wärme abführen, der Wärmeübergangswiderstand Sperrschicht -> Gehäuse -> Umgebung ist verflucht schlecht.
Solltest du du über die LTC-Software "SWcad 3 " verfügen, könnte ich dir eine Schaltung zukommen lassen die auf Basis einer Konstantstromquelle arbeitet. Sie ist Impulstauglich ab 75Hz mit einer min. Pulsbreite von 1.5mS beim Betrieb mit einer LED in Standard Low Cost Version. Bei vorhandensein der Software könntest du eine direkte Simulation durchführen.
(Übrigends, die SW ist kostenlos) bei LTC erhältlich.

Aber grundsätzlich ist deine Schaltung funktionsfähig.

So denn,
Günter

Günter:

Ein 0,1A 78L05 (TO-92) ist überfordert, würde eine 1A-Variante des
7805 (im TO-220-Gehäuse) genügen, oder würde der auch schon ordentlich
heizen?
Wäre die kleine 0,1F-Variante (5,5V) der GoldCaps geeignet um
das flackern der LEDs (insgsamt 7 LEDs, je 3V 10-15mA, plus je einen
680 Ohm Widerstand) bei schlechter Stromabnahme zu überbrücken?

Gruß aus Berlin, Frank.

@Frank & Co
Ein Spannungsregler z.B.78xx ist die schlechteste Wahl, weil dieser zum vernünftigen Regeln der Ausgangsspannung eine um mindestens 3V höhere Eingangsspannung benötigt, also bei 5V am Ausgang mindestens 8V am Eingang.
Die einfachste Lösung ist ein NPN-Transistor, 2,7kOhm Widerstand zwischen Kollektor und Basis, Z-Diode (6,2V) von Basis nach Masse, am Emitter parallel zu den LED's einen Gold-Cap (5V), der über einen 50Ohm-Widerstand geladen wird und über eine 1N4148 entladen wird, also Kathode am Emitter.
Die Transistorschaltung ist eine Spannungsquelle, die sauber bei 5,5V begrenzt (=Maximalspannung der GC), auch kleinere Eingangsspannungen sind kein Problem.
Soll das ganze fahrtrichtungsunabhängig oder im Digitalsystem funktionieren, Gleichrichter vorschalten.
Bei konsequenter Verwendung von SMD-Bauteilen, ist das Ganze nicht größer als 1qcm.

Michael Peters

@ Michael Peters

die Schaltung ist Top. Aber ist das nicht eigentlich eine Konstantstromquelle?
Wieso denn noch eine 4148? Entladen soll sich der GC doch über die LED`s.
Im übrigen habe ich ml eine ähnliche Schaltung ausprobiert mit 4 LED`s die als Puffer einen Low ESR Standardelko mit 470µ benötigt. Die Z-Diode habe ich durch 2 x 4148 ersetzt, Parallel zu den beiden 4148 ein Elko 100µ, LED` s liegen in der Collectorleitung.
Speisung über Schottky-Dioden Brücke. Betrieb an PWM, Frequenz = 80 Hz.
Im Bereich 0.5mS - 0.9mS Pulsdauer LED Strom = 6mA, ab 1ms - 11.9mS = 10mA.

@Frank

Hast du denn nun mal die Beschaltung nach ahag´s Tip aus #13 geändert?

Gruß,
Günter

Hallo ihr Kupferwürmer!
Ohne Schaltplan kann ich mir als Nichtelektriker nicht viel drunter vorstellen.
Gibt es eine Möglichkeit an die Schaltpläne dranzukommen, oder kann sie jemand irgnedwo im Netz ablegen?
Oder fällt das alles unter Copyright.
Gruß Uwe

@Günter:
Es ist eine Spannungsquellenschaltung! Die Entladediode ist notwendig, weil der Strom durch den Widerstand zu gering wäre, der Ladewiderstand ist notwendig, weil bei Einschalten der Gleisspannung der GC einen Kurzschluß am Emitter verursacht und der NPN sich in Rauchwolken auflösen würde.

@Günter und@Uwe:

Schickt mir eine mail und ihr bekommt den Schaltplan.

Michael Peters

Günter:

Nein, ich habe noch keine Bauteile gekauft. Für eine Bestellung bei
Conrad o.ä. ists zu wenig. Ich werd wohl mal in deren
Filiale (Neukölln) wackeln müssen.
Ich werde die Bauteile für Michaels Schaltplan gleich mal
mitbestellen.

Das Problem besteht doch bestimmt schon länger, gibts für diesen
Zweck keinen fertigen Baustein, der halt auch in N-Modellbahnwagen
passt? Teuer ist es ja eigentlich nicht..


Michael Peters:

Ich habe ihn zwar hier schon von mal per Hand gezeichnet, würde den
Schaltplan auch gern amtlich haben Nicht dass ich das einen Fehler
drin habe.
Ich sende Dir ebenfalls eine leere eMail.


Viele Grüße aus Berlin, Frank.

Hallo Frank!
Der Trick ist das LED`s auch bei weniger Strom schon hell leuchten.
Des wegen auch der Vorwiderstand von 1Kohm.
Als Gold Cap verwende ich 0.33F 5,5V.
Du solltest nicht mehr als 2mA pro LED fliesen lassen, das reicht völlig aus.
Der Festspannungsregler arbeitet bei mir trotz aller Teorie in der Pragsis
einwandfrei ,wie mein Rheingold belegt.
(den Bringe ich übrigens mit zum Hessen N-Treff)

Gruß Michael Zeh

Hi Michael,
bei 2mA pro LED verwendest du sicher low Power LED`s.
Low Cost Typen glimmen in der Regel nur.......

Es ist aber Fakt, das der Schaltungsvorschlag von Michael Peters vom Wirkungsgrad wesentlich besser ist.
Was ich bei deiner Beschaltung des 78L05 noch vermisste waren die Entkoppel C´s um die lästige Schwingneigung der Brüder zu unterdrücken.

Gruß,
Günter