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THEMA: Hilfe bei Selbstbau-Beleuchtung gesucht
THEMA: Hilfe bei Selbstbau-Beleuchtung gesucht
Meiner-Einer - 29.01.14 07:24
Hallo Mitstreiter, hier mal eine Frage an alle "Elektro-Fachleute".
Ich glaube ich habe bei meiner Selbstbau-Wagenbeleuchtung einen richtig krassen Gedankenfehler und hoffe nun hier auf die - im wahrsten Sinne - hellen Köpfe. Bevor ich dazu ein Bild mache versuche ich es mal mit einer Beschreibung:
An die Digitalspannung (~15V) habe ich einen SMD-Brückengleichrichter (B80S) angeschlossen. Auf diesen folgt ein 5V-Festspannungsregler (L78L05), an dessen Ausgang die Beleuchtung und parallel dazu der Stützelko (1mF 6,3V) angeschlossen ist. Die Beleuchtung besteht aus bis zu 10 parallelen weissen SMD-Led's und einem in der Zuleitung befindlichen Poti (1k) zur Helligkeitsregulierung und wg. der Spannungsdifferenz zwischen den 5V des Reglers und den 2,55V der LED's. Ich dachte mit meinen 1000uF habe ich richtig was im Petto, aber ich kann keine deutliche Nachleuchtzeit feststellen. Elkos mit höheren Spannungsfestigkeiten haben deutlich geringere Kapazitäten oder werden so groß, dass sie nicht mehr in N-Fahrzeuge passen. Daher habe ich die Variante mit Spannungsregler und 6,3er Elko gewählt.
Ich erkenne zwar ein sanftes Ausblenden bei Stromausfall, aber die von einigen an anderer Stelle genannte Nachleuchtzeiten von 1 Sekunde und mehr bekomme ich nicht hin.
Wo ist mein Fehler? Elektriker der Welt ... bitte helft mir!
Gruß und Dank
Carsten
Ich glaube ich habe bei meiner Selbstbau-Wagenbeleuchtung einen richtig krassen Gedankenfehler und hoffe nun hier auf die - im wahrsten Sinne - hellen Köpfe. Bevor ich dazu ein Bild mache versuche ich es mal mit einer Beschreibung:
An die Digitalspannung (~15V) habe ich einen SMD-Brückengleichrichter (B80S) angeschlossen. Auf diesen folgt ein 5V-Festspannungsregler (L78L05), an dessen Ausgang die Beleuchtung und parallel dazu der Stützelko (1mF 6,3V) angeschlossen ist. Die Beleuchtung besteht aus bis zu 10 parallelen weissen SMD-Led's und einem in der Zuleitung befindlichen Poti (1k) zur Helligkeitsregulierung und wg. der Spannungsdifferenz zwischen den 5V des Reglers und den 2,55V der LED's. Ich dachte mit meinen 1000uF habe ich richtig was im Petto, aber ich kann keine deutliche Nachleuchtzeit feststellen. Elkos mit höheren Spannungsfestigkeiten haben deutlich geringere Kapazitäten oder werden so groß, dass sie nicht mehr in N-Fahrzeuge passen. Daher habe ich die Variante mit Spannungsregler und 6,3er Elko gewählt.
Ich erkenne zwar ein sanftes Ausblenden bei Stromausfall, aber die von einigen an anderer Stelle genannte Nachleuchtzeiten von 1 Sekunde und mehr bekomme ich nicht hin.
Wo ist mein Fehler? Elektriker der Welt ... bitte helft mir!
Gruß und Dank
Carsten
Beitrag editiert am 29. 01. 2014 14:58.
Hallo,
LED sind schon besondere Lichtquellen. In meinen Wagen kommt immer nur 1 Micro-SMD-LED zum Einsatz, das reicht. Meine LED haben übrigens 3,3V.
Ich würde es mal mit Widerständen von 560OHM bis 3kOHM versuchen statt des Festspannungsreglers. Du braust eine KonstantSTROMquelle für LED - keine FestSPANNUNG....
Jens
LED sind schon besondere Lichtquellen. In meinen Wagen kommt immer nur 1 Micro-SMD-LED zum Einsatz, das reicht. Meine LED haben übrigens 3,3V.
Ich würde es mal mit Widerständen von 560OHM bis 3kOHM versuchen statt des Festspannungsreglers. Du braust eine KonstantSTROMquelle für LED - keine FestSPANNUNG....
Jens
Michael Peters - 29.01.14 11:08
Hallo zusammen,
im Anhang nochmals eine Skizze, wie eine IB aufzubauen ist.
Grüße Michael Peters
Die von Michael Peters zu diesem Beitrag angefügten Bilder können nur von registrierten Usern gesehen werden - Login
im Anhang nochmals eine Skizze, wie eine IB aufzubauen ist.
Grüße Michael Peters
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SMD Led typischer Strom 2 mA ? mal 10 = 20 mA ? na ja da ist der Kondensator schnell leer,zudem verbrätst du sinnlos 3,8 V am Vorwiderstand.
Schalte mal jeweils 5 Led in Reihe ohne den Vorwiderstand,sind dann zwei Gruppen a 2 mA macht
4 mA
Dieter
Schalte mal jeweils 5 Led in Reihe ohne den Vorwiderstand,sind dann zwei Gruppen a 2 mA macht
4 mA
Dieter
Meiner-Einer - 29.01.14 14:58
Hallo ihr lieben Helfer,
einen Fehler habe ich leider bei der Beschreibung gemacht (und inzwischen korrigiert). An den LED's fallen jeweils 2.55V, am Wiederstand (R=1k) 2.45V ab (hab ich mal gemessen).
Der Gesamtstrom über alle LED's liegt damit nach meiner Rechnung bei I= 2.45V/1k, also rund 2,5mA.
Hab's dann auch mal mit jeweils 2 LED in Reihe versucht. Am Vorwiederstand fällt damit keine relevante Spannung mehr ab und das Poti wurde folglich auf fast Durchgang gestellt. Trotzdem war aber das Ergebnis eher schlechter als besser.
Da der große Elko nur eine Spannungsfestigkeit von 6,3V hat muss m. E. die Spannung vor dem Elko von den gleichgerichteten etwa 20V= eben reduziert werden.
Das vllt. nochmal zur Verdeutlichung.
Carsten
einen Fehler habe ich leider bei der Beschreibung gemacht (und inzwischen korrigiert). An den LED's fallen jeweils 2.55V, am Wiederstand (R=1k) 2.45V ab (hab ich mal gemessen).
Der Gesamtstrom über alle LED's liegt damit nach meiner Rechnung bei I= 2.45V/1k, also rund 2,5mA.
Hab's dann auch mal mit jeweils 2 LED in Reihe versucht. Am Vorwiederstand fällt damit keine relevante Spannung mehr ab und das Poti wurde folglich auf fast Durchgang gestellt. Trotzdem war aber das Ergebnis eher schlechter als besser.
Da der große Elko nur eine Spannungsfestigkeit von 6,3V hat muss m. E. die Spannung vor dem Elko von den gleichgerichteten etwa 20V= eben reduziert werden.
Das vllt. nochmal zur Verdeutlichung.
Carsten
Michael Peters - 29.01.14 15:18
Hallo Carsten,
Du betreibst Deine IB doch mit Digitalspannung. -> Du brauchst keinen Spannungsregler, Du brauchst nur einen spannungsfesten Kondensator (~25V, ~330µF).
Damit kannst Du dann auch den Serienwiderstand (in meiner Skizze Rx) auf 10 bis 30kOhm vergrößern.
Dann sollte das auch mit dem Nachleuchten funktionieren.
Was für LEDs verwendest Du?
Grüße Michael Peters
Du betreibst Deine IB doch mit Digitalspannung. -> Du brauchst keinen Spannungsregler, Du brauchst nur einen spannungsfesten Kondensator (~25V, ~330µF).
Damit kannst Du dann auch den Serienwiderstand (in meiner Skizze Rx) auf 10 bis 30kOhm vergrößern.
Dann sollte das auch mit dem Nachleuchten funktionieren.
Was für LEDs verwendest Du?
Grüße Michael Peters
Meiner-Einer - 29.01.14 15:32
Michael,
du hast dazu eine PN. Was da nicht drin steht: Ich verwende weiße LED's der Type 0603 im Dach über jedem Fenster bzw. 9 Stück in Großraumwagen zur gleichmäßigen Ausleuchtung.
Carsten
du hast dazu eine PN. Was da nicht drin steht: Ich verwende weiße LED's der Type 0603 im Dach über jedem Fenster bzw. 9 Stück in Großraumwagen zur gleichmäßigen Ausleuchtung.
Carsten
Hallo, guten Morgen zusammen,
was für eine Materialschlacht! 9 LED im Großraumwagen, ansonsten über jedem Fenster.....
Eine einzige LED reicht. Dazu nimmt man einen Streifen Plexiglas, den es in A4 großen Stücken für wenig EUR gibt - unten mit Schleifpapier mattiert, oben mit silberfarbenen Lack versehen und fertig. Da braucht's nur nen Gleichrichter, nen Widerstand und ne LED. Den Kondensator schenke ich mir auch, da er zu Problemen führen kann: wenn man einige so bestückte Wagen hat- ist da einiges an Kapazität aufzuladen beim Einschalten, in der Digitalwelt führen Kondensatoren in Loks und an Anschlussgleisen zu Problemen - also baut man die Probleme in Wagen. Mein Prinzip: KIS - Keep It Simple!
Jens
was für eine Materialschlacht! 9 LED im Großraumwagen, ansonsten über jedem Fenster.....
Eine einzige LED reicht. Dazu nimmt man einen Streifen Plexiglas, den es in A4 großen Stücken für wenig EUR gibt - unten mit Schleifpapier mattiert, oben mit silberfarbenen Lack versehen und fertig. Da braucht's nur nen Gleichrichter, nen Widerstand und ne LED. Den Kondensator schenke ich mir auch, da er zu Problemen führen kann: wenn man einige so bestückte Wagen hat- ist da einiges an Kapazität aufzuladen beim Einschalten, in der Digitalwelt führen Kondensatoren in Loks und an Anschlussgleisen zu Problemen - also baut man die Probleme in Wagen. Mein Prinzip: KIS - Keep It Simple!
Jens
zwengelmann - 30.01.14 08:32
Guten Morgen,
wenn Spannungsregler, dann gehört der Stützelko an den Eingang und nicht an den Ausgang. Aber wie oben bereits geschrieben, ist die ganze Konstruktion zu überdenken. Weil Du die in erster Linie Wärme erzeugst statt Licht.
Ein Kondensator speichert elektrische Ladung. Wenn diese entnommen wird, sinkt die Spannung. Ladung ist das Produkt aus Strom und Zeit. Wenn Du bei einer gegebenen Kapazität die Ladung länger nutzen willst, musst Du den Strom verringern. Oder umgekehrt, brauchst Du viel Strom, verkürzt sich die Zeit. Ganz einfach. In Deinem Fall hilft es nur, LEDs in Reihe zu schalten und nicht parallel. Wurde auch schon oben geschrieben, nur nicht warum.
Schaltest Du 4 LED in Reihe, brauchen die ca. 10V. Bei 15V Digitalspannung (richtig gemessen) hast Du eine Gleichspannung von 13,6V am Kondensator. Du hast also 3,6V Spielraum. Willst Du 1s nachleuchten bei 2mA brauchst Du grob gerechnet 2mA*1s/3,6V = 555uF. Benachbarte erhältliche Werte sind 680uF und 470uF. Die Berechnung ist nicht ganz korrekt, weil mit abnehmender Spannung der Strom durch den Widerstand zurückgeht und sich dadurch die Entladung verlangsamt.
Wenn Du "stundenlang" nachleuchten willst, brauchst Du Goldkondensatoren. Die haben allerdings eine begrenzte Spannungsfestigkeit und müssen geschützt werden. Da bekommst Du auch Werte von 1F und mehr mit entsprechenden Nachleuchtzeiten. Aber Vorsicht, ist der Goldkondensator leer, ist der wie ein Kurzschluß (das sind die von Jens beschriebenen Probleme) und braucht deshalb eine Strombegrenzung. Diese sorgt dafür, dass das Licht nicht schlagartig an geht, sondern langsam einblendet. Bei optimaler Auslegung brauchst Du ausschließlich Widerstände und zum Kondensatorschutz je eine Zenerdiode, aber keinen Spannungsregler.
Viele Grüße
Zwengelmann
wenn Spannungsregler, dann gehört der Stützelko an den Eingang und nicht an den Ausgang. Aber wie oben bereits geschrieben, ist die ganze Konstruktion zu überdenken. Weil Du die in erster Linie Wärme erzeugst statt Licht.
Ein Kondensator speichert elektrische Ladung. Wenn diese entnommen wird, sinkt die Spannung. Ladung ist das Produkt aus Strom und Zeit. Wenn Du bei einer gegebenen Kapazität die Ladung länger nutzen willst, musst Du den Strom verringern. Oder umgekehrt, brauchst Du viel Strom, verkürzt sich die Zeit. Ganz einfach. In Deinem Fall hilft es nur, LEDs in Reihe zu schalten und nicht parallel. Wurde auch schon oben geschrieben, nur nicht warum.
Schaltest Du 4 LED in Reihe, brauchen die ca. 10V. Bei 15V Digitalspannung (richtig gemessen) hast Du eine Gleichspannung von 13,6V am Kondensator. Du hast also 3,6V Spielraum. Willst Du 1s nachleuchten bei 2mA brauchst Du grob gerechnet 2mA*1s/3,6V = 555uF. Benachbarte erhältliche Werte sind 680uF und 470uF. Die Berechnung ist nicht ganz korrekt, weil mit abnehmender Spannung der Strom durch den Widerstand zurückgeht und sich dadurch die Entladung verlangsamt.
Wenn Du "stundenlang" nachleuchten willst, brauchst Du Goldkondensatoren. Die haben allerdings eine begrenzte Spannungsfestigkeit und müssen geschützt werden. Da bekommst Du auch Werte von 1F und mehr mit entsprechenden Nachleuchtzeiten. Aber Vorsicht, ist der Goldkondensator leer, ist der wie ein Kurzschluß (das sind die von Jens beschriebenen Probleme) und braucht deshalb eine Strombegrenzung. Diese sorgt dafür, dass das Licht nicht schlagartig an geht, sondern langsam einblendet. Bei optimaler Auslegung brauchst Du ausschließlich Widerstände und zum Kondensatorschutz je eine Zenerdiode, aber keinen Spannungsregler.
Viele Grüße
Zwengelmann
RhönbahNer - 30.01.14 10:26
Hallo,
eine Idee (aber nicht ausprobiert) wäre noch: Gleichrichter - Stützelko - MOSFET als Konstantstromquelle - LED, wie z.B. in
http://elektroniktutor.de/analogtechnik/i_konst.html
ganz untern beschrieben, da für die Helligkeit einer LED ist allein der hindurchfließende Strom verantwortlich ist. Außer der LED wären in diesem Fall 4 Bauteile erforderlich.
Grüße, Jürgen
eine Idee (aber nicht ausprobiert) wäre noch: Gleichrichter - Stützelko - MOSFET als Konstantstromquelle - LED, wie z.B. in
http://elektroniktutor.de/analogtechnik/i_konst.html
ganz untern beschrieben, da für die Helligkeit einer LED ist allein der hindurchfließende Strom verantwortlich ist. Außer der LED wären in diesem Fall 4 Bauteile erforderlich.
Grüße, Jürgen
Michael Peters - 30.01.14 12:39
Hallo Jürgen,
bei digital kannst Du dir den MOSFET sparen.
@Jens:
Das geht nur mit Spazialausführungen wie z.B Displayhintergrundbeleuchtungen. Bei Deinem Vorschlag ist nur der LED-Einkopplungsbereich hell.
Deshalb der 100 Ohm Ladewiderstand
@Zwengelmann:
Geht aber nicht bei GC
Grüße Michael Peters
bei digital kannst Du dir den MOSFET sparen.
@Jens:
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:
Eine einzige LED reicht. Dazu nimmt man einen Streifen Plexiglas, den es in A4 großen Stücken für wenig EUR gibt - unten mit Schleifpapier mattiert, oben mit silberfarbenen Lack versehen und fertig.
Das geht nur mit Spazialausführungen wie z.B Displayhintergrundbeleuchtungen. Bei Deinem Vorschlag ist nur der LED-Einkopplungsbereich hell.
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:
da einiges an Kapazität aufzuladen beim Einschalten, in der Digitalwelt führen Kondensatoren in Loks und an Anschlussgleisen zu Problemen
Deshalb der 100 Ohm Ladewiderstand
@Zwengelmann:
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:
wenn Spannungsregler, dann gehört der Stützelko an den Eingang und nicht an den Ausgang.
Geht aber nicht bei GC
Grüße Michael Peters
@ Michael Peters
So was ähnliches wie Plexiglasstreifen gibt's hier:
http://www.austromodell.at/index.php?site=webshop&kategorie=81
Ich habe auf einer Messe solche gekauft und bin sehr zufrieden damit.
Gruss Wisi
So was ähnliches wie Plexiglasstreifen gibt's hier:
http://www.austromodell.at/index.php?site=webshop&kategorie=81
Ich habe auf einer Messe solche gekauft und bin sehr zufrieden damit.
Gruss Wisi
Michael Peters - 30.01.14 17:23
Hallo Wisi,
wenn Du dir die Lichtleiter genau anschaust, haben diese eingeprägte Brechungskanten für das Licht.
Und damit geht es.
Grüße Michael Peters
wenn Du dir die Lichtleiter genau anschaust, haben diese eingeprägte Brechungskanten für das Licht.
Und damit geht es.
Grüße Michael Peters
Hallo
Habe Hier ein ganzes Weilchen mitgelesen und wie Michael Peters schreibt ist es mir auch nicht gelungen , das ganze nur mit Plexiglas hinzu bekommen . Ich habe die Schnittstellen nie so hinbekommen das ,das Led licht nicht schon an der Eintrittsstelle gebrochen wurde .
Ich gies mir mit einem speziellem Harz , die ganz alten Lichtleitstäbe von Arnold in einer Kautschukform nach . Da sitzt dann auch nur eine LED in der Mitte drin
Gruß Werner
Habe Hier ein ganzes Weilchen mitgelesen und wie Michael Peters schreibt ist es mir auch nicht gelungen , das ganze nur mit Plexiglas hinzu bekommen . Ich habe die Schnittstellen nie so hinbekommen das ,das Led licht nicht schon an der Eintrittsstelle gebrochen wurde .
Ich gies mir mit einem speziellem Harz , die ganz alten Lichtleitstäbe von Arnold in einer Kautschukform nach . Da sitzt dann auch nur eine LED in der Mitte drin
Gruß Werner
Hi zusammen,
ja sicher ist schon eine Materialschlacht, 9 LED in einem Wagen.
Und sicher wäre es auch mit Lichtleiter und weniger LEDs zu machen.
Ich frage mich allerdings nach dem Sinn, wenn ich 3,50 Euro für einen Lichtleiter ausgebe und noch bisschen was für die LED dazu,
Im Vergleich dazu bekomme ich die Materialschlacht für ca. 0,65 Euro pro Wagen.
Das ich dann noch eine gleichmässige und nicht zu starke Ausleuchtung von vorne bis hinten habe und dafür für die 9LED noch nicht mal 1mA fliest, das muss ich dann halt billigend in Kauf nehmen. Ebenso den enorm hohen Aufwand von Schutzfilm abziehen, reinkleben und fertig.
Gruss Klaus
ja sicher ist schon eine Materialschlacht, 9 LED in einem Wagen.
Und sicher wäre es auch mit Lichtleiter und weniger LEDs zu machen.
Ich frage mich allerdings nach dem Sinn, wenn ich 3,50 Euro für einen Lichtleiter ausgebe und noch bisschen was für die LED dazu,
Im Vergleich dazu bekomme ich die Materialschlacht für ca. 0,65 Euro pro Wagen.
Das ich dann noch eine gleichmässige und nicht zu starke Ausleuchtung von vorne bis hinten habe und dafür für die 9LED noch nicht mal 1mA fliest, das muss ich dann halt billigend in Kauf nehmen. Ebenso den enorm hohen Aufwand von Schutzfilm abziehen, reinkleben und fertig.
Gruss Klaus
RhönbahNer - 31.01.14 07:24
@10
Hallo Michael,
im Prinzip ja, solange die Stromabnahme gut ist. Meine Überlegung ging eher in die Richtung, daß bei Aussetzern der Stromabnahme die Spannung am Stützelko schnell absinkt. Bei einem konstanten Vorwiderstand wird sich damit auch der Strom durch die LED ändern, was sich als Flackern äußert. Ein MOSFET, als Stromquelle geschaltet, könnte das ggf. ausgleichen, sofern der Spannungshub genug Reserven läßt. Wie gesagt, das ist erstmal nur ins Unreine gedacht und noch nicht praktisch ausprobiert.
Grüße, Jürgen
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