Gegeben sei eine Modelleisenbahn, deren Züge analog, das heißt mit einer Spannung -12 bis 0 bis 12 Volt gesteuert wird. Das permanente Geflacker der Wageninnenbeleuchtung (zwei 6-Volt-Lämpchen in Reihe) beim fahren soll unterbunden werden und die Helligkeit der Beleuchtung soll weitgehend konstant sein. Ich würde das gern mit LEDs realisieren. Im Markt gibt es zwar entsprechende Lösungen, aber ich würde es gern selber bauen. Ziel: Die LEDs sollen konstant hell leuchten und möglichst lang nachleuchten (bei Kontaktverlust). Die Überlegung: Man baut einen Brückengleichrichter ein, um die wechselnde Spannung hinzubekommen. Dahinter einen Kondensator, der puffert. Dahinter einen Spannungsregler, der eine konstante Spannung erzeugt. Dahinter die LEDs in Reihe mit einem geeigneten Widerstand. Den Spannungsregler (zum Beispiel einen 78L05) würde ich verwenden, um eine konstante Spannung zu haben, aus der ich relativ einfach einen konstanten Strom erzeugen kann (LED mit Widerstand in Reihe). Bei den LEDs würde ich gelbe Low Current LED einsetzen (zum Beispiel Kingbright L-934LYD Gelb, 60°, 3 mm), die bei 2 mA arbeiten und den Puffer-Elko nicht so schnell entleeren. Laut Datenblatt fließt bei Uf=1,8 Volt ein Strom von If=2mA. Ich nehme an, dass ich für einen Personenwagen 12 LEDs brauche. Da gäbe es nun mehrere Möglichkeiten. Zwei davon: Beispiel (1): Man nimmt einen 5-Volt-Regler und schaltet zwei LEDs (2x 1,8 Volt = 3,6 Volt) sowie einen 700-Ohm-Widerstand (1,4 Volt bei 2 mA) in Reihe. Das müsste ich für 12 LEDs 6 mal aufbauen. Der Pufferelko vor dem Spannungsregler würde bei Ausfall der Spannung von voller Spannung (12 Volt abzüglich Brückengleichrichter) auf 5 Volt (plus Abfall am Regler) abfallen, so lang leuchten die LEDs konstant. Der Strom wäre in diesem Zeitraum 6x 2 mA, also 12 mA. Beispiel (2): Man nimmt einen 6-Volt-Regler und schließt dahinter 3 LEDs (5,4 Volt) mit 300-Ohm-Widerstand (0,6 Volt) in Reihe an. Die Schaltung würde nur 4x 2 mA = 8 mA ziehen, also langsamer entladen. Allerdings darf die Spannung dabei nur von Maximum auf 6 Volt (plus Abfall am Regler) absinken. Was ist besser geeignet, also was leuchtet länger bei gleich großem Puffer-Elko? BTW: Noch ein paar grundsätzliche Fragen. Ist die Idee mit den Low Current LEDs okay oder eine blöde Idee? Eventuell kann man ja auch superhelle LEDs nutzen und die mit 2 mA betreiben, ich weiß aber nicht ob das geht. Was wäre noch eine sinnvolle Lösung? Wer kann mir geeignete Brückengleichrichter nennen (klein und geringe Durchflussspannung)? Sollte man zwischen Brückengleichrichter und Puffer-Elko einen Widerstand schalten, der den Maximalstrom begrenzt (Kontaktverschleiß der Räder am Gleis bei permanenten Wackelkontakten)?
Oder man lässt den Spannungsregler weg, baut nur einen Gleichrichter ein, der einen Elko lädt. Die LEDs bekommen alle einen JFET als "Vorwiderstand" (mit einem Widerstand, um den Strom einzustellen) und schon leuchten die auch bei unterschiedlichen Spannungen gleich hell.
Wie wäre es mit einem 78L05, einem Goldcap und beide LEDs dann parallel. Was in ein Slotcar passt sollte auch in ein Waggon passen. Nachleuchtdauer bei 20mA im Minutenbereich wenn der Goldcap mal geladen ist. Da die Goldcaps einen rel. hohen Innenwiderstand haben erübrigt sich auch jegliche Strombegrenzung. Nachtrag: Natürlich für JEDE LED einen eigenen Vorwiderstand
Das Schaltungsprinzip geht in Ordnung, aber LEDs werden nicht mit Spannung betrieben, sondern mit Strom. Ein Spannungsregler wie LP2950 geht zwar in Ordnung, aber dann kommt vor die LED noch ein ausreichender Vorwiderstand und die LEDs dürfen zusammen nicht "genau so viel" Spannung benötigen wie der Regler liefert, sondern es muß was für den Widerstand übrig blieben, so 30%. Man kann auch direkt einen Stromregler einbauen. Für 20mA ist dabei folgende Schaltung handelsüblich: LED LED +---+--|<|--|<|-- +5..25V | | | 10k | | >|--+ BC547 E| | +--|< BC547 | |E 33R | | | Masse > Ist die Idee mit den Low Current LEDs okay oder eine blöde Idee? 12 low current LEDs mit 2mA bringen vermutlich weniger Licht als 1 superhelle mit 20mA, und die superhelle braucht noch weniger Strom, nur ist das Licht nicht so verteilt. Früher hatten Waggons dazu Lichtleiter. > Wer kann mir geeignete Brückengleichrichter nennen (klein und > geringe Durchflussspannung)? 4 x 1N4148, oder 4 x SB160 > Sollte man zwischen Brückengleichrichter und Puffer-Elko einen > Widerstand schalten, der den Maximalstrom begrenzt Unnötig.
Udo Schmitt schrieb: > Wie wäre es mit einem 78L05, einem Goldcap Wie will man denn in einem Modelleisenbahn-Wagen einen Goldcap einbauen? Bei LGB mag das funktionieren, bei TT und N wohl kaum. Ich muss mit minimalen Kapazitäten auskommen, einfach aufgrund der Baugröße! > und beide LEDs dann parallel. Meine Überlegung ist, dass parallele LEDs die ganze Energie an ihren Vorwiderständen verplempern. Deshalb würde ich LEDs so lang in Reihe schalten, bis man nah genug am Spannungsregler ankommt.
uups:
LED LED
+-|<|--|<|-+-- +5..25V
| |
| 2k2
| |
>|---------+ BC547
E| |
+---------|< BC547
| |E
33R |
| |
Masse
Am längsten würde es wahrscheinlich leuchten wenn du einen Schaltregler benutzt der als Strombegrenzer geschaltet ist.
hans schrieb: > Machen andere auch so: > http://www.ferromel.de/tronic_124.htm Ändert nichts dran, dass es Quark ist. Konstantstromquelle mit möglichst geringer Minimalspannung, als nix mit FET, sondern mit 2 bipolaren Transen. Die Vorwiderstände bei Parallelschaltung so klein wie nötig, wenn nur eine LED-Reihe können sie entfallen, übernimmt ja die KSQ. Eleganter, wie schon angesprochen: Schaltregler Dann aber als Step-Up-Regler, der aus 2-12V gleich 24V macht, aber nicht auf Spannung sondern auf Strom regelt. Gibt es z.b. von Maxim als ICs genau für den Zweck => stromgeregelte höhere LED-Spannung aus geringer Spannung erzeugen. Ist auf jeden Fall am befriedigendsten, weil dann schon bei 2-3V Fahrspannung die LEDs angehen, da zuckt der Motor gerade mal so. Alternativ die gute alte 10kHz-Technik: Der Fahrspannung wird eine Wechselspannung von 10kHz überlagert, über Kondensatoren in den Waggons wird die Wechselspannung von der Gleichspannung getrennt. Früher hingen dann die Lampen direkt dran, jetzt würde es 4 Dioden und eines kleinen Elkos bedürfen, um die LEDs zu versorgen, dazu ein Vorwiderstand. Da die überlagerte Spannung relativ konstant ist, muss nix geregelt werden. Und die LEDs leuchten auch, wenn die Fahrspannung 0V ist.
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