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THEMA: Wagenbeleuchtung zum x-ten...
THEMA: Wagenbeleuchtung zum x-ten...
Experimentierer - 15.08.07 11:03
Hallo zusammen,
Habe da mal eine Frage an einen Elektroniker. Habe in meinen Personenwagen selber gebastelte LED Beleuchtungen, auf Printplatte, mit Gleichrichter, Widerstand und 8LED's sowie einen Kondensator. Dies klappt alles super gut. Das einzige was mich stört ist die kleine Kapazität des Kondensators grössere mit 16V und höherer Kapazität gibt es nicht. Trotz des Kondensators habe ich teilweise das Lichtflackern.
Jetzt habe ich Hochkapazitive Kondensatoren gesehen mit 1Farad, die aber nur für 2,5Volt zugelassen sind. meine ersten Versuche mit Pralellschaltung der LED sind leider am überhitzten 2Watt Widerstand (schon sehr gross) gescheitert. Kann mir ein Elektroniker da ev. ein Tipp geben, wie ich dieses Problem loösen kann?
Bin froh über alle Ratschläge.
Gruss aus der Schweiz Markus
Habe da mal eine Frage an einen Elektroniker. Habe in meinen Personenwagen selber gebastelte LED Beleuchtungen, auf Printplatte, mit Gleichrichter, Widerstand und 8LED's sowie einen Kondensator. Dies klappt alles super gut. Das einzige was mich stört ist die kleine Kapazität des Kondensators grössere mit 16V und höherer Kapazität gibt es nicht. Trotz des Kondensators habe ich teilweise das Lichtflackern.
Jetzt habe ich Hochkapazitive Kondensatoren gesehen mit 1Farad, die aber nur für 2,5Volt zugelassen sind. meine ersten Versuche mit Pralellschaltung der LED sind leider am überhitzten 2Watt Widerstand (schon sehr gross) gescheitert. Kann mir ein Elektroniker da ev. ein Tipp geben, wie ich dieses Problem loösen kann?
Bin froh über alle Ratschläge.
Gruss aus der Schweiz Markus
Man kann die Kondensatoren hintereinanderschalten. 2,5V * 6 Zellen = 15V.
Gruß
Eglod
Gruß
Eglod
Experimentierer - 15.08.07 12:28
Hallo Eglod,
Danke für den Tipp, aber der Platz in N-Wagen ist sehr beschränkt, und ich habe nur platz für einen Kondensator.
Gruss MArkus
Danke für den Tipp, aber der Platz in N-Wagen ist sehr beschränkt, und ich habe nur platz für einen Kondensator.
Gruss MArkus
Hallo Markus,
es gibt auch Goldcaps (hochkapazitive Kondensatoren), die 5,5 V vertragen (Artikel SPK 100.000µF-V bei www.reichelt.de ). Dieser muss per Konstantspannungsquelle auf maximal 5,5V aufgeladen werden. Die LEDs müssen wegen dem Spannungsbedarf z.B. von ca. 3,5 Volt für weiße LEDs parallel geschaltet werden.
Beispielrechnung für die 8 weißen LEDs:
C=0,1F mit 5,5V
I=8*12,5mA=100mA
Spannungsreserve=5,5V-3,5V=2V
=> T = C*delta_U/I = 2s
Die Reihenschaltung der Kondensatoren benötigt recht viel Platz, der in den Wagen meistens doch nicht vorhanden ist. (Und kostet zudem mehr.)
Allerdings hätte diese Lösung durch die höhere Spannungsreserve bedingt den Vorteil der noch längeren Nachleuchtzeit.
Am elegantesten wäre zudem eine Lösung mit nachgeschalteter Konstantstromquelle, dann bleibt die Leuchtstärke der LEDs möglichst lange konstant. Allerdings ist hierbei der konstruktive Aufwand doch recht hoch.
Für den Digitalbetrieb solltest Du noch darauf achten, den Ladestrom durch einen vorgeschalteten Widerstand zu begrenzen. Andernfalls können einige Wagen bereits die Kurzschlusssicherung des Boosters beim Einschalten ansprechen lassen.
Viele Grüße
Burkhard
es gibt auch Goldcaps (hochkapazitive Kondensatoren), die 5,5 V vertragen (Artikel SPK 100.000µF-V bei www.reichelt.de ). Dieser muss per Konstantspannungsquelle auf maximal 5,5V aufgeladen werden. Die LEDs müssen wegen dem Spannungsbedarf z.B. von ca. 3,5 Volt für weiße LEDs parallel geschaltet werden.
Beispielrechnung für die 8 weißen LEDs:
C=0,1F mit 5,5V
I=8*12,5mA=100mA
Spannungsreserve=5,5V-3,5V=2V
=> T = C*delta_U/I = 2s
Die Reihenschaltung der Kondensatoren benötigt recht viel Platz, der in den Wagen meistens doch nicht vorhanden ist. (Und kostet zudem mehr.)
Allerdings hätte diese Lösung durch die höhere Spannungsreserve bedingt den Vorteil der noch längeren Nachleuchtzeit.
Am elegantesten wäre zudem eine Lösung mit nachgeschalteter Konstantstromquelle, dann bleibt die Leuchtstärke der LEDs möglichst lange konstant. Allerdings ist hierbei der konstruktive Aufwand doch recht hoch.
Für den Digitalbetrieb solltest Du noch darauf achten, den Ladestrom durch einen vorgeschalteten Widerstand zu begrenzen. Andernfalls können einige Wagen bereits die Kurzschlusssicherung des Boosters beim Einschalten ansprechen lassen.
Viele Grüße
Burkhard
In einem Goldcap sind auch zwei Zellen hinterinander geschaltet... aber man spart den Raum für ein weiteres Gehäuse. Das hilft dem N-Bahner...
Brauchen weiße LED wirklich nur 12,5mA? Das wäre ja echt gut.
Gruß
Eglod
Brauchen weiße LED wirklich nur 12,5mA? Das wäre ja echt gut.
Gruß
Eglod
@1
Hallo Eglod,
durch das Hintereinanderschalten von Kondensatoren verringert sich aber die Kapazität entsprechend ... bei 6 Kondensatoren auf 1/6 der Einzelkapazität!!! Das verhält sich wie die Reichenschaltung von Widerständen:
1/C_ges = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + .. + 1/Cn
E_technik 1.Semester läßt grüßen ...png)
Gruß
Dieter
Hallo Eglod,
durch das Hintereinanderschalten von Kondensatoren verringert sich aber die Kapazität entsprechend ... bei 6 Kondensatoren auf 1/6 der Einzelkapazität!!! Das verhält sich wie die Reichenschaltung von Widerständen:
1/C_ges = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + .. + 1/Cn
E_technik 1.Semester läßt grüßen ..
Gruß
Dieter
Hallo Markus,
eine Lösung könnte auch eine Dauerzugbeleuchtung sein z.B. von Arnold( Beleuchtungsgenerator Nr. 7097).
Ich weiss allerdings nicht wie der bei Digitalbetrieb funktioniert.
Gruß
Edmund
eine Lösung könnte auch eine Dauerzugbeleuchtung sein z.B. von Arnold( Beleuchtungsgenerator Nr. 7097).
Ich weiss allerdings nicht wie der bei Digitalbetrieb funktioniert.
Gruß
Edmund
@4 Eglod,
die meisten LED sind auf 20mA ausgelegt. Sie vertragen diesen Strom im Dauerbetrieb ohne eine Reduktion der Lebensdauer. Allerdings leuchten sie schon viel früher, gelbe und rote LEDs ab 2mA und grüne ab 4mA . Die weißen LEDs leuchten bei 20mA schon sehr hell, eine Reduktion des Stroms ist bei Einsatz als Wagenbeleuchtung angeraten.
Die 12,5mA habe ich zur Vereinfachung der Rechnung angenommen. Man sollte sie wegen der Serienstreuung der LEDs erst einmal ausprobieren. Ob man letztendlich 10mA oder 15mA am angenehmsten empfindet, wird man sehen.
@5 Dieter
Deine Bemerkung ist richtig, andererseits wird die Spannungsreserve erhöht, wie folgende Beispielrechnung zeigt. Diese Spannungsreserve gibt an, inwieweit die Kapazität der Kondensators genutzt werden kann.
Beispielrechnung für 8 weißen LEDs, von denen jeweils 2 in Reihe geschaltet werden, an 3 GoldCaps, die auf 16V aufgeladen werden:
3x C=0,1F mit 5,5V ergibt 0,033F
I=4*12,5mA=50mA
Spannungsreserve=16V-2*3,5V=9V
=> T = C*delta_U/I = 6s
D.h. die Zeitdauer, während der die LEDs brennen, kann um denselben Faktor erhöht werden, in dem die Kapazität erhöht wurde.
Gruß,
Burkhard
die meisten LED sind auf 20mA ausgelegt. Sie vertragen diesen Strom im Dauerbetrieb ohne eine Reduktion der Lebensdauer. Allerdings leuchten sie schon viel früher, gelbe und rote LEDs ab 2mA und grüne ab 4mA . Die weißen LEDs leuchten bei 20mA schon sehr hell, eine Reduktion des Stroms ist bei Einsatz als Wagenbeleuchtung angeraten.
Die 12,5mA habe ich zur Vereinfachung der Rechnung angenommen. Man sollte sie wegen der Serienstreuung der LEDs erst einmal ausprobieren. Ob man letztendlich 10mA oder 15mA am angenehmsten empfindet, wird man sehen.
@5 Dieter
Deine Bemerkung ist richtig, andererseits wird die Spannungsreserve erhöht, wie folgende Beispielrechnung zeigt. Diese Spannungsreserve gibt an, inwieweit die Kapazität der Kondensators genutzt werden kann.
Beispielrechnung für 8 weißen LEDs, von denen jeweils 2 in Reihe geschaltet werden, an 3 GoldCaps, die auf 16V aufgeladen werden:
3x C=0,1F mit 5,5V ergibt 0,033F
I=4*12,5mA=50mA
Spannungsreserve=16V-2*3,5V=9V
=> T = C*delta_U/I = 6s
D.h. die Zeitdauer, während der die LEDs brennen, kann um denselben Faktor erhöht werden, in dem die Kapazität erhöht wurde.
Gruß,
Burkhard
@6 Edmund,
Der Arnold-Beleuchtungsgeneratoren speist hochfrequenten Wechselstrom ein und ist damit nur für den Analogbetrieb vorzusehen. Dieser Wechselstrom ist so hochfrequent, dass die Motoren nicht beeinflusst werden.
Er sorgt somit für eine unabhängige Wagenbeleuchtung. Er kann aber nicht verhindern, dass die Wagenbeleuchtung bei Überfahren von Trennstellen, Weichen, etc. kurzfristig keinen Strom bekommt und somit flackert.
Gruß
Burkhard
Der Arnold-Beleuchtungsgeneratoren speist hochfrequenten Wechselstrom ein und ist damit nur für den Analogbetrieb vorzusehen. Dieser Wechselstrom ist so hochfrequent, dass die Motoren nicht beeinflusst werden.
Er sorgt somit für eine unabhängige Wagenbeleuchtung. Er kann aber nicht verhindern, dass die Wagenbeleuchtung bei Überfahren von Trennstellen, Weichen, etc. kurzfristig keinen Strom bekommt und somit flackert.
Gruß
Burkhard
Hallo Burkhard,
mein Beitrag war nur als Gedankenstütze gedacht. Ein Kondensator mit dem entsprechenden Beiwerk, sollte schon dabei sein.
Gruß
Edmund
mein Beitrag war nur als Gedankenstütze gedacht. Ein Kondensator mit dem entsprechenden Beiwerk, sollte schon dabei sein.
Gruß
Edmund
Arnold_Huebsch - 15.08.07 20:07
Folks!
Kapazitäten von 1F und dann 10-20mA Entladestrom führt zu Minutenlangem Licht, also für Flackerüberbrückung gar nicht nötig. Insofern stört da das Reiheschalten mit der Verringerung der Kapazität wirklich nicht und kleinere Kapazitäten mit 0,02F reichen aus!
Man muss aufpassen, manche GoldCaps sind sehr empfindlich auf zu hohe Spannung und quittieren sofoert den Dienst. Andere widerum halten bis zum Doppelten der Angegebenen Spannung aus. Ich nutze das aus, man muss aber UNBEDINGT den Ladestrom begrenzen wenn man mit Überspannung arbeitet zB über einen 100-300 Ohm Vorwiderstand. Entladung dann über eine Diode, damit man da nciht über den Ladewiderstand unnötig den Strom begrenzt. So kann man zwei 5V GoldCaps durchaus für vernünftige N Bahner verwenden (diese Spezies fährt mit maximal 12-14V am Gleis)
Noch besser geht das wenn man den Strom durch die LED mit einer Stromquelle erzeugt - im Grunde sowas:
http://atw.huebsch.at/images/Electronic/LGB_Licht.png
die Kondensatoren halt 2 kleine GoldCaps in Serie und den Ladewiderstand R1 100-300 Ohm.
http://atw.huebsch.at/images/Modell/FasslWagen/LGB%20Licht.wmv
das video stammt aus der Grobmotorikerwelt meines Modellbahnerlebens. Übrigens sind da 470µF (das sind 0,00047F) und 3 LEDs hintereinander im Einsatz. Nur um die Notwendigkeit der zuvor diskutierten 1F GoldCaps ein wenig zu relativieren
Mehr zur Theorie dahinter unter http://atw.huebsch.at/elektronik/stromquelle.htm
Kapazitäten von 1F und dann 10-20mA Entladestrom führt zu Minutenlangem Licht, also für Flackerüberbrückung gar nicht nötig. Insofern stört da das Reiheschalten mit der Verringerung der Kapazität wirklich nicht und kleinere Kapazitäten mit 0,02F reichen aus!
Man muss aufpassen, manche GoldCaps sind sehr empfindlich auf zu hohe Spannung und quittieren sofoert den Dienst. Andere widerum halten bis zum Doppelten der Angegebenen Spannung aus. Ich nutze das aus, man muss aber UNBEDINGT den Ladestrom begrenzen wenn man mit Überspannung arbeitet zB über einen 100-300 Ohm Vorwiderstand. Entladung dann über eine Diode, damit man da nciht über den Ladewiderstand unnötig den Strom begrenzt. So kann man zwei 5V GoldCaps durchaus für vernünftige N Bahner verwenden (diese Spezies fährt mit maximal 12-14V am Gleis)
Noch besser geht das wenn man den Strom durch die LED mit einer Stromquelle erzeugt - im Grunde sowas:
http://atw.huebsch.at/images/Electronic/LGB_Licht.png
die Kondensatoren halt 2 kleine GoldCaps in Serie und den Ladewiderstand R1 100-300 Ohm.
http://atw.huebsch.at/images/Modell/FasslWagen/LGB%20Licht.wmv
das video stammt aus der Grobmotorikerwelt meines Modellbahnerlebens. Übrigens sind da 470µF (das sind 0,00047F) und 3 LEDs hintereinander im Einsatz. Nur um die Notwendigkeit der zuvor diskutierten 1F GoldCaps ein wenig zu relativieren
Mehr zur Theorie dahinter unter http://atw.huebsch.at/elektronik/stromquelle.htm
@ Arnold,
Du hast grundsätzlich recht. Allerdings kosten bei www.reichelt.de die 100.000uF GoldCap-Version weniger und hat mit 10mmx5mm auch weniger Platzbedarf als die 22.000uF-Version (13mmx7mm). Beide sind bis 5,5 Volt spezifiziert.
Normale Elkos können - wie Dein Video zeigt - natürlich auch verwendet werden.
Nach meiner Abschätzung überbrückt man damit
C=0,00047F
I=10mA
Spannungsreserve=14V-2*3,5V-2V=5V (2 weiße und eine gelbe LED in Reihe)
=> T = C*delta_U/I = 0,235 s
Das reicht gegen kurze Stromunterbrechungen aus. Allerdings sieht die Sache schon anders aus, wenn man z.B. 9 oder 12 LEDs in einen 165mm-Wagen unterbringen möchte. Die Zeit verringert sich nämlich auf ein Drittel bzw. Viertel. Zudem habe ich Probleme, diese Elkos (Abmessung 10mmx16mm) in einem schlanken Spur-N-Wagen unter zu bringen.
Somit halte ich die 100.000uF-GoldCap-Lösung - sofern man Deine Anmerkungen berücksichtigt - für eine durchaus sinnvolle Alternative.
Einen schönen Abend noch wünscht
Burkhard
Edit: Weiteren Satz zur besseren Erklärung eingefügt.
Beitrag editiert am 15. 08. 2007 22:01.
Du hast grundsätzlich recht. Allerdings kosten bei www.reichelt.de die 100.000uF GoldCap-Version weniger und hat mit 10mmx5mm auch weniger Platzbedarf als die 22.000uF-Version (13mmx7mm). Beide sind bis 5,5 Volt spezifiziert.
Normale Elkos können - wie Dein Video zeigt - natürlich auch verwendet werden.
Nach meiner Abschätzung überbrückt man damit
C=0,00047F
I=10mA
Spannungsreserve=14V-2*3,5V-2V=5V (2 weiße und eine gelbe LED in Reihe)
=> T = C*delta_U/I = 0,235 s
Das reicht gegen kurze Stromunterbrechungen aus. Allerdings sieht die Sache schon anders aus, wenn man z.B. 9 oder 12 LEDs in einen 165mm-Wagen unterbringen möchte. Die Zeit verringert sich nämlich auf ein Drittel bzw. Viertel. Zudem habe ich Probleme, diese Elkos (Abmessung 10mmx16mm) in einem schlanken Spur-N-Wagen unter zu bringen.
Somit halte ich die 100.000uF-GoldCap-Lösung - sofern man Deine Anmerkungen berücksichtigt - für eine durchaus sinnvolle Alternative.
Einen schönen Abend noch wünscht
Burkhard
Edit: Weiteren Satz zur besseren Erklärung eingefügt.
Beitrag editiert am 15. 08. 2007 22:01.
@ 5
Hallo Dieter,
find das erste Semester E-Technik etwas spät für diese Erkenntnis. Gehört zum Grundwissen Physik für die mittlere Reife, maximal Abitur....png)
Gruß
Eglod
Hallo Dieter,
find das erste Semester E-Technik etwas spät für diese Erkenntnis. Gehört zum Grundwissen Physik für die mittlere Reife, maximal Abitur...
Gruß
Eglod
@12
Hallo Eglod
bei mir fing das erste Semester schon im Kindergarten an ... *doppel-frech-grins*
Das Ohm'sche Gesetz in der Maxwell'schen Darstellung mußten wir damals auch schon herleiten ..
LG
Dieter
Hallo Eglod
bei mir fing das erste Semester schon im Kindergarten an ... *doppel-frech-grins*
Das Ohm'sche Gesetz in der Maxwell'schen Darstellung mußten wir damals auch schon herleiten ..
LG
Dieter
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