[Moritz4]

Bei einer Lok möchte ich die Stirnbeleuchtung mit Leds realisieren. Dabei sollen folgende Beleuchtungsmöglichkeiten geschalten werden können:

3 weiss / 2 rot
3 weiss / 1 rot

Relativ einfach. Für die unteren beiden Lampen habe ich Duo Leds http://www.ebay.de/itm/10x-SMD-LED-0605-...ME:L:OU:CH:3160gekauft und für oben eine reine weisse http://www.ebay.de/itm/10x-SMD-LED-0603-...ME:L:OU:CH:3160. Die Duo Leds haben eine gemeinsame Anode. Der Lokpilot ESU V4 liefert bekanntlich einen gemeinsamen positiven Pluspol (Anode). Eigentlich hätte ich gerne alle drei weissen Leds in Reihe geschalten um einen kleineren Widerstand nehmen zu können und nur die beiden roten Leds einzeln mit je einem Widerstand an der Kathode angeschlossen. Wenn meine Überlegungen stimmen, geht dies aber nicht. Im Anhang habe ich eine Skizze angehängt.

Über jegliche Anregungen freue ich mich.



w = weiss
r = rot
R1 = rot Lampe 1
R2 = rot Lampe 2

R = Widerstand

[tibor98]

Hallo Moritz4,

so ganz verstehe ich deinen Plan nicht.
Aber Grundsätzlich ist eine Reihenschaltung z.B. Aux1 -> Kathode Led1,weiß / Anode Led1 -> Kathode Led2 weiß -> Anode Led2 -> Kathode Led3 weiß usw.
Da aber die DuoLeds eine gemeinsame Anode haben wird das nicht funktionieren

Was geht ist die Leds paralell zu schalten, also Kathode Led1 weiß, Kathode Led2 weiß und Kathode Led3 weiß gemeinsam über eine Widerstand an Aux1.
Anode an den gemeisamen Rückleiter.
Mit rot ließe sich das ebenso machen.
Was man auch machen kann, ist z.B. 2 weiße und eine rote Kathode miteinander zu verbinden und eine weiße mit 2 roten Kathoden. Da muß dann in die Verbindung zu roten Kathode ein zusätlicher Widerstand.
Aber wie gesagt ich verstehe nicht wie die Lampen der Lok dann leuchten sollen.

Im Anhang die Grundschaltung von Duo-Led. Die Widerstandswerte hängen vom Typ ab!
Gruß

Klaus

[Der Ruinenbaumeister]

Diese Schaltung liefert das gewünschte Ergebnis:



U_B ist der Plus-Ausgang des Decoders.

Edit: D_1 sollte natürlich D_3 heißen.

[Moritz4]

Danke Klaus. Parallelschaltung bringt mir nicht viel. Ich möchte ja in erster Linie Spannung "vernichten".

Danke Clemens für dein Schema. Zwei Sachen sind mir unklar. Warum der Transistor? Habe bisher keine Erfahrungen mit einem solchen. Gibt es eine einfachere Variante für mich? Meine Beschreibung und Skizze bezieht sich nur auf eine Lokseite. Hast du diesen Umstand bei deinem Schema berücksichtigt? Ich blicke nämlich nicht ganz durch weshalb beispielsweise bei 1 sowohl die rote und auch diese weissen Leds angeschlossen sind. Vielleicht klärt es sich aber mit dem Transistor auf..

[Der Ruinenbaumeister]

Die räumliche Position im Schaltplan entpricht nicht der räumlichen Position in der Lok. Die LEDs sind so eingezeichnet, wie sie verschaltet werden müssen. Es gibt drei Betriebssitutionen:

- Weißes Dreilicht-Spitzensignal. Nur Ausgang 3 ist aktiviert. Es leuchten D_1w, D_2w und D_3 (alias D_1).

- Ein rotes Schlusslicht. Nur Ausgang 2 ist aktiviert. Es leuchtet D_1r.

- Zwei rote Schlusslichter. Ausgang 2 ist aktiviert und D_1r leuchtet. Ausgang 1 ist auch aktiviert, so dass D_2r leuchtet. Normalerweise würde D_1w jetzt auch leuchten, da der Strom von D_2r über sie fließen würde. D_1w wird aber von T_1 kurzgeschlossen.

Einfacher geht es nur, wenn du auf die Reihenschaltung verzichtest und die weißen LEDs jeweils parallel schaltest. Andernfalls brauchst du den Transistor. Dessen Wrikungsweise ich aber schnell beschrieben: Mit dem Strom, der vom Emitter (Anschluss mit Pfeil) zur Basis (Platte) fließt, kann ein wesentlich größerer Strom vom Emitter zum Kollektor (dritter Anschluss) gesteuert werden. Der Transistor soll nur leiten, wenn Ausgang 1 aktiv ist. Also wird seine Basis über R1 mit Ausgang 1 verbunden.

Zur Bauteilauswahl: T_1 kann ein Universaltyp sein wie der MPSA92. Ein brauchbarer Wert für R_1 ist 47 kΩ.

[Moritz4]

Danke für deine Erläuterung. Die ersten beiden Betriebssituationen sind mir klar geworden. Aber bei der dritten Situation wo der Transistor eine Rolle spielt stehe ich irgendwie immer noch auf dem Schlauch.

Und zwar ist mir klar, dass D_1w mitleuten würde sobald Ausgang 1 aktiviert wird. Der Transistor soll dies aber nach deiner Aussage verhindern. Ist es richtig, dass T_1 erst Strom vom Emitter (U_B) zum Kollekter (in diesem Fall D_2r) fliessen lässt, sobald Ausgang 1 aktiviert wird? Und an der Basis des Transistors ist ein Widerstand angeschlossen, um einen kleineren Strom fliessen zu lassen? Falls meine Überlegungen soweit korrekt sind, wie ist es dann möglich, dass D_1w nicht leuchtet? Worin liegt denn der Unterschied ob der Strom für D_2r durch den Transistor fliesst oder ob dieser von D_1w kommt? Der Transistor stellt doch nur eine weitere Zuleitung für D_2r dar, aber die Verbindung zu D_1w besteht doch immer noch?

[Der Ruinenbaumeister]

Ist eigentlich ganz einfach: Eine LED hat einen recht engen Spannungsbereich, in dem sie arbeitet. Bei einer weißen LED schätze ich, dass sie erst bei etwa 2,5 V zu glimmen anfängt. (Den exakten Wert könnte man messen.) Die maximale Leuchtkraft ist dann bei etwa 3,6 V erreicht. Wenn man die Spannung noch weiter erhöht, dann leuchtet die LED einmal sehr kurz und dann gar nicht mehr, sie wird durch den hohen Strom zerstört.

Das ist der Grund dafür, dass man LEDs immer mit einem Vorwiderstand betreibt. Bei der LED steigt der Strom mit steigender Spannung exponentiell an - die Steigerung von 3V auf 3,1V ist also höher als die von 2V auf 2,1V etc. Dagegen ist der Zusammenhang beim Widerstand linear, d.h. doppelte Spannung - doppelter Strom. Die Kombination aus LED und Widerstand verhält sich näherungsweise linear.

Der Transistor wirkt nun wie ein Schalter, der D_1w einfach überbrückt. Am Transistor fallen auf der Emitter-Kollektor-Strecke vielleicht 0,2V ab. Da Transistor und LED parallel geschaltet sind, liegt an beiden auch die gleiche Spannung an. Und bei 0,2V kann die LED noch nicht leuchten, der Strom ist einfach viel zu gering. Es fließt nahezu der gesamte Strom von D_2r über den Transistor.

[Moritz4]

Danke Clemens, jetzt habe auch ich die Schaltung verstanden. ops:

Beim Berechnen von R_3 bin ich mir nicht ganz sicher. Die anderen hoffe ich stimmen so.

Die Leds haben folgende Werte:

rot: 2V, 20mA
weiss: 3V, 20mA
Gleisspannung: 19V im Betriebt, bei gedrückter Stopptaste 21V laut meiner CS2. Ich rechne mit einem Wert von 20V. Oder empfiehlt es sich mit mehr Volt zu rechnen?

R_1: Ehrlich gesagt weiss ich nicht wie gross der sein muss. Ein brauchbarer Wert ist laut deiner Aussage 47 kΩ. Aus reinem Interesse: Hierbei geht es nur darum, dass ein kleiner Strom fliesst damit der Transistor den grossen Strom zur Led schaltet? Das heisst, je grösser der Widerstand desto weniger Verlust?
R_2: Nach meinen Berechnungen komme ich auf mindestens 900 Ω. Nächst höherer Wert also 1 kΩ.
R_3: Wegen des Transistors und dessen Widerstand bin ich mir nicht sicher, sollte doch aber keine Rolle spielen? Und die 0.2 V fallen wohl auch kaum ins Gewicht? Gleicher Wert wie bei R_2? 1 kΩ?
R_4: Nach meinen Berechnungen komme ich auf mindestens 550 Ω. Nächst höherer Wert wäre demnach 560 Ω. Oder besser gleich 680 Ω?

Die weissen Leds würde ich gerne hell belassen, also nicht mit einem Widerstand dimmen, da ich eine Fernlicht Funktion im Decoder programmieren werde. Das heisst bei Normallicht wird die Helligkeit vom Decoder abgeschwächt und bei Fernlicht wird 100% gegeben. Dies bedeutet aber, dass D_3 (alias D_1) dann separat angeschlossen werden müsste, da sonst ja das Fernlicht auf allen drei angewendet würde.

[Der Ruinenbaumeister]

Deine Berechnungen sind richtig. Allerdings würde ich bei der Betriebsspannung immer vom ungünstigsten Fall ausgehen. Meine eigenen Schaltungen baue ich beispielsweise so, dass sie auch bei 25V noch funktionieren, obwohl meine Modellbahn nur mit 18V läuft. Und 20mA braucht man selten, gerade bei warmweißen LEDs.

Wenn du nun den Aufwand treiben willst, D_3 extra anzuschließen, dann solltest du auf den Transistor verzichten und die LEDs einfach parallel schalten. Nennenswert Strom sparst du damit nämlich nicht. Wenn du Verluste minimieren willst, solltest du dir eher anschauen, dass du die roten LEDs in Reihe bekommst. Die werden deutlich mehr Strom ziehen.

Du könntest mal versuchen, beide Teile deiner Duo-LEDs parallel zu schalten. Theoretisch darf dann nur die rote LED leuchten, da ihre Durchlassspannung niedriger ist als die der weißen. Falls das klappt, habe ich einen Schaltungsvorschlag, der effizienter ist als der obige und ohne den Transistor auskommt.

[rmayergfx]

Hallo,

steh ich jetzt auf dem Schlauch, die gekauften LED haben doch eine gemeinsame Anode (+) und sollen lt. Anleitung

Zitat

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DIESE DOPPELCHIP-LED IN DIESER WINZIGKEIT UND NOCH DAZU IM FARBTON "SUNNY WHITE" WURDE SPEZIELL FÜR MODELLBAHNER ENTWICKELT (TRIEBWAGEN UND WENDEZÜGE), DA SIE AUCH AUFGRUND DER GEMEINSAMEN ANODE UND DER BEIDEN KATHODEN DIREKT VON DIGITALDEKODERN GESCHALTET WERDEN KANN.

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Direkt am Decoder schaltbar sein....
Hier mit Schaltplan:
http://kokologgo.de/shop/de/LEDs/LEDs_Bi...endezug_DIGITAL

mfg

Ralf

[Moritz4]

Zitat von Der Ruinenbaumeister

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Wenn du Verluste minimieren willst, solltest du dir eher anschauen, dass du die roten LEDs in Reihe bekommst. Die werden deutlich mehr Strom ziehen.

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In Reihe obwohl ich ein rotes Rücklicht wahlweise dazu schalten können will?

Zitat von Der Ruinenbaumeister

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Du könntest mal versuchen, beide Teile deiner Duo-LEDs parallel zu schalten. Theoretisch darf dann nur die rote LED leuchten, da ihre Durchlassspannung niedriger ist als die der weißen. Falls das klappt, habe ich einen Schaltungsvorschlag, der effizienter ist als der obige und ohne den Transistor auskommt.

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Habe ich richtig verstanden? Die Anode der Duo LED an den Pluspol und an beide Kathoden je einen Widerstand, einer passend für die rote und einer für die weisse LED und diese beiden Kathoden dann an den Minuspol? Dann leuchten doch beide, nicht? Oder meinst du den Widerstand so wählen, dass sowohl die rote als auch die weisse LED 2V bekommt? Demnach würde ja dann vermutlich nur die rote leuchten.

[rmayergfx]

Gibt auch welche, die ohne Vorwiderstand auskommen:

http://respotec.de/artikel-fuer-den-mode...-klar-4-19v.php

mfg

Ralf

[Der Ruinenbaumeister]

Da habe ich gestern abend einen Fehler gemacht. Die roten LEDs in Reihe zu schalten ergibt doch keinen Sinn. ops:

[Moritz4]

So, habe getestet. Und zwar an zwei 1.5V Batterien, welche aber gemessen zusammen eine Spannung von 3.1V haben.

Duo LEDs: Die rote LED beginnt bei etwa 1.5V an zu leuchten und leuchtet mit einem Widerstand von 56Ω an 3.1V sehr hell. Die weisse LED leuchtet mit 56Ω an 3.1V relativ dunkel und direkt an 3.1V ist sie nach wenigen Sekunden durchgebrannt. Wenn ich die weisse und die rote LED an einen gemeinsamen Widerstand von 56Ω anschliesse leuchtet nur die rote, wie von dir richtig vermutet.

Bei den Tests habe ich auch noch eine weisse LED getestet (nicht Duo LED). Dabei ist mir aufgefallen, dass diese einzelne weisse LED nicht die selbe Farbtemperatur besitzt wie die weisse LED der Duo LEDs. Die weisse LED der Duo LED hat einen erheblichen grünstich, während die einzelne weisse LED ein schönes weiss von sich gibt

Da kauft man in der Meinung vom selben Verkäufer LEDs mit der selben Farbwiedergabe, nämlich warmweiss und bekommt dann doch sich erheblich unterscheidende Farben? Auch auf den Bildern des Verkäufers ist davon nichts zu sehen. Schade. Dabei war ich gerade von bereits angelöteten Litzen und der relativ grossen Auswahl begeistert! Nun gut, wenn man diese LEDs nicht mischen möchte, dann fällt es einem wohl kaum auf. Aber direkt nebeneinander sieht man es nunmal.

Unter diesem Umstand muss ich wohl von der Duo LEDs absehen und auf einzelne weisse und rote LEDs setzen. Das zieht natürlich wiederum ein etwas anderes Anschlussschema mit sich.

[Der Ruinenbaumeister]

Die Angabe "warmweiß" sagt gar nichts. Das kann alles zwischen fast schon orange und blaustichig sein. Die Farbtemperatur ist schon aussagekräftiger. Dann spielt auch noch der Abstrahlwinkel eine Rolle. Wenn du ein gleichmäßiges Dreilicht-Spitzensignal willst, nimm einfach drei weiß-rote LEDs und verzichte darauf, bei der dritten die rote Kathode anzuschließen.

[Moritz4]

Klar kann ich auch machen, wobei mir die weisse LED besser gefällt.

Was war nun dein Schaltungsvorschlag, der effizienter ist als der obige und ohne Transistor auskommt?

[Sharp57]

Hallo Moritz,

ich habe nun schon etliche alte Loks auf LED Beleuchtung umgebaut und dabei festgestellt, dass einen Reihenschaltung so nicht funktioniert, das Ergebnis wird Dich nicht befriedigen.

Entweder hast Du 3 gleiche weiße LED aus der selben Produktion die in Helligkeit und Lichtfarbe keine Abweichungen untereinander haben, dann mag das funktionieren. Mit einem Singlechip und zwei Duos wirst Du nur glücklich wenn die Farben harmonieren und die musst Du erst mal finden. Ich habe hier -zig LEDs rumliegen und die Selektierung nach Farben dauert jedes Mal ewig.

Bei Deiner Konstellation stimmen, wie Du seber fest gestellt hast, schon mal die Farben der LEDs nicht. Punkt zwei ist dass Du bei einer Duo LED mit rot und weiß schon mal 2 unterschiedliche Durchbruchspannungen je Farbe hast. Darum ist auch der Schaltplan bei Kokologgo so nicht verwendbar. Mit einem gemeinsamen Widerstand für beide Chips (rot/weiß wird dir sicher die rote Beleuchtung zu grell werden. Die Lichtausbeute moderner LEDs ist so hoch dass diese für die MoBa eigentlich viel zu hoch ist.

Bei 20mA Stromfluß an 18 Volt hast Du dann Flutlicht, ich berechne den Widerstand an 18 Volt Gleisspannung so, das nicht mehr wie 6 bis 8 mA je Chip fließen. Wenn es dann immer noch zu hell ist kannst Du noch über den Decoder etwas runter dimmen.

Die oben von Ralf vorgeschlagenen LEDs von Respotec sind weniger geeignet, die bekommst Du mit einem Lokdecoder nicht vernünftig gedimmt. Da würde ich die Finger von lassen.

Gruß,
Ingo

[volkerS]

Hallo Moritz4,
wie du selbst festgestellt hast, leuchten die weißen Leds unterschiedlich. Für ein braubares Ergebnis der Funktion, ich spreche nicht von der Leuchtfarbe weiß, nimm deine Skizze, mit der du den Beitrag eröffnet hast zur Hand und mache folgende Änderungen:
Alle Leds sind Duo-Leds. Spitzenlicht oben, den Draht der roten Led abschneiden. Die gemeinsame Anode der oberen Led kommt an P+. Die Kathode der unteren rechten weißen Led mit einem Widerstand direkt an W. Die Verbindung der unteren rechten weißen Led zur oberen entfällt. Der Bauteilaufwand ist gleich wie bei der Transistorschaltung (5 Bauteile) zzgl. der Leds. Du kannst so auch durch unterschiedliche Widerstände Unterschiede, die sich durch die Einbausituation ergeben, ausgleichen.
Volker

[Der Ruinenbaumeister]

Zitat von Moritz4

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Klar kann ich auch machen, wobei mir die weisse LED besser gefällt.

Was war nun dein Schaltungsvorschlag, der effizienter ist als der obige und ohne Transistor auskommt?

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Mir ist leider aufgefallen, dass er doch nicht so funktionieren würde wie gedacht. Am Transistor führt kein Weg vorbei, wenn du eine Reihenschaltung utzen willst.

[hapebo]

Hallo lieber Bahner,

ich bin jetzt auch dabei, eine Lok mit LED's umzubauen. Dazu wollte ich auch Duo-Led's nutzen. Wenn ich das Forum hier verfolge stelle ich fest, dass es viele verschiedene Meinungen gibt. Ich möchte gerne drei Led's in weiß (Vorwärts) und zwei davon in rot (rückwärts) verbauen.

Gibt es hier im Forum überhaupt jemand, der es geschafft hat, die Duo-Led's einzubauen und einen Schaltplan zur Verfügung zu stellen.
Es ist eigentlich egal, ob die Duo-Led's einen gemeinsamen Plus- oder Minuspol haben, da ich beide Sorten vorrätig habe. Mir fehlt eben nur eine vernünftiger und funktionsfähiger Schaltplan.

Wäre total nett, wenn es jemand gäbe, der mir einen Plan zur Verfügung stellen könnte.
Danke für Eure Hilfe,

Gruß
Peter

[Sharp57]

Hallo Peter,

wenn Du die LEDs mittels Decoder schalten willst MÜSSEN sie einen gemeinsamen Pluspol haben, sonst wird das nichts.

Warum Schaltplan?? Du wirst doch wohl die Anoden (Pluspole) der LEDs an den blauen Draht des Decoders löten können. In die jeweiligen Zuleitungen (gelb und weiß vom Decoder kommt dann für jede einzelne LED ein passender Vorwiderstand.
SO ganz verstehe ich die Frage nach einem Schaltplan nicht.

Gruß,
Ingo

EDIT: Anschlußpläne findet man auch hier: https://www.google.de/search?q=duo+led+s...KHZwMD9MQsAQIGw

[rmayergfx]

Zitat von hapebo

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Hallo lieber Bahner,

ich bin jetzt auch dabei, eine Lok mit LED's umzubauen. Dazu wollte ich auch Duo-Led's nutzen. Wenn ich das Forum hier verfolge stelle ich fest, dass es viele verschiedene Meinungen gibt. Ich möchte gerne drei Led's in weiß (Vorwärts) und zwei davon in rot (rückwärts) verbauen.

Gibt es hier im Forum überhaupt jemand, der es geschafft hat, die Duo-Led's einzubauen und einen Schaltplan zur Verfügung zu stellen.
Es ist eigentlich egal, ob die Duo-Led's einen gemeinsamen Plus- oder Minuspol haben, da ich beide Sorten vorrätig habe. Mir fehlt eben nur eine vernünftiger und funktionsfähiger Schaltplan.

Wäre total nett, wenn es jemand gäbe, der mir einen Plan zur Verfügung stellen könnte.
Danke für Eure Hilfe,

Gruß
Peter

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Hallo Peter,

DuoLED ist nicht gleich DuoLED, es gibt welche mit 2, 3 und welche mit 4 Anschlüssen und damit das ganze noch komplizierter wird gibt es extra welche für die Modellbahn mit gemeinsamer Anode (+)

Schaltung gibt es z.B. hier: http://www.kuehn-digital.de/applikation05.html

Daher die Frage, welche DuoLed du besitzt, danach kann man die Schaltung ausrichten.

mfg

Ralf

[Sharp57]

Hallo Ralf,

Peter schrieb: "Es ist eigentlich egal, ob die Duo-Led's einen gemeinsamen Plus- oder Minuspol haben, da ich beide Sorten vorrätig habe."

Zitat Ende.

Daher kann man wohl mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit davon ausgehen, dass es sich um Dup-Leds mit DREI Beinchen handelt

Gruß,
Ingo

[Railstefan]

Hallo Peter,

sollten es Duo-LEDs mit 3 Beinen sein, so dürfte das Thema Reihenschaltung mehrerer davon ausfallen, denn du würdest ja den gemeinsamen Pol mit der nächsten LED verbinden müssen - das dürfte kaum sinnvoll finktionieren.
Daher sollte es für jede Teil-LED einen eigenen Vor-Widerstand geben und diese dann gruppenweise zusammenfassen und anschließen.

Viel Erfolg
Railstefan

[hu.ms]

Verstehe das ganze thema reihenschaltung von led nicht.
Der aus meiner sicht einzige vorteil - stromeinsparung - ist bei den wenigen led in einer lok unwesentlich.
Weiter kann eine reihenschaltung bei einer duo-led mit gemeinsamer anode/kathode (= 3 anschlüssen) nicht funktionieren.

Ich schliesse bei den duo-led mit drei anschlüssen jede farbe parallel mit je einem gleichen vorwiderstand (1,5k bis 10k je nach helligkeitsgeschmack) an den aux-decoderausgang (minus) an. Decoder-plus (blau) direkt an die gemeinsame anode aller duo-led. Weiteres dimmen dann über die decoderprogrammierung (cv).

Zur unterschiedlichen lichtfarbe:
kann man ganz einfach lösen indem man überall die gleichen duo-led verwendet - bei den oberen einfach dann rot nicht verkabeln.

Hubert