Liebe Forenteilnehmer,

um die andere Artikelserie nicht zu belasten möchte ich für dieses Problem eine eigene anlegen, zumal dies auch andere Probleme aufwerfen könnte.

Basierend auf der Reihenschaltung von LED's möchte ich eine Anlagenbeleuchtung in der Art der Plattformleuchten, wie ich sie in der ehemaligen DDR und in Frankreich gesehen habe realisieren.
Diese Plattformleuchten haben oben am Mast eine quadratische Plattform mit je 3 Lampen in jede Richtung. Auszustatten ist diese Leuchte selbstverständlich mit weißen LED's. Nun ist das Problem, daß die weißen LED's mit 3,2-3,5V angegeben werden und 12*3,3 = 40V für eine normalen Anwendung zu hoch ist. Daher, so mein Plan, mit einem Gleichrichter und zwei Kondensatoren einen Delonverdoppler zu benutzen um so auf 2,8*18,4V=51V nominell zu kommen.
Mit der verbreiteten Rechnung bräuchte ich dann einen Vorwiderstand von 500 Ohm. Experimente mit den Einzelbauteilen zeigten jedoch, daß diese Schaltung auch ohne Vorwiderstände auskommt, die ich den dynamischen Widerstand mit in die Rechnung einbeziehe (r=ca. 40 Ohm aus der Durchlaßkurve pro LED). Bitte jetzt keine Debatte über das für und wider, habe es mit etlichen Kombinationen ausprobiert, ohne die LED's zu schrotten. Es ist ein anderer, alternativer Ansatz der funktioniert!

Die Frage: 50V sind recht viel und könnte daher für eine Modellbahnanlage zu viel sein. Kommerziell wird das wohl nicht genehmigt werden; wäre dies für eine Privatanlage trotzdem nicht eine sinnvolle Ergänzung?

mfG.
SAH

Hallo,
nach meiner Meinung haben solch hohe Spannungen nichts auf einer Modellbahn zu suchen!
Mit entsprechend kleinen SMD LEDs und Widerständen (*) sollte das doch auch innerhalb des Leuchtenschirms zu machen sein.

* Bauform 0603 = Abmessungen (Länge x Breite x Höhe): 1,6mm x 0,8mm x 0,6mm

Gruß
Alfred

Hallo,

ich bin auch etwas skeptisch. Die Spannung erscheint mir zu hoch. Kannst Du keine drei Leitungen im Mast unterbringen, so daß Du die Plattformen einzeln betreiben kannst und locker unter 20V bleibst?

Zum Thema "ausprobiert und funktioniert": Wenn die Stromstärke nur minimal zu hoch ist, funktioniert die LED wunderbar, nur nicht sehr lange. Sie altert schneller und wird irgendwann dunkel oder verfärbt sich. Hast Du den Stromfluß durch die LED mal gemessen? Das ist eigentlich das einzige, worauf Du Dich verlassen kannst. "LED leuchtet" ist kein Kriterium.


Bye,
Christian

Hallo.

Zitat von Alfred

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* Bauform 0603 = Abmessungen (Länge x Breite x Höhe): 1,6mm x 0,8mm x 0,6mm

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Warumduscher! Bauform 0402 = 0,4x0,2mm.

Ich gebe zu, die sind wirklich fies zu verarbeiten.


Bye,
Christian

Hallo, zusammen

Gibt es Bilder vom Vorbild?

Zitat von SAH

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Experimente mit den Einzelbauteilen zeigten jedoch, daß diese Schaltung auch ohne Vorwiderstände auskommt...
Es ist ein anderer, alternativer Ansatz der funktioniert!

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Genauer: Der in diesem speziellen Fall funktioniert. (Nicht daß noch jemand kommt und den Vorwiderstand IMMER wegläßt)

Zitat von SAH

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Die Frage: 50V sind recht viel und könnte daher für eine Modellbahnanlage zu viel sein.

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50V können auch für den Modellbahner zu viel sein. Kommt natürlich auf die Leistungsfähigkeit der Quelle und den Widerstand (Feuchtigkeit) der Haut, aber für einen Herzstillstand reichen schon ein paar mA. Ich würde lieber weniger LEDs in Reihe schalten als mit derartigen Elektroschockern rumexperimentieren.

MfG Jochen

Hallo,

Zitat von Christian Lütgens

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Hallo.

Zitat von Alfred

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* Bauform 0603 = Abmessungen (Länge x Breite x Höhe): 1,6mm x 0,8mm x 0,6mm

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Warumduscher! Bauform 0402 = 0,4x0,2mm.

Ich gebe zu, die sind wirklich fies zu verarbeiten.


Bye,
Christian

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Die richtigen Grössen sind:

0402: 1.0 x 0.5mm
0603: 1.5 x 0.8mm
0805: 2.0 x 1.2mm
1206: 3.2 x 1.6mm
...

Hab auch gleich nachgemessen auf Bauteilen, die wir in der Firma verarbeiten. Dass die Bezeichnung nicht mit den mm Massen übereinstimmen liegt daran, dass die Abkürzungen aus Inch Zeiten stammen!!

Für die Bauform 0402 würde gelten: 0.04" x 0.02" !

Ich habe noch keine 0402er LEDs gesehen. Die kleinsten, die ich kenne haben eine Grösse 0603!! Ansonsten bitte ich um eine entsprechende Datenblatt Quelle!

Zitat von Christian Lütgens

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Hallo.

Zitat von Alfred

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* Bauform 0603 = Abmessungen (Länge x Breite x Höhe): 1,6mm x 0,8mm x 0,6mm

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Warumduscher! Bauform 0402 = 0,4x0,2mm.

Ich gebe zu, die sind wirklich fies zu verarbeiten.


Bye,
Christian

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Oh schön,
kannst Du mir eine Bezugsquelle für 0402 LEDs nennen?

Alfred

Hallo,
0402 LED´s bekommst man bei LED-Baron.
mfg
Jürgen

gibt es z.B. von Everlight, Distri ist Schukat
http://www.everlight.com/pdf/16-213SURC-S530-A2-TR8.pdf

Hallo,

Ja, tatsächlich eine 0402er Grösse. Ist aber nicht mehr empfehlenswert um von Hand zu löten.

Zitat von Martin Lutz

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Hallo,

Ja, tatsächlich eine 0402er Grösse. Ist aber nicht mehr empfehlenswert um von Hand zu löten.

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warum nicht : : :
ich habe schon so manches Car-System Auto mit 0402 LED`s ausgerüstet,eine Klemmpinzette,Lackdraht und eine ruhige Hand ist alles Nach den ersten Hundert geht es wie von selbst.

Jürgen

Hallo Jürgen,

bist du ganz sicher, dass das 0402er LEDs sind die du da verarbeitest und nicht 0603er?

Wir verbauen an unseren Car Systems Autos eigentlich nur 0603er und die sind klein genug. Hast du konkret ein Datenblatt eines solchen LED? Sind das auch warmweisse (Für Scheinwerfer)

Hallo Lutz,
ich bin sicher das es 0402 LED`s sind!Gelbe als Seitenbegrenzungsleuchten bei LKW`s und Busse und Weiße und Rote als PKW-Beleuchtung.
mfg
Jürgen
PS. Der Blaustich der Weißen wird mit gelben Glühlampentauchlack gemildert,sonst sehen sie aus wie Xenon Scheinwerfer.

Hallo MARTIN;

dieses kann ich von mir auch sagen, egal, ob stehend oder fahrend, die 0402 er Led' s sind gewöhnungsbedürftig, wegen der Größe, aber es funktioniert!!
Rechne doch mal hoch: Eine 603er an einem Smart(!) = ein Smart, mit einem LKW-Scheinwerfer, oder??!!
Gruß,
Tommy-Car.

Hallo,

ich hab' die 0402 (natürlich in mil - sorry...) auch schon verbaut, aber da war bei mir reichlich Ausschuß dabei, weil ich mit Begeisterung die Kontakte (samt Draht) abgerissen habe. Wenn's nicht anders geht, muß man sie halt nehmen, ansonsten aber doch eher 0603 oder 0805.

Bei Conrad gibt's welche von Everlight, die sind äußerst lichtstark.



(Wie man sieht habe ich es hier bereits aufgegeben, die Teile am Draht verarebeiten zu wollen .)

Bye,
Christian

Hallo Christian,

Du solltest es mal mit Lackdraht versuchen.
Ich mache es folgendermaßen;Die LED in eine Feststellpinzette genommen, die farbigen Lackdrähte angelötet,nach der Funktionskontrolle einen winzigen Tropfen Sekundenkleber über die Lötstelle, ein bißchen Aktivator,fertig
mfg
Jürgen

Hallo.

Zitat von Jürgen

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Du solltest es mal mit Lackdraht versuchen.

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Nein, wirklich? Ich habe natürlich Lackdraht genommen, und nachdem mein "normaler" mir die LED zerrissen hat, habe ich irgendwann eine alte Feldspule abgewickelt. War auch nix.

Zitat von Jürgen

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Ich mache es folgendermaßen;Die LED in eine Feststellpinzette genommen, die farbigen Lackdrähte angelötet,nach der Funktionskontrolle einen winzigen Tropfen Sekundenkleber über die Lötstelle, ein bißchen Aktivator,fertig

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Das mit dem Sekundenkleber könnte ich beim nächsten Mal probieren. Aber ich bleibe lieber nach Möglichkeit bei 0603, die sind definitiv angenehmer zu bearbeiten. Bei 0402 hatte ich manchmal den Eindruck, daß ich eher die Pinzette an der LED festlöte als den Draht. ops:


Bye,
Christian

Hallo SAH,

der Punkt bei Spannungsvervielfacherschaltungen (Kaskaden) ist doch der, dass die Spannung bei einer bestimmten Belastung zusammenbricht. Das hast du wohl bei dir errreicht. Wenn du die Kondensatoren vergrößerst, dann geht auch mehr Strom und der Widerstand ist wiederum erforderlich. Du kannst den Widerstand auch vor der KLAskade einsetzen und damit den Strom in die Schaltung begrenzen.

Zum Thema Spannung sage ich nichts, weil dir das schon bewusst ist und es ja nicht kommerziell genutzt werden soll. Von daher kann ich gewisse Kommentare nicht verstehen. Schliesslich ist das nicht für Kinder ab 3 Jahre gedacht und die Kleinspannungen gehen bis 42V.

Man könnte aber natürlich die vier Reihen a drei LED auch parallel schalten.

Wolfgang

Hallo,

Alleine für den Betrieb von LEDs kann ich beim besten Willen keinen Sinn erkennen, eine Kaskaden Spannungsvervielfacherschaltung einzusetzen.

Hallo Martin,

der Sinn ist der, dass alle 12 LED in Reihe geschaltet werden können. Und bei 12x3,6V biste schon mal bei 45V. Du sparst Verkabelung im Mast und das könnte das Problem sein. Also von daher kann es Sinn machen, eine Kaskade aufzubauen. Aber mehr als eine Verdoppelung würde ich nicht machen. Bei 16V gibt es in der Spitze etwa 22V bei der Verdoppelung etwa 44V, abzüglich die Verluste in den Dioden und Kondensatoren, weil eine volle Verdoppelung gibt es ja eh nur theoretisch, verbleiben etwa 40V. Also musste schon etwas mehr nehmen oder eine höhere Eingangsspannung wählen (24V eff). Die Kondensatoren sind das Problem, die müssen ja schnell genug nachgeladen werden in den Pausen und das beschränkt die Strombelastbarkeit. Zusätzlich bricht die Spannung der Kaskade bei einem Kurzschluß zusammen auf den Eingangswert, wenn die Energie der Kondensatoren abgeflossen ist.

Aber mit dem Thema habe ich mich seit ungefähr 20 Jahren nicht mehr beschäftigt. Ist aber eine interessante Alternative.

Wolfgang

Hallo,

ich schließe mich Martin an - wirklich sinnvoll finde ich das bei Einsatz von höherer Spannung bei LED nicht. Verkabelung im Mast ist kein Argument - schlimmstenfalls setzt man unten einen etwas kräftigeren Widerstand rein, dann hat man die gleiche Anzahl Leitungen im Mast. Und ob man an der Spitze dann eine Reihenschaltung, kombinierte Reihen- und Parallelschaltung oder reine Parallelschaltung einsetzt, das ist doch eh Wurscht.

Nur meine Meinung - wer mag, kann auch gerne höhere Spannungen da durchjagen, solange er es nicht in der Öffentlichkeit tut.


Bye,
Christian

Hallo Christian, Martin und Wolfgang,

Folgend ein paar weitergehende Informationen zu diesem Projekt:

Die Spannungserzeugung erfolgt mit einem B80C2200 und zwei 4700 muF / 63 V. Den Graetz und die Kondensatoren versuche ich so zu "Ummanteln", daß dies von Außen wie ein Generator mit Schalttafel aussieht. Hoffentlich komme ich noch rechtzeitig dazu.
Das sollte für die maximal 20 mA ausreichen, auch wenn die Versorgungsspannung mal ausfällt. Impulssteuerung habe ich nicht vorgesehen. AFAIK 1000 muF pro A Laststrom ist ein Richtwert.
Zu den LED's selbst (habe noch mal nachgesehen):
U_s=3,06V, r_f=17,5Ohm.
Die Behandlungsweise "bis U_s nix, dann Widerstand=0" misfällt mir und ist sowohl praktisch als auch theoretisch nicht richtig.
Besagte Durchlaßkurven habe ich in Stromfehlerschaltung nachgemessen und mein Ansatz bei den verschiedensten Schaltungen ausprobiert.
Ein Beispiel mit der roten LED von Conrad (6500mcd, 5mm):
Angabe im Katalog 1,8V/20mA. Nach meinen Messungen: 1,55V U_s, 12,5Ohm. Bei 20mA sind dies: 1,55V + 12,5 Ohm*20mA = 1,8V
Die LED ist belastbar bis ca. 50 mA, somit habe ich eine maximal zulässige Spannung für den Dauerbetrieb von 2,17V (an der Siode in Durchlaßrichtung!). Diesen Wert habe ich mit einigen Versuchen im Rahmen der Meßunsicherheit bestätigt gefunden.
Der allgemein bekannte Ansatz geht wohl von einer konstanten Belastung von 20mA aus. Dieser Ansatz ist aber für mich nicht zuteffend.

Zu o.g. Schaltung nochmal: 12*3,06V = 36,7V, 12*17,5Ohm = 210Ohm.
Bei 20mA also ca. 42V. Folglich muß ich wohl oder übel bei 16VAC noch einen Widerstand einsetzen, was ich vermeiden will.
Zum Aufbau: leider habe ich keine Fotos der Vorbild zur Verfügung.

Was bleibt ist die Isolierung nach außen, sodaß man beim Ein/Ausbau nicht einen Satz schwere Kondensatoren hat (jaja, der beliebte "Scherz":
Elko voll aufladen und einem zuwerfen "fang mal"... ).


mfG.
SAH

Hallo Stephan,

die Peitschenlampen hatten auf Kreuzungen oranges, am Straßenrand weißes Licht. Die 3er Kombination gab es aber meiner Erinnerung nach nur auf Kreuzungen, allerdings waren die auch nicht immer orange. Eingesetzt waren HQL Lampen, 175W wenn ich das noch recht weiß.

Was willst Du da aber mit 12 LED? Im Normalfall würden doch 3 LED pro Lampe genügen. Den Rückleiter hat es nur einmal, das ist klar. Für die Anoden kann man doch eigentlich prima pro LED einen 605 direkt mit je einer LED verlöten, die kommenden Stirnseiten dann mittels dünner Litze vertüdeln oder die 3 R`s gleich im Dreieck an den Stirnseiten verlöten und hat somit wiederum nur einen Draht als Ub+ Zuleitung.
Vorteil:
Nix Ub mit 48V, sondern nur eben einmal Uf der LED.

Mit 20mA würde ich die LED auch nicht unbedingt anschießen, wird bestimmt zu hell. Ein Strömlein von etwa 5..7mA dürfte genügen. Wenn man es ganz chic machen will, bekommt jede Lampe, also alle 3 LED auf einmal, eine Konstantstromquelle mit Cermet im Emitterkreis des T. Dann kann man die Helligkeit einstellen. Eine kleine Platine passt bestimmt unter die Platte.

Eine Villardschaltung ist für solche Zwecke nicht die Wucht, weil man sie nicht sehr belasten kann. Außerdem braucht es viel Platz, weil die Elkos schon ganz schöne Klopper sind. Und wenn man es genau machen will, muß noch ein Längsregler mit Stabi hin oder gleich ein Komparator als Regelglied dazu. Das dürfte dann doch schon etwas übertrieben sein.

Der Faustregelsatz von 1000µ/A ist schon ok, hat hier aber wenig Bedeutung. Es ist der LED so ziemlich egal, ob die Restwelligkeit nun 20% oder 5% beträgt.

Hallo Zucker,

Zitat von Zucker

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die Peitschenlampen hatten auf Kreuzungen oranges, am Straßenrand weißes Licht. Die 3er Kombination gab es aber meiner Erinnerung nach nur auf Kreuzungen, allerdings waren die auch nicht immer orange. Eingesetzt waren HQL Lampen, 175W wenn ich das noch recht weiß.

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AFAIK dien(t)en diese Plattformen der Ausleuchung der Umgebung. Gut zu DDR-Zeiten nehme ich mal an: *richtig* hell. Und so sollte das auch mit der Anlage sein.

Zitat von Zucker

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Was willst Du da aber mit 12 LED? Im Normalfall würden doch 3 LED pro Lampe genügen. Den Rückleiter hat es nur einmal, das ist klar. Für die Anoden kann man doch eigentlich prima pro LED einen 605 direkt mit je einer LED verlöten, die kommenden Stirnseiten dann mittels dünner Litze vertüdeln oder die 3 R`s gleich im Dreieck an den Stirnseiten verlöten und hat somit wiederum nur einen Draht als Ub+ Zuleitung.
Vorteil:
Nix Ub mit 48V, sondern nur eben einmal Uf der LED.

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Diese Schaltung ergibt sich aus der Gestaltung: zwei große Elkos plus Graetz. Zudem: in Reihenschaltung habe ich nicht so viel Verlustwärme

Zitat von Zucker

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Mit 20mA würde ich die LED auch nicht unbedingt anschießen, wird bestimmt zu hell. Ein Strömlein von etwa 5..7mA dürfte genügen. Wenn man es ganz chic machen will, bekommt jede Lampe, also alle 3 LED auf einmal, eine Konstantstromquelle mit Cermet im Emitterkreis des T. Dann kann man die Helligkeit einstellen. Eine kleine Platine passt bestimmt unter die Platte.

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Die 20mA sollen ja auch als Maximum gedacht sein. Zur Anlagenausleuchtung halt (Wachturm etc...). Dimmen kann man ja immer (wenn z.B. die Spannungsversorgung über 0-B statt über 0-L stattfindet).

Zitat von Zucker

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Eine Villardschaltung ist für solche Zwecke nicht die Wucht, weil man sie nicht sehr belasten kann. Außerdem braucht es viel Platz, weil die Elkos schon ganz schöne Klopper sind. Und wenn man es genau machen will, muß noch ein Längsregler mit Stabi hin oder gleich ein Komparator als Regelglied dazu. Das dürfte dann doch schon etwas übertrieben sein.
Der Faustregelsatz von 1000µ/A ist schon ok, hat hier aber wenig Bedeutung. Es ist der LED so ziemlich egal, ob die Restwelligkeit nun 20% oder 5% beträgt.

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Genau, Stabilisierung ist nicht vorgesehen, sollte auch nicht notwendig sein. Denn wenn es "PAFF" macht, dann nicht wegen dieser Schaltung. Da ich dann eh nur 20 mA habe, könnte man zu recht diese Schaltung als Überdimensioniert betrachten. In gewissem Rahmen ist sie erweiterbar.
Siebglieder wären auch noch eine Möglichkeit.

mfG.
SAH

Hallo.

Zitat von Zucker

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Für die Anoden kann man doch eigentlich prima pro LED einen 605 direkt mit je einer LED verlöten, ...

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Würde ich nicht machen. Der Widerstand wird warm, und LED verändern bei Erhitzung die Farbe (darum werden sie bei zu viel Strom auch erst andersfarbig, bevor sie absterben). Lieber LED kühl lagern.


Bye,
Christian