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RE: LEDs schalten nicht ganz ab

#1 von Schranzer03 , 25.08.2015 18:42

Hallo,
ich habe einer meiner Loks eine neue Beleuchtung verpasst. Allerdings funktioniert sie nicht ganz so, wie ich es gerne hätte. Und zwar schaltet das Fernlicht und das Schlusslicht nicht vollständig ab. Verwenden tue ich einen ESU LokPilot V4.0. Dort verwende ich AUX1-3 um das Stirn-, Fern- und Schlusslicht einzeln abschalten zu können. Kann mir jemaden sagen was ich falsch gemacht habe?




Eingeschaltetes Fernlicht


Ausgeschaltetes Fernlicht


Hier noch das aktive Schlusslicht


Und aus


Gruss Steffen


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RE: LEDs schalten nicht ganz ab

#2 von Schranzer03 , 25.08.2015 19:41

Hallo Roberto,
danke erstmal für deine schnelle Antwort. Dann tausch ich die Vorwiderstände an den Transistoren mal aus. Wie ich auf die Werte gekommen ist relativ einfach: Bin dabei einfach von einfachen Dioden ausgegangen bzgl. Schutzwiderstand. Ich tausche die Transistoren mal mit aus, hab ja noch ein paar Die Vorwiderstände für die LEDs habe ich anhand deren gesamten Spg.aufnahme und der Ausgangsspg. des Decoders berechnet. Die Werte von R1, R4 und R4 habe ich von einer Paltine für meine V100 übernommen die ich vor ein paar Jahren bei Reinhard gekauft habe.

Die Schaltung habe ich eigentlich nur so gemacht da ich ja die jeweiligen Lichter einzeln anschalten können möchte und ich noch ein paar Loks da habe deren ESU Decoder keine verstärkten Ausgänge besitzen.

Ich werd mich nochmal melden sobald ich die Teile getauscht habe. Denke das wird Donnerstag sein.


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RE: LEDs schalten nicht ganz ab

#3 von moppe , 25.08.2015 23:20

Zitat von Roberto

Für LED's brauchst du keine verstärkten Ausgänge. Diese Schaltung kannst du dir wirklich sparen.



Zwei Wiese LED in Reihe mit 5 Volt logikspannung - dann gibt's nicht viel Licht.....

Klaus


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RE: LEDs schalten nicht ganz ab

#4 von moppe , 25.08.2015 23:27

Hallo Steffen

Sie hab mehren Fehlern gemacht. Außer der kleine Widerstand (100 Ohm) hab sie auch aux3 genutzt als ein Ausgang mit Verstärkung. Bist du sicher ihren lopi hab verstärkte aux3?

Ich glaub das du sollte ein lopi mit plux22 Schnittstelle kaufen und alle LEDs direkt von Decoder trieben. Dann brauchst du keine Transistoren, nur Programmierung.

Ihren Werte für Widerstände fürs LED, sind sie kalkulierte mit 20mA?
Mein Erfahrung ist das hocheffiziente LEDs macht viel Licht bei 1 oder sogar 0,5 mA.

Klaus


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RE: LEDs schalten nicht ganz ab

#5 von Instandsetzung , 26.08.2015 10:36

Hallo zusammen,

Zitat von Roberto

Hallo Moppe,
am gemeinsamen Pluspol liegen mindestens 20V und nicht 5V! Drei weisse LED's in Serie benötigen 9.6V um zu leuchten.
Die Funktionsausgänge liefern meines Wissens keinen Strom, sondern nehmen ihn auf. Das bis zu 250mA. Fachchinesische Bezeichnung Opencollector oder OK Ausgänge.



Ich komm zwar nicht von denen bei den Dänen,
bin aber der Meinung, daß obiges nur für Licht vorne und hinten sowie AUX 1 und 2 gilt.

Bei den Logikausgängen hat man eben HIGH und LOW und die haben die Prozessorspannung von 5 Volt als Basis.

Bin daher der Meinung, daß für Logikausgänge die 100 Ohm schon passen. Kommt aber auch auf die Verstärkung des Transistors an. Ist es A, B oder C ? ( Gibt es diese Verstärkungsfaktoren bei SMD Transistoren überhaupt noch ? )

Übrigens darf R2 niemals höher als R1 sein, sonst funktioniert die ganze Geschichte nicht.
R2 darf je nach Transistor 100 bis 10 kOhm sein. Habe so etwas mal vor 30 Jahren berechnen müssen, aber die Erinnerung verblasst und bis ich das alles wieder raus-gefunden habe, sind Andere schon längst fertig damit.

MFG
Oliver


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RE: LEDs schalten nicht ganz ab

#6 von DeMorpheus , 26.08.2015 11:30

Zitat von Roberto

Zitat von Instandsetzung
Bei den Logikausgängen hat man eben HIGH und LOW und die haben die Prozessorspannung von 5 Volt als Basis.


Kein vernünftiger Decoderkonstrukteur würde Prozessorpins direkt als Ausgabe heraus führen.



Doch, das ist leider gängige Praxis. Was meinst du woher die Bezeichnungen „unverstärkter Ausgang“ bzw. „Logikpegelausgang“ kommen?
An diesen Ausgängen sind dann +5 V abgreifbar mit sehr wenigen mA, anders als die -20 V mit üblicherweise etwa 250 mA bei verstärkten Ausgängen. Für eine Low-Current-LED reicht das.


Viele Grüße,
Moritz

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RE: LEDs schalten nicht ganz ab

#7 von DeMorpheus , 26.08.2015 14:20

Zitat von Roberto

Zitat von DeMorpheus

Zitat von Instandsetzung
Bei den Logikausgängen hat man eben HIGH und LOW und die haben die Prozessorspannung von 5 Volt als Basis.


An diesen Ausgängen sind dann +5 V abgreifbar mit sehr wenigen mA, anders als die -20 V mit üblicherweise etwa 250 mA bei verstärkten Ausgängen. Für eine Low-Current-LED reicht das.



Soviel ich weiss, betrifft dies nur die Ausgänge ab Aux 3 und höher. Somit wird die vorgeschlagene Schaltung unbrauchbar.



Ob Ausgänge verstärkt oder unverstärkt sind ist nicht einheitlich, beim verwendeten Decoder wissen wir es bisher nicht denn bei dem ist es je nach Schnittstelle verschieden. Die Schaltung ist so oder so fragwürdig.

Zitat von Roberto
Diese unverstärkten Ausgänge liefern aber gut 20mA.


Decoderhersteller und andere Experten schreiben einheitlich von max. 10 mA.

Zitat von Roberto
Ausserdem wird bei verstärkten Ausgängen nicht gegen -20V geschaltet, ...


Das habe ich auch nicht geschrieben. Die verstärkten Ausgänge haben in Bezug auf den gemeinsamen Pluspol, gegen den ein Verbraucher geschaltet wird, -20 V (oder so, je nach Gleisspannung).

Zitat von Roberto
Was als High und Low Bezeichnet wird, ist eine variation der Ausgangsspannung zwischen ~0,5V und ~3V. Es liegen an diesen also weder 0V noch 5V an.


An Logikpegelausgängen von Decodern soll die Spannung in Bezug auf die Decodermasse entweder bei 0 V oder bei +5 V liegen (TTL). Die Abweichung in der Praxis ist minimal.


Viele Grüße,
Moritz

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RE: LEDs schalten nicht ganz ab

#8 von Railstefan , 26.08.2015 15:42

Hallo Roberto,

TTL-Bausteine haben per Definition eine Spannung von +5V mit entsprechender Toleranz.
Dass sie bereits bei rund 3V reagieren liegt an der technischen Auslegung der Bausteine.
Und wenn du auf die ESU-Seite gehst, so findest du dort einige LokPilot V4-Dekoder die Logik-Ausgänge haben und dazu zählt auch der LoPi 4 micro - siehe entsprechende Tabelle in Abschnitt 12.2.2.2 der Betriebsanleitung.

Gruß
Railstefan


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Die Erkenroder Straßenbahn - meine Straßenbahn-Anlage mit DC-Car-System hier im Forum: RE: Re: Die Erkenroder Straßenbahn - Alterungen und Beleuchtungen Häuser Teil 6

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RE: LEDs schalten nicht ganz ab

#9 von volkerS , 26.08.2015 15:58

Hallo,
verstärkte Ausgänge von Decodern schalten Lasten von der gleichgerichteten Versorgungsspannung nach Masse (Gnd); meist als Open-Collector-Ausgänge ausgeführt. Unverstärkte Ausgänge schalten zwischen Plus und Minus der Versorgungsspannung des Microcontrollers um. Diese Ausgänge können heute üblicherweise 20mA treiben (sourced), dabei liegen dann 5V am Ausgang an oder 20mA aufnehmen (sunk), d.h. ein Verbraucher wird wie bei den verstärkten Ausgängen nach Masse geschaltet.
Dass die Hersteller nur 10mA angeben liegt daran, dass Microcontroller nur einen genau definierten Gesamtstrom beherschen, bei vielen Ausgängen wird dieser Wert dann bei 20mA an allen Ausgängen überschritten.
Bei der gezeigten Schaltung mit PNP-Transistoren (aber laut Beschriftung NPN) muss die Basis über einen Widerstand nach Masse geschaltet werden, dass der Transistor leitet und somit die Leds leuchten. Wird nun über den entsprechenden Befehl der Ausgang des Decoders abgeschaltet (die Leds sollen abschalten), dann wechselt der Decoderausgang aber von nach Masse schaltend (Pull) in Ausgang führt 5V (Push). Diese 5V steuern jetzt aber den PNP-Transistor immer noch, wenn auch geringer, durch. Die Leds leuchten schwach. Selbst wenn man die Leds mit entsprechendem Widerstand zur Begrenzung des Stroms auf 1mA zwischen die gleichgerichtete Versorgungsspannung (blauer Draht) und direkt einen "unverstärkten" Ausgang schalten würde, sie würden immer zwischen hell und dunkler leuchten umschalten. Die Spannung wechselt halt nur um 5V.
Damit es richtig funktioniert müsste statt des blauen Drahtes die 5V-Leitung des Decoders genutzt werden. Hier handelt man sich aber die Gefahr der Zerstörung des 5V-Stabi-ICs im Decoder durch Überlastung ein.
Möglich wäre einen 5V-Stabi-IC 7805 an derVersorgungsspannung (blauer Draht) und GND zu betreiben. An seinem Ausgang die Leds mit korrekten Vorwiderständen für 1 - 2mA Led-Strom direkt an die Decoderausgänge. Da für 3 weiße Leds in Reihe aber die 5V nicht reichen, die Leds (jede mit einem eigenen Vorwiderstand von 1,8kOhm) parallel schalten.
Volker


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RE: LEDs schalten nicht ganz ab

#10 von DeMorpheus , 26.08.2015 16:09

Zitat von Roberto

Zitat von DeMorpheus

Zitat von Roberto
Ausserdem wird bei verstärkten Ausgängen nicht gegen -20V geschaltet, ...


Das habe ich auch nicht geschrieben. Die verstärkten Ausgänge haben in Bezug auf den gemeinsamen Pluspol, gegen den ein Verbraucher geschaltet wird, -20 V (oder so, je nach Gleisspannung).



Da muss ich dir widersprechen. Es ist so, wie ich beschrieben habe. Nein, der Gemeinsame Bezug ist Die Masse. Der geschaltete Strom muss definiert sein. "Je nach Gleichspannung geht nicht". Also es fliesst nur Strom hinein. Alles andere wäre Schaltungstechnisch zu aufwändig und wäre nicht auf so kleinem Raum unter zu bringen. Ich habe noch kein Decoder gesehen, bei dem es anders wäre.



Ließ und verstehe bitte gründlich bevor du mir immer wieder vorwirfst falsches zu schreiben.
Ich habe dir nicht widersprochen in deiner Darstellung, denn die ist richtig. So wie ich es geschrieben habe ist es aber auch richtig, denn den Bezug kann ich beliebig wählen. Zwischen verstärktem Funktionsausgang (der auf Massepotential liegt) und gemeinsamem Pluspol liegen 20 V an, mit dem "negativen Ende" beim Funktionsausgang. Vom gem. Pluspol gemessen liegen am Funktionsausgang dann -20 V an.
Deine weitere Kritik beruht auf einem Lesefehler deinerseits. Mir ging es einzig um die Höhe der Gleisspannung, die direkt die Spannung zwischen Funktionsausgängen und gem. Pluspol beeinflußt.


Zitat von Roberto

Zitat

An Logikpegelausgängen von Decodern soll die Spannung in Bezug auf die Decodermasse entweder bei 0 V oder bei +5 V liegen (TTL). Die Abweichung in der Praxis ist minimal.



Auch dies stimmt nicht. TTL Pegel ist genau spezifiziert und liegt in meinem beschriebenen Bereich. Sonst würde die TTL Logik gar nicht funktionieren. Bitte informiere dich richtig, bevor du erwas behauptest.

Abgesehen davon besitzen diese Micros keine TTL Ausgänge.



Auch hier habe ich dir bewusst nicht widersprochen was die Gültigkeit der von dir genannten Pegel angeht. 0 V und 5 V sind ebenso gültig und deutlich näher an dem dran was Digitaldecoder real liefern als deine 0,5 V/3 V. Zeig mir einen Decoder bei dem es anders ist.

Ob das auf den Decodern tatsächlich TTL ist? Wahrscheinlich nicht, ändert aber nichts an den Pegeln 0 V/5 V.


Viele Grüße,
Moritz

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RE: LEDs schalten nicht ganz ab

#11 von moppe , 26.08.2015 16:55

Zitat von Roberto
am gemeinsamen Pluspol liegen mindestens 20V und nicht 5V! Drei weisse LED's in Serie benötigen 9.6V um zu leuchten.



Logikausgang sind 0 oder 5 Volt.
Zwischen pluspol und Logikausgang sind 15 Volt bei Ausgang "an" und 20 Volt bei Ausgang "aus"

Dieser funktioniert
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RE: LEDs schalten nicht ganz ab

#12 von moppe , 26.08.2015 17:22

Zitat von Roberto
dies gilt nicht für alle Ausgänge



Korrekt - ich empfehlen doch immer ein PluX decoder zu kaufen. Dann sind alle dieser "extras" nicht nötig, weil der Decoder hab ein Ausgang für jeder licht.

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RE: LEDs schalten nicht ganz ab

#13 von Schranzer03 , 26.08.2015 19:49

Ich habe an AUX 1-3 im aktiven Zustand 13,9V gemessen und im ausgeschalteten Zustand 0V. Die Werte habe ich ohne Last gemessen. Die Werte der Vorwiderstände habe ich mit 15mA Diodenstrom berechnet. Wie bereits oben erwähnt habe ich die Schaltung nach einer Platine von Reinhard (Bobzin) erstellt und diese lediglich um das schaltbare Fernlicht erweitert.
Das Problem an der Sache ist (für mich zumindestens) das ich in der Lok nicht so viel Platz habe zumal die Lok bereits über eine 8polige Schnittstelle verfügt.


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RE: LEDs schalten nicht ganz ab

#14 von moppe , 26.08.2015 20:01

Zitat von Schranzer03
Ich habe an AUX 1-3 im aktiven Zustand 13,9V gemessen und im ausgeschalteten Zustand 0V.



Genau welcher Decoder sie haben und ein Bild von ihren Decoder ins Lok könnte Hilfen....

Klaus


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RE: LEDs schalten nicht ganz ab

#15 von Schranzer03 , 06.09.2015 16:28

So, habe jetzt die Schaltung von Moppe übernommen. Funktioniert fast einwandfrei bis auf das die LED's nur noch maginal leuchten. Werd noch die Vorwiderstände vergrößern und raus finden wie ich den Dekoder mappen muss damit das Fernlicht zusammen mit der Stirnbeleuchtung aus geht wenn ich diese über die Zusatzfunktion ausschalte. Dann kann ich die Lok endlich fertig stellen
Danke für eure Hilfe


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RE: LEDs schalten nicht ganz ab

#16 von moppe , 06.09.2015 17:11

Mit meiner Schaltung müssen sie wissen das:

1. Es ist möglich die Schlusslicht abschalten, aber es ist nicht möglich nur mit Schlusslicht zu fahren (wendezug oder Schublok)

2. Fernlicht und Führerstandlicht wechselt mit der Richtung.

3. Die beste Funktionalität kommt nicht mit meiner Schaltung , aber mit ein PluX22 Decoder und ein Ausgang bis jeder licht.


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#17 von Schranzer03 , 19.09.2015 15:38

So, bin wieder aus dem Urlaub zurück und habe mich gleich mal daran gemacht die Vorwiderstände zu erhöhen. Leider gehen die LED's immer noch nicht ganz aus. Selbst bei einem Vorwiderstand von 10k. Hat jemand noch eine Idee?

Gruss Steffen

Update:

Ich habe jetzt mal R4 und R7 gegen 220k getauscht und R1 weg gelassen. Jetzt funktioniert das so wie es soll


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#18 von Derrick23 , 20.09.2015 19:05

Gut, dass du das gelöst hast, aber wo sind denn eigentlich die Beiträge von Roberto hingekommen?


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RE: LEDs schalten nicht ganz ab

#19 von Schranzer03 , 20.09.2015 19:12

Ähm...?!? Gute Frage! Das ist mir erst garnicht aufgefallen bis du es erwähnt hast.


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#20 von Schranzer03 , 26.09.2015 18:29

Hallo alle zusammen,
heute wollte ich die Lok endlich zu machen aber habe vorher noch eine kleine Probefahrt gemacht. Leider musste ich feststellen dass das Fernlicht anfängt schwach zu leuchten wenn sich die Lok in Bewegung setzt und auch zu fläckern. Das Stirn- und Schlusslicht flackert ebenfalls sobald die Lok fährt Hat jemand eine Idee woran das liegen kann?

Gruss

Edit: Hab jetzt mal zwischen AUX3 und UB+ bei stehender Lok nachgemessen. Da habe ich eine Differenz von ca. 50mV. Wenn die Lok jetzt aber los fährt, messe ich da einen Unterschied von 600mV. Ist das normal, das die Spg. an den AUX Ausgängen etwas einbricht?

Anbei noch ein Video davon:


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