RE: LED-Beleuchtung... eine Frage an die Profi - Elektroniker

#1 von Bernd ( gelöscht ) , 20.07.2007 10:41

Hallo zusammen,

ich habe mir (im WWW) einige der Platinen für die Innenbeleuchtung von P-Wagen angeschaut. Bei allen (?) habe ich gesehen, dass Festspannungsregler verbaut sind die den Einsatz in unterschiedlichen Spannungsbereichen zulassen (von analog bis digital). Üblicherweise sind 2 Kondensatoren (Größenordnung 100 nF) in solchen Schaltungen am Ein- und Ausgang des Festspannungsreglers geschaltet. In den Datenblättern sind sie immer vorhanden, der Sinn ist das schwingen der FSR zu unterdrücken.
Wieso fehlen diese Kondensatoren bei den LED-Leisten für die MoBa?

Grüße
Bernd


Bernd

RE: LED-Beleuchtung... eine Frage an die Profi - Elektroniker

#2 von silz_essen , 20.07.2007 10:45

Hallo Bernd!

Zwei Cent Ersparnis in der Produktion?

Gruß
Martin


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RE: LED-Beleuchtung... eine Frage an die Profi - Elektroniker

#3 von Martin Lutz , 20.07.2007 11:01

Hallo,

Zitat von silz_essen
Hallo Bernd!

Zwei Cent Ersparnis in der Produktion?

Gruß
Martin

Ziemlich sicher ist dies der Grund. Man muss halt schon sehen, dass in der Geiz ist Geil Mentalität halt jeder Cent umgedreht wird (werden muss!!) Es geht ja ohne. Es ist halt auch vergleichbar mit der immerwiederkehrenden Diskussion, ob Entstörbausteine am Motor nötig sind. Es geht ja auch da meistens gut. Wenn nicht, dann wird generell mal die Elektronik verteufelt, statt dass man den allgemein gültigen Regeln der Elektrotechnik folgt.


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RE: LED-Beleuchtung... eine Frage an die Profi - Elektroniker

#4 von Bernd ( gelöscht ) , 20.07.2007 11:06

Hallo Martin,
erweitere ich die Frage: Gibt es LED-Leisten die solche Kondensatoren haben? Ich habe hier eine Leiste OHNE Kondensatoren und der FSpR wird recht heiss - schwingt der oder muss der nur heftig arbeiten (Leistung verbraten)? Hat das sonst noch Auswirkungen, falls er schwingt hat es Rückwirkungen auf andere Komponenten (z.B. Decoder) im Digitalsystem?
Vielleicht kann mir jemand sagen wer der Hersteller meiner Zufallsleiste ist, sie trägt Bezeichnungen wie "SM80H0" und "EM45H0"?

Grüße
Bernd


Bernd

RE: LED-Beleuchtung... eine Frage an die Profi - Elektroniker

#5 von Martin Lutz , 20.07.2007 11:13

Hallo Bernd,

Schwingen tut er wahrscheinlich nicht. Man muss aber schon beachten: zum Beispiel unter Digital muss er doch die Spannung von ca. 18 bis 20V auf 5V herunterbrennen. Ich schreib hier bewusst brennen, da er im Prinzip wie ein Vorwiderstand die Spannung regelrecht verheizen muss. Zusammen mit dem Strom, auch wenn dieser nicht so gross ist durch die LED's muss er doch eine erhebliche Verlustleistung ertragen.

Andere Möglichkeiten wären getaktete Spannungsregler. Doch dann gilt der Satz:

Zitat
Zwei Cent Ersparnis in der Produktion?



5V wählt man deshalb gerne, weil analoge Fahrtrafos meist in dieser Region anfangen zu arbeiten. So ist die Helligkeit im gesamten Geschwindigkeitsbereich nahezu konstant. Nur heisser wirds je schneller der Zug fährt.


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#6 von silz_essen , 20.07.2007 11:14

Hallo Bernd,

in dem Spannungsregler muß ja energie vernichtet werden. Daher soll möglichst die Differenz zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung 10V nicht übersteigen. Die Spannungsdifferenz multipliziert mit der Stromstärke, die die LEDs ziehen, ergibt die verbratene Leistung im Spannungsregler. Nur mal so als Beispiel:
Eingangsspannung 16V (bei digital gehen hier schon 22V rein!)
Ausgangspannung 5V (das sind schon mehr als die besagten 10V!)
10LEDs a 20mA
==> Macht nach Adam und anderen Riesen 2,2W Wärme-Leistung. Das ist schon eine ganze Menge, da wundert mich nicht, daß es dem Spannungsregler recht warm wird.

Gruß
Martin


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RE: LED-Beleuchtung... eine Frage an die Profi - Elektroniker

#7 von Bernd ( gelöscht ) , 20.07.2007 11:32

Hallo Martin, Martin,

deshalb frage ich mich ja warum es keine LED-Leisten für den Einsatz im Digitalbereich gibt? Da kann man wesentlich sparsamer mit der Energie umgehen, anstatt 5 Stränge mit je 2 LEDs kann man 2 Stränge mit je 5 LEDs konstruieren - weisse LEDs brauchen ja eine höhere Spannung. Bei rein gelber Beleuchtung wäre es noch günstiger zu schaffen, die Wagen müssen ja innen nicht "hell glühen". Dann flössen statt der 5 x 20mA nur 2 (1) x 20 mA. Auf den FSpR könnte man dann sogar verzichten - ich habe bei meinen Selbstbauleisten keine eingebaut.

Grüße
Bernd
PS Kennt jemand den Hersteller SM80H0 EM45H0 ?


Bernd

RE: LED-Beleuchtung... eine Frage an die Profi - Elektroniker

#8 von K.Wagner , 20.07.2007 12:25

Hallo Ihr,

da mich die Energievernichtung in meinen Wagen auch gestört hat, verbaue ich (MM-Digital...) seit Jahren nur noch selbstgebaute LED-Lichtleisten mit Konstantstromquelle und Dioden in Reihenschaltung. Je nach Anzahl der Leuchtmittel in den Wagen sind bis zu 4 Stränge nötig, bei gelben Low-Current LED damit 6-8 mA Stromaufnahme (pro Wagen!!!). Bei weißen LED steigt er allerdings bis auf 80mA.

Inzwischen bin ich in er komfortablen Lage, dass mir ein Modellbahnkollege die LP zum Selbstkostenpreis ätzt - ich stelle nur das Platinenmaterial und die Filme (Ink-Jet Ausdrucke von EAGLE-Dateien).

Aber es ging auch früher mit Lochrasterplatinen....


Gruß Klaus


 
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RE: LED-Beleuchtung... eine Frage an die Profi - Elektroniker

#9 von Martin Lutz , 20.07.2007 12:39

Hallo Bernd und Klaus,

Man muss aufpassen, 5V sind oK, denn die nur 2er Gruppen erlauben die Lichtleiste auch zu kürzen und immer um jeweils eine 2er Gruppe. Das erlaubt einen individuelleren Einsatz ein und der selben Lichtleiste bei den verschiedensten Wagenlängen.

Eine Stromquelle allein ist noch keine effizientere Methode um Heizenergie zu sparen.

Klar, bei Digital kann man mehr als jeweils zwei LEDs in Reihe schalten. So wird die noch zu verheizende Restspannung kleiner. Man beachte: Die Verlusleistung ist nicht abhängig davon, ob man eine Stromquelle verwendet oder es bloss mit Vorwiderständen macht.


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RE: LED-Beleuchtung... eine Frage an die Profi - Elektroniker

#10 von kukuk , 20.07.2007 13:19

Hallo,

auf www.zugbeleuchtung.de gibt es ja LED Leisten "nur fuer Digitalbetrieb".

Was machen die da anders oder was lassen die weg, damit es fuer Analog ungeeignet ist?

Danke,
Thorsten


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RE: LED-Beleuchtung... eine Frage an die Profi - Elektroniker

#11 von Martin Lutz , 20.07.2007 14:17

Hallo Thorsten

Zitat von kukuk
Was machen die da anders oder was lassen die weg, damit es fuer Analog ungeeignet ist?

Den Spannungsregler. Dann ist es so, dass wahrscheinlich auch mehrere LEDs in Reihe geschaltet werden nicht nur 2. Man kann das ja gut erkennen. Die Leisten werden nach Kundenwunsch bestückt. Also muss man vorher auch schon angeben, wielange der Wagen ist. Dadurch, dass eben nicht nur 2 LEDs in Reihe geschaltet werden, sind sie auch sehr spannungsempfindlich. Aber da ja aus einem Digitaldecoder eh konstantere Spannung kommt, geht das ja auch. Man muss auch bedenken, dass analoge auch den 24V Umschaltimpuls ertragen müssen.

Bei den anderen üblichen Leisten, kann man die Platine selber kürzen.


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RE: LED-Beleuchtung... eine Frage an die Profi - Elektroniker

#12 von K.Wagner , 20.07.2007 16:49

Hallo Martin,

freilich spart eine Konstantstromquelle keine Heizenergie - aber im Gegensatz zu Widerständen hält sie den Strom in den Zweigen konstant. Das nützt sowohl bei absinkender als auch steigender Spannung - auch Digitalspannung ist nicht zu jedem Zeitpunkt auf der Anlage an jedem Ort konstant....Jedenfalls merke ich das an der Leuchtstärke der LEDs nicht.
Logisch erweise ist das auch bei einem Spannungsregler der Fall.

Der Regelbereich, den ich anstrebe, ist ca. 1,4 V Maximum - damit werden bei 60mA ca 100mW Verlustleistung produziert.


Gruß Klaus


 
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RE: LED-Beleuchtung... eine Frage an die Profi - Elektroniker

#13 von Ruhr-Sider , 20.07.2007 17:23

Zitat von Martin Lutz
..... Man muss aber schon beachten: zum Beispiel unter Digital muss er doch die Spannung von ca. 18 bis 20V auf 5V herunterbrennen. ..... durch die LED's muss er doch eine erhebliche Verlustleistung ertragen...... .



Hallo Leute,

das passt ja gut.

Ich werde meinen Beleuchtungsbausatz (LP04-HGH) demnächst auf kaskadierbare LED-Anzahl pro Zweig umstellen.

Diese Leisten sind dann allerdings nur noch für den Digitalbetrieb geeignet.
Die Leisten haben dann trotzdem noch einen Gleichrichter und einen Spannungsregler [15V] an Bord.
Man kann dann pro Zweig bis zu 6-7 gelbe LEDs (2V Durchlassspannung) bzw. bis zu 4 weisse LEDs (3 V Durchlassspannung) betreiben.


viele Grüße ... HGH
mein Leitspruche: .... wer warten kann, hat mehr fürs Leben bzw. die MoBa.

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RE: LED-Beleuchtung... eine Frage an die Profi - Elektroniker

#14 von 103er ( gelöscht ) , 28.07.2007 15:04

Zitat von kukuk
Hallo,

auf www.zugbeleuchtung.de gibt es ja LED Leisten "nur fuer Digitalbetrieb".

Danke,
Thorsten


Moin aus Hamburg,
die Leisten sehen ja nicht schlecht aus. Aber für meinen Geschmack ist dieses Warm Weiß zu Grell. Ich bevorzuge doch eher Golden-White aber leider kenne ich keinen Hersteller der diese verbaut, da ich mich an das SMD-löten noch nicht rantraue.


103er

RE: LED-Beleuchtung... eine Frage an die Profi - Elektroniker

#15 von acsenf ( gelöscht ) , 30.07.2007 10:56

Hallo!

Was mich an den meisten "Beleuchtungsstreifen" stört, ist dass es meist gar keine Regelung oder wenn dann nur Spannungsregler gibt. Es ist aus meiner Erfahrung fast immer nötig eine wirksame Pufferung nötig um flacker-, oder flimmerfreie Beleuchtung zu bekommen!
Die oft gezeigte und dann noch teuer verkaufte Lösung mit 1-Weg-Gleichrichtung und Pufferelko ohne Ladewiderstand ist die denkbar schlechteste Lösung für Digitalbetrieb! Analog funktioniert das überhaupt nicht, da beim Umschaltimpuls die Elkos zuviel Strom ziehen. Bei Digital kann es passieren, dass die Signale verschliffen werden.

Dabei ist die Kombination aus Spannungsregler und Konstantstromquelle eine gute Lösung, wobei die LED-Strangspannung immer deutlich unter der Spannungsquelle liegen sollte, sonst nützt der Pufferelko nichts!
Deshalb bin ich gerade dabei eine Schaltung mit einem LED-Treiber aus dem Automotive-Bereich zu entwickeln. Ich hoffe durch die Schaltregler-Technik beste Ergebnisse zu erzielen.
Einziger Nachteil, die Beleuchtung wird im Selbstbau kaum billiger wie die kommerziell angebotenen werden.

Gruß

Sven


acsenf

RE: LED-Beleuchtung... eine Frage an die Profi - Elektroniker

#16 von Lidokork , 30.07.2007 21:48

Hallo zusammen

ich habe kürzlich einen Wagen mit einer Viessmann-Innenbeleuchtung nachgerüstet. Diese kann geteilt werden und hat deshalb 2 integrierte Spannungsregler, die heiss werden. Damit die Spannungsregler nicht mehr heiss werden und möglicherweise Dach oder Inneneinrichtung beschädigen, habe ich einen Vorwiderstand angeschlossen, der die Spannung bereits so stark reduziert, dass der Spannungsregler nur noch einen kleinen Rest der Überspannung verbraten muss. Praktisch habe ich mit einem Labor-Netzgerät bei ca. 16 V Gleichspannung verschiedene Widerstände vorgeschaltet und den höchsten Wert genommen, bei der die LED's gerade noch die volle Helligkeit erreichen. Den Vorwiderstand kann man dann an einem wärme-unempfindlichen Ort unterbringen.

@ 103er: zu wenig warm-weisse LED's kannst Du mit einem gelben oder orangen wasserfesten Filzschreiber auf "warmweiss" trimmen (und falls die LED's zu viel Farbe bekommen haben, lässt sich die Farbe mit einem Wattestäbchen und etwas Brennsprit wieder entfernen oder abschwächen).

Gruss

Peter


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RE: LED-Beleuchtung... eine Frage an die Profi - Elektroniker

#17 von acsenf ( gelöscht ) , 31.07.2007 09:41

Hallo!

Aha du hast einen Vorwiderstand vor den Spannungsregler geschaltet? Und der Widerstand wird nicht heiß? Also bei mir gilt das Gesetz Pv=I^2*R. Also wird der Widerstand auch heiß werden. Was du gemacht hast ist nur die Verluste etwas anders verteilt...

Um an schlechten überteuerter Standardware solche Krücken nicht einbauen zu müssen mache ich sowas lieber selbst.
Übrigens ich hätte die Beleuchtung wieder zurückgegeben!

Zum LED mit Edding nachfärben, das geht nur bedingt und auch nur bei manchen LED - Typen!!! Das hängt sehr von den ursprünglichen Farbkoordinaten ab, ob nach dem Übermalen was gescheites bei raus kommt.


Gruß

Sven


acsenf

RE: LED-Beleuchtung... eine Frage an die Profi - Elektroniker

#18 von Martin Lutz , 31.07.2007 10:58

Hallo miteinander,

Beim heissen Spannungsregler bedenkt bitte auch, dass eine eventuelle Glühlampenbeleuchtung das Wagendach mehr strapaziert mit Wärme als eine LED Beleuchtung.

Ich habe jedenfalls noch nie etwas gelesen oder gehört, dass eine LED Beleuchtung zu Dachverformungen geführt haben sollen.


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RE: LED-Beleuchtung... eine Frage an die Profi - Elektroniker

#19 von Lidokork , 31.07.2007 18:32

Hallo Sven und Martin

ich habe die Innenbeleuchtung nicht am Dach, sondern auf die Inneneinrichtung des Wagens geklebt. Da einer der beiden Spannungsregler so direkt auf einer Trennwand zu liegen kommt, wollte ich sicher sein und die Wärme eben über einen "frei plazierbaren" Widerstand statt über den Spannungsregler verbraten.
Übrigens: am Decoder angeschlossen und ohne Dimmung betrieben, wird der Spannungsregler relativ heiss (ich hätte da auch Bedenken bei der Montage unter einem Kunststoffdach); ich gehe davon aus, dass aufgrund der grösseren Oberfläche des Widerstands dieser nicht ganz so warm wird wie der sehr kleine Spannungsregler (dies habe ich aber nicht wirklich getestet).

Viele Grüsse

Peter


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RE: LED-Beleuchtung... eine Frage an die Profi - Elektroniker

#20 von Martin Lutz , 31.07.2007 18:52

Hallo Peter,

Zitat von Lidokork
Übrigens: am Decoder angeschlossen und ohne Dimmung betrieben, wird der Spannungsregler relativ heiss (ich hätte da auch Bedenken bei der Montage unter einem Kunststoffdach)

Da ist aber immer noch eine Leiterplatte dazwischen. So manche Glühlampe sitzt näher am Kunststoffdach


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RE: LED-Beleuchtung... eine Frage an die Profi - Elektroniker

#21 von Lidokork , 31.07.2007 23:47

Hallo Martin

Zitat
Da ist aber immer noch eine Leiterplatte dazwischen. So manche Glühlampe sitzt näher am Kunststoffdach


Da hast Du natürlich recht; die heiss werdenden Bauteile sind auf der gleichen Seite wie die LED angebracht und führen nur bei meiner Variante der Montage zu Beschädigungen am Kunststoff.

Gruss

Peter


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