Hallo Forum,
dies' ist nach dem Vorstelbeitrag meine erste Frage.
Ich bin am Ende mit meinem Latein.
Ich habe an einer bereits umgebauten Fleischmann Lok (SB-Motor) die immernoch vorhandenen Glühlämpchen gegen LEDs ersetzt. Ich habe die Lämpchen entfernt, die Löcher etwas vergrößert und die Anschlussfedern entfernt. Danach habe ich von 5mm LEDs die Linsenköpfe abgesägt und das klare Gehäuse der LEDs mit der Feile mattiert und so zurecht gefeilt das sie beim Aufsetzen des Gehäuses auf die Lichtleiter passen. Elektrisch wurden sie vom Gehäuse getrennt und über Vorwiderstände 1,8 kΩ an U+(blau) und die jeweiligen AUXen geführt.

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So weit, so gut.
Nach dem Mapping mit dem ESU Programmer kam die Lok zum Testfahren auf die Anlage. 45 Minuten in jede Richtung. Alles in Ordnung. Doch nach der Probefahrt war eine LED ausgefallen und die gegenüberliegende flackerte auch und fiel dann aus.
Ich mache es was kürzer jetzt.
Dekoder ausgebaut
Dekodertester gebaut

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Diesen mit Glühbirnchen bestückt
Dekoder i.O.
LEDs an der Lok mit Netzgerät getestet

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LEDs i.O.
Verkabelung und Isolation überprüft
Auch i.O.
Zusammen gebaut war der Fehler immer noch vorhanden.
Danach habe ich an den Dekoderausgang ein kleines BilligOszi geklemmt.

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Auf dem Bild ist zu erkennen das in den Ausschaltzeiten Der dekoder eine entgegengesetzte Spannung auf den Ausgang schickt. Das tut er unabhängig davon ob der Dekoder am Programmer oder am Gleis hängt und an allen AUXen. Um einen Messfehler/Denkfehler auszuschließen habe ich eine weitere LED antiparallel zur ersten geklemmt und diese bestätigte meine Messung. Sie leuchtet leise vor sich hin.
Wenn ich eine ohmsche Last dranhänge (Glühbirnchen oder 15 kΩ parallel zur LED) bricht die "Gegenspannung" sofort zusammen und ich habe ein schönes Rechtecksignal.

Mangels besserer Messtechnik und das Fehlen weiterer Dekoder kann ich nicht feststellen ob es sich um ein Einzelphenomen handelt oder nicht („it's not a bug, it's an undocumented feature“).

Hier noch ein paar Daten:

Lopi 5 #
FW Ver: 5.3.122
FW Typ: 63
LoPro SW: 5.0.14
Protokoll: Märklin und DCC (egal)

Um das Ganze mit einer Frage anzuschließen:
Kennt jemand das Phänomen und ein Abhilfe dagegen?


Ratsuchende Grüße
Huby.

Hallo Huby,
wenn du mit dem Scop an den beiden Beinchen der Led gemessen hast, dann interpretiere ich das Signal wie folgt:
1. du hast den Aux, an dem die Led hängt extrem gedimmt. Halte dies persönlich für Murx, besser den Vorwiderstand größer wählen und den Aux auf 100% stellen.
2. Deine Messungen erfolgten in einem Raum mit eingeschalteter Decken- oder Schreibtischbeleuchtung. Die Schwingungen sind typische Eigenschaften einer Led, sie erzeugt eine Spannung bei Beleuchtung von Außen. Die Frequenz ist abhängig von der Frequenz an der Raumbeleuchtung.
Führe die Messung erneut ohne Raumbeleuchtung durch und vergleiche die Signalverläufe. Wichtig, gleiche Einstellungen von Y (Amplitude) und X (Zeitbasis).
Idealerweise solltest du das DSO138 (dein Scop) dabei mit einer 9V-Batterie betreiben und Störungen aus der Netzspannung/Netzteil auszuklammern.
3. Dadurch, dass du die Leds extrem gekürzt hast, stimmt das Wärmemanagement nicht mehr. Leds, die mit so extremen Impulsen angesteuert werden können Probleme an der Bondung, speziell dem kaum sichtbaren Draht der von dem einen Beinchen (das gerade, nicht das das im Ledkörper wie ein Dreieck aussieht) auf die Oberfläche das Halbleiterelementes führt. Eventuell sogar durch deinen Sägeschnitt vorgeschädigt.
Volker

Hallo Volker,
vielen Dank für Dein Feedback.
Zu1.
Bei meinen Messungen hatte ich mit der Dimmung des Decoders experimentiert. Je näher ich an die 100% Duty cycle heran kam desto weniger Zeit hatte das Signal zu flimmern. Im Normalfall hatte ich so 50% Dimmung. Wegen dem Vorwiderstand muss ich ja irgendwie um die 3.1 Volt kommen sonst geben meine weissen LEDs keinen Muks von sich und bleiben dunkel. Deshalb vertraute ich dem PWM.
Zu2.
Ja, den Netzbrumm htte ich bei meinem rudimentären Aufbau auch im Verdacht. Allerdings erklärt das nicht die Tatsache das auch ohne angeschlossenes Oszi und am Gleisbetrieb die antiparallel geschaltete LED leuchtet (in PWM Betrieb). Also ist doch eine umgekehrte Spannung da (ca 15 Volt) welche aber bei der ohmschen Last sofort einbricht. Diese steht an der Sperrschicht an und das kann nicht lange gut gehen.
Das mit der Batterie klingt einleuchtend.
Zu3.
Das mit dem Wärmemanagement hört sich interessant an. Den BondingDraht habe ich vor dem Sägen unter der Lupe lokalisiert. Da war ich weit weg. Den im Querschnitt noch zu halbieren da würde ich mich sofort bei "Wetten das" bewerben. .

Ich werde nun neue gleichwertige einbauen (habe noch einige) und einen Widerstand parallel schalten.
(Ursache und Wirkung und so).
Löst zwar nicht das Problem aber die Lok kommt vom Tisch.

Gruß Huby.

Hallo Huby,

Zitat

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Wegen dem Vorwiderstand muss ich ja irgendwie um die 3.1 Volt kommen sonst geben meine weissen LEDs keinen Muks von sich und bleiben dunkel. Deshalb vertraute ich dem PWM.

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PWM verringert nicht die Spannung (die Höhe der Rechtecke auf deinem Oszilloskop), sondern die Zeit, in der diese Spannung eingeschaltet ist. Das führt nur zu Flimmern der LED, belastet sie aber trotzdem mit der vollen Spannung. Du mußt den Vorwiderstand anders auslegen, um auf die gewünschte Helligkeit zu kommen.

Zitat

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Allerdings erklärt das nicht die Tatsache das auch ohne angeschlossenes Oszi und am Gleisbetrieb die antiparallel geschaltete LED leuchtet (in PWM Betrieb).

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Und das hier?

Zitat

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Die Schwingungen sind typische Eigenschaften einer Led, sie erzeugt eine Spannung bei Beleuchtung von Außen. Die Frequenz ist abhängig von der Frequenz an der Raumbeleuchtung.

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Demnach sind die Schwingungen entstanden, weil die LED - mal "janz domm jesaat" als Solarzelle funktioniert.
Hab ich das richtig verstanden, Volker?

Zitat

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Ich werde nun neue gleichwertige einbauen (habe noch einige) und einen Widerstand parallel schalten.
(Ursache und Wirkung und so).
Löst zwar nicht das Problem aber die Lok kommt vom Tisch.

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Schalte den Widerstand nicht parallel (außer wenn deine Lokführer eine Führerstandsheizung verlangen), sondern in Reihe, nimm die bei LED eh unsinnige Dimmung zurück, und du bist der wirklichen Ursache auf der Spur.

Hallo Huby,
Leds werden nicht mit Spannung sondern Strom betrieben. Hört sich komisch an ist aber so.
Der Vorwiderstand wird so berechnet dass an ihm die Spannungsdifferenz aus Spannungsquelle und Led-Durchlassspannung abfällt. Übliche ~20V Decoder-Plus - 3,1V Led = 16,9V. Led-Strom max (vermutlich) 20mA. Also 16,9V / 0,02A = 845Ohm. Den Wert gibt es nicht also nächst höheren Wert der Normreihe. Zwar betreibst du jetzt die Led im sicheren Bereich, die 20mA sind aber für deine Anwendung viel zu viel. Du hast 1800 Ohm verwendet, also 10mA und zusätzlich auf ca. 10% gedimmt um die gewünschte Helligkeit zu erhalten. Nimmst du statt dessen 18kOhm und PWM aus (100%) kommst du zur gleichen Helligkeit an der Led. Schalte testweise deinen 15kOhm Widerstand in Reihe zur Led.
Das geplante Parallelschalten eines Widerstandes zur Led ist nur eine Belastung für die Solarzelleneigenschaft der Led (richtig verstanden Railwolf). Ändert aber nichts an den hohen Stromimpulsen die die Led belasten. Weiße Leds sind für Beleuchtung entwickelt (möglichst konstante Betriebsverhältnisse) und nicht für Datenübertragung (Pulsbetrieb) wie du sie derzeit quälst.
Dass eine antiparalle Led ganz leicht geleuchtet hat zeigt nur, ab welch geringen Spannungen und Strömen diese Bauteile heute schon funktionieren.
Volker

Hallo Volker, hallo Wolf
Danke für die Reaktionen
@ Wolf: Der Lokführer soll ja nicht frieren.

@ Volker: Holzdioxid auf mein Haupt. Wer mist, mist Mist. Ich habe das alles jetzt nochmal sortiert auf einem Steckbrett aufgebaut und den Übeltäter (Oszi ) weg gelassen. Den 15k Widerstand in Reihe und siehe da ... "Et fluppt".
Die antiparallel gesteckte LED blieb dunkel und erst als ich das Oszi dranhielt begann sie zu glimmen. µA...

Von Berufswegen (Leuchtwerbung) müssen bei mir LEDs leuchten was das Zeug hält.
Bin wohl ein LED-Quäler.

Werde jetzt der Lok höhere Werte verpassen und mich freuen.
Danke nochmals an Euch

Gruß Huby.