RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#1 von Allgäu 54 , 03.12.2020 20:30

Hallo zusammen,
meine Anlage betreibe ich mit der CS3 und C-Gleis komplett digital.
Da ich elektrisch fachlich unbelastet bin, habe ich folgende Fragen an das Forum mit der Bitte um eine Rückinfo.
Ich möchte auf meiner Anlage max. 100 LED-Leuchten für Weichenlaternen, Hausbeleuchtung und Bahnsteige (z.B. BRAWA Nr.94700, Faller Nr. 180659) anschließen, sowie ca. 10 alte Märklin Signale (z.B. Nr. 7039). Vorgesehen habe ich dafür den blauen Trafo von Märklin Nr. 6631
1. Kann ich die LED-Leuchten und Signale mit diesem Trafo gemeinsam versorgen oder sollte ich für LED und Signale jeweils einen eigenen Trafo vorsehen? Zweiter Trafo ist vorhanden.
2. Was soll/muss ich für die LED-Leuchten vorsehen (Gleichrichter, Brückengleichrichter) oder ist dies gar nicht notwendig.
3. Wenn ein Gleichrichter/Brückengleichrichter notwendig ist, gibt es dazu eine Empfehlung für ein vernünftiges Produkt.

Sicher kann man mir hier aus dem Forum eine aufklärende Info geben.
Herzlicher Dank im voraus von Norbert.


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RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#2 von basteljero , 03.12.2020 20:54

Hallo Norbert,
Genau so möchte ich auch meinen Wiederaufbau meiner Anlage machen, extra 4 von den alten Trafos
dafür besorgt.
Man muss aber berücksichtigen, dass die Ausgangsspannung bei der Siebung mit Kondensatoren ansteigt,
die notwendig sind, damit die LEDs nicht flackern.
Außerdem sind Weichen und Fahrstrom (zumindest bei meinen Trafos) Trafo-intern miteinander verschaltet.
Die Schaltung ist als PDF hier eingestellt:
viewtopic.php?f=21&t=186145
Da die LED wenig Strom ziehen, werden sie bei mir auf einem einfachen Verteiler separat versorgt,
früher habe ich einfach zu viel zusammengeklemmt, so dass bei einem Kurzschluß mehrere Kreise ausfielen.
Als Diode habe ich eine 3 Ampere Type (1N540 gewählt.
Die "riesigen" Märklin-Trafos nicht in Betracht gezogen. Hier würde ich es nicht übertrieben finden,
solche Kolosse einzusetzen:
B140C50A Brückengleichrichter, 200 V, 50 A
unter 2 €, warum hier also sparen ?.

Gruß
Jens


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RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#3 von Allgäu 54 , 07.12.2020 09:04

Hallo Jens,
herzlichen Dank für Deine Rückinfo.

Ich werde es mit dem Brückengleichrichter auf alle Fälle auch versuchen.

Wünsche eine schöne Adventszeit und viele Grüße aus dem Süden.

Norbert


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RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#4 von basteljero , 07.12.2020 10:05

Hallo Norbert,
Wenn Du einen Elektriker zur Hand hast, würde ich den Trafo zusammen mal aufmachen, die
Kabel intern prüfen und dabei dann auch gleich den Spulenanschluß für die Umschaltspannung
am Kontakt ablöten.
Einen meiner blauen "10VA" Trafos habe ich stillgelegt, funktionierte zwar, jedoch hatte die
äußerste Wicklung einen "Wärmeschaden". Das Plastik war etwas angeschmolzen, das konnte man
beim Drehen am Regler fühlen.
Für Weichen, Signale usw. habe ich jetzt noch einem der neueren 18VA Lichttrafos
(20070810, aus irgendwelchen Anfangspackungen) gebraucht dazugekauft.
Kosten ja nicht die Welt und lassen sich gut unter die Platte schrauben.
Da hat man dann bereits Gleichspannung, der Stecker wird abgeschnitten und der Plus-Pol
markiert.

Gruß
Jens


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RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#5 von Allgäu 54 , 09.12.2020 09:08

Hallo Jens,
danke für den zusätzlichen Tipp. Habe mir jetzt den Brückengleichrichter bei Reichelt bestellt und werde es damit versuchen.

Grüße
Norbert


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RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#6 von Dölerich Hirnfiedler , 09.12.2020 10:03

Zitat


Wenn Du einen Elektriker zur Hand hast, würde ich den Trafo zusammen mal aufmachen, die
Kabel intern prüfen und dabei dann auch gleich den Spulenanschluß für die Umschaltspannung
am Kontakt ablöten.




Hallo,

Wenn er einen Elektriker zur Hand hat, dann wird ihm dieser sicher erklären, warum man vernietete und verschweisste Trafos nicht ohne Not öffnet und warum man solche modifizierten Trafos nicht mehr betreiben darf.
Wer auf "Nummer Sicher" gehen will, kann einen Elektriker um einen Hochspannungstest bitten. Dieser wird ohne Öffnung des Gerätes durchgeführt und stellt die Sicherheit der Isolierung fest. Mehr ist da nicht zu machen.

mfg

D.



Aus einem Märklin-Patentantrag von 1975.


 
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RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#7 von KGBRUS , 09.12.2020 10:38

Hallo Zusammen,

zuerst mal eine kleine Korrektur, die Ausgangsspannung steigt nicht durch die Siebung mit Kondensatoren an. Kondensatoren machen nichts anderes als die Lücken zwischen den Wellenbergen der einzelnen Halbwellen mit Spannung zu versorgen.
Der effekt ist folgender: Das was wir mit einem Multimeter bei Wechselspannung messen ist der Effektivwert, der liegt bei der Steckdose um die 230V. Für die Gleichrichtung müssen wir aber den SpitzeWert betrachten, der so bei 300V liegt, deshalb können wir dann hinter dem Gleichrichter (Brückengleichrichter) 300V Gleichspannung messen.
Hier ist das beschrieben: http://www.thel-audioworld.de/module/Netzteil/Infos.htm

Jetzt zur Ausgangsfrage:
1. Ich würde getrennte Trafos verwenden
2. Ich würde die Trafos nicht für die LED´s benutzen. ich würde ein fertiges Netzteil nutzen. Damit sparst Du dir die Gleichrichter und Siebgeschichte (flackern der LEDs)
3. Siehe 2 und mit nur einem Gleichrichter ist es nicht getan, um es vernünftig zu machen brauchst Du:
a. einen Gleichrichter B 250C1500 oder B80C1500.
b. Ein Siebelko dessen Wert man ausrechnen muß
C. Einen Stabi entweder 12 oder 5V bei der Menge LED´s würde ich 12 Volt empfehelen.
D. Zwei weitere Kondensatoren bzw Elkos, deren Wert ist abhängig vom verwendeten Stabi.

Du siehst auch ein Netzteil ist nicht ganz so Trivial.

Rein Theoreitsch könnte man die LED mit Vorwiderstand auch direkt am Trafo betreiben, das flackert aber und geht auf die Lebensdauer der LED. Um zumindest die Lebensdauer der LED zu schonen sollte man eine Diode (1N4148 oder 1N4007 in Reihe zur LED einbauen

Zusätzlich brauchst du bei den LED´s noch Vorwiderstände, die den Strom durch die LED begrenzen. Rechenbeispiel: 100 LED´s ohne Vorwiderstand paralell an einer Spannungsquelle, ergibt 2 Ampere. Der Wert des Vorwiderstandes hängt von der Farbe der LED ab (unterschiedliche Durchgangsspannung der verschiedenen Farben von LED´s), der gewünschten Helligkeit und der Betriebsspannung ab.
Hier https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/1109111.htm ist ein Brauchbarer Vorwiderstandsrechner. Welche Helligkeit du brauchst musst du ausprobieren. Normale LED´s ziehen bei Voller Helligkeit 20mA (details findest Du im Datenblatt der LED) für ca 60% Helligkeit kannst Du es mit 10mA in der Berechnung des Vorwiderstandes ausprobieren. Noch eleganter ist es wenn man ein Poti einbaut sich die gewünschte Helligkeit einstellt und den Widerstandswert am Poti misst.


Gruss

Kay

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RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#8 von basteljero , 09.12.2020 14:32

Hallo,
Es wurde geschrieben:

Zitat
Wenn er einen Elektriker zur Hand hat, dann wird ihm dieser sicher erklären, warum man vernietete und verschweisste Trafos nicht ohne Not öffnet und warum man solche modifizierten Trafos nicht mehr betreiben darf.


- Die "Not" besteht darin, dass die in Rede stehenden Trafos 30-40 Jahre alt sind und die bisherigen Betriebsbedingungen meist unbekannt.
Außerdem herrschen im Inneren des vollständig geschlossenen und unbelüfteten Gehäuses recht hohe Temperaturen, geeignet die alte
Isolation nachhaltig zu schädigen. Beispiel:
https://www.marklin-users.net/forum/post...-230-Volt-shock
Es handelt sich hier zwar um einen noch älteren Trafo mit Blech-Gehäuse, aber sehr gut ist der Unterschied der aufgelösten
Isolierung nahe des Temperatur-Bimetall-Schalters und der äußerlich intakten Isolierung außerhalb des Gehäuses zu erkennen.

Zitat
Wer auf "Nummer Sicher" gehen will, kann einen Elektriker um einen Hochspannungstest bitten. Dieser wird ohne Öffnung des Gerätes durchgeführt und stellt die Sicherheit der Isolierung fest. Mehr ist da nicht zu machen.


FALSCH ! Eine Hochspannungs-Isolationsprüfung hätte den von mir in einem vorhergenden Beitrag beschriebenen Wärmeschaden nicht aufgezeigt,
da die Isolation zwischen Primärkreis (Netz)- und Sekundärkreis (Bahnstrom / Licht) noch ok war.
Es hat schon seinen Grund, warum bei der Prüfung elektrischer Geräte immer auch eine Sichtprüfung erfolgen muss.
Und die lasse ich mir als Elektriker ganz sicher nicht nehmen, eben damit "ganz sicher"...

Zitat
zuerst mal eine kleine Korrektur, die Ausgangsspannung steigt nicht durch die Siebung mit Kondensatoren an. Kondensatoren machen nichts anderes als die Lücken zwischen den Wellenbergen der einzelnen Halbwellen mit Spannung zu versorgen.


Korrektur der "Korrektur"
Das "Auffüllen der Lücken" stellt eine Erhöhung der effektiven Spannung dar. So geben meine Märklin-Trafos nach Vollweg-Gleichrichtung
ohne Siebelko etwa 16-18V [1] ab. Bei Zuschaltung des Ladekondensators, der annähernd auf den Spitzenwert (Ueff x 1,41) der Halbwellen
aufgeladen wird, komme ich auf meine "Anlagen-Norm" von 22 V bis 24 V. (Und schalte zusätzlich Widerstände [2,2k bis 22k] vor die vorhanden
LED-Beleuchtungen, die überwiegend bis 16V ausgelegt sind. Und immer viel zu hell

Berechnet habe ich den Ladeelko natürlich nicht, soll ja keinen HiFi-Verstärker versorgen.
Ein 6800µF-Kondensator treibt schon eine Menge LED-Kreise ohne Flacker-Erscheinungen.

Eine Stabilisierung ist eine gute Idee um Spannungsschwankungen auszugleichen wenn vom gleichen Trafo auch Weichen etc.
geschaltet werden.
Hier würde ich auch einen 12V Regler nehmen. Übrigens kann man den Masse-Bezug der üblichen Regler über Poti
"hochlegen", dadurch steigt die abgegebene Ausgangsspannung an und man hat eine einfache Helligkeitsregelung.
Einfach mal "einstellbarer Spannungsregler" und "LM317" googeln, da sind viele praktisch verwendbare Schaltungsbeispiele
zu finden.
[1]
Warum mein einfaches Digital-Multimeter mich hier frech anlügt und Allgemeines zu Trafos und Gleichrichtung
auf dieser Seite:
"meg-glaser.biz/biz/geo/txt/dcdc.html"

Gruß
Jens


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RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#9 von Martin Lutz , 09.12.2020 21:54

Zitat


Korrektur der "Korrektur"
Das "Auffüllen der Lücken" stellt eine Erhöhung der effektiven Spannung dar. So geben meine Märklin-Trafos nach Vollweg-Gleichrichtung
ohne Siebelko etwa 16-18V [1] ab. Bei Zuschaltung des Ladekondensators, der annähernd auf den Spitzenwert (Ueff x 1,41) der Halbwellen
aufgeladen wird, komme ich auf meine "Anlagen-Norm" von 22 V bis 24 V. (Und schalte zusätzlich Widerstände [2,2k bis 22k] vor die vorhanden
LED-Beleuchtungen, die überwiegend bis 16V ausgelegt sind. Und immer viel zu hell

Berechnet habe ich den Ladeelko natürlich nicht, soll ja keinen HiFi-Verstärker versorgen.
Ein 6800µF-Kondensator treibt schon eine Menge LED-Kreise ohne Flacker-Erscheinungen.


Die Spannung kommt dann aber wieder runter wenn man das Ganze belastet. Denn dann liefert der Kondensator Energie während dieser Lücken an den Verbraucher, so dass sich der Kondensator wieder entlädt bis die nächste Halbwelle kommt und die Spannung bis zum Spitzenwert wieder lupft. Das nennt man dann Brummspannung. Diese wird höher, je grösser die Last. Deshalb brtaucht man bei HiFi Verstärker solche grossen Brummer an Kondensatoren. Die sollen während den Lücken eben viel Energie liefern ohne grossen Spannungsverluste durch Entladen (kleine Brummspannung).


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RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#10 von basteljero , 09.12.2020 22:39

Hallo,

Zitat
Die sollen während den Lücken eben viel Energie liefern ohne grossen Spannungsverluste durch Entladen (kleine Brummspannung).



... und sind auch bei einer LED-Beleuchtung sehr sinnvoll, da anders als herkömmliche Glühbirnchen den LED die Trägheit des
Glühfadens fehlt und man das u.U. als Flackern wahrnimmt.
Deshalb würde ich eine LED nicht an Wechselspannung betreiben, wenn es sich vermeiden lässt.

Derzeit sind bei mir provisorisch einige LED-Ketten an meinen 10VA-Märklin-Trafo angeschlossen.
Dazu kommen 2 Stränge mit jeweils 2 in Serie geschalteten Mikro-Lämpchen (Straßenlaternen)
Einweg-Gleichrichtung, es wird also nur jede 2. Halbwelle genutzt.
(Schaltung des Trafos : viewtopic.php?f=21&t=186145)

Ohne Kondensator zeigt das Digital-Meßgerät etwa 8 Volt an, mit 6800 µF-Kondensator (und auch 1000 µF) 23 Volt.
Das dunkle Glimmen der Birnchen geht dann in helleres Leuchten über.
Die Höhe der Brummspannung habe ich nicht gemessen, da unwichtig.
Hier kann man sehr gut den Anstieg der effektiven Spannung durch den Ladekondensator und die Überlastung,
die bei einem einzelnen 18V Birnchen entstanden wäre, erkennen.
Deshalb auch die nochmalige Richtigstellung.

Gruß
Jens


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RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#11 von KGBRUS , 10.12.2020 10:23

Hallo Zusammen,

Korrektur der "Korrektur", der "Korrektur"

Zitat
Korrektur der "Korrektur"
Das "Auffüllen der Lücken" stellt eine Erhöhung der effektiven Spannung dar. So geben meine Märklin-Trafos nach Vollweg-Gleichrichtung
ohne Siebelko etwa 16-18V [1] ab. Bei Zuschaltung des Ladekondensators, der annähernd auf den Spitzenwert (Ueff x 1,41) der Halbwellen
aufgeladen wird, komme ich auf meine "Anlagen-Norm" von 22 V bis 24 V. (Und schalte zusätzlich Widerstände [2,2k bis 22k] vor die vorhanden
LED-Beleuchtungen, die überwiegend bis 16V ausgelegt sind. Und immer viel zu hell
:)



Der effektiv mit einen Multimeter (Schätzeisen ) gemessen Spannung. Wenn man mit dem Oszilloskop misst sieht man das die Berge der Spannung immer noch gleich hoch sind .

Zitat
Ohne Kondensator zeigt das Digital-Meßgerät etwa 8 Volt an, mit 6800µF-Kondensator 23 Volt.
Das dunkle Glimmen der Birnchen geht dann in helleres Leuchten über.
Hier kann man sehr gut den Anstieg der effektiven Spannung durch den Ladekondensator und die Überlastung,
die bei einem einzelnen 18V Birnchen entstanden wäre, erkennen.
Deshalb auch die nochmalige Richtigstellung.



Der Birnchen effekt ist etwas anderes. Der kommt vom 50 fachen an und ausschalten in der Sekunde:
- Halbwelle - nichts - Halbwelle - nichts also an - aus - an - aus. (eigentlich schon eine PWM Regelung) Das ist aber für das Auge eigentlich schon zu schnell und erscheint als durchgehend Dunkel oder durchgehend Hell. Mit einem Multimeter misst man bei AC oder auch einer Pulsierenden Gleichspannung immer nur den Effektiv Wert, der liegt bei ca 63% des Spitzenwertes.
Siehe hier:
https://de.wikipedia.org/wiki/Gl%C3%A4ttungskondensator
und hier :
https://de.wikipedia.org/wiki/Effektivwert

Dein Messergebniss wundert mich aber doch etwas. Sind zusätzlich zum Kondensator noch Widerstände verbaut? Dann wäre das ja eine Kaskade was den Effekt erklären würde, aber auch nicht diesen großen Unterschied.
Vor allem ist der Elko ja mächtig groß.
wenn ich nicht falsch gerechnet habe kommt man auf bei hälftiger Periodendauer (10ms bei 50Hz) 23V und 6800yF auf 15 Ampere . Oder hab ich da gerade einen Denkfehler drin?

Gruß

Kay


Gruss

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RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#12 von basteljero , 10.12.2020 13:27

Moin Kay,

Zitat
Der effektiv mit einen Multimeter (Schätzeisen ) gemessen Spannung. Wenn man mit dem Oszilloskop misst sieht man das die Berge der Spannung immer noch gleich hoch sind


Das stimmt. Auf dieser Seite kann man verschiedene praktische Werte bei einer Einweg-Gleichrichterschaltung eingeben
und sich die Auswirkungen anschauen:
https://www.elektroniktutor.de/analogtechnik/m1_glr.html

Leistung mal überschlägig an einem Beispiel gerechnet:
(1) Wechselstrom oder Vollweg-Gleichrichtung : P = Ueff² / R = 18 V x 18 V / 500 Ohm = 0,65 W
(2) Einweg-Gleichrichtung die Hälfte dieser Leistung: 0,32W
Diese Leistung würde von einer effektiven Spannung von ca. 13V erzeugt werden [1].

(3) Bei Glättung mit einem verhältnismäßig großen Ladekondensator kommt man auf eine annähernd konstante
Gleichspannung von 18V x 1,42 = 25,6V, daraus ergeben sich dann 1,31 W
Natürlich gehen da noch eine Menge Faktoren ein, der Spannungsabfall an Dioden und das "Spannungsweiche"
Verhalten des kleinen 10 VA-Spielzeugtrafos. (Deswegen hatte ich auch nach dieser "1975-Antiquität" gesucht)

Zitat
wenn ich nicht falsch gerechnet habe kommt man auf bei hälftiger Periodendauer (10ms bei 50Hz) 23V und 6800yF auf 15 Ampere . Oder hab ich da gerade einen Denkfehler drin?


Um den Maximalstrom zu erfassen, müsste man den Innenwiderstand des Märklin-Trafos ermitteln, oder über kleinen
Meßwiderstand sich die Spannung am Oszi anschauen und den Spitzenstrom ermitteln.
Natürlich auch den Entladestrom:
Wenn kein Strom entnommen wird, lädt der Kondensator ja auch nicht und es fließt kein Ladestrom.
Summa Summarum werden später max. 200 mA entnommen werden.
(Aber nur , wenn ich noch einige alte Lampen mit Glühbirnchen auftreibe)
Die 1N5408 (1N5401 etc,) macht 3A Dauer und wesentlich mehr kurzzeitig, sollte reichen.
Testweise ist zunächst eine 1N4007 mit 1A drin, die habe ich bis jetzt auch mit einigen Kurzschlüssen beim Basteln
nicht kaputtgekriegt, das ist immer ein gutes Zeichen.

Nachtrag:
Spaßeshalber mal den Innenwiderstand meines "kleinen blauen" überschlagen :
Leerlaufspannung (zwischen "0" und "L") : 19,0 V
Mit angeschlossenem Widerstand 20 Ohm : 16,3 V (5 x 100 Ohm - 5 W parallel)
Strom durch den Widertand = 16,3 V / 20 Ohm = 0,815 A
Innenwiderstand Trafo = Spannungsänderung / Stromänderung = 19,0 V - 16,3 V / 0,815 A - 0 A
= 3,31 Ohm. Kurzschluss-Strom = 19 V / 3,31 Ohm = 19 V / 3,31 Ohm = 5,74 A

Ein spannungssteifer Trafo (Ringkern) würde die Diode wegblasen.


[1] Mein Multimeter zeigt (vermutlich) den Gleichrichtwert U_AV an. Dieser, geteilt durch den auf "elektroniktutor.de"
angegebenden Faktor von 0,318 ergibt eine Spitzenspannung von 25,16V. (passt, da entnommene Leistung ohne C
kleiner und die Spannung etwas ansteigt.)
Bei Einweg-Gleichrichtung ist der Effektivwert die Hälfte der Scheitelspannung (https://de.wikipedia.org/wiki/Scheitelfaktor),
12,5 V, kommt dann auch hin.
Ein "True RMS"- Digital-Voltmeter habe ich nicht, das hätte dann gleich richtige 13V angezeigt...

Gruß
Jens


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RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#13 von DHC500blau , 10.12.2020 21:52

[quote="Allgäu 54" post_id=2200108 time=1607023809 user_id=40969]Vorgesehen habe ich dafür den blauen Trafo von Märklin Nr. 6631
[/quote]

Hallo Norbert,

hast Du schon mal über die Verwendung eines alten Netzteiles, zum Beispiel von einem ausrangierten Laptop nachgedacht? Es liefert Gleichstrom, sodass Du gar keine Gleichrichter-/Kondensatorschaltung für Deine LED aufbauen musst. Laptop-Netzteile haben je nach Hersteller so um die 16-19 Volt Ausgangsspannung, was ideal zu den Weichenlaternen mit eingebautem Vorwiderstand passt.

LG
Lorenz


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RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#14 von Martin Lutz , 11.12.2020 07:09

Zitat

[quote="Allgäu 54" post_id=2200108 time=1607023809 user_id=40969]Vorgesehen habe ich dafür den blauen Trafo von Märklin Nr. 6631



Hallo Norbert,

hast Du schon mal über die Verwendung eines alten Netzteiles, zum Beispiel von einem ausrangierten Laptop nachgedacht? Es liefert Gleichstrom, sodass Du gar keine Gleichrichter-/Kondensatorschaltung für Deine LED aufbauen musst. Laptop-Netzteile haben je nach Hersteller so um die 16-19 Volt Ausgangsspannung, was ideal zu den Weichenlaternen mit eingebautem Vorwiderstand passt.

LG
Lorenz
[/quote]Es ist halt einfach so, dass Netzteile für Laptops eine ganz andere Auslegung haben. Insbesondere was die Leistung und damit auch den Kurzschlussstrom betrifft. Nach dem Motto, es bricht immer zuerst das schwächste Glied in der Kette, wird dies dann kaum das Netzteil sein, sondern seine eigene Verdrahtung, wenn man dann dafür die dünnen Litzen verwendet, die von den Modellbahnhersteller verkauft werden. Es wird klar, was passiert bei einem Kurzschluss in Verwendung eines solchen Netzteils. Diese Litzen werden heiss, die Isolation raucht ab im schlimmsten Fall ganze Teile der Anlage bevor die Überstrom- oder Kurzschlussicherung des Netzteils anspricht. Immer und immer wieder wird hier im Forum darauf hingewiesen und immer wieder werden solche Hinweise in den Wind geschlagen bzw. ignoriert. Die Verwendung von leistungsstarken Netzteilen setzen auch eine leistungsstarke Verkabelung voraus. In einen VW Käfer mit 50 oder 60PS baut man auch nicht einen 500PS Motor rein, einfach so, ohne andere Teile (Fahrwerk, Bremsen, Kupplung, Getriebe usw.) zu verstärken. Denn sonst läuft man Gefahr, dass einem bei vollen Beschleunigung plötzlich die einzelnen Zahnräder des eigenen Getriebes überholen.


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RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#15 von KGBRUS , 11.12.2020 08:11

[quote="Martin Lutz" post_id=2204562 time=1607666999 user_id=124]

Zitat

[quote="Allgäu 54" post_id=2200108 time=1607023809 user_id=40969]Vorgesehen habe ich dafür den blauen Trafo von Märklin Nr. 6631



Hallo Norbert,

hast Du schon mal über die Verwendung eines alten Netzteiles, zum Beispiel von einem ausrangierten Laptop nachgedacht? Es liefert Gleichstrom, sodass Du gar keine Gleichrichter-/Kondensatorschaltung für Deine LED aufbauen musst. Laptop-Netzteile haben je nach Hersteller so um die 16-19 Volt Ausgangsspannung, was ideal zu den Weichenlaternen mit eingebautem Vorwiderstand passt.

LG
Lorenz
[/quote]Es ist halt einfach so, dass Netzteile für Laptops eine ganz andere Auslegung haben. Insbesondere was die Leistung und damit auch den Kurzschlussstrom betrifft. Nach dem Motto, es bricht immer zuerst das schwächste Glied in der Kette, wird dies dann kaum das Netzteil sein, sondern seine eigene Verdrahtung, wenn man dann dafür die dünnen Litzen verwendet, die von den Modellbahnhersteller verkauft werden. Es wird klar, was passiert bei einem Kurzschluss in Verwendung eines solchen Netzteils. Diese Litzen werden heiss, die Isolation raucht ab im schlimmsten Fall ganze Teile der Anlage bevor die Überstrom- oder Kurzschlussicherung des Netzteils anspricht. Immer und immer wieder wird hier im Forum darauf hingewiesen und immer wieder werden solche Hinweise in den Wind geschlagen bzw. ignoriert. Die Verwendung von leistungsstarken Netzteilen setzen auch eine leistungsstarke Verkabelung voraus. In einen VW Käfer mit 50 oder 60PS baut man auch nicht einen 500PS Motor rein, einfach so, ohne andere Teile (Fahrwerk, Bremsen, Kupplung, Getriebe usw.) zu verstärken. Denn sonst läuft man Gefahr, dass einem bei vollen Beschleunigung plötzlich die einzelnen Zahnräder des eigenen Getriebes überholen.
[/quote]

Vollkommen richtig, dem kann man aber entgegenwirken indem man in den Hauptkreis, direkt hinter dem Netzteil eine Schmelzsicherung einbaut.

Noch schlechter sind die PC Netzteile, die dürfen nicht ohne Last betrieben werden. Die auf gar keinen Fall verwenden.

Gruß

Kay


Gruss

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#16 von floete100 , 11.12.2020 10:14

[quote="Allgäu 54" post_id=2200108 time=1607023809 user_id=40969]
Da ich elektrisch fachlich unbelastet bin ...
[/quote]
Hallo Norbert,

ich vermute, Dir qualmt inzwischen der Kopf, und so genau hattest Du das alles gar nicht wissen wollen ...

Ich setze seit mehr als 20 Jahren ohne Probleme eine recht simple Lösung ein. Sie sieht folgendermaßen aus:

Basis sind zwei normale Märklin-Trafos. Einer ist "Betriebstrafo", der andere "Lichttrafo".

Der Betriebstrafo versorgt den Fahrbetrieb, die Antriebe von Weichen und Signalen, und die Lichter, die auch am Tage leuchten. Das sind bei mir z. B. die Innenbeleuchtung des Lokschuppens und der Bahnhofshalle, aber nicht die Weichenlaternen und Signalbeleuchtung (Märklin-Formsignale 7039 ff.). Dieser Trafo ist natürlich immer eingeschaltet, wenn ich meine Anlage in Betrieb nehme.

Der Lichttrafo versorgt alle übrigen Lichter, also Gebäude- und Straßenbeleuchtung, Weichen- und Signallaternen, Bahnsteigbeleuchtung usw. Dieser Trafo wird nur für "Nachtbetrieb" eingeschaltet.

Ich fahre digital. Daher brauche ich den Fahrregler der Trafos nicht zum Fahren. An beiden Trafos sind die Regler deshalb so eingestellt, dass an den Buchsen 0 und B 10 V anliegen.

Beide Trafos versorgen Glühbirnen und LEDs parallel.

Einige wenige Birnen bekommen über die Buchsen 0 und L 18 V Spannung - z. B. die Lichter der Vorsignale. Die meisten Birnen - darunter alle Weichenlaternen und alle übrigen Signale - bekommen nur 10 V. Die wären mir sonst viel zu hell (und leben mit nur 10 V ewig).

LEDs werden mit 18 V versorgt. Grundsätzlich schalte ich einen Gleichrichter dazwischen - eine simple Diode reicht völlig aus. Und auch ohne Kondensatoren o. dgl. sehe ich kein Flackern.

Natürlich sind Vorwiderstände essentiell wichtig - entweder für jede LED einzeln oder für eine Gruppe von LEDs.

Die Widerstandswerte ermittle ich individuell: Die jeweilige Helligkeit muss "gut aussehen". Z. B. verwende ich für meine Bahnsteige Lampen und Uhren von Viessmann. Beide haben ab Werk Vorwiderstände von 1,8 kOhm eingesetzt - und beide leuchten mir damit viel zu hell! Also werden die 1,8 kOhm durch 10 kOhm ersetzt; diesen Wert habe ich durch Ausprobieren herausgefunden.

Und bevor jetzt die Experten wegen maßloser Trafo-Überlastung über mich herfallen: Natürlich habe ich mehrere Betriebs- und Lichttrafos im Einsatz ...

Gruß,
Rainer


Am Ende wird alles gut.
Wenn es nicht gut ist, war es noch nicht das Ende ..

Mein Anlagenthread: Die unendliche Geschichte ...

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RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#17 von DHC500blau , 11.12.2020 10:22

[quote="Martin Lutz" post_id=2204562 time=1607666999 user_id=124]
Es ist halt einfach so, dass Netzteile für Laptops eine ganz andere Auslegung haben. Insbesondere was die Leistung und damit auch den Kurzschlussstrom betrifft.
[/quote]
Hallo Martin,

wie hier schon von anderen Foristen im Forum nachgemessen wurde, erreichen auch die weißen Märklin-Trafos einen Kurzschlussstrom von bis zu 12 Ampere. Eine richtige Verkabelung ist bei der Modellbahn also immer essentiell.
Das Netzteil für die CS3 von Märklin ist mit einer Scheinleistung von 60VA angegeben. Auch hier setzt die eingebaute Fehlerstromerkennung im Kurzschlussfall nicht sicher ein, wenn die Verkabelung zu lang und dünn ist. Ich stimme Dir also zu, dass eine gute Verkabelung wichtig ist, aber das ist kein Thema speziell von Laptop-Netzteilen.

Liebe Grüße
Lorenz


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RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#18 von Martin Lutz , 11.12.2020 18:21

Zitat

[quote="Martin Lutz" post_id=2204562 time=1607666999 user_id=124]
Es ist halt einfach so, dass Netzteile für Laptops eine ganz andere Auslegung haben. Insbesondere was die Leistung und damit auch den Kurzschlussstrom betrifft.


Hallo Martin,

wie hier schon von anderen Foristen im Forum nachgemessen wurde, erreichen auch die weißen Märklin-Trafos einen Kurzschlussstrom von bis zu 12 Ampere. Eine richtige Verkabelung ist bei der Modellbahn also immer essentiell. [/quote] Ja, das ist so. Aber man kann nicht von einem Hobbymodelleisenbahner erwarten, dass auch versteht, dass er die Kabel richtig bemessen muss. Wenn schon die Märklin Geräte einen so hohen Kurzschlusstrom aufweisen, was macht denn ein PC oder Laptopnetzteil mit einem Kurzschluss. Diese Netzteile sind NICHT ausgelegt, dass ein Hobbymodellbahner beliebig was dranschalten kann. Solche Netzgeräte sind spezifisch für den Betrieb eines entsprechgenden Computers ausgelegt, welcher selbst Elektronik und Elektrik enthält, die ans Netzteil abgestimmt sind. Das sind Produkte aus der Industrie, entwickelt von Profis und Ingenieuren, die Elektrotechnik von der Picke auf in den Kopf getrichtert wurde, bis Ihnen die Amperekäfer aus den Ohren kamen.

Zitat

Das Netzteil für die CS3 von Märklin ist mit einer Scheinleistung von 60VA angegeben. Auch hier setzt die eingebaute Fehlerstromerkennung im Kurzschlussfall nicht sicher ein, wenn die Verkabelung zu lang und dünn ist. Ich stimme Dir also zu, dass eine gute Verkabelung wichtig ist, aber das ist kein Thema speziell von Laptop-Netzteilen.

Liebe Grüße
Lorenz

Damit Überströme und Kurzschlüsse vom Speisegerät richtig erkannt werden MUSS auch die ganze Verkabelung passen, sonst kann es passieren (AUS EIGENER ERFAHRUNG!!!), dass es KEINE Abschaltung gibt, die Gleise heiss werden, die Kabel natürlich auch, bis die Isolation schmilzt. Dann WIRDS einfach gefährlich!! Aber ich weiss, es gibt hier im Forum derart viele Ignoranten,. die solche Warnungen IMMER wieder in den Wind schlagen!! Es ist nicht einfach nur ein "Lölistudium", wenn einer mehrere Jahre Elektrotechnik studieren muss.

Jedem, der sich in Elektrotechnik NICHT auskennt rate ich. FINGER weg von solchen Netzteilen!

Auch mit Märklin Trafos kann man problemlos sein Haus abfackeln. Das ist überhaupt kein Problem!


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RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#19 von basteljero , 11.12.2020 18:51

Hallo miteinander,
Amen !
Deshalb wohl auch die händeringende Bitte des Forum-Betreibers
viewtopic.php?f=21&t=91345

Schreibe diesen Beitrag übrigens mit einem PC, der schon sein 2. Ersatz-Schaltnetzteil bekommen
hat.
Was hat dieser Dreck auf meiner Modellbahn zu suchen frage ich mich.
Kommt hinzu :
Viele IT-Netzteile haben eine abgeschirmte Zuleitung, weil Schaltnetzteile beim Schalten eben Störungen verursachen.
Will ich da die Modellbahn als Antenne dranhängen ? Oder zusätzlich entstören?

Gruß
Jens


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RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#20 von basteljero , 11.12.2020 20:10

Hallo miteinander,

Amen !
Deshalb wohl auch die händeringende Bitte des Forum-Betreibers
viewtopic.php?f=21&t=91345

Schreibe diesen Beitrag übrigens mit einem PC, der schon sein 2. Ersatz-Schaltnetzteil bekommen
hat.
Was hat dieser "auf Kante genähte" Kram auf meiner Modellbahn zu suchen??? frage ich mich.
Kommt hinzu :
Viele IT-Netzteile haben eine abgeschirmte Zuleitung, weil Schaltnetzteile beim Schalten eben Störungen verursachen.
Will ich da die Modellbahn als Antenne dranhängen ? Oder zusätzlich entstören?

Auf der anderen Seite stehen "arbeitslos" gewordene Stelltrafos günstig zu Verfügung, die ideal für LED-Beleuchtungszwecke
sind. Lediglich eine Gleichrichtung bei den Märklin-Trafos und sinnvollerweise eine Aufteilung in einzelne
Lampenkreise (die anstelle von Einzelsicherungen auch durch Widerstände realisiert werden kann) ist notwendig.

Gruß
Jens


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RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#21 von RainerK , 11.12.2020 20:19

Hallo zusammen,

neben dem Betrieb mit Gleichrichtung kann man LEDs auch paarweise
parallel mit entgegengesetzter Polarität (antiparallel) an Wechselspannung betreiben.
Das spart den Gleichrichter und die beiden LEDs schützen sich gegenseitig vor zu hoher Sperrspannung.
Sind die LEDs relativ nah beieinander montiert, reduziert das subjektiv auch den Flackereffekt.
Der Vorwiderstand wird nur einmal benötigt.


Es grüßt RainerK


 
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RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#22 von KGBRUS , 12.12.2020 06:39

Hallo zusammen,

Genau genommen ist es fast egal, was ich als Spannungsquelle nutze, sind die Kabel zu dünn, kann es gefährlich werden.


Gruss

Kay


Gruss

Kay

Meine Anlage in Planung: https://stummiforum.de/viewtopic.php?f=24&t=185605
Meine Anlage im Bau: https://stummiforum.de/viewtopic.php?f=170&t=188707


 
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RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#23 von Martin Lutz , 12.12.2020 10:09

Zitat


Viele IT-Netzteile haben eine abgeschirmte Zuleitung, weil Schaltnetzteile beim Schalten eben Störungen verursachen.

Wenn sie schlecht gebaut sind; ja! sind wohl die meisten, da sie billig sein müssen und in der Regel aus China kommen, wo sich kein Schwein um EMV, ESD, Signalqualität und so weiter kümmert.

Ich arbeite in einer Firma, die Audiomesstechnik entwickelt. Auch da gibt es heute nur noch Schaltnetztteile, Schaltregler usw. Es ist immer wieder eine Herausforderung aber machbar. Und hier sind kleinste Störsignale schon ein grosses Problem. Bei Computerspeisungen spielt das aber wirklich keine so grosse Rolle.


Martin Lutz  
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RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#24 von Martin Lutz , 12.12.2020 10:15

Zitat

Hallo zusammen,

Genau genommen ist es fast egal, was ich als Spannungsquelle nutze, sind die Kabel zu dünn, kann es gefährlich werden.


Gruss

Kay

Das timmt so nicht. Wenn eine Spannungsquelle nur ein paar mA hergibt, dann sind dünne Kabel sicher kein Problem. Wenn die Spannungsquelle aber mehrere Ampere oder mehrere 10A hergibt, dann wirds wichtiger, wenns du schon genau nehmen willst. Halte dich einfach an deine eigenen Worte:

Zitat
Genau genommen ist...


Martin Lutz  
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RE: LED und andere mit Wechselstrom betreiben

#25 von Martin Lutz , 12.12.2020 10:23

Zitat

Hallo zusammen,

neben dem Betrieb mit Gleichrichtung kann man LEDs auch paarweise
parallel mit entgegengesetzter Polarität (antiparallel) an Wechselspannung betreiben.
Das spart den Gleichrichter und die beiden LEDs schützen sich gegenseitig vor zu hoher Sperrspannung.
Sind die LEDs relativ nah beieinander montiert, reduziert das subjektiv auch den Flackereffekt.
Der Vorwiderstand wird nur einmal benötigt.

Das ist ganz sicher NICHT flackerfrei. Das Gebilde flackert mit 100Hz, während eine einzelne LED und Einweggleichrichtung mit 50Hz flackert. Nur; es gibt Leute die sehen dieses 100Hz Flackern und andere nicht. Flackerfrei werden LEED nur im Betrieb mit sauberem Gleichstrom aus einem gesiebten Netzteil oder aus einer Batterie.

Und soo teuer ist eion Gleichrichter nicht. Wenn du das Wort "Gleichrichter hier im Forum eintippst hat die Zeit, die du brauchst um das Wort zu tippen schon fast den höheren Wert.


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