richtiger Aufbau eines Festspannungsregler-Moduls

#1 von swisstrain , 21.07.2023 22:43

Hallo zusammen

Ich habe hier mal im Forum angefragt, wie ich ein Festspannungsregler-Modul aufbauen kann, welches mir z.B. Digitalspannung 19V auf 14V Gleichstrom runterspannen kann.

Die Antwort war:
Der Aufbau funktioniert in dieser Reihenfolge.
1. Anschluss für AC oder DC
2. Gleichrichter
3. Elko, 470 µF
4. Kerko, 330nf
5. Festspannungsregler mit Spannungsregelung auf eine gewünschte Voltanzahl
6. Kerko, 100nf


Nun habe ich diesen Aufbau gemacht für einen Fleischmann-Wagen. Ich wollte damit 14V Birnen für Innenbeleuchtung betreiben und stellte fest, dass der Festspannungsregler sehr heiss wird.
Wird der nun heiss wegen unerwünschten schwingungen oder hat das mit der Leistung der Glühbirne zu tun?


lg
alex


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RE: richtiger Aufbau eines Festspannungsregler-Moduls

#2 von alexus , 21.07.2023 23:08

Hallo Namesvetter

Der Aufbau hört sich soweit korrekt an, die Kerkos möglichst dicht an den Spannungsregler. Ich würde 2x 100nF verwenden.

Bei den Birnchen kommt es auf den Strombedarf an, wenn die jetzt z. B. je 0,05A brauchen hast du bei zweien bereits eine Verlustleistung von 0,5W. Das muß in Wärme umgewandelt werden, bei einem großen Gehäuse, z. B. TO220, sollte das kein Problem sein. Bei kleineren wird der Regler dann schon warm.


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RE: richtiger Aufbau eines Festspannungsregler-Moduls

#3 von WolfiR , 22.07.2023 00:04

Hallo Alex,

wozu ein Spannungsregler? Die Spannung ist doch schon geregelt.
Da reicht ein simpler Vorwiderstand. Und zwar für jedes Birnchen ein separater, dass sich die Verlustwärme verteilt. Und nicht in die Nähe von Kunststoffteilen.
Allerdings hängt der Wert des Widerstandes und seine Verlustleistung von der Stromaufnahme der Birnchen ab.
Da gilt das Ohmsche Gesetz: R= Spannung (hier 5 V) : Strom des Birnchens bei gewünschter Helligkeit.
Belastbarkeit U*I Wobei mehr Belastbarkeit des Widerstandes zu niedrigeren Temperaturen desselben führt.

Gruß
Wolfgang


 
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RE: richtiger Aufbau eines Festspannungsregler-Moduls

#4 von volkerS , 22.07.2023 07:52

Hallo Alex,
Beschreibung des Aufbaus korrekt, auch ich würde 2x 100nF Kerkos verwenden. Allerdings sollte auch mit deinen Kerkos, sofern dicht am Festspannungsregler montiert nichts schwingen.
Zur Wärmeentwicklung. Der Festspannungsregler muss 4V in Wärme umsetzen, 1 Volt geht am Gleichrichter verloren. Ein 50mA-Birnchen verursacht also eine Verlustleistung von 0,2W (4V x 0,05A (50mA)). Allerdings sind mir keine 14V Festspannungsregler bekannt, entweder 15V oder 12V, 14V geht nur mit 3 Dioden am Massepin des 7812 oder einem einstellbaren Regler wie LM317. Gehen wir von einem 7812 aus liegt die Verlustleistung des 7812 bereits bei 0,3W je Birnchen. Du hast vermutlich den Festspannungsregler, Bauform TO220, nicht gekühlt. somit musst du mit einer Eigenerwärmung von ca. 50°K/W rechnen. Rechenbeispiel: 7812, 2x 50mA Birnchen = 0,6W Verlustleistung = 30°K über Umgebungstemperatur. Beim 78L12 musst du mit 60°K über Umgebungstemperatur rechnen.
°K = Klevin entspricht °C = Celsius, Klevin wird bei der Betrachtung vor Temperaturdiffernzen verwendet.
Besser wäre in deinem Fall ein DC/DC-Wandler wie der Gaptec LMO78_12-1.0. Dieser Baustein ist pinkompatibel zum 7812, gibt es auch als 0,5A Version, kleiner.
Vorwiderstände pro Birnchen ändern an der Wärmebilanz zum Festspannungsregler nichts, außer dass du die Wärmequellen (Vorwiderstände) über den Wagen verteilst.
Volker


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RE: richtiger Aufbau eines Festspannungsregler-Moduls

#5 von Lokführer01 , 22.07.2023 10:20

Hallo Alex,

das mit den Birnchen würde ich verwerfen. Selbst bei nur zwei pro Wagen musst du den Spannungsregler schon kühlen. Außer du willst, dass sich mit der Zeit die Plaste des Wagens verformt.
Am Besten LED-Strippe kaufen ( so was: https://www.led-bestellen.de/PREMIUM-5m-...klebend-dimmbar) Und einen Spannungsregler für 12V davor. Die Strippe kannst du aller 3LED's teilen (ca.3cm bei 120LED's/Meter). Sicher wird das dann immer noch zu hell sein und da muss noch ein R davor (ca.1,8k). Die Streifen sind selbstklebend, also wird es kein Problem sein, die zu nutzen. Ich habe da schon etliche Wagen damit beleuchtet (Birnchen ausgebaut). Beispiel:
Bild entfernt (keine Rechte)
Damit hast du auch keine Probleme mit der Erwärmung.
Lass dir das mal durch den Kopf gehen.
Da du Digital fährst, kann man auch sowas dazwischen bauen:
Bild entfernt (keine Rechte)
Damit kann man auch digital die Beleuchtung je Wagen ein- und ausschalten. Da besteht auch die Möglichkeit ein Schlusslicht auf jeder Seite des Wagens zu schalten (wenn gewünscht). Aber das nur als Gedankenanstoß.


Gruß Andreas

Wer glaubt hört auf zu denken.


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RE: richtiger Aufbau eines Festspannungsregler-Moduls

#6 von swisstrain , 22.07.2023 13:00

Hallo Andreas

Wie heissen diese Spannungsregler konkret, wo bekomme ich sie? Hast Du mir einen Link? Bekommt man die auch bei Reichelt?

lg, alex


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RE: richtiger Aufbau eines Festspannungsregler-Moduls

#7 von volkerS , 22.07.2023 13:27

Hallo Alex,
das sieht nicht nach Festspannungsregler sondern nach einem SMD Funktionsdecoder ähnlich PG Digital Modellbahn aus.
Den Gaptec Festspannungsregler gibt es bei Reichelt.
Volker


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RE: richtiger Aufbau eines Festspannungsregler-Moduls

#8 von moppe , 22.07.2023 13:28

Wenn us möglich ist der Licht zu ein und ausschalten ist es ein Decoder und nicht ein Regler.

Willst du bis LED tauschen und immer Licht haben, ist hier die Referenz für der Schaltung.
https://www.ingomoegling.de/ledbeleuchtung.html

Klaus


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RE: richtiger Aufbau eines Festspannungsregler-Moduls

#9 von Schwanck , 22.07.2023 17:30

Moin,

ein Festspannungsregler ist hier fehl am Platze. Die Aufgabe eines solchen Reglers ist es: 1. Spannungsschwankungen oberhalb der gewünschten Festspannung auszugleichen und 2. im Verbraucherbereich bei Lastschwankungen die Spannung gleich zu halten. Beides braucht man hier nicht, weil 1. schon ohnehin gegeben ist und weil 2. die Last im Normalfall auch fast immer gleich bleibt (Ausnahme eine Glülampe brennt durch).
Der einfache Vorwiderstand genügt hier.


Tschüss

K.F.


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RE: richtiger Aufbau eines Festspannungsregler-Moduls

#10 von vikr , 22.07.2023 18:15

Hallo Alex,

Zitat von swisstrain im Beitrag #1
Nun habe ich diesen Aufbau gemacht für einen Fleischmann-Wagen. Ich wollte damit 14V Birnen für Innenbeleuchtung betreiben und stellte fest, dass der Festspannungsregler sehr heiss wird.
hattest Du schon versucht - zur Fassung passende - Glühbirnchen mit 19V Nennspannung (oder ggf. noch höher) einzubauen? Z. B. für die E 5.5 passen u.U. die Birnchen aus bestimmten alten Advents- Lichterketten....

MfG

vik


im Übrigen - Märklin am liebsten ohne Pukos, z.B. als Trix


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RE: richtiger Aufbau eines Festspannungsregler-Moduls

#11 von alexus , 22.07.2023 18:25

Hallo Namesvetter

Ergänzend zu Viks Vorschlag, LED Leuchtmittel von z. B. Schönwitz. Die funktionieren bis 22V AC/DC.
Vielleicht ist da ja das passende Birnchen dabei.


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RE: richtiger Aufbau eines Festspannungsregler-Moduls

#12 von swisstrain , 23.07.2023 07:36

Hallo zusammen

Ich verstehe, dass meine Birnen einfach zu viel Leistung ziehen und dass sie deshalb nicht mit einem Festspannungsregler berieben werden sollen.
Es handelt sich um die Fleischmann Innenbeleuchtungen 6460 und 6462 für die Zürcher-S-Bahn und andere Doppelsstock(steuer)wagen.

Bei dieser Beleuchtung gibt es ganz spezielle Birnen mit langen "Beinen", welche ich im 19V-Bereich nicht kenne.

Beleuchtungsmethode kenne ich, wollte aber diese Innenbeleuchtungen verwenden, da sie noch vorrätig waren bei mir.

Noch eine Frage zu Widerständen für Birnen mit 50mA: Welchen Leistungswert müsste der Vorwiderstand haben? Wenn ich in einen Vorwiderstandsrechner für LED 50mA von 19V nach 14V berechnen lasse, spuckt der folgende Werte für den Vorwiderstand aus: 100 Ohm bei 0.25W.
Da würde aber der Widerstand auch wiederum sehr heiss.

Kann man dies umgehen, indem man einen Widerstand mit mehr Watt nimmt? Was für Widerstände braucht man um Birnen zu dimmen?

lg
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#13 von moppe , 23.07.2023 08:09

Alex,

Egal welcher Watt Leistung der Widerstand hab, bleiben es heiss, weil du 0,25 Watt Effekt in ihn geben.
Aber du kannst vier 25 Ohm Widerstände in Reihe setzen, dann bleiben jeder Widerstand nur 1/4 heiß.

Egal ob du die originale Beleuchtungssetz haben, empfehlen ich ihn LEDs zu einbauen.
Bessere Licht, du bestimmen der Lichtstärke und sie brauchen nicht so viel Strom.



Klaus


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RE: richtiger Aufbau eines Festspannungsregler-Moduls

#14 von volkerS , 23.07.2023 10:15

Hallo Alex,
egal ob du einen Regler (78xx) oder Widerstände nimmst, die Verlustleistung bleibt gleich. Entweder werden die 5 V im Regler oder in den Widerständen in Wärme umgesetzt.
Du hast nur 2 mögliche Lösungswege: 1. du ersetzt die Glühlampen durch die schon genannen Leds für 22V oder du ersetzt in deiner Festspannungsreglerlösung den Festspannungsregler (vermutlich 7812) durch den schon in #4 genannten Gaptec LMO78_12-1.0 oder Alternative. Du schreibst in #1 von einem

Zitat von swisstrain im Beitrag #1

5. Festspannungsregler mit Spannungsregelung auf eine gewünschte Voltanzahl
.
Dies ist dann entweder ein LM317, wird genau so heiß wie ein (nicht einstellbarer) Festspannungsregler oder ein Schaltnetzteil-Modul, dies dürfte aber definitiv, wenn kein Fehler vorliegt, heiß werden. Wobei diese Beschreibung in 5 schon ein Widerspruch in sich ist, entweder Festspannungsregler oder einstellbare Spannungsregelung.
Wenn du eine einstellbare Spannung benötigst wäre dies eine Möglichkeit: https://www.google.com/aclk?sa=l&ai=DChc...Qww8I6Qg&adurl=
Volker


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RE: richtiger Aufbau eines Festspannungsregler-Moduls

#15 von alexus , 23.07.2023 11:36

Hallo Namensvetter

Mal eine ganz „blöde“ Idee, was passiert wenn du die Birnchen nicht parallel sondern in Reihe schaltest. Sofern das überhaupt machbar wäre und die Birnchen dann noch leuchten.
Das könnte die Probleme auf einfachste Weise lösen (und meistens leuchtet es ja sowieso zu hell).


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RE: richtiger Aufbau eines Festspannungsregler-Moduls

#16 von swisstrain , 26.07.2023 20:53

Den Trick mit dem serielle Schalten habe ich bereits in Roco Wagen prbiert. Dann wird das Licht dann doch etwas gar schwach.

lg
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RE: richtiger Aufbau eines Festspannungsregler-Moduls

#17 von hu.ms , 27.07.2023 10:31

Warum nicht die 14V birnchen (für dc-analog-betrieb) gegen 19v bzw. 22v birnchen für digitalbetrieb austauschen?
Glühbirmen funktionieren mit digitalstom einwandfrei. Warum also die ganze schaltung ?
Wenn ich bei einem älteren modell wg. der orginalität bei glühbirnen bleibe gehört auch ab und an ein stromaussetzer mit dazu.

Ich persönliche würde die belechtung entweder ursprüglich mit (spannungsangepassten) glühbirnen ohne schaltung belassen
oder auf LED mit der üblichen gleichrichter-/elko-schaltung für 1,70 € umbauen.

Hubert


Mein anlagenneubau: https://stummiforum.de/viewtopic.php?f=15&t=140152
Meine fahrzeugverbesserungen: https://stummiforum.de/viewtopic.php?f=27&t=132888

Fahre moba und ID.3 mit selbst produzierten PV-strom.


 
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