Hallo zusammen,
ich bin derzeit dabei meine Roco IC 2020 Dostos zu beleuchten. Die Beleuchtung mit selbst gebauten LED Platinen gelöst die wie LED Stripes aufgebaut sind. 3 LEDs in Reihe mit Vorwiderstand, das ganze dann mehrfach parallel.
Die Wagen werden von dem im Steuerwagen eingebauten Decoder per 2pol. magnetischen Kupplungen versorgt. Jeder Wagen soll eine Anschlussplatine bekommen so das ich später die Helligkeit im ganzen Zug bequem per Decoder einstellen
kann.

Mein bisherige Schaltung für die Wagen sieht so aus:

Wie ich nun feststellen musste flackern beim Dimmen die LEDs. Die Ursache habe ich inzwischen auch verstanden.

Nun zur Frage. Wie das ganze am Besten anstellen? Eine erste Idee wäre ein Spannungsregler.

Hallo Jochen

R2 und D5, soll das eine Ladeschaltung sein? So funktioniert die aber nicht! Die Diode muss den Widerstand überbrücken und darf nicht nachgeschaltet sein.
Und den Minuspol der Kondensatoren an AUX anzuschließen ist auch keine so gute Idee. Der Minuspol der Kondensatoren gehört eigentlich an das dafür vorgesehenen "Decoder-Minus (GND)"
Recherchiere mal nach "Ladeschaltung", oder lies mal die Einbauanleitung des Decoders. Dort ist das i.d.R. beschrieben.


Gruß Done

Hallo Jochen
Als erstes brauchst du hinter den Kondensatoren zu den LED einen weiteren Widerstand, damit das Flakern weg geht. Diesen Widerstand solltest du so bemessen, dass du deutlich unter 10 mA für die LED-Platinen kommst.
Als zweites: Puffer- bzw. Glättungskondensatoren und PWM arbeiten gegeneinander, denn die Kondensatoren werden immer soweit wie möglich auf das Spitzenniveau der Spannung aufgeladen. Zur Begrenzung des Einschaltstromes bzw. des Spitzenstromes für den Decoderausgang würde ich den von dir vorgesehenen Widerstand auf min. 300 Ohm vergrößern.

Jochen,

Hab du Kondensatoren in jeder Wagen?


Klaus

Hallo Jochen,

Zitat von riedochs im Beitrag #1

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Nun zur Frage. Wie das ganze am Besten anstellen? Eine erste Idee wäre ein Spannungsregler.

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Hallo Jochen,
es gibt den LM3404. Eine Konstantstromquelle die mit PWM den Strom durch die Leds einstellen kann. Nachteil, maximal 7 Leds in Reihe sind Möglich.
Volker

Hallo Volker,
die Zahl der möglichen LED in Reihe hängt aber von der Speisespannung ab. Schon mit 6 weißen LED in Reihe wird es bei 18 V wohl sehr "eng".

Zitat von ModellbahnTom im Beitrag #5

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kannst du mehrere LED parallel (ohne Vorwiderstand) schalten

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Für LED-Strips die eh typischerweise für 12V ausgelegt sind kommen zwei technisch saubere Lösungen in Frage:
1. Die Vorwiderstände auf den Strips austauschen, in der Praxis reichen pro Dreiergruppe LEDs 0,2-1mA für eine vorbildliche Helligkeit aus. Berechnung für 18V am Gleis = 16 V am Dekoderausgang und 1mA Led-Strom je Gruppe:
16V - 9V = 7V (9V= Flußspannung von drei weißen LEDs in Reihe)
7V/0,001A= 7000Ohm=7kOhm, nächster Normwert 6,8kOhm.
Mindestbelastbarkeit der Widerstände:
7V x 1 mA = 7 mW = eigentlich nix.
Ein gemeinsamer Vorwiderstand vor dem LED-Strip funktioniert nur brauchbar wenn die LEDs sehr kleine Streuungen aufweisen.
2. ein einstellbares Spannungsreglermodul direkt vor dem Led-Strip, Spannung damit entsprechend niedrig einstellen. Etwas diffiziler da der nutzbare Einstellbereich nur einen kleinen Teil des Poti-Weges ausmacht.

Hallo Jochen,

als Stromregler kannst Du auch diesen verwenden.
Ich persönlich würde einen gemeinsamen Vorwiderstand pro Streifen nehmen - dadurch daß je 3 LEDs einen Vorwiderstand haben, wirst Du keine Helligkeitsunterschiede feststellen - sie sind schon elektrisch entkoppelt. Stahlblauberlin hat mit seiner Aussage recht - aber die LED-Streifen haben eh LEDs aus einer Charge, die damit pro Streifen fast keine Streuung aufweisen. Problem ist nur die Reparatur, sollte mal eine LED ausfallen. Aber da Du eh keine Daten der verwendeten LEDs hast, bleibt nur Ausprobieren....

Noch eine Info prinzipiell: Die Parallelschaltung von LEDs ohne Vorwiderstand ist nicht die beste Lösung, kann aber gemacht werden. Es ist bei nicht wenigen kommerziellen Produkten gerade im LowCost Bereich so umgesetzt. Man spart sich damit "Unmengen" von Widerständen - wobei nicht der Materialwert ausschlaggebend ist, sondern der Maschinenstundensatz des Bestückers (weniger als 1/10 Cent fürs Bauteil, 0,5-1 Cent pro Bestückvorgang...). Wichtig ist, daß die LEDs aus einer Charge kommen - bei Gurtware ist das in der Regel gewährleistet - und die Entwicklung muß die zulässigen BIN-Klassen definieren, also den Flußspannungsbereich, Intensität, Farbort.

Im Hobbybereich plädiere ich bei selbstentworfenen und bestückten Schaltungen für die "100% saubere" Lösung, in Deinem Fall mit der Verwendung von handelsüblichen Fertigbaugruppen hast Du weiten technischen Gestaltungsspielraum.
Meine LED-Stripes haben jedenfalls einen Sammel-Vorwiderstand - die Schaltung entspricht den von Dir verwendeten. Pro Zweig fließt bei mir ein knappes halbes Milliampere!

Zitat von K.Wagner im Beitrag #10

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aber die LED-Streifen haben eh LEDs aus einer Charge, die damit pro Streifen fast keine Streuung aufweisen.

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Nur interessehalber:
Haben die einzelnen Zweige schon ohne den gemeinsamen Vorwiderstand unterschiedlich hell geleuchtet? Denn dann bringt auch eine Stromregelung nichts.....
Hintergrund: Die Stripes sind sehr hell eingestellt und da kann das menschliche Auge die Unterschiede nicht erkennen. Man kann also LEDs unterschiedlicher BIN-Klassen verbauen - ist sehr kostengünstig, weil wenig Selektionsaufwand beim Hersteller anfällt. Wenn Du wie auch immer den Stromfluß reduzierst, dann treten die Unterschiede immer deutlicher zutage. Ist ja schließlich eine Parallelschaltung und der Summenstrom vom Regler teilt sich auch entsprechend der einzelenen Zweigimpedanzen auf. Da hilft dann nur noch, jeden Zweig einzeln anzusteuern....

Ansonsten - neuer Stripe - neues Glück - auch das kenne ich. Deswegen mische ich auch bei meiner Ambientebeleuchtung in der Wohnung keine Stripes aus unterschiedlichen Packungen. Denn da ist nicht mal sichergestellt, daß der gleiche LED Typ verwendet wird.....

Zitat von K.Wagner im Beitrag #12

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Haben die einzelnen Zweige schon ohne den gemeinsamen Vorwiderstand unterschiedlich hell geleuchtet? Denn dann bringt auch eine Stromregelung nichts.....

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Zitat von Janus im Beitrag #8

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LEDs ohne Vorwiderstand parallel zu schalten, ist Unfug.

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Zitat von ModellbahnTom im Beitrag #5

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Hallo Jochen,
LED per Decoder dimmen geht nur bedingt. Wenn Du nun das PWM-Flimmern mit Elkos verhindern möchtest, wird das funktionieren, aber gleichzeitig verhinderst Du, dass die LED merklich dunkler werden, da die Elkos genau dem entgegenwirken.
Die beste Möglichkeit LED zu dimmen ist eine Konstantstromquelle in Verbindung mit Puffer-Elko vor der KSK. Da die Leuchtkraft heutiger LED sehr hoch ist, bewegen wir uns im µA bis wenige mA Bereich Strombedarf pro Wagen.

Ich werde meine Wagen alle mit einem IC PSSI2021SAY ausstatten. Dieser ermöglicht den LED-Strom im Bereich von 15µA bis 50mA einzustellen. Damit lässt sich die Helligkeit im weiten Bereich einstellen. Am LED-Ausgang, kannst du mehrere LED parallel (ohne Vorwiderstand) schalten.

Als Beispiel erreiche ich in einem Wagen mit 7 LED parallel mit einem Gesamtstrom von ca. 2mA - also rd. 30µA pro LED - eine natürliche Helligkeit. Gepuffert wird mit 3x100µF Tantal-Elko, was für fast 1,5sec Nachleuchten reicht.

Gruß
Thomas

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Zitat von volkerS im Beitrag #6

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Hallo Jochen,
es gibt den LM3404. Eine Konstantstromquelle die mit PWM den Strom durch die Leds einstellen kann. Nachteil, maximal 7 Leds in Reihe sind Möglich.
Volker

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Zitat von K.Wagner im Beitrag #10

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Hallo Jochen,

als Stromregler kannst Du auch diesen verwenden.
Ich persönlich würde einen gemeinsamen Vorwiderstand pro Streifen nehmen - dadurch daß je 3 LEDs einen Vorwiderstand haben, wirst Du keine Helligkeitsunterschiede feststellen - sie sind schon elektrisch entkoppelt. Stahlblauberlin hat mit seiner Aussage recht - aber die LED-Streifen haben eh LEDs aus einer Charge, die damit pro Streifen fast keine Streuung aufweisen. Problem ist nur die Reparatur, sollte mal eine LED ausfallen. Aber da Du eh keine Daten der verwendeten LEDs hast, bleibt nur Ausprobieren....

Noch eine Info prinzipiell: Die Parallelschaltung von LEDs ohne Vorwiderstand ist nicht die beste Lösung, kann aber gemacht werden. Es ist bei nicht wenigen kommerziellen Produkten gerade im LowCost Bereich so umgesetzt. Man spart sich damit "Unmengen" von Widerständen - wobei nicht der Materialwert ausschlaggebend ist, sondern der Maschinenstundensatz des Bestückers (weniger als 1/10 Cent fürs Bauteil, 0,5-1 Cent pro Bestückvorgang...). Wichtig ist, daß die LEDs aus einer Charge kommen - bei Gurtware ist das in der Regel gewährleistet - und die Entwicklung muß die zulässigen BIN-Klassen definieren, also den Flußspannungsbereich, Intensität, Farbort.

Im Hobbybereich plädiere ich bei selbstentworfenen und bestückten Schaltungen für die "100% saubere" Lösung, in Deinem Fall mit der Verwendung von handelsüblichen Fertigbaugruppen hast Du weiten technischen Gestaltungsspielraum.
Meine LED-Stripes haben jedenfalls einen Sammel-Vorwiderstand - die Schaltung entspricht den von Dir verwendeten. Pro Zweig fließt bei mir ein knappes halbes Milliampere!

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Wenn dimmen per decoder nicht möglich, das mit trimmpotis für 60ct machen. Zwischen elko und strip.

Hubert

Hallo Jochen,
das Flackern bei der Beleuchtung habe ich bei
meinen Wagen ganz einfach mit den Platinen
der Firma IBD Hamburg gelöst. Die Firma bietet
Platinen (ca. 1 x 1,5 cm) mit Spannungsregler
(9 V) und einem Kondensator (470 µF) an.
Die Kosten sind moderat ( 2,5 €). Bisher habe
ich 20 Wagen damit ausgerüstet, als Leuchtmittel
verwende ich übliche LED Streifen, die Helligkeit
ist sehr angenehm.
Bisher habe ich 20 Wagen damit ausgerüstet und
bin sehr zufrieden.
Gruss
regalbahner