Jans Modellstraßenbahnseiten

Fahrspannungsunabhängige Beleuchtung mit Festspannungsregler

Über die Beleuchtung der Modelle wurde ja schon viel geschrieben und wenn ich nicht nur Vitrinenmodelle hätte, würde ich auch zweifellos die digitale Variante ausprobieren. Vorerst wollte ich aber lediglich die LEDs in den Modellen zum Leuchten bringen.

Unschön ist bei der fahrspannungsabhängigen Beleuchtung ja immer die Zunahme der Helligkeit mit der Geschwindigkeit des Modells.

Um das zu umgehen, habe ich statt der üblichen Vorwiderstände (zur Strombegrenzung) einen Spannungsregler (LM317) für die LED-Versorgung eingebaut. Dieser wird mit Hilfe externer Widerstände genau auf den Wert der Flußspannung der LED’s eingestellt. Die Widerstandswerte müssen natürlich ausprobiert werden.

Da ich superhelle gelbe LED’s verwendet habe, konnte ich Spannung sogar etwas niedriger wählen, als die max. zulässige (ca. 1,9V). Die LED’s leuchten bei einem Stromfluß von ca. 3-6mA ausreichend hell und das Modell beleuchtet nicht das ganze Zimmer.

Zu Beachten ist folgendes:
- bei ca.16 Leuchtdioden pro Modell sollten insgesamt nicht mehr als 100mA fließen.
- bei voll aufgedrehtem Regler muß die Überschußleistung über den Regler abgegeben werden, d. H. er kann warm werden.
Ich hatte erst SMD-Regler eingebaut, die nur 100mA vertragen aber schön klein sind. Der LM317 hat die Eigenschaft sich bei Überhitzung abzuregeln und somit selbst zu schützen. Leider ist einer der SMD-Regler dennoch nach einiger Zeit zerstört worden, wodurch sämtliche LED’s in dem Modell auch zerstört worden sind. Oder war es umgekehrt?

Jedenfalls habe ich aus diesem Grunde die größeren 1,5A vertragenden LM317 im TO220 Gehäuse eingebaut.
Von dem Gehäuse hab ich aber so viel wie möglich abgeschliffen (die Regler muß es auch noch im einem SOT223-Gehäuse geben, das wäre wahrscheinlich besser)

Datenblatt unter:
http://www.datasheetarchive.com/search. ... =0&sub.y=0

So paßt die Schaltung, also Gleichrichter, Regler, 2 Widerstände (evtl. Kondensator) unter die Sitzbänke und ist kaum zu sehen.
Bei einem Modell habe ich statt des Gleichrichters nur eine Diode eingebaut, dadurch leuchten die Lampen nur in einer Richtung und das Modell ist für Tag oder Nachtbetrieb geeignet.

Fazit:
Bei ca. 4V – abhängig von den verwendeten Bauelementen – fangen die LEDs an zu leuchten, erreichen sehr schnell ihre maximale Helligkeit und bleiben dann konstant. Der Beginn des Leuchtens fällt ungefähr mit dem Anfahren des Wagens zusammen.

Ja, interessanter Tip
die Teile kannte ich noch gar nicht.

Aber Vorsicht, GoldCaps sollen keine allzu hohe Spannung vertragen, so 25V sollten es schon sein. Die können nämlich durchaus nach dem Gleichrichter und bei voll aufgedrehtem Trafo entstehen.

Wenn man den "Kondensator" nach dem Regler anbringt, muß der Regler mit einer Rücklaufdiode geschützt werden, damit nicht hinter dem Regler, bei abgeschaltetem Fahrspannung, eine höhere Spannung ansteht als vor ihm (kann sein, daß das im Bereich von 2-3V noch ungefährlich ist).

Hallo Guido,

Ingbert hat das Auftreten der hohen Spannungen ja schon eindeutig erklärt.

Ich will noch mal erklären, warum nach dem Regler eine höhere Spannung als vor ihm auftreten kann und dieser eventuell durch eine Rücklaufdiode geschützt werden muß, um eine Zerstörung zu vermeiden.

In dem Augenblick, in dem die Fahrspannung ausfällt, entweder durch schlechte Stromabnahme oder durch Abschalten des Trafos, liegt am Eingang des Reglers keine Spannung mehr an. Ich hab im Moment dort auch keine Ladekondensatoren, die sich noch entladen könnten.

Wenn jetzt nach dem Regler ein geladener Kondensator sitzt, ist die Spannung hinter dem Regler größer als davor. Das Teil regelt natürlich nicht mehr aber es könnte, laut Datenblattangaben, zerstört werden.

Wenn jetzt durch eine Diode vom Ausgang zum Eingang des Reglers dasselbe Potential geschalten wird, ist der Schaltkreis geschützt. (die 0,7V Flußspannung verträgt er, laut Datenblatt).

Na gut soviel dazu. Ich kenne diese Art Kondensatoren nicht und war der Meinung, daß der beste Platz eigentlich nach dem Gleichrichter, als Ladekondensator sein müßte, dann erspart man sich auch weitere Schutzmaßnahmen und der Regler wird mit einer geglätteten Gleichspannung und nicht mit Halbwellen versorgt.

Aber wenn die GoldCaps es so wollen, dann eben auch hinter den Regler.

Ich war sowieso in letzter Zeit auf der Suche nach kleinen Kondensatoren mit ausreichender Kapazität, bin aber damit nicht ganz fertig geworden.

In einigen Modellen wäre jedenfalls noch Platz.

Beste Grüße Ralf - rdmodel

GLEICHRICHTERDIODE UNBEDINGT VORSEHEN!!!


Ach so, hier noch eine Anmerkung zum Gleichrichter vor dem Regler.

Dieser wird benötigt, damit die LEDs auch noch bei Verpolung, also Rückwärtsfahrt, leuchten.

Ich habe aber auch Fahrzeuge, die nur in Vorwärtsfahrt leuchten sollen. Jetzt könnte man annehmen, daß die LEDs dann bei Verpolung einfach dunkel bleiben. Dem ist auch so, allerdings halten sie dann nur wenige Volt aus; um kurz danach durchzubrennen.

Deshalb ist es dringend notwendig auch hier eine Gleichrichterdiode vor dem Regler vorzusehen. Diese hält deutlich höhere Sperrspannungen aus und schützt Dioden und Regler!!!

Beste Grüße Ralf - rdmodel

Hallo Guido,

natürlich wird eigentlich gar nichts gleichgerichtet, da die Modelle ja mit Gleichstrom fahren.

Aber manchmal fahren sie eben auch rückwärts und dann muß die Versorgungsspannung für die Leuchtdioden umgepolt werden.

Dazu dient der Gleichrichter vor dem Spannungsregler.

Außerdem hat der Gleichrichter (Greazbrücke oder Gleichrichterdiode) auch die Aufgabe, dafür zu sorgen, daß die LEDs nicht falsch herum betrieben werden, sonst würden sie nämlich zerstört werden!

Frag ruhig weiter, wenn ich eine Antwort habe bekommst Du sie auch!

Beste Grüße
Ralf - rdmodel