Probleme bei Kombination Blaulichtsimulator mit Fahrbeleuchtung

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Mr. E-Light
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Probleme bei Kombination Blaulichtsimulator mit Fahrbeleuchtung

Beitrag von Mr. E-Light » Mittwoch 6. Januar 2021, 23:10

Hi Leute,

gleich mal vorausgeschickt, dies ist keine versteckte Werbung. :wink:

Nachdem ich durch dieses Forum den Blaulichtsimulator von ELV schon vor langer Zeit kennengelernt aber sinnigerweise erst jetzt gekauft habe, bin ich damit auf kleine Schwierigkeiten gestoßen.
Keine Frage, gegenüber zwei als Einzelblinker aufgebauten astabilen Kippstufen läuft die ELV Schaltung absolut stabil, auch bei Spannungsschwankungen im Batteriebetrieb. Die Blinkfrequenz ist auch in Ordnung, auch wenn man noch ein klein wenig dran feilen könnte.

Ich habe aber zwei Probleme:
Mit den bereits vorhandenen 100 Ω als Vorwiderstände für die blauen LEDs sind diese extrem hell. Laut Angaben sind die Ausgänge auf je 20 mA gesetzt, was mich allerdings in sofern irritiert, als die Schaltung für einen extrem großen Spannungsbereich ausgelegt ist, die Helligkeit der LEDs ist da aber über den ganzen Bereich fast gleich. Wie also berechne ich hier einen besseren Vorwiderstand? So wirklich kann hier die simple R=U/I Formel ja nicht funktionieren... (Ein Praxistest hat zumindest ergeben, dass 1 kΩ bei 9 V Eingangsspannung etwas zu viel ist, ich schätze, so ungefähr knapp 300-400 Ω könnten gut passen für eine Miniaturmodell-brauchbare Helligkeit).

=>> Das weit größere Problem ist aber, dass z.B. im 9 V Betrieb bei einer parallel zur Batterie angeschlossenen Fahrbeleuchtung (2 weiße LEDs in Reihe, dazu parallel 2 rote in Reihe plus jeweils eigenen Vorwiderständen) die weißen LEDs anfangen, gegenläufig zur Blinkschaltung mit zu blinken, sobald die Batterie etwas nachlässt. Bei richtig schwacher Batterie lässt sich das Blinken auch ein wenig bei den roten bemerken.
Dieser Effekt ist bei den konventionellen astabilen Kippstufen hingegen nicht vorhanden. Ich habe also gewissermaßen ein "Blinkproblem" gegen ein anderes ausgetauscht.
:?: Wie kann ich also diesen Effekt vermeiden, denn ich will die ELV Schaltung bei Vitrinenmodellen mit Batterie verwenden (in einem Fall als Geschenk sind 6 V Betriebsspannung angedacht), flackernde Scheinwerfer machen sich da nicht gut... Komme ich hier also vielleicht um eine Konstantstromquelle nicht herum, und brauche ich für die weißen und die roten jeweils eine eigene?
So nebenbei, ich habe bereits ein Modell, in dem die Vorwiderstände für Scheinwerfer und Rücklicht innen eingebaut sind, auf dem die obigen 9 V Erkenntnisse beruhen, dieses Modell würde ich nur höchst ungern wieder öffnen, das wäre nämlich in diesem Fall ausgesprochen kompliziert und nicht ganz ungefährlich. Kann man in so einem Fall solche Konstantstromquellen auch mit zusätzlichen Vorwiderständen kombinieren?

Fragen über Fragen, aber in den ganzen 19 Jahren LED-Bastelleien bin ich nie in die Verlegenheit gekommen, mit LED-Konstantstromquellen arbeiten zu "müssen". :roll: :wink:
Gruß
Ralf

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günni
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Re: Probleme bei Kombination Blaulichtsimulator mit Fahrbeleuchtung

Beitrag von günni » Mittwoch 6. Januar 2021, 23:34

Moin,
ich finde kein Schaltbild. Ist das IC ein NE556D?

Edit:
Plan gefunden. es ist das IC ICM7556/TS556/SMD also ein ...

Plan

Datenblatt ICM7556

zur Berechnung des Widerstandes addiere U-LED + 0,7V, dann wie gehabt den Vorwiderstand berechnen.

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Mr. E-Light
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Re: Probleme bei Kombination Blaulichtsimulator mit Fahrbeleuchtung

Beitrag von Mr. E-Light » Donnerstag 7. Januar 2021, 09:53

Moin Günni,

oh, ich habe völlig übersehen, dass diese Anleitung bei ELV gar nicht mit auf der Seite steht, ich bitte um Entschuldigung. :oops:

Ah ja, vielen Dank! Mit dem Datenblatt des ICs kann ich persönlich ehrlich gesagt nicht viel anfangen, da reichen meine Kenntnisse nicht mehr aus. Aber Dein Tipp zur Berechnung ist Gold wert. 8) :up:
Wenn ich eine blaue LED mit 3,5 V nehme und von 3 V Eingangsspannung sowie den 20 mA ausgehe, komme ich damit tatsächlich in den Bereich der vorinstallierten 100 Ohm. ABER: Lege ich rechnerisch die 12 V an und bleibe bei den 100 Ohm, komme ich auf grob gesagt 9 V an einer LED. :shock: Ich weiß ja nicht, wie lange das eine LED mitmacht, wundert mich direkt, dass die nicht sofort in Rauch aufgeht, dennoch scheint das irgendwie zu funktionieren. :hm?: Oder rechnerisch auf den Strom geschaut, wären das 78 mA bei einer LED... Was ja aber laut Datenangabe nicht der Fall ist - irgendwo habe ich da einen Knoten im Hirn, vielleicht ist mir selbiges aber auch nur beim Schneeschippen vorhin eingefroren. :roll: Sei's drum.


Bleibt aber noch die Frage: Festspannungsregler (z.B. https://modellbau-schoenwitz.de/de/elek ... -leds-ksq1) für die Fahrbeleuchtung anstatt (oder sogar zusätzlich) der Vorwiderstände, um das unschöne Blinken der Scheinwerfer bei schwächerer Batterie (weitestgehend) zu vermeiden?
Gruß
Ralf

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Re: Probleme bei Kombination Blaulichtsimulator mit Fahrbeleuchtung

Beitrag von günni » Donnerstag 7. Januar 2021, 15:44

Moin Ralf,
begrenze erst mal den Strom für die blinkenden LEDs (10mA). Dann teste nochmals mit den anderen LEDs, Reihenschaltung pro Farbe! (Rücklicht max.5mA, Scheinwerfer max. 10mA). Dann suche nochmals das Mitblinken. (9V Batterie)

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Re: Probleme bei Kombination Blaulichtsimulator mit Fahrbeleuchtung

Beitrag von Mr. E-Light » Donnerstag 7. Januar 2021, 19:14

Moin Günni,

hab' die Blaulichter jetzt noch mal "runter" gesetzt, in Ermangelung direkt passender Widerstände bin ich jetzt bei je 540 Ohm (2x270 Ohm), damit liege ich sogar etwas unter 10 mA. Tatsächlich reduziert sich das Mitblinken der Scheinwerfer nur noch auf extrem schwache 9 V Batterien, bei denen die weißen LEDs ohnehin schon zu dunkel geworden sind. :up: Vielen Dank, Günni. :D
Wie viel mA ich aktuell bei denen habe bzw. welchen Vorwiderstand, kann ich allerdings nicht sagen, die stecken wie schon erwähnt unsichtbar im Modell drin, da komme ich auch nicht ran (in Reihe sind die weißen und die roten in ihrer Farbzugehörigkeit ohnehin schon, mache ich grundsätzlich wenn irgend möglich - was zwar nicht immer von Vorteil ist, aber das ist ein anderes Thema). Aber weit ab von Deinen empfohlenen Werten liege ich bestimmt nicht, denn das sind auch meine üblicherweise verwendeten Werte (abhängig von der Sorte bzw. Alter der jeweiligen LEDs, denn alte brauchen andere Werte als neue/moderne).

Jetzt muss ich bei Gelegenheit noch die 6 V Version ausprobieren, mal schauen, wie es da läuft (zwei weiße in Reihe an 6 V könnte knifflig werden, da muss ich wirklich neue nehmen, die sind "genügsamer" und dürften hier funktionieren). Ich habe zwar keine Ahnung, wie man hier einen strombegrenzenden Widerstand mit negativer Voltzahl berechnet, aber hier hilft wie üblich der Praxistest mit zunehmenden Werten: Widerstand A = leuchtet noch, Widerstand B = leuchtet noch, Widerstand C = leuchtet nicht mehr, => Widerstand B gewinnt. :mrgreen:

Ist aber schon interessant, wie stabil und "leuchtstark" die ELV Schaltung selbst bei wenig Volt und kleiner Stromstärke ist gegenüber den quasi direkt an dieselbe Stromversorgung angeschlossenen LEDs und eben v.a. auch gegenüber der astabilen Kippstufe...
Dennoch verstehe ich nicht, warum die blauen LEDs bei den vorinstallierten 100 Ohm an einer 12 V Spannungsquelle nicht sofort durchbrennen, es gibt keinen Hinweis in der Anleitung, dass hier an den LEDs zu viel Spannung an den Ausgängen anliegen könnte, es wird lediglich kurz nebenbei erwähnt, dass man mit diesem Widerstand den Strom für die LEDs regulieren kann; das ist aber gemäß der Formulierung nur eine Kann-Option, kein Muss...
Gruß
Ralf

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Re: Probleme bei Kombination Blaulichtsimulator mit Fahrbeleuchtung

Beitrag von Stephan D. » Freitag 8. Januar 2021, 09:37

Hallo Ralf!

LEDs werden übder den Strom und nicht über die Spannung betrieben. Ich habe meine alten mit Glühbirnchen bestückten Weihnachtslichterketten auf LED umgerüstet und diese > klick mich < Vorschaltplatine für den Betrieb an 230V~ verwendet. Die LED(s) werden direkt an 230V~ betrieben, d.h. es liegt auch am Ausgang die (gleichrichtete) Netzspannung an. Ich betreibe zwischen 1 und 50 LEDs daran ohne Probleme, es wären auch noch mehr möglich. 2 oder mehr LEDs sind dann in Reihe geschaltet und es funktioniert auch mit unterschiedlichen LED-Farben in Kombination (unterschiedliche Nennspannungen der verschiedenen LED-Farben). Bei den 20mA Strom durch jede LED "nimmt" sich jede nur die benötigte Spannung und brennt nicht durch.
:wink:

Gruß
Stephan
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Re: Probleme bei Kombination Blaulichtsimulator mit Fahrbeleuchtung

Beitrag von Mr. E-Light » Freitag 8. Januar 2021, 20:42

Hallo Stephan,

ach ja, stimmt, da war ja mal was: "Reihenschaltung zweier verschiedener Farben (damit jeweils unterschiedlich benötigter Spannung) funktioniert, so lange die festgelegte Stromstärke für beide geeignet ist".
So ganz ohne die Spannung in dieser Gleichung geht es aber auch nicht, im Beispiel eben muss natürlich die Mindestspannung für die beiden Farben zusammen vorhanden sein (in der Regel zumindest, mit etwas Glück funktioniert es auch mit weniger, hatte ich schon bei sehr hellen LEDs); und bei der ELV Schaltung ist durchaus ein Helligkeitsunterschied zwischen 3 V und 12 V Eingangsspannung festzustellen.

Sei's drum, gut zu wissen, dass ich hier einen schönen Spielraum zum Experimentieren habe... 8)

So wie es aussieht, wären meine Fragen damit beantwortet, vielen Dank Günni und Stephan.
:up: :D
Gruß
Ralf

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