Probleme mit Waggon Innenbeleuchtung (Selbstbau)

[Bahnchef]

Folgendes:

Fahre mit Märklin Digital.
Wollte mal einen Wagen mit innenbeleuchtung ausrüsten:
habe dazu das IC 7805 verwendet und mit einer Diode 1N4148 an den Masseanschluß vorgeschaltet wegen AC/DC übergang.
an den 7805 habe ich jeweils 4 paare gelbe smd leds und 1 paar rote led smd s drangeschlossen.

Irgendwie aber gibt jetzt immer die Diodeihren geist auf.
und der 7805 (1A) wird verdammt heiß. Ist das normal, wenn sich da schon das Zinn von selbst zu brutzeln anfängt?
habs jetzt nicht gekühlt.
weiß zwar, dass man das 7805 kühlen sollte aber dass es so heiß wird?

[der jüngere Andreas]

Der 7805 (Festspannungsregler) hat eine Ausgangsspannung von 5V. Die LEDs haben eine Sperrspannung von 2,1V bis 2,3 Volt, je nach Typ. Da aber die gesamten 5V an der LED abfallen müssen, da du fälschlicherweise keinen Widerstand eingebaut hast, senken diese die Ausgangspannung des Reglers durch eine Art Kurzschluss (hat etwas mit dem Zenereffekt zu tun, vgl. Einbau von Zenerdioden). Dadurch geht der Regler kaputt. Du solltest vor jede LED einen ca. 200 Ohm-Widerstand setzen. Außerdem müssen noch verschiedene Kondensatoren zur Dämpfung um den 7805 verschaltet werden. Dazu siehe Datenblatt. Auch kann eine zu hohe Eingangsspannung auch ein Grund für ein frühes Ausscheiden eines Reglers sein.

[Gast]

Moin!

Wie eine vernünftige Innenbeleuchtung aussehen kann, siehst du, wenn du im Forum unter Suche z.B. "Innenbeleuchtung" eingibst. Hier findest du auch wertvolle Tipps, um eine Innenbeleuchtung flackerfrei zu beschalten...

[Wolfgang K.]

Mal so ne Frage damikt ich deine auch richtig beantworten kann.
Sind die LEds parallel am 7805 oder in Reihe??
So wie sich das bei dir anhöft sind die parallel.
Also ich würde das ganze so anschließen:
Eine Diode 1N400X(1-7) die kommt in Flussrichtung an den Pin 1 (das ist der linke Pin wenn das IC vor einem liegt). An der mittleren pin (das ist die Masse) kommt auch eine Diode in Flussrichtung (der Draht kommt ans Gleis, genauso wie die andere Diode an das andere Gleis). SO... Jetzt ist noch ein Pin frei da kommen jetzt die LEDs(das geht eigentlich nur parallel) dran, dafür brauchst du aber erst mal nen Vorwiderstand...
Den kann man ausrechnen.... und zwar so....
(Versorgungsspannung (in dem Fall 5V)-Betriebsspannung der LED (bei Geld irgendwas mit 2,3-2,5V)):Betriebsstrom der LED (meist 20mA, wenn man 2 LEDS parallel an einen Vorwiderstand hängt sind das natürlich 40mA = Widerstand
(ich habs mal schnell ein bisschen gekennzeichnet sonst blickt man kaum noch durch. )

Der Minuspol der LED (also die Kathode, das ist bei der "Normalen" LED die abgeflachte Seite)kommt an den mittleren Pin des 7805.
SO!!! Fedisch!!!

[Bahnchef]

hallo Wolfgang,
kann es dann sein dass ich auch die falsche diode verwendet habe (1N4148)?
habe jetzt rausgefunden,dass die reihenweise bei einem kurzschluß in den gleisen kaputt gehen. ich habe die Diode an den Massenaschlu0 in der mitte des festspannungsreglers zu den achsen runtergelegt.
den eingang des 7805 habe ich dann über die stromführende kupplung zum nächsten schleifer gelegt.

zu den leds:
ich habe die smd leds hergenommen, da glaub ich braucht eine nur 6 mA

habe immer zwei in reihe geschaltet und an masse und ausgnag angeschlossen. da habe ich 4 paarungen, und 1 paar mit zwei roten leds in reihe0.
kannst du mir das mit den kondensatoren nochmal erklären? warum muss das Gedämpft werden?

[der jüngere Andreas]

Ich empfehle trotz allem und auch wenn in Englisch einen Blick auf das entsprechende Datenblatt (bei Onkel C*):

http://www.produktinfo.conrad.com/daten ... CT.pdf[url]

Dort steht:

Eingangsspannung zwischen 5 und 18 Volt, jedoch wird seitlich darauf hingewiesen, dass die Eingangsspannung nicht unter 7V absinken sollte. (leichte Verwirrung)
Du solltest desshalb vor dem Regler nicht nur eine Diode einsetzen, die die "falsche" Halbwelle sperrt, sondern eine Graetz-Brücke, also einen Brückengleichrichter. Außerdem sollte diesem ein Glättungskondesator, z.b. 220µF, nachgeschaltet werden.
Zur Dämpfung wird der Einbau eine 0,33µF-Kondensators unmittelbar vor dem Regler empfohlen. Auch hinter dem Regler sollte man auf einen solchen nicht verzichten.

Die Leds müssen wie schon oben gesagt einen Vorwiderstand erhalten.

Nochmal zur Dämpfung und Glättung:
Durch die Sinusschwingung der Wechelspannung besitzt die Spannung nach Gleichrichtung immernoch eine starke Welligkeit. Ein Kondensator glättet diese Wellen. Dadurch entsteht eine Gleichspannung mit geringerer Oberwelligkeit über 5V. Da du aber nur die Spannung bis 5V brauchst, kann dir diese restwelligkeit egal sein. Würde das Ganze nicht geglättet, so wurde das IC theoretisch 100 mal pro Sekunde ein- und ausgeschaltet werden (theoretisch!!!).
Gedämpft werden muss der Spannungsregler noch, damit seine Ausgangsspannung nicht anfängt zu schwingen. Dies geschieht mit speziellen Kapazitäten. Diese sollte man aus dem Datenblatt entnehmen (hier 33µF)

[Wolfgang K.]

Hallo Domi

alles zum Thema Brückengleichrichter und Siebung gibts hier

So würde ich das machen

(Zum vergrößern klicken!!)

Anstatt der 2 Dioden kann man auch einen Brückengleichrichter verwenden (so einem wie oben beim Link)

[der jüngere Andreas]

@Wolfgang:
Dein "besser" ist auch nicht viel besser als dein "so???".
Denn: Es wird wie gesagt kein Brückengleichrichter verwendet. Außerdem sollte jede LED ihren eigenen Vorwidersatnd erhalten, da jeder LED-Typ eine andere Durchlassspannung hat.

[Wolfgang K.]

Du hast voll und ganz recht Andreas ich wollte das eigentlich auch so zeichnen nur ich hatte keine Zeit deshalb hab ich an die Schaltungsidee von Dominik angeknüpft.

Wenn alle LEDs die selbe Farbe haben ist das überhaupt nicht tragisch wären das aber verschiedene Farben müsste man natürlich einzelnen Vorwiderstände verwenden.
Man könnte auch an die 5V zwei LEDs in Reihe darn hängen und diese Stränge (natürlich mit einzelnem Vorwiderstand) dann Parallelschalten

EDIT: Da manche Leute nicht immer ganz genau wissen wieviel Volt eine LED mit welcher Farbe auch immer braucht gibts hier mal ne kleine Übersicht.

[Bahnchef]

hi wolfgang,
das erstere, "so" entspricht ungefähr meinem Aufbau, habe aber keinen widerstnd R1 eingebaut, sollte das besser tun.
aber irgendwie bhabe ich da mal das voltmeter an masse und ausgang gehalten und da schwankt der ausgang immer zwischen 2 und 4 V
und der eingang hat so 7 volt.
sollte ich da ein kühlblech noch dranbauen?
welchen zweck hat D1?
die untere Skizze ist dann die stabilere version?!?
welche spannungsfestigkeiten sollten dann die ondensatoren haben? C1 mind 5 Volt, C2 mind 7 volt?
wo kann ich eigtl feststellen, welche unterschiede die Dioden 1N4148, 1N4001
und 1n4004 haben?

OFFTOPIC:

hey Wolfgang, mit was erstellst du so schnell die schaltpläne?

[günni]

nur ein paar Grenzdaten zu den Dioden.
1N4148 100V 0,2A >4mSek.
1N4001 50V 1A
1N4002 100V 1A
1N4003 200V 1A
1N4004 400V 1A
1N4005 600V 1A
1N4006 800V 1A
1N4007 1000V 1A

Warum schaltest Du 'nen 7805 vor die LED's? Möchtest Du nen Goldcap
mit verwenden? Zur Spannungsfestigkeit der Elkos: 40 V dürfetn reichen.
Warum 40 Volt? Ich weiß nicht, wie hoch die Spannung bei Märklin Digital
am Gleis ist.

[der jüngere Andreas]

So, hab jetzt auch mal nen Schaltplan gebastelt. So sollte das eigentlich aussehen:
http://www.elisabethgymnasium.de/bilder ... chtung.JPG

[Bahnchef]

1N4148 100V 0,2A >4mSek.

heißt das, die diode ist für solche ströme nicht ausgerichtet.
habs mir schon gedacht, weil bei mir die reihenweise auseinandergeflogen sind.

Warum schaltest Du 'nen 7805 vor die LED's? Möchtest Du nen Goldcap
mit verwenden?

o mann, diese Fachbegriffe...

[günni]

Die 1N4148 kann maximal 200 mA (0,2A). Mehr als 200 mA und das Teil
ist in den ewigen Jagdgründen. (Ich belaste die Bauteile nie bis an die
Belastungsgrenze, d. h. 70%)
Hattest Du Vorwiderstände für die LED's verwendet?

Hier ist ne kleine Info zu Goldcap.
http://bwir.de/bauteile/goldcap.htm

Beispiel:
Verwendung für flackerfreie Beleuchtung. Achtung, die Betriebsspannung
des Goldcap beachten!

[Bahnchef]

hi günni,

dann kann man einfach den Goldcap an dem Ausgang vom 7805 anschließen,(s. Wolfgangs Skizze) und so braucht man dann keine umständliche Elektronik für Flackerfreie Beleuchtung einbauen?
der goldcap hat eingangsspannung 2-5V, aber ausgangsspannung?

[günni]

moin,
wenn, dann die Skizze von Andreas und der Goldcap kommt rechts hin, also auf der 5Volt-Seite. Achte auf die richtige Polung und nimm einen 5,5 Volt-Typ. Schalte zur Vorsicht noch einen Schutzwiderstand davor /10-47 Ohm 1 Watt). Also Plus - Widerstand - Goldcap - Minus.
Z. B. Reichelt SPK220000µF-V

[der jüngere Andreas]

Ein Goldcap verhält sich wie ein normaler Kondesator. Lädst du ihn mit 5V auf, so entlädt er sich auch mit 5V Spitzenspannung. Jedoch bricht seine Spannung mit der Zeit immer weiter ein. Je größer jedoch die Kapazität, desto länger bleibt seine Spannung auf hohem Level.

Das mit dem einfach Anschließen ist jedoch doch nicht ganz so einfach, denn lädt sich der Goldcap auf, so fließt ein sehr hoher Strom, der den spannungsregler zerstören könnte. Deshalb muss ein kleiner Ladewiderstand in Serie zum Goldcap geschaltet werden. Dieser begrenzt den Stromfluss.

[Wolfgang K.]

DAs stimmt alles so wie es jetzt hier gesagt wurde. Ich hab nochmal ne kleine Zeichnung gemacht, allerdings hab ich den Vorwiderstand für den GoldCap vergessen, den müsst ihr euch einfach denken.


@ Dominik
Die Zeichnungen sind genau wie die von Andreas mit Eagle Light (4.15) gemacht, das kann man kostenlos bei Cadsoft downloaden, allerdings gibt es noch jede mege erweiterungen für die Bauteile Datenbank.
@ Andreas:
Wo hast du den tollen Brückengleichrichter her ich hab mir die Finger Wund gesucht und hab ihn einfach nicht gefunden.

[der jüngere Andreas]

tja, Betreibsgeheimnis.
nee, geh einfach auf Suchen und gib "rectifier" ein. Ich empfehle immer ein Online-Wörterbuch bei der Benutzung.

Und leider hast du jetzt den Stabilisationskondensator vor dem Regler vergessen. Aber ich habe keine Lust, das jetzt nochmal zu zeichnen.
Außerdem sind deine Kondensatoren felsch herum eingesetzt. Der Querstrich am Anschluss kennzeichnet den Becher und der ist der Minuspol.
Und wie kommst du auf 33nF für die Dämfungskondensatoren?

[Wolfgang K.]

...geh einfach auf Suchen und gib "rectifier" ein....

Danke ich glaub da hab ich (noch) nicht geschaut.

...Aber ich habe keine Lust, das jetzt nochmal zu zeichnen.

Da haben wir zwei ja mal was gemeinsam.