Schlusswagen mit LED-Beleuchtung

[Dieter260]

Eine Frage an die Elektronikfachleute.

Ich habe mir einen gedeckten Güterwagen mit zwei Schlusslaternen gekauft. Die eingebaute Glühlampe flackert wegen Digitalbetrieb und gelegentlicher Kontaktprobleme bei der Stromaufnahme.
Also flugs auf Leuchtdioden und Pufferkondensator umgebaut - dachte ich.

Für den Gleichrichter bei zwei LEDs als Verbraucher sollten 4x 1N4148 Dioden ausreichen, einen 1000uF dazu - fertig.

Die Überraschung kam beim Testbetrieb. Die 1N4148 entwickelten sich zu Leuchtdioden und fackelten ab!

Hätte ich vielleicht den Ladestrom des Kondensators begrenzen müssen?
Was muss ich da zwischensetzen?

Gruß Dieter

[jogi]

Hallo jogi hier

Vorwiderstand vergessen ???? wenn es LEDs mit 20 mA sind , je LED ca. 2,2 -3,3 kOhm . ACHTUNG es gibt auch LEDs mit 2 mA dann 22 -33 kOhm . ( Ohmsches Gesetz . R=U/I Spannung nach den Dioden am Elko ca. 20 V . Diode ca. 2V . 18/0,02 = 900 Ohm . gibt es nicht also 1kOhm ! Ist dann aber viel zu hell deshalb mein Vorschlag )Ausprobieren wegen Helligkeit , aber nicht kleiner als1,5 kOhm . Das andere war schon OK.
bastende Grüße jogi

[Maxi61K]

Hallo Dieter,

Eine Frage an die Elektronikfachleute.

Für den Gleichrichter bei zwei LEDs als Verbraucher sollten 4x 1N4148 Dioden ausreichen, einen 1000uF dazu - fertig.

Für den normalen Verbrauch, welchen die LED's haben, sollten die Dioden
ausreichen.
Der Kondesator erscheint mir ein wenig überdimensioniert zu sein.

Ich hab bei meinen Selbstbauten der Waggonbeleuchtung 220µF Elko's
eingebaut. Da flackert auch nix.

Die Überraschung kam beim Testbetrieb. Die 1N4148 entwickelten sich zu Leuchtdioden und fackelten ab!

Ist wohl jedem von uns schon mal passiert.

Hätte ich vielleicht den Ladestrom des Kondensators begrenzen müssen?
Was muss ich da zwischensetzen?

Die Ursache könnte in der Tat der kurzfristig hohe Ladestrom sein.
Eine 1N4148 verträgt 100V / 100mA.
Da ein Elko im entladenen Zustand aber so gut wie keinen Innerwiderstand
hat, zieht er anfangs, wenn auch nur kurzfristig, einen recht hohen Lade-
strom.
Dieser kann bei einem 1000µF Elko reichen um dir die Diode abrauchen
zu lassen.

Entweder du versuchst es mit einem Vorwiderstand von 180-220 Ohm,
oder du nimmst einen etwas kleineren Elko.

Gruß Dieter

Gruß
Maximilian

[Maxi61K]

Hallo,

ich noch mal.

Die Überlegung von Jogi könte natürlich auch der Grund sein.

Gruß
Maximilian

[K.Wagner]

Hallo Dieter,

wenn Du den Vorwiderstand bei den LED vergessen hast, hast Du mit dessem Einbau ein Problem erschlagen. Ansonsten bau VOR dem Gleichrichter aus den 4448 noch einen 22 Ohm Widerstand zur Strombegrenzung beim Einschalten ein. Damit begrenzt Du den Impulsstrom beim Einschalten auf ca. 1A (bei 20V Versorgung), was die Dioden eigentlich verkraften sollten (die Kennlinie habe ich nicht auswendig im Kopf, aber diese Größe habe ich bei mir eingebaut).
Gruß Klaus

[Stef@n]

Hallo,

ich noch mal.

Die Überlegung von Jogi könte natürlich auch der Grund sein.

Gruß
Maximilian

Klar! Aber wenn ein Auto wegen defekter Bremsen an der Mauer klebt ist, es eigentlich unerheblich, ob der Fahrer einen Führerschein hat oder nicht.

Ist der Ladestrom des Kondensators über die Dioden geschaltet und nicht eingeschränkt, ist es für die Dioden egal, ob die Vorwiderstände zu den LEDs da sind oder nicht.

Bei 1N4148 dürfen max. 100 mA fließen. Du ziehst den LED-Strom davon ab. Nun hast Du den Strom, der maximal für das (Nach-)Laden des Elkos fließen darf. Der Begrenzungswiderstand muß also mindestens den Wert haben, der mit den genannten Werten und dem Ohmschen Gesetz errechenbar ist.

[Maxi61K]

Bei 1N4148 dürfen max. 100 mA fließen. Du ziehst den LED-Strom davon ab. Nun hast Du den Strom, der maximal für das (Nach-)Laden des Elkos fließen darf. Der Begrenzungswiderstand muß also mindestens den Wert haben, der mit den genannten Werten und dem Ohmschen Gesetz errechenbar ist.

Nichts anderes habe ich in meinem 1.Posting geschrieben.
Daher meine Angabe von 180-220 Ohm für einen evt.
Vorwiderstand.

Gruß
Maximilian

[Dieter260]

Hallo zusammen,

ich dachte schon wir hätten ein Sommerloch und alle sitzen im Garten. Es gab in letzter Zeit so wenige neue Beiträge in diesem meinem Lieblingsforum. Aber kaum stellt man ein Frage, geht es ja doch richtig ab. Vielen Dank allen Antwortern.

So, den Vorwiderstand bei den LEDs habe ich nicht vergessen, nur nicht erwähnt. 2,2k sind da eingebaut, dann bin ich auf der sicheren Seite und die LEDs sind hell genug.
Den Ladestrom werde ich dann mal mit 180-220 Ohm begrenzen. Das wird auch meiner Stromversorgung gut tun.
1000uF hatte ich gerade so rumliegen. Und hier gilt noch: viel hilft viel.

Besonderen Dank auch an Stef@n

Klar! Aber wenn ein Auto wegen defekter Bremsen an der Mauer klebt ist, es eigentlich unerheblich, ob der Fahrer einen Führerschein hat oder nicht.

Der Spruch ist super.

Gruß und Dank
Dieter

[K.Wagner]

Maximalstrom für 1 sec. (= 50 Vollwellen) 1A, bei R=22Ohm sind 3 Tau (Kondensator geladen) 0,66sec, also auf der sicheren Seite, da der Strom ja mit steigender Kondensatorspannung abnimmt.
Der mittlere gleichgerichtete Strom beträgt für die Diode übrigens 200mA. Und interessant vielleicht noch folgender Wert:
Maximalstrom für 1usec. 4A
Ich benutze übrigens SMD-Widerstände BGR1206.
Gruß Klaus

[Stef@n]

Salü Klaus,

Maximalstrom für 1 sec. (= 50 Vollwellen) 1A, bei R=22Ohm sind 3 Tau (Kondensator geladen) 0,66sec, also auf der sicheren Seite, da der Strom ja mit steigender Kondensatorspannung abnimmt.
Der mittlere gleichgerichtete Strom beträgt für die Diode übrigens 200mA. Und interessant vielleicht noch folgender Wert:
Maximalstrom für 1usec. 4A

Diese Werte kannst du getrost in die Tonne schmeißen, wenn die Schaltung nicht fest und konstant an einer Spannungsversorgung oder Batterie angeschlossen ist.

In genau diesem Fall bräuchte man aber keinen Puffer-Elko nachzuschalten, da dann die LED gleichmäßig leuchten würde.
Der Puffer-Elko und der dadurch erforderliche Gleichrichter wird nur deswegen erforderlich, weil ein einziges Staubkorn eine Unmenge Störungen auf der Verbindung Schiene - Radsatz - Stromaufnehmer verursachen kann und dies auch wirklich tut.
Die auftretenden Spannungen und Frequenzen an der Schiene kannst Du Dir ja mal mit dem Oszi anschauen. Da wäre ich also gaaaaaanz vorsichtig, elektronische aktive Bauteile im Grenzbereich zu betreiben.

Mit dem mittleren gleichgerichteten Strom magst Du laut Liste recht haben.
Für mich zählt diese Sorte von Diode seit 30 Jahren zu den DUS-Typen (Abkürzung f. Diode-Universal-Silizium, siehe z.B. http://www.uoguelph.ca/~antoon/circ/tuptun.htm ).
Dies sind untereinander austauschbare Typen von Dioden, die alle in etwa die gleichen Kennwerte haben. Gemeinsam haben diese DUS-Dioden typisch mindestens 100mA bei mindestens 25V. Und wenn die 100 mA nicht ausreichen, nehme ich 1N4004. Die ist zwar leicht überdimensioniert, aber solange der Platz für die Diode ausreicht, ist der Unterschied von 0,97 zu 1,32 Cent pro genannter Diode nicht wirklich so kostenintensiv. Natürlich sind die nicht bei C*nr*d eingekauft...!

Den Ladestrom werde ich dann mal mit 180-220 Ohm begrenzen. Das wird auch meiner Stromversorgung gut tun.
1000uF hatte ich gerade so rumliegen. Und hier gilt noch: viel hilft viel.

Bei vielen Zügen und somit vielen Schlußlichtern ergibt das aber einen nicht zu vernachlässigenden Strom zum Nachladen der Elkos insgesamt. Gell!

Nichts anderes habe ich in meinem 1.Posting geschrieben.
Daher meine Angabe von 180-220 Ohm für einen evt.
Vorwiderstand.

Dazu paßt aber dann Deine andere Bemerkung nicht mehr:

Die Überlegung von Jogi könte natürlich auch der Grund sein.

Wenn der Ladebegrenzungswiderstand vor dem Elko geschaltet ist, dann ist es fast egal, ob dahinter die LED (mit oder ohne Vor-Widerstand) kurzgeschlossen würde. Es sollte in keinem Fall der/den Gleichrichterdiode/n etwas passieren.
Falls doch, dann ist die Diode um ein paar mA zu klein ausgelegt oder/und nicht geeignet für diese Schaltung in der Modelleisenbahn...