Wagenbeleuchtung nach erstem Test "gegrillt"

[jande]

Hallo,

ich möchte Euch ganz herzlich um Eure Hilfe bitten. Ich fahre digital mit dem Profi-Boss von Fleischmann und möchte mir eine Wagenbeleuchtung basteln. Dafür habe ich mir bisher besorgt:

1.) Chip-Gleichrichter DF 04
2) Zener-Diode 0,5W 5,1V
3) Kohleschichtwiderstand 1/4W, 5%, 1,8 K-Ohm
4) SMD-LED-Streifen mit insgesamt 18 LEDs

Künftig möchte ich auch noch einen GoldCap-Elko sowie ein Mini-Potentiometer zwischenschalten; das habe ich bislang aber noch nicht getan.

Mein Problem: Ich habe die Schaltung wie oben beschrieben zusammengelötet (in derselben Reihenfolge) und testweise an den Profi-Boss angeschlossen. Die LEDs haben geleuchtet. Dann wollte ich testen, ob der Brückengleichrichter funktioniert, und habe den Anschluss umgepolt, die beiden Digitalkabel, die aus dem Profi-Boss kommen, also umgedreht. Seitdem ist der LED-Streifen "tot", und auch meine zusammengelötete Schaltung habe ich offensichtlich "gegrillt".

Kann mir einer sagen, was ich hier wohl falsch gemacht habe? Ich dachte eigentlich, ich hätte mich hier im Forum ausreichend informiert und wüsste, was ich tue. Dem ist wohl nicht der Fall.

[Bernd.T]

hast Du die Schaltung schon einmal Analog getestet?

[günni]

Moin,
die ZF 5,1 dürfte defekt sein, zu schwach dimensioniert (Kurzschluß). Wenn schon mit Z-Diode, dann verwende die ZD 5,1.

[jande]

Hallo, Günni,

Du meinst diese hier?

Wenn die Z-Diode zu schwach war: War es dann einfach Zufall, dass die Schaltung nach dem Umpolen nicht mehr funktionierte? Und warum ist dann auch der LED-Streifen hinüber?

Nehmt mir meine Rückfragen nicht übel. Ich versuche das einfach zu verstehen, und das ist 20 Jahre nach Abschluss der Schule gar nicht mehr ganz so einfach, wenn man sich seitdem nicht mit der Materie beschäftigt hat.

@Bernd: Analog kann ich hier leider nicht testen.

[günni]

Moin,
ja, diese meine ich.
Die Verwendung von Z-Dioden ist nicht unproblematisch.

[jande]

Was wäre denn die bessere Alternative? Ich übe und bastel ja gerade noch.

[günni]

Moin,
Du hast PM.

[HaNull]

Moin!

War es dann einfach Zufall, dass die Schaltung nach dem Umpolen nicht mehr funktionierte?

Der Digitalstrom wechselt die Polarität typischerweise tausende Male pro Sekunde.

Schaltplan kann nicht schaden. Die Zenerdiode hat 5,1 V, die LED-Kette ist mit 12 V angegeben.
Wenn ich das richtig sehe, müsste die Zenerdiode 0,1 A aushalten. Wieviele LEDs hingen den dran? Reihe? Parallel? Gemischt?

[jande]

Hallo, Thomas,

im Anhang mal eine schnell dahin geworfene Zeichnung. Ist die Z-Diode korrekt eingebaut?

Wie gesagt, auf der Leiste sind 18 LEDs angebracht. Wie sie geschaltet sind, kann ich leider nicht sagen. Es handelt sich um diese LEDs.

[günni]

Moin,
da sage ich nur KAWUMM!
Das überlebt keine Z-Diode. Der Widerstand wird als Vorwiderstand zur Z-Diode verwendet.
Siehe Elektronik-Kompendium.

[HaNull]

Moin!

Das überlebt keine Z-Diode.

Das ist zu befürchten.
Und die LEDs erhalten nach dem Abrauchen der Z-Diode ca. 18 Volt statt 12 Volt.

Anscheinend sind da immer drei LEDs in Reihe geschaltet, ausgelegt für 0,02 A.
Bei 18 LEDs wären das dann 0,12 A.

Da müsste man mal mit drei LEDs den geeigneten Vorwiderstand ermitteln.

Mit Zener-Diode parallel zu den LEDs dürfte da gar nichts leuchten. Zener-Diode in Reihe mit den LEDs hat da schon mehr Sinn. Richtiger Widerstand statt Zenerdiode wäre m. E. sinnvoller (aber GüNNi hat bestimmt 10mal soviel Ahnung von Elektronik wie ich).

Edit: wer lesen kann, ist klar im Vorteil: 60 LEDs/Meter (nicht 60 LEDs/5 Meter)

[günni]

Moin,
in meiner langjährigen Praxis haben sich die Z-Dioden stets mit Kurzschluß verabschiedet.
die 3 LEDs haben in der Reihenschaltung auf dem Stripe einen Vorwiderstand von 130 Ohm.
Bei 12V fließen etwa 11,5mA durch diese Reihenschaltung (abhängig vom LED-Typ) max. etwa 20mA.

[jande]

Ich danke Euch beiden gannz herzlich.

Ich muss mir jetzt mal passende Vorwiderstände besorgen. Günni hat mich auf seine Schaltung aus dem Modellbahn-Wiki hingewiesen und mir mit Bezug auf meine Planungen vorgeschlagen, nach dem Gleichrichter und dem Elko je 3 LED-Segmente (mit je 3 LEDs) parallel zu schalten und je mit einem Vorwiderstand zu betreiben.

Was mir bisher schon gelungen ist, ist eine Schaltung, die den Streifen ungeteit lässt, also: Gleichrichter [--> Elko (noch nicht eingebaut)]* --> Widerstand 1,8k --> 6 LED-Streifen parallel. Das funktioniert bisher auch ganz gut, wenn die LEDs jetzt vielleicht auch ein bisschen dunkel sind. Mit 1.2k sähe das dann vermutlich schon anders aus.

Was wäre gegen diese Schaltung mit nur einem Widerstand einzuwenden?

Eine Frage habe ich noch: Wäre das ein passender Elko: RAD 470/25 :: Elektrolytkondensator, 10x16mm, RM 5,0mm?

[günni]

Moin,
hier ist die Schaltung.

[günni]

Ich muss mir jetzt mal passende Vorwiderstände besorgen. Günni hat mich auf seine Schaltung aus dem Modellbahn-Wiki hingewiesen und mir mit Bezug auf meine Planungen vorgeschlagen, nach dem Gleichrichter und dem Elko je 3 LED-Segmente (mit je 3 LEDs) parallel zu schalten und je mit einem Vorwiderstand zu betreiben.

Moin Jan,
Du hast da etwas falsch verstanden, wenn Du die komplette Schaltung verwenden willst. Oben habe ich Dir ein Schaltbild skizziert.

[jande]

Ne, dann habe ich mich nur falsch / missverständlich ausgedrückt. Ich meine das genau so, wie Du es gerade gezeichnet hast.

Was ich jetzt gemacht habe, ist, R2 und R3 wegzulassen und die LED-Segmente miteinander verbunden zu lassen. Wenn ich Dich korrekt verstanden habe, entspräche das Deiner Planung mit der Ausnahme, dass es nur einen Widerstand R1 gäbe, von dem aus dann drei Segmente parallel betrieben würden. Die LEDs würden also erst nach R1 "abzweigen" (was sie de facto aber gar nicht tun, weil sie ja ohnehin im Band parallel geschaltet sind, wenn ich Dich richtig verstanden habe).

Das funktioniert zumindest bisher auch, und ich würde einiges an Platz sparen. Hätte diese Schaltung einen Nachteil, den ich gerade noch nicht absehe?

[günni]

Moin,
Du willst also mit einem Vorwiderstand arbeiten, das geht auch. Jedoch haben wir 2 eben auch über die Wärmeentwicklung gesprochen. Zudem muss dann die Belastbarkeit des Vorwiderstandes erhöht werden.

[jande]

Ja, ich meinte das so wie angehängt dargestellt.

Welche Belastbarkeit müsste der Widerstand denn dann aufweisen?

[günni]

Moin,
damit zu hohe Wärme durch dem Widerstand vermieden wird, min. 1W.

[jande]

Okay, prima, dann müsste dieser hier ja passen: 1W 1,2K :: Metalloxydwiderstand 1W, 5%, 1,2 K-Ohm?

Und der oben genannte Elko ginge auch, oder?