RE: Fragen über Fragen bei der LED innenbeleuchtung Selbstbau

#1 von Zabernig94 , 01.03.2015 08:55

Hallo zusammen,

da ja schon mal vor einigen Tagen Ihr ein Thread über Wageninnenbeleuchtung im Wagenverband eröffnet wurde aber zu keinen brauchbaren Ergebnis geführt hat und nur in eine AC oder DC Orgie endete möchte ich Hier meine Fragen neu stellen:

im Netz findet man ja schon genügend Beispiele um Wagen zu beleuchten aber es wird immer nur ein Wagen vorgestellt.....
jetzt meine Frage 1:

mein Zug besteht aus 3-4 Wagen wobei der erste Wagen den Schleifer und die Masse hat, im ersten Wagen sitzt auch der Gleichrichter, und dann ca. 5-6 Leds in Reihe geschaltet, wenn ich jetzt aber auch noch wagen 2 und 3 in Reihe weiterschalte, und am Ende des Zuges mit einem Kabel zurück in den ersten zum Gleichrichter - dann müsste die Sache doch leuchten.

aber da steht ein großes ?.
da jetzt 18 Leds in reihe geschalten sind braucht es ja keinen Vorwiderstand mehr oder da die "Verbrauch" der LEDs höher ist als die vorhandene Spannung (16V)

Frage 2:

in der Praxis würde ich aber diese 5 Meter Led-leisten verwenden. da werfen sich aber wieder Fragen auf:
wieso ist es da Egal ob man 3- 6 oder 30 LEDs mit nur einem zusätzlichen Vorwiderstand betreibt?


- was ich auch noch nicht weiß ist wo ich den ELKO platzieren soll, gleich nach dem Gleichrichter oder am Ende des Zuges?
- da ich analog fahre und daher auch noch der Umschaltimpuls mit ~ 25V benötigt wird frage ich mich ob es die LED vertragen wenn der Vorwiderstand nur auf 16V berechnet ist oder ist es in der Praxis besser man rechnet mit 25V damit es auch nicht zu Hell wird?


ich hoffe ich habe meine Fragen verständlich geschrieben und hoffe darauf dass Ihr mir helfen könnt!

lg Anton


Liebe Grüße
Anton


 
Zabernig94
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RE: Fragen über Fragen bei der LED innenbeleuchtung Selbstbau

#2 von CarstenLB , 01.03.2015 09:17

Hallo Anton,

da Du Analog-Bahner bist empfehle ich Dir fertige Lichtleisten, z.B.: http://www.hufing-tronic.de/

Die haben (eventuell) einen Regler, der mit dem Umschaltimpuls zurecht kommt.

Generell:
Ein Wagen hat den Schleifer. Alle Wagen haben Masse. Der "Mittelleiter" wird über stromführende Kupplungen von Wagen zu Wagen weitergeleitet.
Die Lichtleisten in den Wagen haben also jeweils Mittelleiter und Masse zu Verfügung. Keine Reihenschaltung aller Wagen!
Je Wagen wird ein Elko verwendet.

Die 5m Lichtleisten sind in 3er Segmente unterteilt, die parallel an der Spannungsversorgung angeschlossen sind.
In einem 3er Segment sind die LEDs in Reihe mit einem Vorwiderstand geschaltet.

Wenn Du jetzt die 5m Lichtleisten verwenden möchtest müsstest Du je Wagen noch einen Gleichrichter vorschalten + Vorwiderstand.

Diese Seite kennst Du vielleicht schon: http://www.ingomoegling.de/ledbeleuchtung.html

Noch zu klären: Der Umschaltimpuls


Viele Grüße

Carsten


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RE: Fragen über Fragen bei der LED innenbeleuchtung Selbstbau

#3 von Zabernig94 , 01.03.2015 09:27

Hallo Carsten,

meine Wagen haben aber keine stromführende Kupplung und keine Nem,müsste also mit einen Kabel verbunden werden.....

wiso muss ich in jedem Wagen einen Gleichrichter einbauen wenn ich einen in den ersten einbaue und dann pro Wagen eine Leiste einbaue und dann von Wagen zu Wagen mit 2 Kabeln zur nächsten Leiste fahre brauche ich dass doch nicht?


Liebe Grüße
Anton


 
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RE: Fragen über Fragen bei der LED innenbeleuchtung Selbstbau

#4 von Der Ruinenbaumeister , 01.03.2015 09:30

Zu Frage 1: Ja, du kannst alle LED-Beleuchtungen von einem Wagen aus versorgen. Du brauchst dann natürlich eine zweipolige Verbindung durch den ganzen Zug, aber dafür braucht auch nur ein Wagen Rad- und Mittelschleifer. Du brauchst aber auf jeden Fall einen Vorwiderstand. Bei LEDs führt eine kleine Änderung der Spannung zu einer großen Änderung des Stromes. Ohne Vorwiderstand werden deine LEDs nicht lange leben.

Du musst auch bedenken, dass du, wenn du 16V Wechselspannung gleichrichtest und mit einem Elko glättest, nicht mehr 16V hast, sondern ca. 21,5V.

Zu Frage 2: Wenn du zwei LED-Streifen parallel schaltest, fliesst insgesamt der doppelte Strom durch den Vorwiderstand. Die Spannung, die an ihm abfällt, soll aber gleich bleiben. Gemäß dem ohmschen Gesetz U = R*I muss der Widerstand also halb so groß sein. Bei drei Streifen reicht ein Drittel etc.

Bei einem 24V-Umschaltimpuls werden ca. 32V erreicht. Deine elektrischen Komponenten sollten auf mindestens 35V, besser 40V, ausgelegt sein, um keinen Schaden zu nehmen.

Es gibt übrigens auch etwas kompliziertere Schaltungen, die die Helligkeit der Wagenbeleuchtung konstant halten, auch wenn die Gleisspannung schwankt. Wenn dich das interessiert, dann solltest du dir mal Jogis Variante ansehen: viewtopic.php?f=104&t=48933
Sie ist noch die einfachste.


Gruß
Clemens

Mein Blog.


 
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RE: Fragen über Fragen bei der LED innenbeleuchtung Selbstbau

#5 von Zabernig94 , 01.03.2015 09:53

aha dass da dann 21,5 rauskämen wuste ich noch nicht, danke!

wiso wenn ich die LED Leisten hintereinander schalte ist dass doch eine Reihenschaltung oder?

so möchte ich es machen:

3 Wagen, 3 Led Leisten, die 3 LED Leisten werden miteinander verbunden (mit 2 Kabeln) im ersten Wagen der Gleichrichter und der Vorwiderstand mit 2 oder 3 kOhm welcher aber noch in der Praxis probiert werden muss wegen der Helligkeit, in jedem Waggen ein Eloko mit 470 uf/35V der am Ende der jeweiligen Leiste kommt.

kann ich es so machen?


Liebe Grüße
Anton


 
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RE: Fragen über Fragen bei der LED innenbeleuchtung Selbstbau

#6 von Martin Lutz , 01.03.2015 10:10

Zitat von Zabernig94
Hallo zusammen,

da ja schon mal vor einigen Tagen Ihr ein Thread über Wageninnenbeleuchtung im Wagenverband eröffnet wurde aber zu keinen brauchbaren Ergebnis geführt hat und nur in eine AC oder DC Orgie endete möchte ich Hier meine Fragen neu stellen:

im Netz findet man ja schon genügend Beispiele um Wagen zu beleuchten aber es wird immer nur ein Wagen vorgestellt.....
jetzt meine Frage 1:

mein Zug besteht aus 3-4 Wagen wobei der erste Wagen den Schleifer und die Masse hat, im ersten Wagen sitzt auch der Gleichrichter, und dann ca. 5-6 Leds in Reihe geschaltet, wenn ich jetzt aber auch noch wagen 2 und 3 in Reihe weiterschalte, und am Ende des Zuges mit einem Kabel zurück in den ersten zum Gleichrichter - dann müsste die Sache doch leuchten.

aber da steht ein großes ?.
da jetzt 18 Leds in reihe geschalten sind braucht es ja keinen Vorwiderstand mehr oder da die "Verbrauch" der LEDs höher ist als die vorhandene Spannung (16V)


Nein, das funktioniert so nicht. Gut im ersten Wagen sitzt ein Gleichrichter. Das ist richtig. du kannst auch daran 5 bis 6 LEDs in Reihe schalten, in diesem aber nur in diesem Wagen. Mit dem entsprechenden Vorwiderstand. So weit so klar.

Doch die nächsten Wagen darfst du nicht dazu in Reihe schalten.

Du kannst es wie folgt machen:
Schleifer und Gleichrichter im ersten Wagen, das ist o.K. Die Gleichspannung, die jetzt der Gleichrichter gibst du gleich mal an alle Wagen weiter über eine zweipolige stromführende Kupplung. In dem Wagen führst du die beiden Kabel auch direkt an die Kupplung zur anderen Stirnseite des Wagens wo sich wieder eine zweipolige Kupplung befindet. So baust das selbe in jedem Wagen. Diese zweipolige Leitung geht dann ununterbrochen durch den ganzen Zug. Sie dient quasi als Stromschiene für beliebig viele Wagen. Grenze wieviele beleuchtete Wagen ist die maximale Belastung des Gleichrichters.

Nimm jetzt eine Gruppe von LEDs mit Vorwiderstand und baust eine solche Gruppe in den ersten Wagen an den Ausgang des Gleichrichters. Die genau gleiche LED Gruppe schaltest du im zweiten Wagen an die Kupplung, Und so weiter.

Das heisst, innerhalb eines Wagens hast du mit den LEDs eine Reihenschaltung. Aber aus Sicht verschiedener Wagen ergibt sich eine Parallelschaltung (1 Wagen ist parallel zum anderen geschaltet)



Zitat von Zabernig94
Frage 2:

in der Praxis würde ich aber diese 5 Meter Led-leisten verwenden. da werfen sich aber wieder Fragen auf:
wieso ist es da Egal ob man 3- 6 oder 30 LEDs mit nur einem zusätzlichen Vorwiderstand betreibt?


Nein, das stimmt nicht. Es ist nicht egal.

Solche Streifen haben immer ein paar LEDs (meist 3 Stk) zusammengefasst als Reihenschaltung zusammen mit einem Vorwiderstand.. Mehrere solcher 3er Kombinationen sind dann parallel geschaltet direkt an der Gesamtversorgung. Wenn du diese jetzt kürzer trennen möchtest, geht das am sinnvollsten immer in 3er Schritten. Durchtrennst du eine 3er Reihenschaltung vor dem 3. LED dann werden die beiden ersten dunkel bleiben.

Der Stromverbrauch steigt natürlich, je mehr solcher 3er Gruppen noch vorhanden sind.

Schaltet man zum Gesamtspiel noch einen Widerstand davor, werden die LEDs immer heller, je mehr 3er Gruppen du wegschneidest. Ausser du passt den gemeinsamen Vorwiderstand bei jedem Trennen wieder auf den neuen Stromverbrauch ein.

Zitat von Zabernig94

- was ich auch noch nicht weiß ist wo ich den ELKO platzieren soll, gleich nach dem Gleichrichter oder am Ende des Zuges?
- da ich analog fahre und daher auch noch der Umschaltimpuls mit ~ 25V benötigt wird frage ich mich ob es die LED vertragen wenn der Vorwiderstand nur auf 16V berechnet ist oder ist es in der Praxis besser man rechnet mit 25V damit es auch nicht zu Hell wird?


ich hoffe ich habe meine Fragen verständlich geschrieben und hoffe darauf dass Ihr mir helfen könnt!

lg Anton


Den platzierst du am besten in den ersten Wagen unmittelbar an die Gleichrichteranschlüsse Plus und Minus. Dann îst er für jeden Wagen im Zug wirksam, wenn du so verkabelst wie ich es oben beschrieben habe. Platzierst du den Elko aber in den letzten Wagen, so geht seine Funktion verloren, wenn du diesen Wagen abhängst. Ist der Zugverband immer konstant der selbe, ist es egal im welchem Wagen er sitzt. Er muss einfach über die "Stromschiene" (wie ichs oben beschrieben habe) an Plus und Minus (Achte auf die richtige Polarität) der gleichgerichteten Spannung.

Bei Märklin Analog sollte man den LED Vorwiderstand natürlich so bemessen, dass die LEDs auch den Umschaltimpuls vertragen.

Weisse LEDs haben eine Einzeldurchlassspannung von etwa 3.5V (je nach Typ, bitte auch das entsprechende Datenblatt konsultieren). Bei 16V und in Reihe geschalteten LEDs überschreiten 5 in Reihe geschaltete LEDs sowieso schon die Betriebsspannung die benötigt wird um die LEDs zum Leuchten zu bringen. Kann sein dass 5 LEDs in Reihe noch bei 16V leuchten. Doch 30 LEDs in Reihe an 16V werden mit oder ohne Vorwiderstand dunkel bleiben. 30 weisse LEDs werden erst mit einer Gesamtspannung von über 100V leuchten. So viele LED in Reihe schalten ist ohnehin nicht sehr sinnvoll.


P.S. für alle anderen:
Für Laien ist es wohl am verständlichsten, wenn man auch bei der Digitalspannung von Wechselspannung spricht, weil man bei ihr genau wie bei Weselspannung vorgehen muss um reine Gleichspannung zu kriegen. Die ewige Diskussion ob die Digitaspannung nun wirklich Wechselspannung sein soll oder etwas anderes "verwirrt" Laien bloss, als dass es ihnen nutzt. Denn eines ist klar: Auch die Digitalspannung wechselt immer wieder die Polarität.


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RE: Fragen über Fragen bei der LED innenbeleuchtung Selbstbau

#7 von Nichteisenbahner ( gelöscht ) , 01.03.2015 12:02

Hi,

auf diesem Bild kannst Du schematisch sehen, wie die LED-Streifen "innerlich" aufgebaut sind:



Das ist von der bereits verschiedentlich erwähnten Homepage vom Ingo. Auf dem Bild kann man sehr schön erkennen, dass auf den Streifen immer 3 LEDs mit einem Widerstand in Reihe geschaltet sind, diese Dreiergruppen dann (bis ans Ende der Welt) parallel. Wenn Du nun diesen Streifen in Stücke schneidest, und an der Schnittstelle mi tzwei Kabeln wieder verbindest, ists immernoch parallell.

Auf Ingos Bild ist auch ein Vorschlag gemacht, wo der Kondensator (mitsamt seinem Ladewiderstand) hin könnte.

Wenn Du nur einen Wagen mit Stromabnehmern ausrüstest, und die anderen von ihm her versorgst (egal, ob mit Kabelverbindungen oder zweiplog leitenden Kupplungen) dann ist es durchaus eine naheliegende idee, genau diesen Wagen zum "Gleichrichterwagen" zu erklären und von dort aus den Rest des Zugs mit Gleichspannung zu versorgen. Würd ich auch so machen.

Eine noch bessere Lösung als Vorwiderstand ist die Verwendung eines Spannungsreglers. Eine speziell für die Wagenbeleuchtung mit LED-Streifen gedachte Platine damit bekommt man für kleines Geld hier.

Gruß
Martin

P.S.:

Zitat von Martin Lutz
[...] weil man bei ihr genau wie bei Weselspannung vorgehen muss, um reine Gleichspannung zu kriegen.

Martin, das ist ein guter Kompromiss. Wir werden einfach nicht mehr behaupten, die Digitalspannung sei Wechselspannung, sondern nur noch, dass man sie wegen ihrer vielen Polaritätswechsel gleichrichten muss, wenn man Gleichspannung braucht. Dann haben wir Frieden mit der Fraktion, die sonst gleich dazwischengrätschen müsste, das wäre hier aber keine Wechselspannung!


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RE: Fragen über Fragen bei der LED innenbeleuchtung Selbstbau

#8 von Martin Lutz , 01.03.2015 15:19

Hallo,

Das ist genau das, was ich vorher schrieb. Die Rlade und RVor sind so mit dieser Schaltung eben genau dafür verantwortlich dafür dass wenn weitere Wagen mit solchen 3er LED Gruppen angehängt werden am Zug, die Beleuchtung insgesamt dunkler wird mit jedem weiteren angehängten Wagen. Hier die entsprechende Frage und meine Antwort dazu:

Zitat

Frage 2:

in der Praxis würde ich aber diese 5 Meter Led-leisten verwenden. da werfen sich aber wieder Fragen auf:
wieso ist es da Egal ob man 3- 6 oder 30 LEDs mit nur einem zusätzlichen Vorwiderstand betreibt?

Nein, das stimmt nicht. Es ist nicht egal.

Solche Streifen haben immer ein paar LEDs (meist 3 Stk) zusammengefasst als Reihenschaltung zusammen mit einem Vorwiderstand.. Mehrere solcher 3er Kombinationen sind dann parallel geschaltet direkt an der Gesamtversorgung. Wenn du diese jetzt kürzer trennen möchtest, geht das am sinnvollsten immer in 3er Schritten. Durchtrennst du eine 3er Reihenschaltung vor dem 3. LED dann werden die beiden ersten dunkel bleiben.

Der Stromverbrauch steigt natürlich, je mehr solcher 3er Gruppen noch vorhanden sind.

Schaltet man zum Gesamtspiel noch einen Widerstand davor, werden die LEDs immer heller, je mehr 3er Gruppen du wegschneidest. Ausser du passt den gemeinsamen Vorwiderstand bei jedem Trennen wieder auf den neuen Stromverbrauch ein.


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RE: Fragen über Fragen bei der LED innenbeleuchtung Selbstbau

#9 von Nichteisenbahner ( gelöscht ) , 01.03.2015 15:39

Zitat von Martin Lutz
[...] Rlade und RVor sind so mit dieser Schaltung eben genau dafür verantwortlich dafür dass wenn weitere Wagen mit solchen 3er LED Gruppen angehängt werden am Zug, die Beleuchtung insgesamt dunkler wird mit jedem weiteren angehängten Wagen.

Hi,
sag ich doch Deswegen ja mein Vorschlag, nur den Brückengleichrichter als gemeinsames Bauteil für den ganzen Zug in einen "Gleichrichterwagen" mit Schleifer auszulagern. Dieser Wagen versorgt den ganzen Zug mit Gleichspannung. Vorwiderstände müssen dann alle Wagen selbst mirbringen. Pufferung auch. Man könnte sogar in jedem Wagen was anderes einbauen, wenn man will.
Gruß
Martin
P.S.: Die andere Lösung mit dem Spannungsregler statt dem Vorwiderstand ist aber immernoch die bessere:


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RE: Fragen über Fragen bei der LED innenbeleuchtung Selbstbau

#10 von Martin Lutz , 01.03.2015 16:52

Das habe ich überlesen, sorry und danke für den Hinweis. Widerstand und Kondensator in jedem Wagen nur für die im entsprechenden Wagen. Mindestens so würde ich das auch machen. Oder eben im Gleichrichterwagen eine Spannungsregelung auf die Spannung, die die LED Leiste verträgt oder etwas kleiner um die LEDs nicht ganz so hell leuchten zu lassen.


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