flackern mit kondensator verhindern

  • Warum?


    Es reicht doch einen mehr- oder weniger großen Pufferkondensator plus, je nach Größe, einen Ladewiderstand parallel zu den LEDs plus Vorwiderstand zu setzen.
    Es sollte nur der Ladewiderstand nicht zu groß sein, da man im Falle des Falles eben 2 Vorwiderstände vor den LEDs hat.


    Kurt

  • Wieso ZWEI Vorwiderstände vor der LED?!


    Schiene -> Gleichrichter -> Pufferelko -> VORWIDERSTAND (oder besser Konstantstromquelle, weil dann spannungsunabhängig) -> LED


    Pufferelko Aufbau wie weiter unten gezeichnet:
    Also + -> Ladestrombegrenzungswiderstand -> + Elko
    Und gegen die "Ladeflußrichtung" parallel zum Wiederstand eine Didoe, damit der Verbraucher die benötigte Spannung ohne den Ladestrombegrenzungswiderstand entnehmen kann.
    Der 3k3 Widerstand ist in DEM Fall nicht nötig.


    Wichtig dabei ist, dass sich die Pufferschaltung VOR dem Vorwiderstand/Konstantstromquelle der LED befindet und nicht danach!


    Soll ein Decoder zum Schalten des Lichts benutzt werden, ist die Pufferschaltung wie bereits beschrieben direkt mit dem Decoder +/- zu verbinden und NICHT mit der LED!
    Soll anstelle der Kosntantstromquelle ein Widerstand benutzt werden, ist dieser so zu berechenen (PRO LED!)


    Schienenspannung - LED-Spannung / LED-Strom = Widerstand


    Wenn der LED-Strom nicht bekannt ist, kann man folgende Faustregel annehmen:
    rot/grün/gelb 5 - 20mA bei 1,6Volt
    weis 20mA bei 3 Volt
    blau 10-20mA bei 2 Volt
    Ich nehme jetzt einmal für alle LEDs 20mA an und je nach Farbe dann eben die angegebene Spannung.


    Bei zb. 15 Volt Schinenspannung maximal wäre das dann:


    15-LEDSpannung/0,02


    Für EINE weiße LED: 15-3/0,02=600 Ohm


    ACHTUNG! Wenn die Schienenspannung steigt, oder fällt, stimmt natürlich der berechnete Widerstandswert nicht mehr! Daher muss man immer die maximal zulässige Schienenspannung zur Berechnung heranziehen, sonst wird die LED u.U. vorzeitig getötet ....
    Daher ist ja auch die Konstantstromquelle vorzuziehen.


    Alternativ könnte man auch die Versorgungsspannung mit einem Spannungsregler (zb. 5 Volt) konstant halten und den LED-Strom mit einen Vorwiderstand begrenzen - dann ist die Schienenspannung auch nicht mehr wirklich relevant.


    Die Digital-Schienenspannung ermittelt man am Besten mit einem Gleichrichter an der Schiene und messen der Gleichspannung an +/- mittels Multimeter - es geht ja nicht um die DIGITALSPANNUNG, sondern um die Spannung, die später dem Verbraucher zugeführt wird!


    Ich muss allerdings sagen, zu diesem Thema gibt es im Web und allen möglichen Foren wirklich unzählige Beiträge - sogar mit Schaltbildern uvm . man muss nur danach suchen ;)

  • Hallo,
    die Firma Ngineering erwähnt eine Lösung des Problems durch Verwendung von Kondensatoren. (Weiß jemand, was für welche das sind? Gibt es den abgebildeten Typ bei Conrad? Ich kann ich nicht finden.) Sie erwähnen, daß das ganze bei DCC gut funktionert.
    Allerdings verwendet Ngineering den alten Beleuchtungssatz mit Glühbirne, bei welchem Kato abrät, diesen mit DCC zu benutzen. (Übrigens gibt es einen neuen LED-Beleuchtungssatz von Kato mit geänderter Lichtführung, neue Bestellnummer ist 11-211 und 11-212.)
    Leider finde ich auf deren Webseite auch keine vernünftige Erläuterung, wie die Beschaltung konkret bei DCC auszusehen hat.


    Dann hat die Firma Richmond Controls einen Beleuchtungssatz im Programm: EZ54 LIGHT MODULE FOR KATO N SCALE PASSENGER CARS, RDCs AND CABOOSES. Vernünftige Erläuterungen sind dort allerdings nicht vorhanden. Im Heft Jul/Aug 2011 der Zeitschrift N Scale Railroading gibt es einen zweiseitigen Artikel zu diesem Beleuchtungssatz.


    Könnte das Problem darin bestehen, daß der Kontakt zwischen Kupferstreifen im Kato-Waggon und dem schmalen Kupferdraht auf dem Kato-LED-Modul suboptimal ist? Leider ist in unmittelbarer Nähe viel Kunststoff, sonst könnte man es mit einer Lötverbindung versuchen.


    Ergänzung: Es gibt sogenannte Gold-Caps. Kennt sich jemand damit aus?

  • Servus!
    Offenbar werden da SMD Tantal Elkos mit je 100uF verwendet - alle parallel, ergibt eben die erwähnten 800uF.
    Conrad hat so was auch - z.B.: http://www.conrad.at/ce/de/product/458379/
    Wenn es etwas größer sein darf -> http://www.conrad.at/ce/de/product/444588/


    ACHTUNG: 16 Volt !


    GoldCaps gibt es einige - für unsere Zwecke MÜSSEN diese sehr niederohmig sein um den Strom schnell zur Verfügung stellen zu können.
    Da kommen nur 2,5Volt Typen in Frage (z.b 1F/2,5V) - müssen also wenigstens 7 in Serie geschalten werden, um die 16Volt zu vertragen. Dafür ist die Pufferzeit aber auch bei so kleinen Strömen, die LEDs benötigen (zb. 2x 4 weisse LEDs in Serie mit jeweils einem 50Ohm Vorwiderstand pro Kette, ergibt insgesamt einen Verbrauch von 15 Volt mit 40mA), mindestens 1 Minute.
    Auch so etwas hat Conrad - halt nach Goldcap suchen.
    Allerdings ist der Platzbedarf pro GoldCap (1F/2,5V) rund 12x8mm!


    Wichtig dabei ist immer die Versorgungsspannung! Voraussetzung ist also, dass die Zentrale maximal 16Volt stabil ans Gleis bringen kann!
    Wer sich nicht sicher ist, oder weiss, dass seine Zentrale Spannungsschwankungen macht (leider nícht nur nach unten, sondern im Eyxtremfall können die auch auf 30 VOlt oder mehr ansteigen), sollte dies mit entsprechend spannungsfesten Elkos berücksichtigen.
    Natürlich könnte man auch in jedes Fahrzeug dafür einen Spannungsstabi verbauen ... dann wirds aber langsam ziemlich eng ... es sei denn, man realisiert das alles in SMD (kleinst mögliche Gehäuseform) - frei verdrahtet ... viel Spaß ;)

  • ...und wenns kleiner werden soll, gibt es inzwischen sehr nette Hochkapazitäts-Keramik-Kondensatoren: http://www.reichelt.de/Vielsch…HOW=1&START=0&OFFSET=500& oder http://www.reichelt.de/Vielsch…HOW=1&START=0&OFFSET=500&


    Mit einigen davon parallel geschaltet werde ich den dicken 100uF-Elko am Digitrax-Sound-Decoder ersetzen, damit das alles vernünftig in eine SD40-2 passt :)


    Zur Reihenschaltung von Kondensatoren sollte man bedenken, dass zum einen durch Bauteiltoleranzen nicht gesichert ist, dass sich die Spannung exakt aufteilt - also lieber etwas Reserve verbauen - und zum anderen die Kapazität entsprechend sinkt - 8 Stück 1F in Reihe ergibt 0,125F, anders als bei Akkus. Ist natürlich immer noch viel Kapazität...


    MfG, Heiko

  • Servus Heiko!


    Ich fürchte Du unterliegst hier einem Irrtum!
    Soweit ich das in Deinem Link erkennen kann, handelt es sich hier um KONDENSATOREN und nicht um ELKOS!
    DAS ist ein gewaltiger Unterschied!
    Ein KONDENSATOR wie der gezeigte hat keine Polarität und ist als Energiespeicher eher wirkungslos.
    Derartige Kondensatoren werden zur Funkenentstörung u.ä. herangesogen, verkraften sowohl Gleich-, als auch Wechselstrom.
    Die Aussage "Tantalkondensatoren und verpolungssicher" sind in dem Zusammenhang unbedeutend, um es vorsichtig zu formulieren ... Kondensatoren und Elkos sind unterschiedliche Bauteile für unterschiedliche Anwendungen, die können nicht miteinander verglichen werdne. Das Einzige was sie gemein haben, sind die Kapazitäts- und Spannungsangaben ...
    Als Energiespeicher muss schon ein ELKO verwendet werden. Der hat allerdings eine Polarität und verkraftet NUR Gleichstrom!
    KONDENSATOREN sind bei gleicher Kapazität und Spannungsfestigkeit meist kleiner als ELKOS - aber eben als *Energiespeicher* (und darum gehts uns ja) wirkungslos.

  • Moin Oliver,


    Als Energiespeicher muss schon ein ELKO verwendet werden. Der hat allerdings eine Polarität und verkraftet NUR Gleichstrom!
    KONDENSATOREN sind bei gleicher Kapazität und Spannungsfestigkeit meist kleiner als ELKOS - aber eben als *Energiespeicher* (und darum gehts uns ja) wirkungslos.


    das ist - verzeih mir, dass ich das so direkt sage - falsch. Elektrolytkondensatoren und auch Tantal-Elektrolyt-Kondensatoren sind lediglich eine spezielle Bauform von Kondensator, die lange Zeit die einzige Möglichkeit boten, große Kapazitäten in sinnvoller Baugröße unterzubringen. Auch heute noch gibt es Kondensatoren über ca. 100µF praktisch nur als Elkos, weshalb man da auch akzeptiert, dass sie nur in einer Richtung geladen werden können.


    Als Energiespeicher sind aber prinzipiell alle Kondensatoren geeignet (darum funktioniert ja auch die Funkentstörung - indem die Energie, die ihren Weg in einem Funken sucht, nun im Kondensator zwischengespeichert wird). Natürlich können sie umso mehr Energie speichern, je höher Kapazität (und Spannungsfestigkeit, wenn man frei auswählen kann, bis zu welcher Spannung man einen Kondensator aufladen will) sind, weswegen man für größere Energiemengen wieder auf Elkos zurückgreifen wird. Aber um einen 100µF-Elko zu ersetzen, kann man natürlich fünf 22µF-Keramikkondensatoren parallel schalten, hat damit wahrscheinlich sogar noch Vorteile, weil Innenwiderstand und Leckstrom geringer sein dürften.


    MfG, Heiko

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