Spannung reduzieren für 12 V Glühlampen

  • Eine echte Anfängerfrage, ich befürchte das ist so ähnlich schon mal behandelt worden - trotzdem nochmal:


    ich digitalisiere gerade eine alte Tenshodo-Elok. (JNR EF30) . Die hat beidseits Stirnscheinwerfer + 2 rote "Rücklichter". alles mit 12V Glühlämpchen, die so eingebaut sind dass sie 1) schwer zu wechseln sind und 2) nicht leicht durch LEDs zu ersetzen sind und 3) will ich die Lok soweit wie möglich original erhalten.


    D.h. ich mein Wunsch(traum) wäre , mit einfachen Mitteln eine Stromversorgung zu basteln, bei der ich sicher sein kann dass nicht durch Überspannung die Lämpchen kaputt gehen. Bin auf dem Gebiet eher Laie, hab gesehen es gäbe die primitive Möglichkeit mit Vorwiderständen ( nur , welchen, wenn man die Stromaufnahme der Lämpchen nicht kennt?) , Spannungsreduzierung durch Dioden, oder mehr oder weniger komplexe Schaltungen die eine konstante Spannung versprechen (LM317 mit Widerstand...)


    allem gemeinsam ist offensichtlich , dass ich scheinbar vier solche Behelfe brauche, wenn ich Scheinwerfer 1+2 und Rücklichter 1 + 2 seperat schalten will. Ausserdem müsste ich die Leistungsaufnahme der Lämpchen kennen?


    Konkrete Frage: Ich werd vermutlich mit Widerständen oder Dioden herumexperimentieren müssen. Mit welchen Werten soll ich jeweils anfangen? Die Lampen sind nackte Glaskolben, etwa Ø 3mm, original direkt an 12 V angeschlossen.


    .... die Dimmfunktion ist ja offenbar für diesen Zweck nicht empfehlenswert, da dann "zerhackte" volle Spannung herauskommt?


    ..... übrigens, weil ja in letzter Zeit wieder über open Frame Motoren diskutiert wurde.... sie läuft mit zwei Lenz Decodern bis jetzt problemlos. Habs einfach riskiert... Stehende, fünfpolige Motore, Schnecke direkt auf Triebachse, Stall Current 2 A pro Motor . Spricht eigentlich alles dafür, das der heilige Rauch freigesetzt wird, ist aber zumindest vorläufig nicht der Fall. Mein Erklärungsversuch....Tenshodo Motore sind scheinbar präziser und aus besserem Material gefertigt als die üblichen KMT Murksmotore .

  • ich habe mit einem billigen Multimeter gemessen... "Rücklichter" 12 -13 Ohm, der eine Hauptscheinwerfer 22 Ohm, der andere - nicht originale - 48 Ohm. Komm damit aber nicht weiter...


    Anderer Versuch, bei Conrad ähnliche Lämpchen rausgesucht - haben ~ zw 0,24 und 1 Watt. D.h wenn ich 4V Spannung reduzieren will brauch ich zw 200 und 48 Ohm - das ist mal ein Anhaltspunkt. Hoffe ich hab mich nicht verrechnet.

  • Es war gestern schon spät und meine letzte Amtshandlung vorm Einschlafen.


    Wenn Ich vom Headlight mit 22 Ohm ausgehe, komme ich auf einen Strom von. IL = UL/RL = 12V/22Ohm = 0,54A.
    Wieviel Ausgangstrom hat der Decoderausgang? bzw. ab welcher Stromstärke läuchten die Lämpchen?


    Bei den niedrigen Ohmwerten wirst du wahrscheinlich nicht mit einem 1/4 Watt Widerstand auskommen.


    Angenommen der Ausgang stellt 100mA zur verfügung dann müsste R = UR / I = 4V / 0,1A = 40 Ohm sein.
    P = U*I = 4V * 0,1A = 0,4Watt. d.H. du müsstest halb Watt Widerstände nehmen.
    Alternativ kannst du auch einen Spannungsteiler nehmen, wobei dann wieder die Frage ist ab wann das Birnchen leuchtet.


    Ich hoffe ich habe keinen kompletten Unsinn verzapft, die Schule ist auch schon ein wenig her. :whistling:

  • Guten Morgen,


    ganz dumme Frage - was ist ein Halb Watt Widerstand? Ich kenne nur Angaben in Ohm?


    - ansonsten, bin ich offensichtlich mit meiner Schätzung 48 -200 nicht sehr weit von der Realität entfernt.


    Das Lenz - Manual schreibt übrigens, Dauerbelastung der Funktionsausgänge durch Glühbirnen 150 mA


    Danke mal für die Mühe.

  • Danke, habs jetzt behirnt. War beim Conrad, der Verkäufer war offensichtlich fachkundig und hat mir vorgerechnet dass ich 40 - 200 Ohm brauche. Deckt sich mit dem, was ich mir ausgeknobelt habe.


    Hab dann zur Sicherheit 1W Leistung genommen, Platz ist ja genug. Am Wochenende werd ich das ausprobieren - heut hab ich von elektrischen Fehlern genug, hab grad beim Motorrad dieselbigen gesucht.

  • Habe mir beim Lesen einfach gefragt, ob das mit der Wärmeabfuhr klappt!


    Denn die Leistungen, die die Birnchen aber auch der Vorwiderstand "vernichten" werden korrekterweise in Wärmeenergie umgewandelt.


    Nur schon aus DEM Grund würde ich mir doppelt und dreifach überlegen, ob's nicht doch möglich ist auf LED's (und damit viel kleinere Wärmeleistungen) um zu stellen.


    Bei Messingmodellen ist das mit dem Beschädigen des Gehäuses wegen Wärme sicher massiv wengier dramatisch, aber vermutlich doch nicht ganz vernachlässigbar...

    Simon


    Modelling the Big Borg and CalTrain in Normal size ....

  • Hallo Jungs,


    der Widerstand imklaten Zustand der Lämpchen ist unwichtig. Den Widerstand bei 12V sollte man über die Umrechnung U/I machen also 12 V geteilt durch den Strom. Das ist dann der richtige Betriebswiderstand.
    Im kalten Zustand ist der Widerstand viel kleiner.


    Ich würde zu einem Spannungsregler alá LM317 raten, wenn denn die Eingangsspannung mindestens um die 14V beträgt. Die Teile gibt es in kleinen TO92 Gehäusen oder auch SMD, das braucht nur wenig Platz.

    ...
    Grüße Hardy
    Fremo Member since 2011
    ...
    GULF MOBILE & OHIO sowie FRISCO und ILLINOIS CENTRAL (GULF)


    H0 - damit man's auch ohne Brille sieht

  • Hallo Jungs,


    der Widerstand imklaten Zustand der Lämpchen ist unwichtig. Den Widerstand bei 12V sollte man über die Umrechnung U/I machen also 12 V geteilt durch den Strom. Das ist dann der richtige Betriebswiderstand.
    Im kalten Zustand ist der Widerstand viel kleiner.


    Ich würde zu einem Spannungsregler alá LM317 raten, wenn denn die Eingangsspannung mindestens um die 14V beträgt. Die Teile gibt es in kleinen TO92 Gehäusen oder auch SMD, das braucht nur wenig Platz.

    Das mit dem warm - kalt Unterschied war mir klar. Ich werd das einfach mit einer simplen Versuchsanordnung durchspielen und schaun was in der Praxis funktioniert ( D.h. einen Stecker , wo ich verschiedene Widerstände reinstöpseln kann, zw Funktionsausgang und das jeweilige Lämpchen und nach Helligkeit beurteilen. Und mit dem höchsten Widerstand anfangen.) . Das ist für mich, der ich in der Materie nicht sattelfest bin, sicherer und auch schneller als langwierige Kalkulationen anzustellen.
    Meine Ausgangsfrage war so gemeint, dass ich mal einen groben Bereich für meine Experimente eingrenzen wollte. Das hab ich ja jetzt. Ein Patentrezept hab ich eh nicht erwartet.


    LM317 hab ich auch schon gehört, nur - soweit ich das verstehe, müsste ich für die benötigten vier Funktionen auch vier LM317 - mit Widerstand zum anpassen - einbauen, versteh ich das richtig? Da der ja das gewünschte Resultat nur bei einem bestimmten Verbraucher bringt, wenn ich abwechselnd eine oder mehrere Funktionen verwenden will, geht das mit einem nicht?

  • Es ist ja ein Messingmodell.... und ich werde nicht stundenlang damit fahren.


    Normalerweise bau ich alles auf LED um, in ein paar speziellen Fällen möcht ich halt möglichst wenig verbasteln.


  • LM317 hab ich auch schon gehört, nur - soweit ich das verstehe, müsste ich für die benötigten vier Funktionen auch vier LM317 - mit Widerstand zum anpassen - einbauen, versteh ich das richtig? Da der ja das gewünschte Resultat nur bei einem bestimmten Verbraucher bringt, wenn ich abwechselnd eine oder mehrere Funktionen verwenden will, geht das mit einem nicht?


    Hallo Gerold,


    du kannst auch einen LM317 nehmen, im TO220 Gehäuse kann der 1,5A. Da du ja ein Messingmodell hast, kannst du das irgendwo anschrauben, allerdings nur isoliert, also Glimmerscheibe und Isolierbuchse für die Schraube. Die Kühlung ist halt abhängig von der erforderlichen Verlustleistung. Die errechnet sich zu U*I. U= die Spannung die am LM317 abfällt also Uein - 12V und dem Strom.


    Leider kann man es nicht einfacher erklären, ein bsschen Theorie muss sein. :ponyhof:

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  • Hardy,


    der Knackpunkt ist jetzt: kann ich mit einem LM317 eine konstante Spannung erzeugen, unabhängig davon ob jetzt ein Lämpchen, zwei oder drei dran hängen? Offensichtlich muss man den ja auf eine bestimmte Leistung mittels eines Widerstandes "einstellen"? Oder hab ich das falsch verstanden?

  • - Wenn du irgendwo Decoder-Minus findest, kannst du einen LM317 verwenden für mehrere Lämpchen. Das ist genau die Eigenschaft von dem LM317, der hält die Spannung (die mit den beiden Widerständen eingestellt wird) konstant, egal wie viel Strom fließt (fast... ab >2A bricht die Spannung ein, sieht man schön auf Bild 2 im Datenblatt: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm317.pdf - die 1,27V sind die Spannung zwischen OUTPUT und ADJUST, mit den passenden Widerständen wird die Spannung zwischen OUTPUT und Minus dann entsprechend angepasst)


    - Es gibt diese Spannungsregler auch mit fester Ausgangsspannung, z.B. 7810 hat 10V, 7811 hat 11V, 7812 hat 12V... dann kannst du dir die Widerstände sparen. Gibt es von vielen Herstellern, heißen L7808 oder LM7808 oder ST7808 oder µA7808 und haben oft noch Buchstaben hinten dran. Was zwischen der 78 und der 08 steht, bestimmt meistens den maximalen Ausgangsstrom, ist aber soweit ich weiß nicht "standardisiert".


    - Ansonsten kannst du die Ausgänge auch einfach dimmen. Die Glühlämpchen gehen ja dann kaputt, wenn sie zu heiß werden, und die PWM ist so schnell, dass sich die Temperatur der Lämpchen zwischen An und Aus praktisch nicht ändert - die sind viel zu träge. Natürlich musst du das dann ggf. anpassen, wenn du auf ein anderes Layout mit anderer DCC-Ausgangsspannung wechselst, und du hast keinen Schutz gegen Fehlprogrammierung.


    MfG, Heiko

  • - Wenn du irgendwo Decoder-Minus findest, kannst du einen LM317 verwenden für mehrere Lämpchen. Das ist genau die Eigenschaft von dem LM317, der hält die Spannung (die mit den beiden Widerständen eingestellt wird) konstant,

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    - Es gibt diese Spannungsregler auch mit fester Ausgangsspannung, z.B. 7810 hat 10V, 7811 hat 11V, 7812 hat 12V... dann kannst du dir die Widerstände sparen.

    Danke, genau das hab ich gesucht. Hab die Beschreibung falsch verstanden !

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