Spur 1 Gemeinschaftsforum

Leute,

ich werde bald alle teile zusammenhaben um die traurigen gelben LED's aus meinen maerklin loks zu verbannen und mit weissen LED's zu ersetzen.

Ich frage mich schon mal welche spannung man verwendet um die widerstaende fuer die LED's zu errechenen?

Ich gehe davon aus, dass der decoder die spannung die am gleis anliegt zur LED durchschalet. Das ist aber weder gleich noch wechseltrom IMO, sondern irgendein gepulstes zeug. Ich weis gar nicht ob man dass ueberhaupt messen kann, denn als gleichstrom gemessen gehts falsch aber als wechselstrom kann man es auch nicht messen.

Kann man annehmen es liegen 18V AC an und berechnet den widerstand fuer 18V? Oder gibt es da was zu beachten wenn man AC oder was immer da anliegt auf eine LED loslaest?

Hoffentlich weis hier jemand besser bescheid als ich. Ich hatte schon probleme die spannung fuer die LED durch messen zu finden da ich nicht weis wie man es messen soll (AC oder DC) ?

:) Matt

Hallo Herr Matt,

was für die Lampen wichtig ist, ist die effektive Spannung, die auch vom Meßgerät angezeigt wird. Das sind 18 Volt beim Digitalsystem. Ich habe jedoch auch schon 20 Volt gemessen, wenn das Potentiometer auf volle Geschwindigkeit gedreht wird. Meine Vermutung ist, daß beim Drehen des Potentiometers die Impulsfolge oder Länge beeinflußt wird, was natürlich Einfluß auf die effektive Spannung hat. Aber gwöhnlich fährt man ja nicht mit der vollen Geschwindigkeit. Wenn Sie auf der sicheren Seite sein wollen, wählen Sie einen Vorwiderstand, der für einen Spannungsabfall von 2 Volt sorgt. Beispiel: wenn eine Lampe einen Strom von 50 mA zieht, sorgt ein Vorwiderstand von 40 Ohm für einen Spannungsabfall von 2 Volt (2V/50mA=40 Ohm.

Mit freundlichem Gruß
Ludwig Fiedler

Hallo, Herr Fiedler,

verraten Sie mir hier doch bitte auch noch einmal die Formel, wie man genau einen Vorwiderstand für eine LED berechnet? Aber bitte so, daß man dies auch als "nicht Elektronicker" verstehen kann.

Eine zweite Frage: muß der Widerstand, der dann eingebaut wird, exackt dem errechneten Widerstand entsprechen, oder ist der errechnete Widerstand nur ein Anhaltspukt ? In wieweit, in etwa, darf er von dem errechneten Widerstand abweichen ?
Vielen Dank im Voraus

wünscht Klaus Tekampe

Moin Matt,

fuer die LED Beleuchtung meiner Loks und Wagen gehe ich von folgenden Annahmen aus:

Spannung am Decoderausgang 19,6 V also rund 20 V.

Eine LED vertilgt ca. 2 V bei 20 mA, das ergibt ca. 100 OHM Widerstand (R=U/I)

Bei 1 LED im Stromkreis setze ich einen Widerstand von 900 OHM in Reihe (hintereinander)
Bei 2 LED im Stromkreis setze ich einen Widerstand von 800 OHM
Bei 3 LED im Stromkreis setze ich einen Widerstand von 700 OHM
Bei 4 LED im Stromkreis setze ich einen Widerstand von 600 OHM
Bei 5 LED im Stromkreis setze ich einen Widerstand von 500 OHM
Bei 6 LED im Stromkreis setze ich einen Widerstand von 400 OHM
Bei 8 LED im Stromkreis setze ich einen Widerstand von 200 OHM
Bei 9 LED im Stromkreis setze ich einen Widerstand von 100 OHM.

8 - 9 LED in Reihe sind also das Maximum fuer 18 - 20 V.

Mit diesen Werten habe ich schon
- Fahrwerksbeleuchungen P8, G8.1, T18 (6 LED)
- Rot-Gelb-Wechselbeleuchtungen ueber bipolare LED P8, G8.1, T18 (2*2)
- Fueherhausbeleuchtungen P8, G8.1, T18, T3 (1 LED)
- Preussenwagen (1 - 5 LED mit 1 Decoder 60961 und 5 Funktionen pro Wagen)
- Kesselbauer Orientexpress (1 - 8 LED mit 1 Decoder 60961 und 5 Funktionen pro Wagen)
ausgeführt.

Gruss

Jan Borgers 2004-11-21

Hallo,

Ich rechne immer mit 22V anliegender Spannung. Das ergibt sich in etwa, wenn man die
Schaltspannung am Dekoderausgang gleichrichtet und glättet, aber lassen wir das erst
einmal. Nehmen Sie an, Sie wollen 10 gewöhnliche LEDs in Reihe betreiben. Eine LED
benötigt eine Betriebsspannung von 1.6V, mal 10, es sind also 16V Betriebsspannung
nötig. Bei anliegenden 22V bleiben 22V - 16V = 6V Überspannung zu beseitigen. Nehmen
Sie an, eine LED zieht im Normalfall 25mA = 0.025A Strom. Dieser Strom fließt dann auch
durch die Reihenschaltung und den Vorwiderstand, der die 6V Überspannung verdauen
muss. Daraus errechnet sich ein Widerstand von 6V / 0.025A = 240 Ohm. Widerstände
mit diesem Wert gibt es zwar, sind aber Spezialanfertigungen. Gebräuchliche Standardwerte
sind z.B. in der sog. E12 Reihe genormt: 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82.
Die zu 240 Ohm nächstliegenden Normwerte sind 220 Ohm und 270 Ohm. Mit 270 Ohm
liegen Sie also auf der sicheren Seite, wenn die Fertigungstoleranz, typisch sind 5% und
10%, den Wert nach unten abweichen lässt. An dem Vorwiderstand wird elektrische
Leistung in Wärmeleistung umgewandelt. Bei 6V Spannung am Widerstand und 0.025A
Strom ergibt sich eine Leistung von 6V * 0.025A = 0.15W = 150 mW. Typische Leistungs-
daten für Vorschaltwiderstände sind 125mW und 0.25W, natürlich gibt es auch Widerstände
für höhere Leistungen, die dann ein immer größeres Volumen einnehmen. In unserem
Beispiel reicht also ein Vorwiderstand von 270 Ohm mit 0.25W Leistung. Widerstands-
werte und Toleranzen sind durch Farbringe gekennzeichnet, die Sie z.B. im Web finden
können. 270 Ohm mit 5% Toleranz haben die Farbfolge rot - violett - braun - gold.

Viele Grüße,
M. Krech

Hallo, Jan,

danke für die detaillierte Beschreibung.
Jetzt habe sogar ich kapiert wie das mit den LED´s funktioniert.

einen schönen Sonntag wünscht
Klaus Tekampe

Hallo Herr Tekampe,
andere Forumsteilnehmer haben die Sache schon so erklärt, daß Sie - wie Sie geschrieben haben - zufrieden sind. Von mir nur kurz noch folgende Erläuterung - auch wenn sie evtl. überflüssig ist:
Wenn man das sog. Ohmsche Gesetz kennt, kann man die Fragen, um die es hier geht, alle lösen. Es lautet: U=I*R (U=Spannung in Volt, I=Strom in Ampere, R=Widerstand in Ohm). Beispiel: Wenn eine Lampe an 2 Volt 20 mA Strom zieht, hat sie einen Widerstand von 2V/0,02A = 100 Ohm. Wenn Sie dazu eine Stromquelle von 5 Volt haben, müssen Sie einen Widerstand in Serie schalten, an dem 3 Volt (5-2) abfallen, damit an der Lampe 2 Volt verbleiben. Da 20 mA Strom fließen, errechnet sich der Widerstand zu R=U/I = 3Volt/0,02A = 150 Ohm.

Mit freundlichem Gruß

Ludwig Fiedler

Hallo, Herr Fiedler,

nein, Ihr Beitrag war ganz bestimmt nicht überflüssig! Jetzt kann ich mir doch wenigstens die Widerstände selbst ausrechnen. Es ist ja eigendlich ganz einfach, man muß es halt nur wissen. Bzw., wie in diesem Fall wissen, wen man da fragen kann.
Vielen Dank nochmal für Ihre Hilfe und einen schönen Sonntag

wünscht
Klaus Tekampe

Man sollte noch sagen, das ueber P=UxI die Leistung ausgerechnet werden kann,
welche der Widerstand aufnehmen muss. Nicht wenige haben schon standart 1/4 Watt
Widerstaende durch Parallelbetrieb von LEDs "gehimmelt"!

Also: neben dem Widerstandswert R=U/I auch die Leistung des Widerstands mit
P=UxI berechnen!

Heiko Koenig

Hallo Matt,
um den Vorwiderstand einer LED zu berechnen, muss man genau auf die technischen Daten achten, ev. Datenblatt aus dem Internet downloaden.

Eine weisse LED hat eine höhere Durchflußspannung als eine gelbe. Meine weißen LEDs haben 3,2 V Durchflußspannung.

Bei 18 V Schienenspannung ergibt sich dann folgender Wert:

Widerstand = (Fahrspannung - Durchflußspannung) / 0.020 Ampere Strom

wobei sich die Durchflußspannung mit der in Reihe geschalteter Anzahl LEDs multipliziert.

Also bei weißen LEDs nicht wie in anderen Beiträgen mit 2V Durchflußspannung rechnen, dann wird nicht eine leuchten.

MfG.

Allen sei hiermit herzlich fuer die rege anteilnahme und Hilfe gedankt!!! :)

Verstehe ich es richtig dass der LED egal ist ob sie AC, DC oder digital bekommt? Man rechnet mit den 18-22V?

Hier ist ein link um einfach den vorwiderstand zu berechnen:

http://www.led-shop24.de/assets/own/vorwiderstand.

Beim selben shop kaufe ich auch meine weissen LED's

:) Matt

Hallo Matt,

nein, eine LED ist keineswegs einfach so an AC zu betreiben ! Eine LED ist zwar eine Diode, d. h. sie lässt Strom nur in einer Richtung passieren und in der anderen sperrt sie ihn, ABER wenn in Sperrrichtung eine gewisse Spannung (typisch 3 bis 5 Volt, im Datenblatt Sperrspannung genannt) überschritten wird,war es das für LED. Wenn also bei AC die Sperrspannung überschritten werden könnte, ist es nötig parallel zu der oder den LED eine umgekehrt gepolte Diode zu schalten - oder gleich zwei gegenläufig gepolte LED`s bzw. LED-Ketten zu benutzen.

Gruss,
M.Niemann

Das wird ja immer komlizierter :(

Ich habe derzeit in der lok 2 leds, die koennen also gegenlaeufig geschaltet werden, will aber eine dritte einbauen ... da also dann eine diode reinknallen?

Hallo Herr Matt,

seit wann ist Elektronik einfach? Es gibt Menschen, die das studiert haben und es als Beruf ausüben - wie ich.

Ganz einfach: Wenn die LEDs voneinander unabhängig schalten sollen, also z.B. ein Rücklicht und eine Führerhausbeleuchtung, dann kann man für das Rücklicht beide LEDs in Reihe, also hintereinander, schalten. Damit verdoppelt sich die Spannung an den beiden LEDs. Eine Parallelschaltung (Kathode an Kathode, Anode an...) ist wegen der niemals identischen Spannung an zwei LEDs nicht möglich: diejenige mit der geringeren Spannung würde als erstes leuchten.

Die LED zur Führerhausbeleuchtung kann ich wegen der unabhängigen Funktion der für das Rücklicht nicht parallel schalten (technische Kniffe außer acht gelassen).

Ich empfehle Ihnen - auch aus Gründen der Übersichtlichkeit - als Verpolschutz zu jeder LED oder - beim Rücklicht über dem LED-Paar - eine normale Siliziumdiode, z.B. 1N44448 oder 1N4002 o.ä. "antiparallel" zu löten. Antiparallel bedeutet: Kathode der LED mit der Anode der Diode vice versa verbinden. Damit fießt bei AC der Strom in der einen Polarität durch die LED, in der anderen durch die Diode, in beiden Fällen begrenzt durch den Vorwiderstand.

Übrigens: Sie können Digitalstrom sparen, wenn Sie stromsparende LEDs verwenden. Die werden vor allem in der Industrie verwendet und kommen mit Strömen ab 2/5 mA aus. Normale LEDs brauchen keine 20 mA; es reichen auch 10 mA. Es sei denn, der Lokführer hat permanent kalte Füße.

Zum Aufbau eines Wissens über die digitale Fahrspannung sollten Sie einmal meine Mitteilung im Archiv vom 15.Mai 2004 nachlesen.M.f.G.

Hallo Matt,
LEDs nur mit Gleistrom betreiben, da bietet sich z.B. ein BC80C800 Brückengleichtichter an o.ä. , hinter dem Brückengleichrichter einen Elko mit
ca. 100 µF schalten, der glättet die pulsierenden Anteile und puffert etwas die Stromunterbrechungen. Dann die LEDs möglichst in Reihe schalten, manche setzen sogar einen Spannungsregler ein, um Schwankungen des Primärkreises auszugleichen. Also alles in Allem nicht so ganz für den Laien erklärlich.

MfG.

Hallo Matt!

Wenn die LED zuviel Probleme verursachen wären Lämpchen auch eine Alternative, erstens haben die weisses Licht, zweitens kann man sie ohne Vorwiderstand an den Dekoderausgang löten, auch parallel, ohne Probleme.

Nur die Lebensdauer ist bei Lämpchen u.u. geringer.

Andererseits, wenn die Lämpchen für 20 und mehr Volt ausgelegt sind, ist dies nicht so problematisch.

Bleibt noch der höhere Stromverbrauch, doch den haben die weissen LED auch alle, zumindest im Bereich von 15 mA.

Übrigens hat Märklin in aktuellen Modellen z.T. nach wie vor auch Glühlampen statt LED, z.B. in der 78 aus dem Nahverkehrsset oder in der BR 80.

Grüsse

Dirk Weingart

Ich meine einen B80C800 Brückengleichrichter!
MfG.

Lieber nicht, da steht es falsch drin.
Oder ggf. die Antworten dazu lesen, um es dann doch verstehen zu können.

mfg
Axel

Der Umgang mit den LED ist in der Praxis einfacher, als es sich in der Theorie darstellt. Folgende Punkte sollte man dabei beachten:

1. Überprüfen Sie zuerst, für welchen Durchgangsstrom die LED geeignet ist. Es gibt Typen z.B. für 2 mA, 10 mA oder 20 mA. 20 mA sind die meisten Standardtypen.

2. Die ganze Berechnung ist nur eine Annäherung. Wer den nächstgrößeren Wert aus der Widerstandsreihe nimmt (Die erhältlichen Widerständswerte sind genormt. Wer bei seiner Berechnung zum Beispiel 800 Ohm errechnet, nimmt den nächsthöheren Wert = 820 Ohm), liegt damit auf der sicheren Seite.

3. LEDs funktionieren auch an Wechselspannung. In der Praxis habe ich bei meinem Gleisbildstellpult noch keine Ausfälle der LED erlebt, obwohl diese mit AC gespeist werden. Wer möchte, kann eine Schutzdiode einbauen. Der Aufwand mit Brückengleichrichter und Kondensator ist nur dann notwendig, wenn man tatsächlich eine saubere Gleichspannung benötigt oder wenn man das Flackern der Beleuchtung verhindern möchte. Aber Vorsicht: wird diese Schaltung zu häufig angewendet, so kann es zu Funktionsproblemen in Digital kommen. Durch die Kondensatoren wird die Form des Signals nämlich beeinflusst. Das Flackern kann man aber auch dadurch vermindern, in dem man immer antiparallel 2 LED einbaut.

Gruß

Karl