LED-Lichtkette (10 st.) von 2x1,5 V DC auf 16V AC Modellbahn?
Meine Lichterkette mit 10 LEDs wird mit 2 Batterien je 1,5V betrieben. Ich möchte sie aber mit meinem Modellbahn-Trafo (Lichtstrom ca. 16V AC) versorgen, Geht das? Z.B. mit Brückengleichrichter, Widerstand 820 Ohm, Diode 4148 ? Wie sieht die Schaltung aus?
Bei einer LED (2V, Stromstärke 20mA) funktioniert das.
4 Antworten
So, nun gehts weiter (musste einen neuen Eintrag erstellen, damit ich ein Bild einfügen kann):
Bild 1: hat nur den halben Energieanteil, die LEDs werden etwas dunkler leuchten als bei Bild 2 und 3. (16V- aber nur jede 2. Halbwelle)
Bild 2: hat den vollen Energieanteil, die LEDs sollten genauso hell leuchten wie mit 3V-Batterie. (16V-)
Bild 3: hat den vollen Energieanteil, ist quasi identisch zu Bild 2, jedoch kommt eine echte Gleichspannung heraus. Die Spannung ist etwas höher (16V * Wurzel(2)), deshalb andere Widerstandswerte. Der Elko (100 µF dürften bei 20 mA ausreichen) nimmt in den Spitzen Energie auf und gibt sie in den Tälern wieder ab. So wird daraus eine fast glatte Linie.
Was passiert, wenn du das LED-Band nicht anschließt?
An dem Messgerät wird die unbelastete Spannung gemessen. Die sollte an beiden Seiten des Widerstandes in etwa gleich sein und ca. 16V betragen. Ist das Gerät auf Wechselspannung gestellt, kommt es auf das Messverfahren des Messgerätes an, was das Gerät anzeigt. 16V, wie bei dir wären durchaus normal. Jedoch sollte bei Gleichspannung ca. 16V (16-18V i.O.) gemessen werden. Da war wohl bei der einen Messung ein Fehler.
Mit Elko steigt die Spanung auf 16V mal Wurzel(2) = 22,6 Volt. Unter Belastung (LED-Band angeschlossen) sollten für die Diode 0,7 Volt oder dem Brückengleichrichter 1,4 Volt und die 3 Volt für das LED-Band abgezogen werden. Und so bleibt für den Widerstand eine Spannung von etwa 18,4 Volt mit Elko oder 11,8 Volt ohne Elko, über.
Fantastisch,
vielen Dank für Deine Bemühungen.
Ich werde es morgen ausprobieren. Ich melde mich dann wieder
MEBCarlo
Da stimmt was nicht 10 LEDs und nur 20mA geht nicht, oder besser, kann ich mir nicht vorstellen. Bleibt für jede LED nur 2mA. Bischen dunkel.
Widerstand und Diode hättest du für 20mA an 16V(AC) richtig errechnet. Ich komme zwar auf 680 Ohm (1/4 Watt), aber 820 sind auch gut.
Wenn der Strom jedoch eher sich so zusammenrechnet:
10 LED zu je 20 mA = 200 mA.
Dann benötigst du eine Diode vom Typ 1N4001. D.h. 4 Dioden für den Aufbau eines Brückengleichrichters und einen 68 Ohm Widerstand (5 Watt).
Wenn du dem ganzen auch noch einen Elko schenkst - Aufbau:
16V (AC) -> Brückengleichrichter (+) -> Elko zwischen + und - -> Widerstand -> LEDs -> Brückengleichrichter (-)
Dann benötigst du andere Widerstände:
20 mA -> 1K-Ohm (1/2 Watt)
200 mA -> 100 Ohm (5 Watt)
An den großen Watt-Angaben kannst du schon erkennen, dass der Wirkungsgrad nicht gut ist. Viel Energie wird in Wärme umgesetzt. Auch ist die Watt-Belastung des Medellbahntrafos auf der Netzseite sehr groß, weil er ja auf der Verbraucherseite so 1-2 Ampere abgeben soll.
Besser wäre eine Netzteil, ausgelegt für 3 Volt mit dem benötigtem Strom. Die Dinger gibt es für wenig Geld bei guter Wirkleistung.
Da stimmt was nicht 10 LEDs und nur 20mA geht nicht, oder besser, kann ich mir nicht vorstellen. Bleibt für jede LED nur 2mA. Bischen dunkel.
Nö... Die ganzen Silberdrahtlichterketten verbrauchen alle nicht mehr und sind schon sehr hell... Hab genug davon mit ATTiny nachgerüstet und da laufen die 10er auch direkt am Ausgang ohne Zusatzbeschaltung... Entweder werden sie einfach unter ihrer Nennleistung betrieben um Batterie zu sparen, oder es sind sogar extra LowCurrent-LED#, die nur 2-5mA pro LED brauchen...
Wenn du den Verbraucher nicht anschließt kannst du nichts besseres Messen.
Ich werde zur Sicherheit gleich mal einen Schaltplan mit einer Diode, mit Brückengleichrichter und mit Brückengleichrichter und Elko einstellen. Muss ihn aber erst einmal erstellen. Dann schreibe ich auch was der Elko bewirkt.
Hallo citkid,
nochmals vielen Dank für Deine ausführlichen Beschreibungen und Schaltpläne.
Jetzt werde ich mal meine Bastelkiste durchwühlen und nachsehen, ob ich da die benötigten Bauteile finde, ansonsten muß ich eben das was fehlt bestellen. Das dauert bei mir immer eine Zeit, darin bin ich nicht der Schnellste. Aber dann werde ich mich wieder melden und mitteilen, ob es funktioniert hat.
Gruß MEBCarlo
ja es geht..erstmal brückengleichrichter, dann glättungskondensator, und dann STepDown regler auf 3,3V ..sollte funktionieren :)
das ist bestimmt i.O. Leider hilft sie mir nicht recht weiter. Da ich über kein Fachwissen verfüge, geht es nicht ohne Typen- und Dimensionierungsangaben um z. B. bei Conrad danach bestellen zu können.
Dennoch Danke
MEBCarlo
4x Dioden 1N4148 oder einen fertigen Brückengleichrichter mit ähnlichen Werten (100V 200mA)
1x 470µF 50V Elektrolytkondensator
1x 10nF Keramikkondensator
1x Pololu 3.3V Step-Down Regler D24V6F3
mit diesen sachen kannst du bei conrad bestellen und diese musst du nur noch auf einer lochrasterplatine zusammelöten.
Hallo iEdik,
das sind konkrete Angaben. Vielen herzlichen Dank.
Nach Durchsicht meiner Bastell-Box bzw. Bestellung noch benötigter Bauteile werde ich die Versuchsanordnung aufbauen. Aber das kann bei mir noch dauern. ich melde mich dann.
Gruß MEBCarlo
Die Variante von iEdik ist zwar um ca. 2€ teurer, aber sie ist im Wirkungsgrad um Längen besser. Auch entsteht hier kaum Verlustwärme. Ich empfehle daher, wenn möglich, die Schaltung von iEdik zu nehmen.
Es kann aber nicht schaden die anderen Varianten mal aufzubauen, ein wenig herummessen, verstehen und lernen.
Noch ein Nachtrag (wie geht das mit Spannungsregler?):
Den Spannungsregler 7803 wirst du eventuell nur schwer beschaffen können. In diese Fall mußt du Elkos auf beiden Seiten verwenden. Links eventuell sogar 2 Stück. Ein 100 µF zum Glätten und ein 1 µF (am besten Tantal) für den Regler um ihn zu beruhigen. Rechts ein 1 µF (Tantal) ebenfalls zur Beruhigung. Den Spannungsregler musst du mit einem Kühlkörper kühlen. Aber Vorsicht der Kühlkörper steht dann unter Spannung. Keinen Kurzschluss erzeugen. Zur Trennung gibt es Scheiben. Bei Bedarf notfalls noch einmal fragen.
Hallo Citkid,
vielen herzlichen Dank für Deine ausführlichen Angaben zu meiner Frage.
Leider komme ich damit aber noch nicht ganz zu einer Lösung meines Problems.
Zur ergänzenden Erklärung:
Bei den LED-Lichterketten handelt es sich um Dekorationsartikel für die Weihnachtszeit, die auch jetzt wieder von KODI, Center Shops u. a. für wenige Euros angeboten werden. Sie sind in mehreren Ausführungen und mit unterschiedlicher Anzahl von LEDs erhältlich, versorgt werden sie meist von 2, 3 oder 4 Batterien AA, je 1,5 V.
Diese günstigen „Lämpchen“ möchte ich nun als Beleuchtung auf meiner H0-Modellbahn-Anlage verwenden, also in das normale Licht-Strom-Netz der Anlage (Lichttrafo ca. 16-18V AC mit MultiMeter gemessen) integrieren ohne zusätzliche Leitungen für zusätzliche Netzgeräte oder DC-Stromkreise.
Dabei habe ich eben an kleine Bauteile (z. B. Widerstand 680/820 Ohm, Dioden, Brückengleichrichter B 40C 1500 o. ä.) gedacht, die ich auf der Anlage in der Nähe des Verbrauchers unauffällig einbauen kann.
Einige Versuche habe ich bereits unternommen, bisher erfolgreich war ich allerdings nur mit einem auch auf 3V einstellbaren Steckernetzgerät (Ausgang DC), nur wenn angeschlossen an die Batterie-Kontakte der Lichtkette, nicht an die Kabel direkt hinter der Batterie-Box, in der noch kleinste Bauelemente (was, weiß ich nicht) eingebaut sind.
Nächster Aufbau:
AC16V-1 +Diode 4148- Anode LED 5mm (2V, 20mA) Kathode Widerstand R=820 Ohm AC16V-2
Bei diesem Anschluß an den Bahn-Trafo leuchtet die rote LED.
Gut, ein Elko wäre sinnvoll, weiß aber nicht, welchen ich dafür brauche.
Wenn ich statt der LED die Lichterkette anschließe, tut sich nichts.
Dabei habe ich mit meinem Voltcraft-Multimeter gemessen:
Trafo-Ausgang 18,4 V AC, einschl. Widerstand 9,6 V AC und seltsam 4,4V DC
Weiterer Aufbau mit Brückengleichrichter:
Trafo-Ausgang AC16-1 R 820 Ohm GR (B 40C 1500)AC-1 GR AC-2 Trafo GR DC+ GR DC-
Dabei habe ich gemessen:
AC-1/-2 18,4 V vor dem Widerstand, jedoch seltsamerweise unter Einbeziehung des Widerstandes ebenfalls 18,4 V AC, am DC-Anschluß 16,4 V, sogar gleiche Werte bei Widerstand 2,2 kOhm, also keine Reduzierung durch den Einbau des Widerstandes?
Die Lichterkette an die Pins DC anzuschließen habe ich mich nicht getraut.
Im Augenblick weiß ich nicht weiter.
Ich bin ja kein Fachmann wie Du.
Kannst Du mir bitte noch mal helfen?
Gruß MEBCarlo