Persoonlijke instellingen

Schakelbare sluitseinen

Uit BeneluxSpoor.net - Encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Hoofdpagina  Categorie-index  Index  Menu
Vorige | Volgende

Onder redactie van: BeneluxSpoor.net / Auteur: Fred Eikelboom


Schakelbare sluitseinen voor loc met PNP transistor

Een loc kan worden voorzien van schakelbare rode sluitseinen (hierna te noemen 'sluitverlichting'). Wanneer een loc één of meer wagens trekt, is het gebruik van de sluitverlichting achter op de loc overbodig. We kunnen dan de sluitverlichting schakelbaar maken d.m.v. het gebruik van een functietoets op de centrale, en dat kunnen we als volgt doen:

LEDsluitlichten01.gif
Afbeelding: 01
Schema schakelbare sluitverlichting
Schema gemaakt door: Fred Eikelboom

Witte leds = warm-witte leds van frontlichten.
Rode leds = sluitlichten.
Front- en achter betekent: voor- en achterzijde loc.

Onderdelenlijst
R1-R4 1k
R2-R3 1k4
R5 86k
R6 820k
T1 BC557B
Tabel: 01
Tabel gemaakt door: Fred Eikelboom


De stroom door de warmwitte leds stellen we in op 10 mA. De stroom door de rode leds stellen we in op 8 mA (dit laatste is minder dan bij de frontverlichting, omdat de sluitseinen geen verstralers hoeven te zijn).

Voordat we iets kunnen berekenen moeten we weten wat de nominale spanningsval (Vfw) over de led is.
Bij een warmwitte led is dat 2,95 volt voor Vfw. Bij een rode led is dat 1,85 volt voor Vfw.
Bij gebruik van gele leds voor de frontlichten, is dat 1,95 volt voor Vfw.

Over de warm-witte leds valt 2,95 X 2 = 5,8 Volt. Over de rode leds valt 1,85 X 2 = 3,7 Volt. Stroom door de warmwitte leds = 10 mA (dus 0,01 A). Stroom door de rode leds = 8 mA (dus 0,008 A).

We berekenen nu eerst de waarde van de serieweerstand (voorschakelweerstand) voor de witte leds.

  • Voedingsspanning is 16 Volt=.
  • Drempelspanning over de leds in serie is 5,8 Volt.
  • Spanning over de weerstand is 16 - 5,8 = 10,2 Volt.
  • Stroomsterkte door de leds in serie is 10 milliampère = 0,01 ampère.

Zetten we die waarden in de formule dan krijgen we:

R = (U - ULed) / ILed ofwel R = (16 - 5,8) / 0,01 ofwel R = 10,2 / 0,01.

De uitkomst is dan: 1020 ohm, dit ronden we af op 1k.

Daarna berekenen we de waarde van de serieweerstand (voorschakelweerstand) voor de rode leds.

  • Voedingsspanning is 14,8 Volt (16V - spanning over emitter-collector van de transistor).
  • Drempelspanning over de leds in serie is 3,7 Volt.
  • Spanning over de weerstand is 14,8 - 3,7 = 11,1 Volt.
  • Stroomsterkte door de leds in serie is 8 milliampère = 0,008 ampère.

Zetten we die waarden in de formule dan krijgen we:

R = (U - Uled) / Iled ofwel R = (14,8 - 3,7) / 0,008 ofwel R = 11,1 / 0,008.

De uitkomst is dan: 1387 ohm ofwel 1k4.

De transistor

Tussen de blauwe draad en de sluitverlichting plaatsen we een PNP-transistor (zie T1). Deze tor (afkorting voor transistor) schakelen we in- of uit via een draad welke aan een functie-aansluiting van de decoder zit.

Tussen de groene draad, dit is de eerste functie-aansluiting) en de basis van de tor neemt u een weerstand op om te voorkomen dat de stroom door de basis-aansluiting te hoog wordt.

De waarde van die weerstand berekenen we als volgt:

Spanning vanaf de decoder (blauwe draad) is 16 tot 18 Volt, over Collector-Basis valt 0,6 Volt

Tussen de Basis en de massa (de groene draad) staat dus een spanning van 16-0,6 = 15,4 Volt.

Bc557b-specificatie01.gif
Afbeelding: 02
Specificatie van de transistor
Foto gemaakt door: Fred Eikelboom

Bij de BC557B hebben we volgens de datasheet een versterkingsfactor (Hfe) van 200 tot 450. Die versterkingsfactor zorgt er voor dat we maar een heel kleine basisstroom hoeven laten lopen, voor (bijna)volledige geleiding van de Tor. Volgens Meneer ohm moeten we nu de waarde van R5 berekenen d.m.v. de formule:
R = U / (Ibelasting / Hfe). Vcc = U - UEC(spanningval over emittor-collector). 16 - 1,2 = 14,8 Volt

We berekenen de basisweerstand nu als volgt:
R = (Vcc - Uleds / (Ibelasting / Hfe)
R = (14,8 - 3,7) / (0,01/200)
R = 11,1 / 0,00005
R = 222000 (220k)

Willen we er helemaal zeker van zijn dat de tor geheel in verzadiging komt (volledig geleidt), dan neemt u voor weerstand R5 driekwart van die waarde = 73k. Dichtstbijzijnde hogere waarde in de E12-reeks is 86k.

Nu berekenen we voor de zekerheid nog even de stroomsterkte (via weerstand R5) naar de funtieaansluiting, om te zien of we niet over de maximaal toelaatbare stroom van de functie-aansluiting komen:

I = U / R. I = 15,4/86000. I = 0,000179 ampère (afgerond 0,00018 ampère, ofwel 0,018 mA).

De maximaal toelaatbare stroom naar (of zo u wilt, via) de functie-aansluiting is bij de meeste decoders 100 mA, oftewel 0,1 ampère. Dus hier hoeven we ons echt geen zorgen te maken.

R6 zorgt er voor dat de basis positief is, bij uitgeschakelde functieaansluiting, zodat zeker is dat de tor spert.

Daar front- en achterverlichting parallel geschakeld zijn, loopt er dus, wanneer front- en achterverlichting beiden ingeschakeld zijn, maximaal 16 mA, oftwel 0,016 ampère.


Meer informatie

Encyclopedie:



Hoofdpagina  Categorie-index  Index  Menu
Vorige | Volgende
Contact met de redactie: Contact met de redactie 

Laatste wijziging: 7 feb 2018 15:55