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 uitschakelbaar maken d.m.v. het gebruik van een functietoets op de centrale, en dat kunnen we als volgt doen:

LEDsluitlichten01.jpg
Afbeelding: 01
Schema schakelbare sluitseinen
Schema gemaakt door: Fred Eikelboom

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

Onderdelenlijst
R1-R4 1k5
R2-R3 2k7
R5 180k
R6 820k
T1 BC557B (to-92) of BC857 (SMD)
Tabel: 01
Tabel gemaakt door: Fred Eikelboom

De stroom door de warmwitte leds stellen we in op 6 mA. De stroom door de rode leds stellen we in op 4 mA (dit laatste is minder dan bij de frontverlichting, omdat de sluitseinen geen verstralers hoeven te zijn).

Voordat we gaan berekenen moeten we weten wat de nominale spanningsval (Vfw) over de led is.
Bij een warmwitte led is dat 3,6 volt voor Vfw. Bij een rode led is dat 1,9 volt voor Vfw.
Bij gebruik van gele leds voor de frontlichten, is dat 1,95 volt voor Vfw.

Over de warm-witte leds valt 3,6 X 2 = 7,2 volt. Over de rode leds valt 1,9 X 2 = 3,8 volt. Stroom door de warmwitte leds = 6 mA (dus 0,006 A). Stroom door de rode leds = 4 mA (dus 0,004 A).

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

  • Voedingsspanning is 16 volt=.
  • Drempelspanning over de leds in serie is 7,2 volt.
  • Spanning over de weerstand is 16 - 7,2 = 8,8 volt.
  • Stroomsterkte door de leds in serie is 6 milliampère = 0,006 ampère.

Zetten we die waarden in de formule dan krijgen we:

R = (U - ULed) / ILed ofwel R = (16 - 7,2) / 0,006 ofwel R = 8,8 / 0,006.

De uitkomst is dan: 1466 ohm, dit ronden we af op 1k5.

Daarna berekenen we de waarde van de serieweerstand voor de rode leds.

Zetten we die waarden in de formule dan krijgen we:

R = (U - Uled) / Iled ofwel R = (14,8 - 3,8) / 0,004 ofwel R = 11 / 0,004.

De uitkomst is dan: 2750 ohm ofwel 2k7.

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 komt een weerstand 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 weerstand 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 - 3,8) / (0,008/200)
R = 11 / 0,00004
R = 227500 (228k)

Willen we er helemaal zeker van zijn dat de tor geheel "in verzadiging" komt (volledig geleidt), dan word voor weerstand R5 driekwart van die waarde = 171k genomen. Dichtstbijzijnde hogere waarde in de E12-reeks is 180k.

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 = 15,4/180000. I = 0,0000855 ampère (afgerond 0,00008 ampère, ofwel 0,08 mA).

De maximaal toelaatbare stroom 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 10 mA, oftwel 0,01 ampère.


Meer informatie

Encyclopedie:



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

Laatste wijziging: 7 feb 2024 10:17