|
|
Straatverlichting met ledsUit BeneluxSpoor.net - Encyclopedie
Onder redactie van: BeneluxSpoor.net / Auteur: Ronald Koerts - Bewerkt door Fred Eikelboom
In dit artikel wordt de straatverlichting met leds behandeld. Op een modelbaan hoort openbare verlichting, onze Preisers en modelauto's moeten ook in het donker iets kunnen zien. Daarvoor worden door veel fabrikanten lantaarnpalen geleverd, maar we kunnen ze ook zelf bouwen. We kunnen er voor kiezen om uitsluitend een situatie bij daglicht weer te geven, met niet-werkende verlichting, maar tóch zullen we lantaarnpalen willen aanbrengen, al dan niet werkend. StraatverlichtingDit is alle straatverlichting (ook openbare verlichting genoemd) voor het verlichten van straten, fietspaden en voetpaden in de dorpen en steden. Buiten het dorp of de stad worden meestal alleen de gevaarlijke punten, zoals kruispunten en overwegen, verlicht door een enkele lantaarnpaal.
Wisselspanning of gelijkspanning?Bij lampjes maakt dat niets uit. Een lampje brandt zowel op wisselspanning als op gelijkspanning, maar een led moet echter gevoed worden met gelijkspanning via een serieweerstand (of een stroombron). Daarbij moeten we goed oppassen dat de plus (anode) en min (kathode) niet verwisseld worden. Indien de led niet brandt, kan het goed zijn dat de aansluitingen zijn verwisseld en de led dus abusievelijk in de sperrichting is aangesloten. De kans is dan echter ook aanwezig dat de led inmiddels door te hoge tegenspanning reeds overleden is. Dus controleer, voordat de spanning op de leds gezet worden, of alles correct aangesloten is. Hoe hoog moet de werkspanning zijn?Dat is afhankelijk van het aantal leds in serie. Bij leds is de drempelspanning zo rond de twee á drie volt. Deze leds dienen altijd via een serieweerstand aangesloten te worden. We kunnen ook meerdere leds in serie zetten, en dan via één serieweerstand op de voedingsspanning aansluiten. Hierbij moeten we er op letten dat de totale drempelspanning van de in serie geschakelde leds ongeveer ¾ van de voedingsspanning bedraagt. De rest van het verschil tussen de totale drempelspanning en de voedingsspanning moet dan m.b.v. de serieweerstand geregeld worden (eigenlijk: in de weerstand in warmte omgezet worden). Hebben we een aparte transformator nodig?Wanneer we een digitale baan hebben, zullen we een extra transformator nodig hebben. Dit omdat de meeste digitale systemen geen lichtaansluiting hebben. Hebben we nog een rijregelaar met een aparte lichtaansluiting liggen, dan kunnen we die lichtaansluiting mooi gebruiken voor de voeding van de leds. De lichtaansluiting levert wisselspanning, aangegeven met het symbool ~. Hoeveel spanning is er beschikbaar?De dioden in de bruggelijkrichter (zie afbeelding 02) moeten minstens een sperspanning hebben van twee × de topwaarde van de wisselspanning.
De bruggelijkrichter (B1) bestaat uit vier dioden in één behuizing, de "brugcel" die in brug geschakeld zijn (zie links op tekening 02). Dit is de Graetz-schakeling, genoemd naar de uitvinder ervan. De serieweerstand berekenenDe waarde voor de weerstanden R1 t/m R4 gaan we hieronder berekenen. Witte ledsEen witte led heeft een drempelspanning van 3,6 volt. Over vier leds in serie staat dan 14,4 volt. De voedingsspanning is 19,7 volt. Stroomsterkte door vier leds in serie is 3 mA = 0,003 A. Deze waarden in de formule geeft: R = (Uvoeding - 4 x Uled) / Iled = (19,7 - 14,4) / 0,005 = 5,3 / 0,005 = 1766,7 ohm. De dichtstbijzijnde hogere waarde in de E12-reeks is 1800 ohm (1k8, bruin-grijs-rood). Gele ledsEen gele led heeft een drempelspanning van 2 volt. Over vier leds in serie staat dan 8 volt. De voedingsspanning is 19,7 volt. Stroomsterkte door de vier leds in serie is 3 mA = 0,003 A. Deze waarden in de formule geeft: R = (Uvoeding - 4 x Uled) / Iled = (19,7 - 8) / 0,005 = 11,7 / 0,005 = 3900 ohm. In de E12-reeks is 3900 ohm (3k9, oranje-wit-rood) een standaard waarde. Bij gebruik van SMD-leds kunnen ook SMD-weerstanden worden gebruikt. Hoe aan te sluiten?Het is natuurlijk heel simpel om de twee draadjes direct op de bruggelijkrichter aan te sluiten. Helaas gaan de leds dan meteen branden, en ze blijven branden totdat we de transformator uitzetten. Met een schakelaar ertussen, kunnen we de verlichting laten branden op het moment dat we dat zelf willen. Veel modelspoorfabrikanten leveren schakelaars, maar we kunnen ze ook kopen bij een elektronicawinkel en zelf inbouwen in een bedienings- en/of schakelpaneel. Zie ook afbeelding 02 hieronder voor nadere uitleg. Hoe moeten we de leds aansluiten?Er zijn een aantal manieren om meerdere leds op een voeding aan te sluiten, namelijk parallel en in serie. Parallel aansluiten in niet economisch dus we sluiten de leds in serie aan.
- Seriëel aansluitenDit gaat eigenlijk net zoals bij de oude kerstboomverlichting. Alle leds zijn met elkaar doorverbonden. Het nadeel is, dat wanneer er één led defect is, de rest ook meteen uitgaat. Daarnaast moeten we van tevoren berekenen hoeveel leds achter elkaar aangesloten kunnen worden. Voor meer info over leds, zie het artikel Minimale led serieweerstand berekenen. De plaats van de lantaarnpalen in de straatVoor een gelijkmatige verlichting plaatsen we de palen versprongen zoals in afbeelding 03.
Welke kleur licht?Wanneer de baan gesitueerd is in de jaren vóór 1965 kunnen we prima geel licht (gasverlichting) gebruiken. In de baan na 1965 gesitueerd, dan gebruiken we wit (tl-buizen) of warmwit licht (gloeilampen). De hoeveelheid lichtOp heel veel modelspoorbanen zien we dat straten doorgaans (veel) te fel worden verlicht. Less is more... anders krijgen we van die situaties dat de hele straat wordt verlicht door één straatlantaarn. In werkelijkheid zien we rondom een straatlantaarn onder de lantaarn een heldere lichtcirkel, een stukje verderop is de straat maar heel weinig verlicht. Door te spelen met de waarde van weerstanden in het circuit, is het mogelijk de lichtopbrengst in te stellen.
Zelfbouw of kant-en-klaar kopen?Het zelf bouwen van lantaarns is goed te doen, het kost alleen maar wat materiaal, geduld en tijd. Op het Internet zijn zeer veel bouwhandleidingen te vinden. De kosten voor het zelfbouwen zijn meestal lager dan het kopen van kant-en-klare lantaarns. Er zijn tientallen leveranciers en fabrikanten die lantaarns leveren. Meer informatie
Gerelateerde termen: Marklin, Maerklin, Mærklin
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
