|
|
Binnenverlichting voor rijtuigenUit BeneluxSpoor.net - Encyclopedie
Onder redactie van: BeneluxSpoor.net / Auteur: Fred Eikelboom
Voor de interieurverlichting (gemakshalve ook wel binnenverlichting genoemd) van rijtuigen kunt u prima LEDs toepassen. U kunt losse LEDs toepassen, maar ook gebruik maken van kant-en-klare LED-strips.
Losse LEDsLosse LEDs zijn verkrijgbaar in twee types: standaard 20 mA, en 'Low Current' 2 mA. Het verdient sterk aanbeveling om voor de interieurverlichting 2 mA types toe te passen. De grote voordelen van LED's t.o.v. lampjes zijn dat LEDs;
Heeft u genoeg aan een paar LEDs en een voorschakelweerstand?Nee, u zult bij toepassing van losse LEDs ten allen tijde een gelijkrichter moeten tussenschakelen. Bij analoge banen verwisselen namelijk de polen van de rijspanning bij het omkeren van de rijrichting. Zonder gelijkrichter zou dan de interieurverlichting maar in één rijrichting werken. Bij 'analoge banen' heeft u ook te maken met het feit dat de interieurverlichting alleen maar op volle sterkte brandt wanneer de spanning op de rails maximaal is. Zodra u de trein langzamer laat rijden, vermindert ook de lichtsterkte. Bij 'digitale' banen staat er een spanning in de vorm van een blokgolf op de rails. Zonder gelijkrichter zouden de LEDs maar op halve kracht branden. Tevens is daarbij de kans zeer groot dat de LEDs te veel tegenspanning krijgen, waardoor ze binnen de kortste keren defect raken. Een LED kan namelijk, afhankelijk van het type, maximaal 5 tot 6 Volt tegenspanning aan!!)
Schakeling voor de analoge baan
Maximale voedingsspanning = 14 Volt. Over de bruggelijkrichter valt 1,4 Volt. Voor de LEDs gaan we uit van 'Low Current' types, dus de maximale stroomsterkte is 2 mA ofwel 0,002 A. De stapspanning over een 2 mA LED is ongeveer 2 Volt. De waarde van R1 berekenen we als volgt: Wanneer u drie LEDs in serie wilt gaan gebruiken, zult u weerstand R1 opnieuw moeten berekenen. We hebben nu namelijk een spanningsverschil van drie maal de stapspanning over de LEDs staan. Over de LEDs valt nu 3 x 2 = 6 Volt. We moeten dus 12,6 - 6 = 6,6 Volt 'wegwerken' met R1. Volgens de formule R = U / I komen we nu tot: R = 6,6 / 0,002. R1 = 3300Ω. De eerstvolgende hogere waarde in de E-Reeks is 3900Ω. We nemen dus bij drie LEDs een weerstand van 3K9.
Knipperende LEDsBij het gebruik van de schakeling in afbeelding 01 is het onvermijdelijk dat de LEDs knipperen bij stroomonderbrekingen, bijv. door vuile rails. Om dat knipperen tegen te gaan, kunt u een elco over de plus en min van de gelijkrichter plaatsen (plus van de elco aan de plus van de gelijkrichter, zie: afbeelding 02). Bij een waarde van 470 µF is het knipperen al een heel stuk minder. Bent u er nog niet geheel tevreden over, dan kunt u zondermeer een hogere waarde voor C1 nemen. Dan zit u meestal wel met het probleem dat u die grotere elco niet kwijt kunt in het rijtuig. U kunt in dat geval ook heel goed twee kleinere elco's parallel aansluiten, bijv. twee van 470 µF.
Schakeling voor de digitale baan
Wanneer u drie LEDs in serie wilt gaan gebruiken, zult u weerstand R1 opnieuw moeten berekenen. We hebben nu namelijk drie maal de stapspanning over de LEDs staan. Over de LEDs valt nu 3 x 2 = 6 Volt. We moeten dus 25,24 - 6 = 19,24 Volt 'wegwerken' met R1. Volgens de formule R = U / I komen we nu tot: R = 19,24 / 0,002. R1 = 9620. De eerstvolgende hogere waarde in de E-Reeks is 10.000Ω. We nemen dus bij drie LEDs een weerstand van 10K.
Uitbreiding met spanningsstabilisatie ICWanneer we een nog betere 'antiknipper'-werking willen kunnen we een spanningsstabilisatie IC toevoegen (zie: afbeelding 04). Door dan tevens C1 in waarde te vergroten en C2 toe te voegen, krijgen we een vrijwel storingvrije werking. De grotere waarde van C1 zorgt er voor dat wanneer de spanning vanaf de rails onderbroken wordt, het IC zijn voedingsspanning nog een tijdje uit C1 kan halen. C2 zorgt voor een betere werking van het IC.
Omdat we na het IC een lagere spanning hebben, moeten we de waarde van R1 opnieuw gaan berekenen: Wanneer u drie LEDs in serie wilt gaan gebruiken, zult u weerstand R1 opnieuw moeten berekenen. We hebben nu namelijk drie maal de stapspanning over de LEDs staan. Over de LEDs valt nu 3 x 2 = 6 Volt. We moeten dus 15 - 6 = 7 Volt 'wegwerken' met R1. Volgens de formule R = U / I komen we nu tot: R = 7 / 0,002. R1 = 3500Ω. De eerstvolgende hogere waarde in de E-Reeks is 3.900Ω. We nemen dus bij drie LEDs een weerstand van 3K9. Sjabloon:Onderdelenlijst begin Sjabloon:Onderdelenlijst onderdeel Sjabloon:Onderdelenlijst onderdeel Sjabloon:Onderdelenlijst onderdeel Sjabloon:Onderdelenlijst onderdeel Sjabloon:Onderdelenlijst onderdeel Sjabloon:Onderdelenlijst onderdeel Sjabloon:Onderdelenlijst onderdeel Sjabloon:Onderdelenlijst onderdeel Sjabloon:Onderdelenlijst onderdeel Sjabloon:Onderdelenlijst onderdeel Sjabloon:Onderdelenlijst onderdeel Sjabloon:Onderdelenlijst einde
Werkspanning van de elcoDe werkspanning van de elco('s) moet 1,5 x de voedingsspanning bedragen, bij de analoge schakeling dus: 14 x 1,5 = 21 Volt. U neemt hier een elco met een werkspanning van minimaal 25 Volt. Bij de 'digitale' versie dient de werkspanning 19 x 1,5 = 28,5 Volt te bedragen. U neemt dan een elco met een werkspanning van minimaal 35 Volt.
LED-stripsDe uitvoeringen
LED-strips zijn er in vijf hoofdvarianten:
In een goede gebruiksaanwijzing, zoals bijv. van de firma Digirails, staat aangegeven hoe, en waar, een eventuele buffer-elco op de LED-strip aangesloten dient te worden. Staat er echter niets in de gebruiksaanwijzing, dan gaat u als volgt te werk: Het aansluiten van een buffer-elco op een diodebrug
Eerst zoekt u de plus- en min aansluitingen van de gelijkrichter op. U volt (bij afbeelding A of B) vanaf het punt AC (waar de aansluitdraden zitten naar de sleepcontacten) de printsporen (of geleiderbanen), welke naar de gelijkrichter gaan. U ziet dan dat er op die punten één diode met de Kathode (aangegeven door een streep-, stip- of inkeping op de behuizing) naar dat punt toe zit, en een andere diode met de Kathode er vanaf. Op die punten mag u absoluut geen Elco aansluiten omdat op die punten wisselspanning staat! Verbreek daarna de verbinding met de digitale spanning. Hierna monteert u de min-aansluiting van de bufferElco('s) aan de min van de gelijkrichter. De plusaansluiting van de bufferElco('s) verbindt u met de plus van de gelijkrichter.
Indien er op de LED-strip een SMD-bruggelijkrichter (welke inwendig uit vier diodes bestaat) aanwezig is, dan is het vaak meteen duidelijk wat de plus en de min zijn, wanneer dit op de behuizing aangegeven is (zie: afbeelding C). Verbreek daarna de verbinding met de digitale spanning. Hierna monteert (soldeert) u de min-aansluiting van de bufferElco aan de min van de gelijkrichter. De plus-aansluiting van de bufferElco verbindt u met de plus van de gelijkrichter. Mocht er bij montage van de Elco - direct op de print - te weinig ruimte zijn om de LED-strip in een rijtuig te bouwen, dan kunt u de Elco ook d.m.v. een paar stukjes soepel - niet te dun - montagedraad (0,25 mm kwadraat of dikker) met de LED-strip verbinden.
Nog even een waarschuwing:Probeer nooit - inplaats van een Elco - een Goldcap op de LED-strip aan te sluiten! Dit werkt gegarandeerd niet, vanwege het feit dat de werkspanning van een Goldcap in deze situatie te laag is, ten opzichte van de voedingsspanning (na de bruggelijkrichter) van de LED-strip. De gangbare GoldCaps hebben een werkspanning van 5,5 Volt. Dus wanneer de LED-strip een voedingspanning nodig heeft die hoger is dan 5,5 Volt, zijn GoldCap's niet bruikbaar.
Meer informatie
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
