Piko Innenbeleuchtung 46050

[TT-Korti]

Hallo liebe TTler!

Ich habe eine Frage zu dem og. Nachrüstsatz für die Piko-Reko-Wagons. Genutzt wird eine analoge Fahrspannung (dafür ist B1-A und B2-A). Jetzt möchte ich einen Pufferkondensator CX integrieren und frage mich, wie groß sollte die Kapazität sein? laut Beschreibung soll außerdem eine Diode (D2) und ein Widerstand (R20) eingesetzt werden. In der Schaltung der Beschreibung finde ich keinen R20 und denke, das es evtl. ein Druckfehler sein könnte und damit R7 gemeint ist. Hat jemand damit schon Erfahrung sammeln können oder gibt es hier jemanden, der mir weiter helfen kann?

hier der Link zur Bedienungsanleitung
https://www.piko-shop.de/index.php?vw_type=308&vw_name=detail&vw_id=23719

schon mal vielen Dank für die Hilfe

Gruß
TT-Korti

 

[amazist]

PIKO > https://www.piko-shop.de/is.php?id=18837

Der Puffer soll sich langsam über R7 (R20 ist Käse) aufladen und verlustfrei über D2 entladen
und muss auf der Leiterplatte an C + und - angeschlossen werden wenn man sich SMD Bauelemente auf der Platine einlötet - der Platz dafür ist nämlich bereits vorgesehen. Jumper Lötbrücke auf analog oder Digital setzen nicht vergessen.
Nicht an die Radschleiferkabel anlöten, Der Kondensator hat eine Polarisierung die nicht verkehrt herum angeschlossen werden darf.

Man kann die Ladeschaltung aber auch mit konventionellen Bauelementen machen

(Skizze), wenn man sich an SMD löten nicht heranwagt. Dann an den D1 (Brückengleichrichter) an +/- anlöten. (Beispiel unbedingt vergleichen!)
oder das -Lötpad am Jumper und +D2 nutzen.

220myF bei einer Spannungsfestigkeit von 25 V sollten für gelegentliches Flackern überbrücken reichen.
Der Widerstand soll verhindern dass ein starker Ladestromstoß dem Gleichrichter auf der Leiterplatte den Garaus macht. Die Diode dient dazu die gespeicherte Energie den Led nahezu verlustfrei zuzuführen, denn sonst müssten die ja über den Widerstand versorgt werden. Laden über R, entladen über D.
D2 kann eine Universaldiode sein 1N.... 1A/50V Spannungsfestigkeit ausreichend.
R7 - 100Ohm
Piko empfiehlt:
(z.B. D2 Schottky-Diode 60V/1A SMD SOD123 / R(20)7 100R0 SMD 1206)
Vorteil: Schottky Dioden haben im Vergleich zu normalen Dioden eine niedrigere Flußspannung.
(Die Flußspannung oder Vorwärtsspannung beschreibt den Spannungsabfall an der Diode im leitfähigen Zustand, also bei der Entladung des Kondensators, je niedriger, desto besser)

Clever von Piko ist die mögliche Verteilung der Dioden auf bis zu 4 Lichtstränge die dann sicherlich mit dem passenden Decoder einzeln gedimmt und geschalten werden könnten. Man muss "nur" die Vorwiderstände auf den entsprechenden Strang umsetzen. (analog ist Strang 3 aktuell)
Theoretisch könnte man dann auch bis 3 einzelne Abteile schalten - der vierte Strang ist für den Rest - prima vorbereitet.

 

[framo]

Ich habe einen Zug mit 7 solchen Wagen mit der 46050 nachgerüstet. Verwendet habe ich: Cx=100uF/25V, R7=130Ohm, D2= 1N4148.
Die Wirkung des C ist deutlich spürbar, aber m.E. (als funktionaler Perfektionist) nicht ausreichend. Die Kapazität müßte wesentlich größer sein. Leider habe ich nur o.g. Wert (Alu-Elko aus meinem Fundus) versteckt im Wagen untergebracht. Selbst da muß man nach einer ausreichend kleinen Baugröße suchen und unter 25V Nennspannung sollte man da auch nicht gehen. Auf die Diode D2 kann man hier auch verzichten. Die Verkürzung der Nachleuchtdauer ist nur marginal. Leider lässt das Konzept der 46050 nicht den Anschluß von Super-Caps zu.
Brücke an J1 nicht vergessen.
Für den letzten Wagen im Verband habe ich noch eine Schlußbeleuchtung mit 2 roten LED (PLCC-2-Gehäuse) und 56kOhm Vorwiderstand angeschlossen.
Da Bilder mehr sagen als Worte, hier noch ein Auszug aus meinen diesbezüglichen Arbeitsunterlagen.

 

[amazist]

Leider lässt das Konzept der 46050 nicht den Anschluß von Super-Caps zu.

Richtig - Dazu darf die Betriebsspannung 5V nicht übersteigen.

Für den letzten Wagen im Verband habe ich noch eine Schlußbeleuchtung mit 2 roten LED (PLCC-2-Gehäuse) und 56kOhm Vorwiderstand angeschlossen.

Anfangs hab ich mich auch gewundert dass da 273 (27 und 3Nullstellen) auf den Widerständen steht =27Kohm - Piko hat wohl Led mit äußerst geringem Strom verbaut ?
Pi mal Daumen 0.5mA je Led.
Was hast Du für Led für das Schlusslicht genommen, da du ja einen noch höheren Widerstand verbaut hast (Stromwert/Datenblatt)?

 

[framo]

Das 46050 ist von Piko stromarm konzipiert, was ich wohlwollend festgestellt habe. An einer stabilisierten Gleichspannung habe ich folgende Stromaufnahmen gemessen:
3 mA @ 10 V= ; 4 mA @ 12 V= ; 5 mA @ 14 V=
Daraus erkennt man auch, dass D2 nicht wirklich notwendig ist, denn 4 mA an 100 Ohm machen 0,4 V Spannungsabfall. Das ist unter der Flußspannung einer herkömmlichen Diode.
Der Typ für die roten LEDs der Schlußlichter steht in meiner Unterlage (siehe oben): WTN - PLCC2 - 500r .
Die haben bei sehr großem Öffnungswinkel eine Lichtstärke von 500 mcd. Datenblatt kann man googlen.

 

[amazist]

Super - das ist 'ne Aussage, mit der man was anfangen kann. eigentlich hättest Du ein "informativ" verdient.
Mit D2 ist es technisch "sauber". Jetzt ist mir auch klar weshalb Piko ne Schottky Diode empfiehlt.

 

[framo]

Da anscheinend Interesse an dem Thema besteht, anbei noch ein paar weiterführende Bemerkungen. Ich hoffe, das hilft dem einem oder anderen MoBa-Freund weiter ...

1. Die Diode (hier D2) ist immer dann wichtig, wenn größere Ströme aus dem Speicher entnommen werden, z.B. in einem Tfz. am Motor zur Üerbrückung von Fahrstromunterbrechungen. Sie begrenzt den Spannungsverlust, der sich aus I*R ergibt, auf die Höhe der Flußspannung. Deshalb ist eine Schottky-Diode immer vorzuziehen (Uf ca. 0,3V). Bei der 46050 bringt sie praktisch auch nichts, da der Strom sehr schnell nach einer e^-x -Funktion abfällt und die Flußspannung unterschritten wird.

2. Die Überbrückungszeit, die ein Kondensator C realisiert, kann man abschätzen, wenn man eine lineare Entladung annimmt, mit
t = (C * delta U)/I mit delta U = Spannungsänderung während der Überbrückungsphase, I = Entladestrom, C = Kapazität
Für die Piko-Platine 46050 erhält man mit den von mir gewählten 100uF, einem delta U = (13V - 4V) = 9V und I = 3 mA
t = (10^-4 F * 9 V)/3*10^-3 A = 0,3 s
Das ist also wirklich nur ein Flackerschutz gegen sehr kurzzeitige Unterbrechungen! Mit umgestellter Gleichung nach C kann man sich auch die benötigte Kapazität abschätzen, die man zur Realisierung einer vorgegebenen Überbrückungszeit braucht.

3. Der Widerstand (hier R7) dient nicht, wie oben mal behauptet, zum Schutz der Gleichrichter(-brücke). Richtig ist, dass der beim Einschalten der (Fahr-)Spannung entstehenden Stromstoß (durch den leeren Elko bedingt) begrenzt werden muß. Das ist wichtig bei elektronischen Fahrstromreglern (z.B. Digitalzentralen), den sonst spricht bei denen der Überstromschutz an und die Anlage lässt sich schlicht und einfach nicht einschalten. (Wenn man analog mit den herkömmlichen, traditionellen Trafos fährt, spielt das keine Rolle, da der Innenwiderstand des Trafos begrenzt.)
Bei 14 V und 100 Ohm ist die Stromspitze 0,14 A - pro Fahrzeug! Bei 20 Fahrzeugen haben wir schon eine Spitze von 2,8 A usw. !! Deshalb empfiehlt es sich, den R-Wert möglichst groß zu wählen. Andererseits vergrößert sich damit die Nachladezeit, sodass man hier einen vernünftigen Kompromiss finden muß.

 

[lucky-sport]

Ein freundliches Guten Abend in die Runde.
Ich habe heute mal die Beleuchtungsplatine für die Reko Wagen eingebaut. Gleichzeitig habe ich den Funktionsdecoder (ESU) mit eingebaut.
Ich habe auch einen Elko sowie die nötigen Dioden und Widerstände auf der Platine mit untergebracht. Als Kondensator habe ich einmal eine 470uF und im zweiten Wagen einen 1000uF eingebaut. Leider stelle ich keinen Unterschied fest. Bei der kleinsten Spannungsschwankung flackert die Beleuchtung.
Ich habe sicher einen Fehler gemacht, habe aber keine Ahnung wo?
Kann mir jemand auf die Sprünge helfen?
Vielen Dank.
Gruß Thomas

 

[framo]

Auf Basis der von Dir hier gelieferten Infos kann man nur sagen: "Sicher, da ist was falsch gemacht worden". Alles weitere wäre dann ein Blick in die Glaskugel ....

 

[Per]

Bei 20 Fahrzeugen

Ist zwar eher für die Entwickler oder Selbstbauer von Decodern, aber bestände die Möglichkeit, dass die Ladeschaltung erst mit dem ersten Ansprechen des Decoders aktiviert wird? Dann würden die Spitzen besser verteilt werden.

 

[amazist]

Mal am Kondensator messen, ob er sich auflädt und wenn ja, schauen ob er sich über die Diode auch entladen kann (Polung beachtet?)

 

[framo]

Ist zwar eher für die Entwickler oder Selbstbauer von Decodern, aber bestände die Möglichkeit, dass die Ladeschaltung erst mit dem ersten Ansprechen des Decoders aktiviert wird? Dann würden die Spitzen besser verteilt werden.

Für Decoder und Pufferschaltungen sollen (müssen) sich die Hersteller an die Norm "RCN-530" (Einschaltstrom) halten. Dort ist ein zeitlich verzögertes Einschalten in einem Fenster von 3 Sekunden nach Zufallsprinzip genau aus diesem Grund vorgesehen! Der Einschaltstrom soll nach dieser Norm auch 10% des Nennstromes nicht überschreiten und bei Z bis H0 max. 100mA betragen.
Die zeitliche Steuerung ist natürlich an der einfachen Ladeschaltung (z.B. nach Fischer) nicht machbar. Man sieht aber auch, dass die oft angegebenen Ladewiderstände von 33 - 100 Ohm zu klein sind. Um 100mA einzuhalten, müssen an dieser Stelle Werte von 150 Ohm aufwärts zum Einsatz kommen.
Meine Lösung einer Pufferschaltung mit Supercaps, an der ich arbeite, wird eine Einschaltsteuerung mit Randomzeit haben.
Unter Berücksichtigung o.g. Norm sieht man auch schnell die Problematik der hier im Forum kreisenden Schaltung einer Pufferschaltung.

 

[lucky-sport]

Mal am Kondensator messen, ob er sich auflädt und wenn ja, schauen ob er sich über die Diode auch entladen kann (Polung beachtet?)

Ich habe mal das Messgerät an den Kondensator gehalten. Ich habe 2,8V, während der Waggon auf dem Gleichen steht, gemessen und gehe davon aus, das der Kondensator geladen wir.
Noch ein paar Buchstaben zur den verwendeten Bauteilen. Der Widerstand und die Diode sind die von Piko in der Bedienungsanleitung vorgeschlagenen Bauteile. Als Pufferkondensator habe ich mal einen 470uF und im zweiten Waggon einen 1000uF Elko verwendet.
Da es meine erste Waggonbeleuchtung ist, habe ich wahrscheinlich eine zu große Erwartung an diese Pufferschaltung. Ich dachte da an eine Ausschaltverzögerung von 1 bis 2 sec. Zumindest sollte es sichtbarer sein (die Ausschaltverzögerung )
Vielleicht kann mal jemand ein kleines Video hochladen, damit ich mal eine gesunde Vorstellung bekomme.
Besten Dank für die Unterstützung
Gruß Thomas

 

[framo]

2,8V sind viel zu wenig. Ich denke, da liegt ein ordentlicher Schaltfehler vor ....
Zu den Überbrückungszeiten: Schon mal den Thread von Beginn an gelesen?

 

[amazist]

Die Lötbrücke ist erstellt? (Minus vom Kondensator zum Decoder)
Bei Digital bekommt der C seinen Minus vom Decoder Gnd - bei analog von der Lichtleiterplatte direkt.

 

[lucky-sport]

Die Lötbrücke ist erstellt? (Minus vom Kondensator zum Decoder)
Bei Digital bekommt der C seinen Minus vom Decoder Gnd - bei analog von der Lichtleiterplatte direkt.

Ja die Lötbrücke ist gesetzt. Als Decoder ist ein ESU Micro verbaut. Der funktioniert perfekt. ( Lässt sich sauber programmieren/auslesen)

 

[lucky-sport]

So jetzt kam die Erleuchtung. Wenn ich es richtig verstanden habe, muss der GND Anschluss des Decoder noch auf die Platine gebracht werden. Mal eine dumme Frage, würde es reichen die Lötbrücke auf analog zu setzen, denn der ESU Funktionsdecoder (Stecker)hat von Hause aus kein GND Kabel aufgelötet. Bitte nicht auslachen, ich fange gerade mit der Digitaltechnik an. Gruß Thomas

 

[framo]

...., muss der GND Anschluss des Decoder noch auf die Platine gebracht werden. ...

So ist es. Es hilft nichts, da muss ein GND- Draht an den Decoder angelötet werden.

 

[amazist]

Da ich ja bekennender Analog-Bahner bin - der Decoder hat eine Masse (- /Gnd) und die muss mit dem Minuspol des Kondensators verbunden werden um einen gemeinsamen Bezugspunkt zu haben.
Wenn man die Analog-Masseverbindung herstellt wird man vermutlich die Led "stützen", aber nicht den Decoder, wenn der nicht mit gepuffert wird stellt er kein Ausgangssignal zur Verfügung und somit nützt der stärkste Puffer für die Led-Leiste nichts.

Wie bei allem elektronischem Gedöns - die Masse (Gnd) darf niemals fehlen, sonst spielt alles verrückt. Das kann besonders bei Schaltungen mit verschiedenen Betriebsspannungen zu Schäden führen zB. bei Stromversorgungen +5, +12 und -12V gegen Masse 0V muss die Masse immer fest angeschlossen bleiben.

 

[azleipzig]

Die Lage der Anschlüsse sind in der Beschreibung beschrieben. Hier mal Micro und NANO...beim Nano gäbe es eine Version mit dem "blauen Draht".
Viel Erfolg
Andreas

 

[amazist]

Blau ist aber Decoder plus + und nicht Gnd.
Der C soll mit - an Gnd (Masse)

 

[azleipzig]

Wenn ein Micro oder ein Nano eingebaut ist, dann hat der auf der Rückseite ein Pad mit GND-Belegung. Siehe Bild. Muss aber gelötet werden.
Gruß
Andreas

 

[amazist]

Mich hat die "Version mit dem blauen Draht" irregeführt.
Dass Gnd als Lötstützpunkt vorhanden ist, ist vollkommen korrekt.
Nur was hat Gnd - mit dem in den Raum geworfenen blauen Draht + zu tun?
Oder meintest Du damit schlicht und einfach nur die bedrahtete Version.

 

[lucky-sport]

Vielen Dank an die Unterstützung, Meine Beleuchtung und die Pufferung funktionieren nach meinen Vorstellungen. Ich habe am Decoder ein Kabel an das GND Pat angelötet und die Verbindung zur Leiterplatte hergestellt und siehe da, es funktioniert tadellos.
Noch einmal vielen Dank für die Unterstützung.
Gruß Thomas

 

[hellboy0202]

Hallo Liebe Gemeinde

Ich das problem das ich einen Uhlenbrock 73800 verbaut habe. Nun weiß ich nicht genau ob ich den GND der Beleuchtungsplatine mit dem Schwarzen
Kabel des Decoder´s verbinden kann denn ich finde keine andere Masse am Decoder. Hat da jemand von euch schon seine Erfahrung gemacht?

MFG
Matze