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Digital Wagenbeleuchtung mittels Funktionsdecoder schalten

M

mahura

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Erlangen
Hallo,

ich habe hier einige alten BTTB Reko-Wagen mit einer LED Beleuchtung umgebaut. Hierbei handelt es sich um fertige Umbausätze aus dem Vogtland (LED-Leiste mit Widerständen, Poti + Kondensator). Da diese standardmäßig permanent leuchten würden, möchte ich sie per Funktionsdecoder schalten. Ich habe nun einen Zimo MX681N zwischengeschalten, d.h. ein Kabel zur LED-Leiste an den Funktionsausgang des Decoders gelötet und das zweite Kabel mit dem Schleifkontakt, also der Schiene, verbunden. Es funktioniert auch alles, ABER: wenn die Beleuchtung ausgeschaltet ist glimmen die LEDs noch minimal, es fließt also noch immer ein (Kriech-)Strom. Wo kommt denn dieser her? Und es das schädlich wenn die LEDs minimals glimmen?

Grüße
Lars
 
Beide Kabel vom Gleis an den Decoder, Anschlüsse Gl.1 und Gl.2 und entsprechend beide Kabel von der Lichtleiste an den Decoder. Ein Kabel an den Funktionsausgang und den anderen an den gemeinsamen Plus.
 
Das hatte ich schon vermutet, danke. Ich dachte es wäre möglich, anstelle an das Plus des Decoders direkt an die Schiene zu gehen. Hintergrund: ich habe den Decoder im ersten Wagen eines 4-teiligen Zuges, die restlichen 3 Wagen sind mittels stromführender Magnetkupplung angeschlossen, d.h. der Funktionsausgang des Decoders (bspw. FA1) wird vom 1. bis zum 4. Wagen durchgeschleift und verbindet in jedem Wagen die LED-Leiste (leistungsmäßig ist das wohl kein Thema, der Funktionsausgang verkraftet 250 mA). Und jeder Wagen hat dann einen Stromanschluss am Gleis (mittels Messingbuchse der Radsätze) an welchem der zweite Anschluss der LED-Leiste hängt.

@Stardampf: könnte ich dann in jedem Wagen die beiden Dioden vor den Gleisanschluss schalten? Wenn ja, wie müssen die Dioden geschalten werden? Ich möchte gern vermeiden das Plus des Decoders auch durchschleifen zu müssen da ich auf den 2. Pol der Kupplung evtl. eine weitere Funktion legen möchte.

PS: können bei der jetzigen Schaltung die Bauteile oder das rollende Material beschädigt werden?
 
ja. Da die Led ohne die Plus erzeugenden "Hilfsdioden" mit unzulässig hoher Sperrspannung beaufschlagt werden.

Die Dioden mit der Kathode zusammenschalten (das ist der Strich).
eine Anode auf das erste Drehgestell die zweite Anode auf das andere Drehgestell.
Die Achsen sind diagonal einzusetzen, das jede Seite des Gleises an jeweils eine Anode angeschlossen ist.
 
Zur Stromabnahme: ich nehme in jedem Wagen an einem Drehgestell von zwei Messingbuchsen den Strom ab, natürlich immer auf derselben Seite (Fahrtrichtung links). Da das ganz gut funktioniert habe ich bisher darauf verzichtet an beiden Drehgestellen den Strom abzunehmen. Ich verwende einseitig isolierte Radsätze von Müller. Wie müsste ich hier nun die Dioden vorschalten?
 
Stardampf schrieb:
Ja.
Warum das?
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Weil es bei den Loks mit der Doppeldiode ebenso gemacht wird.
https://www.tt-board.de/forum/threads/led-plan-br101.38085/#post-590613

Ähnliche Themen finden sich im Board
https://www.tt-board.de/forum/attachments/schaltplan-png.248944/
Hier wird statt einer Doppeldiode oder 2 mit der Kathode (+) zusammengeschalteter Dioden die Hälfte einer Graetz Brückenschaltung (Gleichrichter) verwendet.
Die ~ Zeichen im Link sind das Gleis.

https://www.tt-board.de/forum/attachments/led0001-jpg.128674/
Hier ist die Plus erzeugende Doppeldiode in der Mitte (bei einer analogen Lok)

Der Minus kommt ja vom Decoder, also muss ich mir in den Wagen einen Plus erzeugen. Da es sich um (Digital) Wechselspannung handelt richtigerweise von beiden Schienen je eine Halbwelle. Deshalb eine Doppeldiode oder eine halbe Graetz-Schaltung oder 2 an der Kathode ->-+-<- zusammengelötete Einzeldioden.
 
Zuletzt bearbeitet:
amazist schrieb:
Der Minus kommt ja vom Decoder, also muss ich mir in den Wagen einen Plus erzeugen. Da es sich um (Digital) Wechselspannung handelt richtigerweise von beiden Schienen je eine Halbwelle. Deshalb eine Doppeldiode oder eine halbe Graetz-Schaltung oder 2 an der Kathode ->-+-<- zusammengelötete Einzeldioden.
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Das leuchtet mir ein, ich muss dann eben doch den Strom an beiden Gestellen abnehmen. Ich habe gerade etwas gebastelt und gemessen und probiert. Dabei habe ich festgestellt, dass auch eine einzige Diode zwischen Gleis und dem LED-Streifen ausreicht um die LEDs komplett abzuschalten. Wie schon geschrieben kommt das Minus vom Decoder (Funktionsausgang), nun habe ich eine Diode am rechten Gleis zwischengeschaltet (die Kathode zeigt Richtung LED-Streifen) - und es geht, sie arbeitet nun also als Sperrdiode und verhindert den "Kriechstrom". Ich hatte, glaube ich, noch vergessen zu schreiben, dass der LED-Streifen einen eigenen Gleichrichter besitzt. Ist diese Schaltung nun sauber, also gehen die Bauteile so nicht kaputt? Funktionieren tut's und ich spare mir eine weitere Stromabnahme in den Wagen am zweiten Gleis...?
 
Bei Digitalbetrieb geht das, ist dann aber nur "Halbwellenbetrieb", d.h. halbe Helligkeit. Aber wenn es so reicht, ist es OK.
Für Analogbetrieb bedeutet das aber, dass das Licht nur in einer Fahrtrichtung funktioniert. In der anderen bleibt es dunkel.
 
Ganz ketzerisch: Warum das alles selber dengeln, wenn es für den Preis des Zimo komplett fertige Lichtleisten von Kuehn, ESU, Stärz, E-Modell, ... gibt?
 
...wo bleibt denn euer Pioniergeist, fertig kaufen kann doch jeder ;)

Mein Plan war: 1 Wagen (Pack-/Speisewagen) mit Stromabnahme versehen und dort einen Decoder (MX681N weil ich bisher nur Zimo im Einsatz habe) werkeln lassen. Dieser sollte dann das Licht in den restlichen Wagen, welche mittels stromführende Kupplungen angeschlossen sind, schalten. Das dürfte finanziell sogar günstiger kommen als in jedem Wagen eine 20,-€ Leiste mit Decoder einzubauen (zumal ich dann an jedem Wagen eine vollständige Stromabnahme bräuchte). Wie gesagt, so war meine Überlegung.

Danke an allen für den Input.
 
Genau - zusammenstecken kann jeder. Nur bleibt dabei der eigene Grips auf der Strecke. Doppeldiode deshalb um aus der Digitalwechselspannung einen vollwertige Plus zu generieren und keinen Halbwellenbetrieb. Das ist sauber und schützt nebenbei vor unzulässig hohen Sperrspannungen, was eine Halbwellengleichrichtung eben nicht hundertprozentig sicherstellt.
 
mahura schrieb:
Mein Plan war: 1 Wagen (Pack-/Speisewagen) mit Stromabnahme versehen und dort einen Decoder (MX681N weil ich bisher nur Zimo im Einsatz habe) werkeln lassen. Dieser sollte dann das Licht in den restlichen Wagen, welche mittels stromführende Kupplungen angeschlossen sind, schalten.
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So etwas in der Art habe ich auch vor.
 
Du kannst auch einen Wagen vollständig (Decoder, Stromabnahme...) ausführen und die beiden Pole zu den Lichtleisten auf die Magnetkupplung legen. Die anderen Wagen bekommen nur Magnetkupplungen, welche erstmal 1:1 verbunden werden. Von diesen beiden Verbindungsleitungen geht eine Graetzbrücke zu den eigentlichen LED-Leisten.
Mehr Bastelaufwand, weniger Geld: je einen Magneten aus der Kupplung andersrum montieren und damit eine Verpolsicherheit bekommen. Dann kannst du dir die Graetzbrücken sparen.

Code: 
---+---N-S---+---N-S---+---N-S---+---N-S
Decoder      LL        LL        LL
---+---N-S---+---N-S---+---N-S---+---N-S
 
Das Thema Einweggleichrichtung in Reihenschaltung mit Led haben wir schon Xmal durchgekaut. Ob bei Weichenrückmeldungen, Viessmann Signalen oder eben bei Beleuchtungen. Wenn man Led im Halbwellenbetrieb betreibt muss man die bei der zweiten Halbwelle auftretende Sperrspannung begrenzen. Entweder durch eine antiparallele Diode oder eben Vollgleichrichtung.
Interesse geweckt - dann schaut ins Elektronik Kompendium - Led an Wechselspannung betreiben.
Beleuchtung001.jpgSo jetzt hab ich mal noch schnell was hingekritzelt.
Die Decoderausgänge schalten ja i.d.R. nach Minus. Der Minus wird aus einem Teil der Brückengleichrichtung im Decoder erzeugt. Wenn man keine 2polige Steuerleitung verlegen möchte ist ja nur im Wagen 1 der Plus vom Brückengleichrichter des Decoders nutzbar.
Also erzeuge ich mir mit der Doppeldiode in jedem Wagen einen eigenen Plus.
Somit ist es immer eine volle Graetz Brückenschaltung.
Bei der Gesamtkonzeption ist natürlich darauf zu achten den Strom des >Open Collector Ausgangs< und der internen Gleichrichterschaltung des Decoders nicht zu überschreiten.
Den Transistor stelle Dir einfach als dimmbarer Schalter nach Minus vor.

>Mehr zum Thema Led an Wechselstrom< bzw. warum Einweggleichrichtungen nicht zu enpfehlen sind....

Übrigens sind in diesem im Board gefundenen und von mir >verlinkten Bild< die Led verkehrt herum.
Das Board ist eben auch nicht ganz perfekt....
Aber man kan schön erkennen, dass man mit einer halben Graetz-Brückenschaltung auch einen + erzeugen kann.

Beleuchtung002.jpg
Hier hab ich nochmal schnell den Weg der Strömlinge eingezeichnet wenn sich am Gleis die Digitalwechselspannung umpolt. Wie Ihr seht fließt der Strom immer in den Schaltausgang des Decoders hinein und über die Hälfte der integrierten Brückenschaltung wieder zum Gleis zurück. (technische Stromrichtung)
Nun sieht man auch warum eine Doppeldiode, eine halbe Brückenschaltung oder zwei Einzeldioden zur Erzeugung eines sauberen Plus benötigt werden. Wenn der Decoder nun keinen Plus hat, dann muss man auch im Wagen 1 eine Doppeldiode einbauen.

Hoffe alles richtig erklärt zu haben da ich ja mit Digital privat nüscht zu tun habe, da ich SPS und Leitsystem geschädigt bin. Sorry für's Geschmiere, aber heute musste es mal schnell gehen. Auch bei komplexen digitalen Schaltungen sind immer noch im Prinzip solch einfache Sachen wie >Transistor als Schalter< anzutreffen.
 
Zuletzt bearbeitet:
Du hast einen ganzen Roman dazu geschrieben. Aber hast Du dabei nicht übersehen, dass die LED-leiste einen eigenen (Graetz-)Gleichrichter hat?
Die betreffenden LEDs werden damit immer in Flussrichtung betrieben und in keinem Fall in Sperrrichtung belastet.
D.h. auch der Sperrstrom (im nA-Bereich) bei Halbwellenbetrieb fließt durch die LED in Flussrichtung! Keine Gefahr und keine Schutzmaßnahmen notwendig.
 
Trotzdem müssen beide Schienen über die Radsätze angeschlossen werden. Den Gleichrichter auf der Leiste braucht man dann aber nicht. Schadet aber auch nicht. Nehme an, dass es Leisten für jeden Wagen einzeln sind. Deshalb hat jede ihren eigenen Gleichrichter.
Für die Schaltung mit zentraler Steuerader für den gesamten Zug muss man individuelle Wege gehen oder man baut eben auf jeder Leiste einen Decoder ein was der Threadopener wohl aus Kostengründen vermeiden müchte..


@framo: Thema verfehlt! Danke für's konstuktive Feedback und die motivierende Bewertung.
Warum mache ich mir eigentlich die Mühe vom Urschleim eine Schaltungsvariante die der Themenstarter realisieren möchte verständlich darzulegen. Digital auf Teufel komm raus, aber von Grundlagen und Schaltungen abseits vom Standard kein Verständnis aufbringen.
 
Zuletzt bearbeitet:
Du hast scheinbar leider gar nicht verstanden, was der TO realisieren will. Siehe dazu #4!
Und sei gewiss, ich habe von Grundlagen und Schaltungstechnik mehr Verständnis und Fachkenntnisse als Du denkst ....
 
Zitat aus #4
....der Funktionsausgang des Decoders (bspw. FA1) wird vom 1. bis zum 4. Wagen durchgeschleift und verbindet in jedem Wagen die LED-Leiste....
einpolig mit dem Funktionsausgang. Das ist die Aufgabenstellung.
Wo nimmt die Led Leiste dann ihren Plus her? Von einer Doppeldiode die in jedem Wagen einzubauen ist. Ob die Leiste einen eigenen Gleichrichter mitbringt ist dabei völlig wurscht.

Beleuchtung003.jpg
(natürlich könnte man eine Hälfte des auf der Leiste eingebauten Gleichrichters als Doppeldiode nutzen. Dazu ist aber auf der Lichtleiste der Minus vom Gleichrichter abzutrennen da der Minus ja vom Decoderausgang kommt. Was ist dann mit der Garantie, wenn man auf der Leiste schnitzt.)
 
Zuletzt bearbeitet:
amazist schrieb:
...
Für die Schaltung mit zentraler Steuerader für den gesamten Zug muss man individuelle Wege gehen oder man baut eben auf jeder Leiste einen Decoder ein was der Threadopener wohl aus Kostengründen vermeiden müchte..
Zum Vergrößern anklicken....

Wobei ich mich die ganze Zeit frage, ob die Stromführenden Kupplungen wirklich die beste Lösung sind.
Ein Päärchen PeHo-Kupplungen: 5,60
Ein TAMS FD-R : ca 11,60 (im 5-erPack)

Also so richtig viel spart man durch stromführende Kupplungen nicht.
 
güntter schrieb:
Wobei ich mich die ganze Zeit frage, ob die Stromführenden Kupplungen wirklich die beste Lösung sind. [...] Also so richtig viel spart man durch stromführende Kupplungen nicht.
Zum Vergrößern anklicken....

Ich denke vor allem, dass die bequemere Handhabung ein Vorteil ist. Ist halt schon etwas einfacher, wenn man sich mit nur einer Decoder-Adresse rumschlagen muss, statt jedem Wagen einzeln eine zu verpassen. Wobei ich bei solch einer Lösung den Decoder eher in die Endwagen, statt in Speisewagen packen würde, um auch das Schlusssignal darzustellen.
 
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