BeneluxSpoor.net forum

Vraag en antwoord => Elektronica en analoog => Topic gestart door: Sven op 13 maart 2018, 11:34:19

Titel: Welk onderdeel om spanning te begrenzen (voor LED's?)
Bericht door: Sven op 13 maart 2018, 11:34:19
Om de verlichting niet te fel te laten branden, maar toch al te laten branden bij lage spanning, heb ik iets nodig dat bijv maximum een paar Volt doorlaat. Als er dan de regelaar van de trafo wordt opengedraaid, moet het licht niet feller gaan branden. Ik zoek iets in het formaat van een 0612 SMD. Kan iemand mij hierin advies geven?
Titel: Re: Welk onderdeel om piekspanning te begrenzen?
Bericht door: Haradigi op 13 maart 2018, 12:27:45
Een DC-DC step down convertertje gebruiken van Ali.
Spanning instelbaar en in vele verschillende vermogens verkrijgbaar de kleinste tot 500mA maar wel 18x10mm
(gebruik in o.a. in wagons)

groet
Harald
Titel: Re: Welk onderdeel om piekspanning te begrenzen?
Bericht door: 72sonett op 13 maart 2018, 12:34:25
Citaat van: Sven
...  Als dan de regelaar van de trafo wordt opengedraaid, moet het licht niet feller gaan branden.
Dat lijkt me geen piekspanning maar gewoon een variabele spanning die je constant wil hebben... Over welke spanning en stroom gaat het?
Ik denk aan een (instelbare) spanningsregelaar, b.v een LM317 (http://www.farnell.com/datasheets/2304384.pdf?_ga=2.214668883.533730538.1520938106-1816656094.1520938106).
Titel: Re: Welk onderdeel om piekspanning te begrenzen?
Bericht door: Sven op 13 maart 2018, 12:36:40
Het gaat om het licht in een tram. Ik wil dat er bijvoorbeeld niet meer dan 6V naar de LEDs gaat. Maar dit is niet hetzelfde als de weerstand, want dan brand het licht niet op lage snelheid.
Titel: Re: Welk onderdeel om piekspanning te begrenzen?
Bericht door: HansQ op 13 maart 2018, 12:50:43
Wat HaraDigi zegt:
- Een gelijkrichter, elkootje en mini stepdown, bijvoorbeeld: https://www.ebay.com/itm/2PCS-Super-mini-3A-DC-DC-Converter-Step-Down-Power-Supply-Module-3V-5V-16V-M21-/351493858071 (https://www.ebay.com/itm/2PCS-Super-mini-3A-DC-DC-Converter-Step-Down-Power-Supply-Module-3V-5V-16V-M21-/351493858071)
- De uitgangspanning laag instellen, dus bijvoorbeeld 3V zodat-ie het bijna altijd doet... net voldoende voor een LED met kleine weerstand.

Een paar van mijn clubcollega's hebben deze schakeling zelf gebouwd als wagonverlichting, dan kan het nog kleiner...

EDIT: je zou zelfs de LED-weerstand weg kunnen laten... Step-down initieel op 1V afregelen en dan voorzichtig omhoog tot de LED net voldoende licht geeft...
Titel: Re: Welk onderdeel om piekspanning te begrenzen?
Bericht door: Timo op 13 maart 2018, 13:02:13
Een (low drop) spanningsregelaar zou daarvoor moeten werken. Of, wat ik zelf beter vind werken, een constante stroom bron (https://forum.beneluxspoor.net/index.php?topic=54726.msg3221395967#msg3221395967) maken.

Andere optie is om het te doen zoals (ik meen) Roco ook gedaan heeft en dat is een zener erover te zetten.
─────┤R1├───┬─────┐
            │     │
            │     ┴
            │     R2
            │     ┬
            ╧     │
            Z     ┴
            ┬     L
            │     ┬
            │     │
            │     │
────────────┴─────┘
Waarbij R2 uitgaat van alleen de spanning over de zener en R1 een compromis is tussen de spanning waarbij je volle sterkte wilt bereiken en hoeveel vermogen je op max sterkte wilt verstoken.

Step down en weerstand weg laten is vragen om kapotte ledjes. Kleine variatie in spanning heeft grote invloed op de stroom. Zelfde voor temperatuur.


Timo
Titel: Re: Welk onderdeel om piekspanning te begrenzen?
Bericht door: Sven op 13 maart 2018, 13:13:50
Is klein, maar lijkt me nog wat te groot voor mij. Ook verwarrend, want bij de beschrijving staat dat het 22x17mm is, in de tekening 17x9mm. Heb er twee besteld om te proberen.
Titel: Re: Welk onderdeel om piekspanning te begrenzen?
Bericht door: Klaas Zondervan op 13 maart 2018, 13:25:39
Je kan ook een stroomstabilisator maken. Het principe staat hier (http://people.zeelandnet.nl/zondervan/frontsein.html), even doorscrollen naar schakeling 6.
Het is daar getekend voor frontseinen voor 2 richtingen, je hebt voor binnenverlichting maar de helft nodig. En als de trein twee kanten op moet kunnen is het handig om er nog een gelijkrichtbrug voor te zetten.
Titel: Re: Welk onderdeel om piekspanning te begrenzen?
Bericht door: wimk op 13 maart 2018, 13:37:46
Kun je niet gebruik maken van een LM78xx (b .v. LM7805 of LM7803)?
Zie b.v. dit schema http://www.learningaboutelectronics.com/Articles/What-is-a-LM7805-voltage-regulator
Input kan hoog of laag voltage zijn, output blijft dan 5 volt (of 3 volt).
Werkt uiteraard alleen bij gelijkspanning (ben je 3-rail rijder, dan eerst een gelijkrichter ervoor).

Wim K
Titel: Re: Welk onderdeel om piekspanning te begrenzen?
Bericht door: Dirk J op 13 maart 2018, 13:46:10
De step down converter van Ali die Harald noemt kost geen drol, is lekker klein, werkt erg goed, en verstookt nauwelijks warmte. LM78xx verstookt veel meer en heeft een hogere beginspanning. Terwijl je als analoogrijder graag wilt dat de boel bij een lage spanning al goed werkt.

Werkt uiteraard alleen bij gelijkspanning (ben je 3-rail rijder, dan eerst een gelijkrichter ervoor).

Bij 2-rail rijders zou ik er ook een gelijkrichter voor doen. Dan werkt interieurverlichting in beide rijrichtingen. Zonder gelijkrichter moet er nog steeds een diode gebruikt worden om schade door een verkeerde polariteit te voorkomen.

De combinatie van SMD LEDs en een step down converter werkt bij een analoog rijdende kennis van me erg goed.
Titel: Re: Welk onderdeel om piekspanning te begrenzen?
Bericht door: Klaas Zondervan op 13 maart 2018, 13:47:40
Een LM78xx heeft als nadeel dat je 3 volt verliest. B.v. bij een 7805 (5 volt uitgang) moet je aan de ingang minstens 8 volt hebben voordat hij goed gaat werken. Daarom geef ik in dit soort gevallen de voorkeur aan een stroomstabilisator, die heeft veel minder spanningsverlies.
Titel: Re: Welk onderdeel om spanning te begrenzen (voor LED's?)
Bericht door: Hans van Kampen op 13 maart 2018, 14:09:00
Als het klein moet zijn en de stroom is laag (minder dan 100 mA), dan sluit ik mij aan bij het voorstel van Wim K. Maar dan in de miniuitvoering, dus SMD : MC78M05BDTRK Succes, Hans
Titel: Re: Welk onderdeel om spanning te begrenzen (voor LED's?)
Bericht door: Menno op 13 maart 2018, 20:30:22
Ik zou het alsnog niet doen en puur vanwege de spanningsval, die nog altijd 2 Volt bedraagt. Er zijn tegenwoordig efficiëntere oplossingen.
Titel: Re: Welk onderdeel om spanning te begrenzen (voor LED's?)
Bericht door: Calimero op 11 mei 2018, 04:03:41
LM317 in de 100mA variant is niet groter dan een BC547 .
Dan nog 1 weerstand toevoegen en je hebt een stroombron.

Ik denk aan een (instelbare) spanningsregelaar, b.v een LM317 (http://www.farnell.com/datasheets/2304384.pdf?_ga=2.214668883.533730538.1520938106-1816656094.1520938106).

Daar staat wel beschreven hoe je die LM317 als stroombron schakelt.
Titel: Re: Welk onderdeel om spanning te begrenzen (voor LED's?)
Bericht door: zuylen op 11 mei 2018, 10:17:27
Het nadeel van die LM317 of 78xx is dat ze warmte produceren. Soms is een step down schakeling handiger want die worden niet zo warm. Maar dat ligt aan je eigen situatie en die weet ik niet. Soms kun je ook een zenerdiode gebruiken.
Titel: Re: Welk onderdeel om spanning te begrenzen (voor LED's?)
Bericht door: Calimero op 11 mei 2018, 11:40:34
Een step-down werkt als een soort schakelende voeding, dat klopt.
Maar hoeveel warmte ga je opwekken met een paar mA door een LED ?
P= U x I
Het nadeel van een step-down is de complexheid van die schakeling met
mogelijk alle gevolgen. Daar wordt een elko geladen met korte pulsen tot
de gewenste spanning bereikt is. Dat kan dus ook best eens stoorpulsen
geven op de ingangsspanning als die niet stabiel genoeg is. Je hebt als het
ware op de interne frequentie van die step-down continue inschakelpieken.
Met een stroombron loop je dat risico niet.
Titel: Re: Welk onderdeel om spanning te begrenzen (voor LED's?)
Bericht door: Menno op 11 mei 2018, 12:05:59
Grote kans dat dat veel meer warmte is dan met een schakelende regelaar. De efficiëntie van zo'n schakelend geval is vaak veel hoger dan van de gemiddelde lineaire regeling: vaak komt daar ook nog minstens enkele Volt verlies tussen in- en uitgang bij kijken. Tel daarbij een relatief fors eigen stroomverbruik bij op en alle spanning die omlaag gebracht moet worden, wordt daarbij gewoon omgezet in warmte: dat het een stroombron is maakt niet uit, het verschil moet ergens blijven. De uitgang zal alleen zo goed mogelijk op een ingestelde maximale stroom gestuurd worden, onafhankelijk van de ingangsspanning. Maar het verschil moet nog steeds weggestookt worden.

Stroombronnen kunnen flink gaan oscilleren als je de adviezen uit het datablad niet in acht neemt, dus ook daar zijn risico's.
Titel: Re: Welk onderdeel om spanning te begrenzen (voor LED's?)
Bericht door: Calimero op 11 mei 2018, 12:25:58
Een LED m.b.v. een stroombron op z'n max van 20mA op 20V laten branden
is een vermogen van 0,4W voor de hele keten (LED + stroombron).
In veel gevallen dus zelfs minder omdat je niet op die max 20mA gaat zitten
als het niet echt moet.
Daarbij wordt er daarnaast in een LM317 als stroombron geen extra fors eigen
vermogen verstook omdat de hele schakeling (= LM317 + 1 weerstand) geen
aansluiting naar massa heeft.
Ook is zo'n step-down aardig groter (en duurder) dan een LM317 en 1 weerstand
als je de met de LM317L (100 mA variant) weg komt.
Bij kleine stromen hou ik liever de voedingslijnen "schoon". Dit zal mogelijk ook
komen door mijn andere hobby , zelfbouw audio.
En hoe je een LM317 stroombron wil laten oscilleren is mij een raadsel.

*edit*
Zo'n step-down is mogelijk wel de betere keus als je op een analoge baan (veel)
wilt "kruipen". Ze zijn er geloof ik zelfs die desnoods een step-up kunnen doen ?
Voor een DC step-up ontkom je niet aan een schakelende variant natuurlijk.
Titel: Re: Welk onderdeel om spanning te begrenzen (voor LED's?)
Bericht door: zuylen op 11 mei 2018, 13:55:06
Bij mijn plaatselijke elektronica zaak kun je die sep down printjes gewoon kant en klaar krijgen. En ze zijn compact. Anders ook wel in China te verkrijgen voor niet meer dan een LM317 met schakeling. Maar ik begrijp dat het nu slechts voor een led is, hoor ik uit de verhalen? Volgens mij is dan een weerstand afdoende. Maar zoals ik al zei, ik weet de situatie niet. Dus wordt een advies ook moeilijk.
Titel: Re: Welk onderdeel om spanning te begrenzen (voor LED's?)
Bericht door: henk op 11 mei 2018, 14:05:07
Nou, het moet dus in zo’n modeltrammetje passen, dus dan weet je het wel. Gewoon de spanningsval over een 3,3 volt zener om maar eens ouderwets te doen?

Oh, dat had André ook al genoemd, zie ik nu. Ik ben het met hem eens dat een zener of zelfs alleen een weerstand weleens afdoende zou kunnen zijn. In smd-vorm in ieder geval klein genoeg.
Titel: Re: Welk onderdeel om spanning te begrenzen (voor LED's?)
Bericht door: Calimero op 11 mei 2018, 14:27:34
Een LM317L zit in een TO-92 huisje dus niet of amper groter dan een 5mm LED.
(of als je ze kent , net zo groot als een BC547 o.i.d. transistor).
De weerstand mag rustig een 1/8W type zijn . Die hebben ongeveer de maat van
een 1N4148.

De zener oplossing brengt je niet waar je om vroeg , of je moet die parallel aan je
LED(s) zetten. Dan heb je je verliezen over een weerstand (eigenlijk 2 weerstanden) en
kun je net zo makkelijk, of eigenlijk makkelijker, een LM317L stroombronnetje gebruiken.