LED-verlichting, op rol verkrijgbaar. Binnenverlichting maken.

[sneek]

Verlichting van de rol
 Sinds de tijd waarin de eerste fietslampjes als binnenverlichting in de blikken treintjes werden geplaatst is er wel het één en ander verbeterd aan de binnenverlichting van onze modeltreinen.  Later kwamen de mini-gloeilampjes met lichtgeleiders en zo’n 25 jaar geleden werden de gele 3 millimeter LED’s ingebouwd. LED’s werden steeds kleiner en kwamen ook voor de hobby in SMD-mini uitvoering beschikbaar.  Voor de digitaalrijders kwamen er lichtstrips. En sinds een jaar jaar gebruiken we wat nieuws: flexibele LED-strips, op internet en in de betere modelspoorzaak te koop in elke gewenste lengte vanaf de rol.


Deze flexstrips zijn voorzien van een zelfklevende plakrand aan de achterzijde en lijken hét goedkopere alternatief voor fraaie warmwitte en gelijkmatige binnenverlichting in de rijtuigen. Gemakkelijk in te bouwen en gemakkelijk aan te sluiten. Maar rij je digitaal dan is toch nog een klein stukje elektronica noodzakelijk omdat de LED’s op gelijkspanning gelijkmatig, niet te fel en knippervrij te laten branden. De LED-banden zijn namelijk gemaakt voor een voeding van 12 Volt. Zou je ze zo aansluiten dan branden ze veel te fel.


Nu denk je misschien al snel, o jee, elektronica, da’s te moeilijk voor mij. Toch zul je zien dat het maken van dit schakelingetje heel eenvoudig is. Ik zag het in de MIBA en het straalt eenvoud (en licht...  ) uit! Door het gebruik van kleine SMD-componenten kan het printje heel klein blijven en vindt het gemakkelijk een plekje onder het dak of in de toiletruimte van een H0-rijtuig.
De technische benodigdheden bestaan uit: stroomafnemers (Digirails 60005), elektrolytische condensatoren 16 Volt, 220 microFarad in kleine uitvoering (ook van Digirails nummer 60020), en dan in SMD-uitvoering: weerstandjes van 1/4W, 1000 Ohm en een gelijkrichter SMD DF005. We bouwen het schakelingetje op  een stukje banenprint. Die pertinax print is voorzien van koperen printbanen aan een zijde waarin kleine gaatjes.  Weerstanden en gelijkrichter zijn bij de elektronicahandel verkrijgbaar of bestelbaar bij een technisch postorderbedrijf.
De schakeling ziet er als volgt uit:



Omdat beelden meer zeggen dan vele woorden, kun je op de detailfoto van het schakelingetje zien hoe de componenten zijn gesoldeerd op de print.
Per schakeling hebben we één condensator, één bruggelijkrichter en 2 weerstandjes nodig. Uiteraard hebben  we per rijtuig ook 2 stroomafnemers en een stuk LED-strip nodig.



Eerst zagen we een stukje print af van 3 banen breed en 9 gaatjes lang. Alle 3 printbanen worden doorgeslepen ter hoogte van gaatje 3. In de onderste baan wordt ook bij gaatje 6 een baan doorgeslepen.
Let steeds goed op plus en min. De bovenste printbaan blijft de min, de plus loopt over de onderste 2 banen waar de weerstandjes aankomen. Vanaf de stroomafnemers loopt de spanning eerst naar de gelijkrichter. Daar wordt de spanning omgevormd tot een bijna perfecte gelijkspanning. De condensator, C1 in de tekening, dient als een buffertje om kleine onderbrekingen in de spanningstoevoer (vuile rails, kunststof puntstuk) te overbruggen en knipperende verlichting te beperken. De Digirails-condensator voldoet daartoe goed, maar als je de inbouwruimte hebt zou je ook een grotere buffer kunnen inbouwen, bijvoorbeeld een condensator van 25V, 470 microFarad. Let ook hier goed op de polariteit, hij moet op de juiste wijze aan de print worden gesoldeerd, de min weer aan de bovenste van de drie printbanen en de plus aan het einde van de middelste baan.
De weerstand R1 dient ervoor om de laadstroom voor de condensator C1 te begrenzen. Zou deze weerstand niet worden geplaatst dan wordt de condensator bij het inschakelen van de digitale baan met een klap geladen. Dat geeft een piekje waardoor de centrale of booster in kortsluiting kan slaan en je baan stroomloos staat. Met deze weerstand wordt de laadstroom beperkt tot 20 mA.
De beide weerstanden R1 en R2 begrenzen samen de spanning door de LED-band en bepalen zo de helderheid van de LED’s. 1 kiloOhm is een prima waarde voor deze weerstanden.
In een vierassig rijtuig en met zo’n 15 Volt op de DCC-baan trekt de verlichting slechts 5 mA. Dat is een energiezuinige verlichting die de centrale of booster amper belast.
Doordat de achterzijde van het printje geen opgesoldeerde componenten heeft, blijft hij vlak. Groot voordeel is dat je daar een stukje zelfklevende dubbelzijdige tape kunt aanbrengen. Daarmee plak je het geheel tegen dak of in toilet van het rijtuig. Voor een schijntje schijnt er licht in je personenrijtuig!

 



Succes en grtz,
Wim

[Hendrik Jan]

Goed verhaal, en...
ik had die truc ook al toegepast. Scheelt enorm in de kosten. Een kant en klare lichtstrip kost gauw €15, deze doe-het-zelf-strip kost misschien €3!

Hendrik Jan

[ruudns]

........ Een kant en klare lichtstrip kost gauw €15, deze doe-het-zelf-strip kost misschien €3!.....

  €15,00? voor een gewone ledstrip? Hufing 230mm strip met gelijkrichter en instel potmeter kost €5,00! 4 stukjes dubbelzijdige tape van de action en klaar. Mooi instelbaar, op een enkel treinstel met de mooie digirailsstrip (die met lichteffecte) na, zitten ze in al mijn rijtuigen en treinstellen  .

[Ponytail]

De foto met de 2 (3) schakelingen?
De bovenste 2 printjes zijn toch de beschreven schakeling? Links zonder onderdelen en rechts met?
En dan komen links, bovenste en onderste koperbaan, de stroomaanvoer(sleper/massa) en aan de rechterzijde de ledstripverbinding?

De onderste is een alternatief?

[Wijbe]

Of gewoon de componenten op de ledstrip zelf plaatsen. Een 220uf condensator is wat groot, zelf vind ik 100uf ook ruim voldoende.

Zelf pas ik een iets ander schema toe, scheelt een weerstand maar je moet wel een 25V condensator gebruiken.

Dan kan er een discussie onstaan over:

De weerstand R1 dient ervoor om de laadstroom voor de condensator C1 te begrenzen. Zou deze weerstand niet worden geplaatst dan wordt de condensator bij het inschakelen van de digitale baan met een klap geladen. Dat geeft een piekje waardoor de centrale of booster in kortsluiting kan slaan en je baan stroomloos staat. Met deze weerstand wordt de laadstroom beperkt tot 20 mA.

Tijdje geleden hier al eens op de club over gehad met G en R. Vanavond maar even navragen hoe dit zat. Een centrale ziet dit niet als kortsluiting omdat die condensatoren binnen zoon korte tijd zijn opgeladen, wat te weinig is voor kortsluiting.







Af en toe zijn die ledstrips voor een tientje te vinden op marktplaats. Ik gok zo over 2 week wel weer. 

[Hendrik Jan]

@ Ruudns:
die kant en klare dingen van digirails etc, bedoelde ik. kosten toch echt meer dan €5,-, dus zelfbouw loont.

Hendrik Jan

[De Stoker]

Deze moet ik onthouden, was ook nog met een niet knipperende wagon verlichting bezig, zoals het laatste schema had ik het ook bedacht moet alleen de smd gelijkrichter nog bestellen

[bellejt]

ik heb zo mijn TEE inox omgebouwd met verlichting.Ik stuur de verlichting zelfs aan vanuit een decoder die in het generator rijtuig zit verborgen.De strip en de gelijkrichtersbruggetjes bestel ik rechtstreeks in hong kong via ebay in UK.Voor het totaal van 6 rijtuigen kost het amper 1.5  euro per rijtuig.Koppelingen niet meegerekend.

[memen]

Een centrale ziet dit niet als kortsluiting omdat die condensatoren binnen zoon korte tijd zijn opgeladen, wat te weinig is voor kortsluiting.

Inderdaad, de formule voor het opladen van een Condensator is 5 x R x C (capaciteit) = oplaadtijd. Wanneer de weerstand 0 is, is de Condensator dus direct opgeladen. De centrale zal in die korte tijd (die theoretisch 0 is) geen kortsluiting detecteren. Misschien dat bij 100 wagons iets te merken is, maar dat zou eens getest moeten worden (@Wijbe: hadden we niet elf wagons tegelijk op de baan staan?)

Verder ook inderdaad de Condensator die een voltage moet hebben van 25V. Gelijkgerichte baanspanning is namelijk 1,4 x 18V =25,2V - 2 x 0,7V (diodes in gelijkrichter) geeft 23,8V over de Condensator. Een Condensator van 16V kan wel, maar gaat eerder kapot.

Verder is het hele printje natuurlijk overbodig als de ledstrip aan een uitgang van de decoder wordt gezet. Dan is een enkele weerstand van 1,5k - 2k genoeg.

Groeten,

Rauke

[Menno]

Tijdje geleden hier al eens op de club over gehad met G en R. Vanavond maar even navragen hoe dit zat. Een centrale ziet dit niet als kortsluiting omdat die condensatoren binnen zoon korte tijd zijn opgeladen, wat te weinig is voor kortsluiting.

Tot er een hele sleep rijtuigen met een schakeling zonder laadweerstanden uitgerust wordt: dan wordt het hoogstwaarschijnlijk een ander verhaal.

Overigens vind ik de 16 Volt elco heeel krap bemeten bij 15VDC: hoewel het al gelijkspanning is, zit je heeel dicht tegen de maximale werkspanning van de elco aan. Met wat stoorspanningen zou het me niets verbazen als die 16 Volt zo nu en dan aangetikt wordt. Beter is het om toch een stap hoger te nemen, 25 Volt dus.

Let erop dat de LEDstrips zwakker zullen gaan branden bij het toevoegen van meer stukjes strip.

@memen: Ik vind je advies 'een 16 Volt elco kan wel maar gaat eerder kapot' bijzonder link op een forum.

Reken er maar op dat de elco warm zal worden en hoogstwaarschijnlijk binnen de kortste keren uit elkaar klapt (als je geluk hebt gaat het gecontroleerd via het 'ventiel' aan de bovenkant) zodra je boven de werkspanning komt.

Wat je bedoelt met het feit dat het printje overbodig is als je 'm aan een uitgang van een decoder hangt snap ik niet: de decoder is geen anti-knipper schakeling en een eventueel powerpack laten opdraaien voor iets als binnenverlichting is niet echt de bedoeling.

[Wijbe]

Hoi Menno,

Juist het 'digitale signaal' zorgt mede voor flikkering. Achter een decoder uitgang heb je daar niet zoveel last van.

Rauke,

Sowieso meer. Maar eens uitrekenen hoeveel stroom een condensator trekt bij een laadtijd van 0,0001sec of iets dergelijks. Denk dat dat een goed beeld geeft hoeveel een condensator trekt.

[sneek]

Dat flikkeren voorkom je met de gelijkrichting Wijbe. En ik zou maar niet met 16V-condensatoren experimenteren in de hier gepresenteerde schakeling 

[Wijbe]

Dat klopt, maar achter de gelijkrichter heb je geen afgevlakte spanning, die verkrijg je door een condensator te plaatsen. Dit kun je al bereiken met een hele kleine condensator. Door hem wat groter te maken krijg je mede het voordeel om slecht contact te overbruggen.

16V inderdaad niet toepassen in mijn schema, 25V toepassen. 16V werkt, maar voor hoelang? En wat voor schade richt dat aan?

[memen]

Dat flikkeren voorkom je met de gelijkrichting Wijbe. En ik zou maar niet met 16V-condensatoren experimenteren in de hier gepresenteerde schakeling 

Flikkeren wordt maar gedeeltelijk voorkomen door gelijkrichting, er zitten na gelijkrichting namelijk nog steeds pieken en dalen in. De Ledstrip wordt pas knippervrij door de Condensator, deze levert de stroom aan de Ledstrip als de spanning na de gelijkrichter even wegvalt.

16V inderdaad niet toepassen in mijn schema, 25V toepassen. 16V werkt, maar voor hoelang? En wat voor schade richt dat aan?

Ik heb tot nu toe in 10 wagons 16V Condensatoren, de langste ongeveer een jaar, de verlichting van alle wagons werkt nog altijd (en zonder rook). En het ergste wat er kan gebeuren is inderdaad exploderen, maar ik vraag mij af of dat hierbij ook gebeurd (zal het zaterdag eens navragen).

Let erop dat de LEDstrips zwakker zullen gaan branden bij het toevoegen van meer stukjes strip.

@memen: Ik vind je advies 'een 16 Volt elco kan wel maar gaat eerder kapot' bijzonder link op een forum.

Reken er maar op dat de elco warm zal worden en hoogstwaarschijnlijk binnen de kortste keren uit elkaar klapt (als je geluk hebt gaat het gecontroleerd via het 'ventiel' aan de bovenkant) zodra je boven de werkspanning komt.

Wat je bedoelt met het feit dat het printje overbodig is als je 'm aan een uitgang van een decoder hangt snap ik niet: de decoder is geen anti-knipper schakeling en een eventueel powerpack laten opdraaien voor iets als binnenverlichting is niet echt de bedoeling.

 - Waarom gaat de Ledstrip zwakker branden bij langere strips? Lijkt me raar, want ze staan per drie parallel. Misschien dat ze bij slechte stroomafname eerder knipperen, doordat de Condensator dan eerder leeg is...

 - Mijn ervaring: 16V werkt prima tot nu toe. De theorie: 16V gaat eerder kapot (zal zoals gezegd even navragen hoe ze kapot gaan). Mijn advies: gebruik een 25V condensator. Misschien niet duidelijk genoeg gezegd, sorry daarvoor.

 - decoders (in ieder geval de Esu Lokpilots) geven aan de uitgangen afgevlakte gelijkspanning. Daarom is alleen nog de weerstand nodig om het voltage van 18V naar ongeveer 12V te brengen.

Groeten,

Rauke

[Fred Eikelboom]

Let erop dat de LEDstrips zwakker zullen gaan branden bij het toevoegen van meer stukjes strip.

Zal inderdaad gebeuren, wanneer je maar één weerstand gebruikt en één strip, en daar later meerdere strips achter hangt. Wanneer je echter per stripje van drie LED's een extra weerstand gebruikt, en die weerstanden op de voeding aansluit, gaat het wel goed.