Kobling av lys v digital - hvilke komponenter ? |
Post Reply |
Author | |||||||
Lars Gjertsen
FREMO-forummedlem Joined: 30 oktober 2004 Location: Norway Status: Offline Points: 744 |
Post Options
Thanks(0)
Posted: 25 september 2011 at 22:31 |
||||||
Jeg har plukket fra hverandre en Liliput motorvogn for Märklinsystemet, og skal sette inn dekoder. I endene av hver vogn er frontlysene arrangert som bildet nedenfor - er det dioder de to gule? Ellers ser vi en motstand, en likeretter(?), en elektorlyttkondensator (blå, 47μ=M, 35 V) og en transistor. De to blanke "knappene" på hver side av den sorte transistoren er koblingsstedene for strømopptak fra hhv slepesko og hjul. Bak ser kretskortet slik ut: Jeg har ikke så godt "øye" for totalbildet i elektronikk - lysdiodene later til å være koblet i paralell, men hvordan "vet" kortet når lysene skal lyse? I analog drift var det lys i front avhengig av kjøreretning, men jeg har ikke erfaring/kunnskap nok til å forstå hvordan funksjoneringen er. Likevel; jeg skal ha digital drift, og benytte en ESU. Er det så enkelt at ledningene fra dekoderen kan kobles direkte på lysdiodene? Er det en pol som skal ha +, og en som skal ha minus? (Jeg tenker på koblingspunktet for felles pluss (blå ledning) |
|||||||
TorsteinS
Medlem i MJF Joined: 25 januar 2011 Location: Norge Status: Offline Points: 1178 |
Post Options
Thanks(0)
|
||||||
Ikke finn på å koble ledningene fra dekoderen rett på lysdiodene! Da er det ikke noe som begrenser strømmen. De to "blanke knappene" er antagelig lysdioder, men kan evt. være lamper. Det er ikke god designskikk å koble lysdioder direkte i parallell (som gjort her), da det er fare for ujevn fordeling av strømmen; man bruker heller individuelle strømbegrensermotstander. Det stemmer at det er en likeretter (diode) der, til høyre på det øverste bildet. Den er koblet slik at kretsen bare trekker strøm når terminalen over dioden er positiv. Antagelig har Liliput brukt samme krets på DC-utgaven. "Transistoren" er ikke nødvendigvis en transistor, det kan være en integrert krets, f.eks. en spenningsregulator. Jeg tipper at dette er en krets for å gi konstant lys uavhengig av fart. Det enkleste er kanskje å koble hele kretsen til dekoderen, men da bør du ha en motstand i serie for at dekoderen ikke skal skades av strømmen som kondensatoren trekker når utgangen slås på. En verdi på minst 240 ohm (gjerne standardverdi 270 ohm) vil hindre at det går mer enn 100 mA ved 24 V. Da kobles f.eks. felles pluss fra dekoderen til terminalen over dioden, og den nye motstanden mellom den andre terminalen og ønsket dekoder-utgang. Muligens kan du unngå den ekstra motstanden om du fjerner kondensatoren, men da er det fare for at kretsen blir ustabil. Alternativt kan du kutte ut hele kretsen og kun bruke kun lysdiodene pluss en passende seriemotstand. Det kan kreve noen forsøk å finne passende verdi, om du da ikke kan styre intensiteten fra dekoderen. Lysdiodene kobles helst i serie, med den enes anode til den andres katode. Anodene, som vender mot hjørnene på kretskortet, skal vende mot felles pluss. Seriemotstanden bør være så stor at det aldri går mer enn 20 mA gjennom lysdiodene. (Forutsatt at det faktisk er lysdioder.) Edited by TorsteinS - 27 september 2011 at 02:43 |
|||||||
Lars Gjertsen
FREMO-forummedlem Joined: 30 oktober 2004 Location: Norway Status: Offline Points: 744 |
Post Options
Thanks(0)
|
||||||
Takk, TorsteinS for svar.
Jeg må bare få helt klarhet i noen holdepunkter; de "blanke knappene" refererte jeg til de to punktene øverst på kretskortet. På Liliputs modell går det to gjennomgående stenger i karrosseriet på modellen, den ene leder strøm fra slepeskoen, den andre fra hjul. Herfra er det uttak til motor/omskifter og til frontlysene. De to øverste "punktene" er da der hvor disse stengene møter kretskortet for frontlysene. Kalles det terminaler? Jeg lurer på om du oppfattet det som at jeg brukte "blanke knapper" om de to nederste, gule lampene/diodene? I alle fall, takk - det blir til at jeg lar kretskortet forbli slik det er, og får tak i en 240 eller 270 ohms motstand og kobler det slik du beskriver. Ustabil krets høres litt upålitelig ut, og "if it works, then don´t try to fix it". Jeg skal forsøke å finne ut hvor jeg får tak i komponenter - er det andre steder enn Elfa som leverer slikt? Jeg trenger også firepolede mikrokontakter til å lede strøm fra motorvognen til styrevognen. ...og så kommer jeg med tilbakemelding om hvordan det fungerer - når jeg engang har fått gjort jobben.
|
|||||||
TorsteinS
Medlem i MJF Joined: 25 januar 2011 Location: Norge Status: Offline Points: 1178 |
Post Options
Thanks(0)
|
||||||
Det er en ganske vanlig betegnelse.
Jeg leste visst ikke teksten din godt nok, mulig det hadde noe med klokkeslettet å gjøre...
Electrade, som også selger MJ-utstyr: http://www.electradeshop.com/ Din nærmeste "gubbdagis" har forhåpentligvis disse sortimentene: (Relativt stiv pris om du bare trenger noen få, men du slipper frakt om du ikke bor for avsides. Husk på at du kan seriekoble eller parallellkoble for å få andre verdier.) |
|||||||
Lars Gjertsen
FREMO-forummedlem Joined: 30 oktober 2004 Location: Norway Status: Offline Points: 744 |
Post Options
Thanks(0)
|
||||||
Ah, takk! Gubbdagisen på Ski er bare et steinkast unna jobben, så nå tar det ikke lang tid å anskaffe deler.
(Å lese tekst feil kl 0230 om natta er du evt. ikke alene om - det er bare jeg som blir ekstra petimeter når jeg beveger meg inn på nye kunnskapsområder.) Jeg la forresten merke til at ELfa har flere utgaver av f.eks. en 270 ohms motstand, men med ulke effektverdier/spenningstoleranser - det blir litt off topic, men har dette noe praktisk verdi for oss på mj-nivå?
|
|||||||
TorsteinS
Medlem i MJF Joined: 25 januar 2011 Location: Norge Status: Offline Points: 1178 |
Post Options
Thanks(0)
|
||||||
Toleransen har ikke noe å si for slik bruk. Effekten kan være relevant, her må man rett og slett regne hva maks. effekt kan bli. Med 20 mA til en lysdiode, som typisk har et spenningsfall ned til 1,5 V (avhengig av type), og inntil 24 V forsyning, kan effekten bli inntil (24V-1,5V) * 0,02A = 0,45W, så en 1/4-watts motstand blir for lite. Når det gjelder seriemotstanden til kretskortet, vil du bare få en del av spenningsfallet over denne. Det kan være greit å måle strømmen først, om du har et multimeter. Du vil bare få en del av spenningsfallet over motstanden. Om funksjonsutgangene er ratet for mer enn 100 mA, kan du gå ned på motstandsverdien, og spenningsfallet blir mindre. Antagelig tåler de en del mer enn 100 mA kortvarig, som det er snakk om her. Om det går mye strøm til lysdiodene eller lampene, kan 270 ohm gi for stort spenningsfall. Om den motstanden som står på kortet er merket rød-fiolett-sort-gull (27 ohm 5%), er strømmen antagelig relativt høy. Er den tredje ringen brun, er verdien 10 ganger så høy, og strømmen lavere. Du kan bruke serie- eller parallellkobling for å klare mer effekt. Med 4 stk. 1 kohm 1/4 W i parallell får du 250 ohm 1W, og da burde du være ganske safe. Du har ikke mulighet til å se teksten som er trykket på den integrerte kretsen (eller transistoren)? Teksten vender antagelig ned mot kortet. Om det står noe slikt som "LM317", "78L05" eller "BC547", er det lettere å finne ut hva kretskortet gjør. |
|||||||
Lars Gjertsen
FREMO-forummedlem Joined: 30 oktober 2004 Location: Norway Status: Offline Points: 744 |
Post Options
Thanks(0)
|
||||||
Hei igjen.
Noen undersøkelser: Dekoderen er en ESU Lokpilot v3.0. I tekniske data er det oppgitt 5 - 27 Volt for DCC. For "funksjonsutganger" (Jeg regner lys foran/bak som funksjonutganger?) er det oppgitt: "4/250mA, summenstrom der ausgänge 500mA". Jeg tolker dette til å gi 250mA per utgang, men ikke mer enn 500mA totalt - tar gjerne korreksjon på denne noe ulogiske konklusjonen, all den tid 4 * 250mA = 1 A. ... "Transisitoren" - som heretter bør benevnes som Integrert krets, har påskrift LM78L. Over LM78L er det et symbol, og 628 etter. Motstanden på kretskortet er kodet rød-grå-brun, hvilket gir 280 ohm. Multimeteret måler imidlertid 248-250 ohm over denne. Hvordan måler jeg strømmen som du sier er greitt å måle - ved å montere kretskortet i modellen igjen? Strømmen over motstanden, eller lysdiodene? Det virker i allefall som - med 250 ohm - at strømmen over lysdiodene er lav. Multimeteret måler også et spenningsfall på ca 1.3 volt over lysdiodene ved diodetest. (ca 1.6mA ved 3V) Jeg gikk til innkjøp av Clas Ohlson motstander, 60 stk. Det virker som om 820 ohm er høyeste verdi i pakken, men jeg kan regne på hva slags parallellkobling som kan gi tilnærmet 0,45 Watt ut fra det jeg har. Bakgrunnen min er ikke elektrofaglig, jeg bare fusker (veldig!)i faget. Hva dekoderinnstallasjon og erfaring gjelder, begrenser det seg til å lodde inn dekodere og montere noen motstander der jeg fikk beskjed om å sette dem.. Altså ingen særlig problematiske utfordringer som denne gang. Jeg prøver å henge med, og er glad for at du tar deg tid til å forklare! Lars
Edited by Lars Gjertsen - 28 september 2011 at 22:47 |
|||||||
TorsteinS
Medlem i MJF Joined: 25 januar 2011 Location: Norge Status: Offline Points: 1178 |
Post Options
Thanks(0)
|
||||||
Ja, lys foran/bak er også funksjonsutganger. Neste antagelse stemmer også, bortsett fra at jeg ikke ser noe ulogisk.
Da er det antagelig en LM78L62, en 6,2-volts spenningsregulator: Jeg har mistanke om at det som står etter er "62A".
Siden 270 er standardverdi og 280 ikke er det, tipper jeg at den andre ringen er fiolett. Dessverre hender det at noen av fargene er i grenselandet hos enkelte produsenter. Om den nå er 270 eller 280 ohm spiller ikke så stor rolle her. Regulatoren vil, om den har nok spenning inn, levere 6,2 V til denne motstanden, som gir 23 mA om det er 270 ohm. I tillegg vil tomgangsstrømmen til regulatoren (typisk 2 mA) også gå gjennom lysdiodene, slik at total strøm blir rundt 25 mA, eller 12,5 mA pr. lysdiode. Med 250 mA pr. utgang burde det holde med 100 ohm i serie, med mindre digital-kontrolleren gir spesielt høy spenning. Med min Roco Multimaus får jeg ca. 17 V ut på funksjonsutgangene på en ESU LokPilot v. 4.0. Med 25 mA gjennom 100 ohm er ikke effekten noe å bekymre seg over (ca. 63 mW), og spenningsfallet på 2,5V blir heller ikke noe problem.
Resten av kretsen kommer i parallell, så du vil vanligvis måle en verdi som er mindre, med mindre du lodder motstanden ut av kretsen.
Ja, bortsett fra at du må bryte den ene forbindelsen og koble multimeteret imellom for å måle strømmen. Men nå vet vi så mye om kretsen at det neppe er nødvendig.
Nei, og nei, jfr. forrige svar. Og man måler strøm gjennom noe, og spenning over noe.
Ved fullt lys blir spenningen litt høyere. |
|||||||
Lars Gjertsen
FREMO-forummedlem Joined: 30 oktober 2004 Location: Norway Status: Offline Points: 744 |
Post Options
Thanks(0)
|
||||||
Jeg koblet 100 ohm i serie med lys for retning forover, før inngangen over motstanden, deretter felles pluss på inngangen over dioden. Kortet monteres i modellen.
Først lyser bare den ene dioden. Den lyser fast og klart, lenge. Jeg tar ut hele kortet igjen, jeg ønsker jo lys i begge diodene og på begge sider . Det later til å være brudd i kretskortet - en ledning som erstatning for brutt leder i kortet gir lys i begge - en liten stund. Jeg lodder den fast, og remonterer hele kortet. Nå skjer følgende: Begge diodene lyser, i 3 sekunder før de slokker. Etter noen sekunder tennes de igjen, og slokner. 100 ohmsmotstanden blir så varm at jeg brenner meg på den(!), og å montere tak på modellen med en så varm motstand tror jeg blir "farlig" Jeg tar av den påloddede ledningen. Den ene dioden lyser fast igjen, ingen varmgang i motstand heller, later det til.. Jeg blir litt forvirret av ulike resultater. Jeg forsøker med ny ledning for å erstatte brudd i kortet, og begge lyser igjen - men kraftig varmgang i motstanden igjen. Etter en stund slokker diodene, og nå våkner de ikke til liv mer. Jeg gjør noen målinger igjen: Diodetest på den ene dioden gir verdi "1490" i displayet, og ingen verdi når polene byttes mellom anode og katode. På den andre dioden gir hhv ca 1000 i verdi den ene veien, og ca 600 den andre - jeg tolker dette som tegn på at sistnevnte diode nå er helt gåen. Måling av spenning over felles pluss og gul ledning (Lys i front ved "reverse") gir ca 19,6 Volt. (NCE Power cab digitalstyring) Selv om det er ergelig at bruk av kretskortet skar seg, må jeg jo få lys i modellen! Det ble litt ergring over at det ikke gikk nå, men jeg har nå plan om å få skaffet to nye gule lysdioder, og begynne på nytt. Da har jeg tenkt å følge følgende kobling: Diodene kobles i serie med passende motstand for ikke å overgå 20mA. Dersom spenning mellom felles pluss (blå) og frontlys bak (gul) fra dekoder er på ca. 19,5 Volt - vil det ut i fra U = R * I gi: 19,5 V = R * 0,02 A 19,5V/0,02 A = R R = 975 ohm? Mulig at det var for høy spenning som ødela - det var nesten 3 volt mer enn hva du fikk ut fra Multimausen. Takk for hjelp, og her gis intet ansvar for at ting virker eller ikke virker over på evt. rådgivere, bare så det er nevnt.
|
|||||||
TorsteinS
Medlem i MJF Joined: 25 januar 2011 Location: Norge Status: Offline Points: 1178 |
Post Options
Thanks(0)
|
||||||
Det der kan muligens skyldes at den innebyggede termiske beskyttelsen i regulatoren trådte i kraft. Ved digitaldrift er forsyningspenningen, og dermed effekten i regulatoren,
høyere
enn ved analog drift.
Hm... 25 mA i 100 ohm skulle gi kun 63 mW, så her må det ha gått en del mer strøm. La du merke til om lysdiodene lyste mye sterkere en normalt?
Høres veldig merkelig ut - er du sikker på at du koblet riktig? Regulatoren skal sørge for at total strøm er konstant - med én diode skal hele strømmen på ca. 25mA gå gjennom den. (Kan være i meste laget for enkelte lysdioder.) To lysdioder i parallell skal kun gi litt mindre spenningsfall enn én.
Ved diodetest viser de fleste multimeterne jeg har brukt spenningen i V ved en gitt strøm, antagelig ca. 1 mA. Mulig ditt viser mV. Lysdioder pleier å lyse svakt når de testes i lederetningen. Hvordan er det med dine? Loddet du lysdiodene ut da du målte? Ellers
Nå kjenner ikke jeg forbildet, men hadde det ikke vært mer korrekt med hvite? (Evt. med litt gul lakk blandet med klarlakk for å gi varmere lys.) Hvis det er noen år siden modellen ble lansert, kan de ha brukt gule lysdioder fordi hvite var for dyre eller ikke var tilgjengelige da.
Burde være greit for lysdiodene, men da vil effekten i motstanden bli høyere enn 1/4 W, så du må antagelig bruke parallell- eller seriekobling. Antagelig vil du også få veldig kraftig lys, om du ikke bruker dekoderen til å dimme ned. Jeg ville startet med en noe høyere verdi, f.eks. 1,5 kohm.
Tviler på at det var utslagsgivende, da regulatoren skulle gitt konstant strøm og har termisk beskyttelse. Om du ikke koblet noe feil, lurer jeg på om motstanden på 100 ohm kan ha gjort at regulatoren begynte å oscillere, noe som kunne ha forklart hvorfor motstanden ble varm. En annen mulighet er at en av loddingene til regulatoren løsnet da du bøyde på den. Men dette er bare spekulasjoner fra min side. Om dekoderen var satt opp til å dimme utgangen, altså sende ut en pulsspenning i stedet for at utgangen er fast på, kan det også ha skjedd "morsomme" ting. Det kjedelige med halvlederkomponenter (dioder, transistorer, integrerte kretser) er at de ofte går i kortslutning når de feiler, noe som ofte fører til enda mer skade. Edited by TorsteinS - 10 oktober 2011 at 18:44 |
|||||||
Lars Gjertsen
FREMO-forummedlem Joined: 30 oktober 2004 Location: Norway Status: Offline Points: 744 |
Post Options
Thanks(0)
|
||||||
Hei, TorsteinS, og takk for svar.
Det er mye som kan ha gått skeis her, men det synes som om det greieste er å begynne på nytt. Nå lurer jeg på om det gikk 250mA, og ikke 25mA gjennom 100 ohmsmotstanden, slik spesifikasjonene på ESU-dekoderen sier... maks 250mA per utgang. Men her er det amatøren som spekulerer. Mulig du har rett i at lysene bør være hvite(re) enn de gule som er nå. Da kan det hende lyspærer vil være vel så nyttige som dioder - to 20 V pærer koblet i paralell, eller 2 10 - 12 V i serie? Dersom dioder fortsatt er mest brukbart, særlig mht varmeutvikling - vil likningen min ovenfor være brukbar for beregning av motstanden som da skal kobles i serie? Jeg lærer mye her, fortsatt takk for det. Lars
|
|||||||
TorsteinS
Medlem i MJF Joined: 25 januar 2011 Location: Norge Status: Offline Points: 1178 |
Post Options
Thanks(0)
|
||||||
Dersom seriemotstanden var 100 ohm +/-5% og spenningen fra dekoderen 19,6V, kan strømmen maksimalt ha vært 19,6V / 95 ohm = 206 mA, dette ved full kortslutning i resten av kretsen.
Lysdioder gir mer lys i forhold til tilført effekt enn lamper, men siden du brenner av betydelig mer effekt i seriemotstanden, er det ikke sikkert at lysdioder gir mindre varmeutvikling totalt. Hvite lysdioder har større arbeidsspenning enn gule, så der kaster du bort mindre effekt i seriemotstanden. Likningen din er ikke helt presis, da den ikke tar hensyn til spenningen over lysdiodene, men om du bruker den, blir strømmen mindre, slik at du er på den sikre siden. Om du vil ha mest mulig ut, trekker du fra spenningen over lysdiodene: R_min = (Uf_max - 2*Ud) / I_max hvor R_min = minimum motstand, Uf_max er maks. forsyningsspenning (spenning fra dekoder), Ud er spenning over en lysdiode ved ønsket strøm og I_max maks. strøm.
|
|||||||
Lars Gjertsen
FREMO-forummedlem Joined: 30 oktober 2004 Location: Norway Status: Offline Points: 744 |
Post Options
Thanks(0)
|
||||||
Ah, glitrende - takk skal du ha. Joda, jeg tok ikke hensyn til spenning over diodene - jeg trengte å høre forklaringen, og likningen justert for slikt hensyn.
Clas Ohlson har noen dioder jeg kan prøve meg på; 1,5 V / 20mA. Jeg skriver i tråden igjen når jeg enten har fått det til, eller møter veggen igjen. R_min = (19,6 - (2*1,5)Volt / 20mA R_min = 16,6 Volt/20mA R_min = 830 Ohm ... vi tar en motstand som ligger litt i nærheten av 830 - skal se etter i roteskuffen imorgen.
|
|||||||
TorsteinS
Medlem i MJF Joined: 25 januar 2011 Location: Norge Status: Offline Points: 1178 |
Post Options
Thanks(0)
|
||||||
Husk på at de 20 mA er maksimum, slik at 830 ohm blir minimum. Tipper du får nok lys med 1 - 1,5 kohm. Om de gamle lysdiodene fortsatt stod i kortet da du gjorde diodetesten, kan det tenkes at begge fortsatt er OK. I så fall er det forsøket verdt å lodde dem ut og prøve dem, da de har riktig fasong. |
|||||||
Post Reply | |
Tweet |
Forum Jump | Forum Permissions You cannot post new topics in this forum You cannot reply to topics in this forum You cannot delete your posts in this forum You cannot edit your posts in this forum You cannot create polls in this forum You cannot vote in polls in this forum |