Beleuchtung mit LED's oder Glühlampen

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Beleuchtung mit LED's oder Glühlampen

Beitragvon Atlanta » Di 1. Okt 2013, 02:19

Liebe Forenkollegen,

wer seine Modellbahn ausleuchten will hat zwei Möglichkeiten.

Man kann LEDs oder Glühlampen benutzen.

Glühlampen oder "Microbirnchen" haben den Vorteil, sie verfügen über einen sehr guten "rundum" Abstrahlwinkel. Die Stromaufnahme variiert je nach Hersteller und Art der Glühlampe, ebenso sie Betriebsspannung.
Glühlampen, für die Beleuchtung mit Modellbahntrafos sind in der Regel vor 12 V bis 16 V ~/= AC/DC also sowohl für Wechsel- als auch Gleichspannung ausgelegt, geringfügige Überspannungen schaden der Glühlampe im Normalfall nicht, sie leuchten dann eben nur etwas heller, allerdings verringert sich dann aber auch die garantierte Leuchtdauar etwas, die zwischen 2000 und 3000 Stunden liegt.
Glühlampen sind dimmbar, das heißt man kann ihre Leuchtkraft regulieren, in dem man die Spannung regelt.

LEDs hingegen gibt es in unterschiedlichen farbnuancen und Helligkeitsstufen und sollen möglichst nur mit Vorwiderstand an DC, Gleichstrom genutzt werden.
Zur Ermittlung des Vorwiderstsndes, dieser ist abhängig von der Betriebsspannung einer LED, kommt das Ohnsche Gesetz zur Anwendung:
R=U:I
R = Widerstand in Ohm
U = Spannung in V = Volt
I = Stromstärke in A = Ampere

Jede LED-Farbe basiert auf unterschiedlichen LED-Beleuchtungsspannungen, zur Berechnung des Vorwiderstandes muß zunächst die Betriebsspannung ermittelt werden.
Anliegende Spannung minus LED-Spannung = Betriebsspannung in Volt.
Betriebsspannung in Volt geteilt durch Stromaufnahme der LED in Ampere = Widerstandsgröße in Ohm. Gibt es für den errechneten Widerstandswert keinen passenden Normwiderstand wird der nächsgrößere Widerstandswert genommen.

Möchte man die LEDs an die 16 V ~ AC Wechselstrom des Magnetartikelausgangs und für Beleuchtungen am Modellbahntrafo nutzen, wird zwar empfohlen einen Gleichrichter vorzuschalten, dieses ist aber nicht unbedingt nötig.

Betreibt man LEDs an DC, also Gleichstom sollten diese "flackerfrei" arbeiten.
Betreibt man LEDs an AC, also Wechselstrom, wird 50 mal in der Sekunde die Spannung umgepolt. Eine LED sperrt aber in entgegengesetzter Stromflußrichtung und wirkt wie eine Diode als Sperre, was zur Folge hat, daß die LED 50 mal in der Sekund blinkt. Das menschliche Auge kann dieses aber meistens nicht warnehmen, so daß es uns so erscheint als würden LEDs konstant leuchten.

Die Empfehlung LEDs nur an Gleichspannung zu betreiben stammt noch aus der Zeit, als LEDs erst erfunden wurden und man noch nichts zur Lebensdauer einer LED sagen konnte, wieviel An- und Ausschaltvorgänge (bei Wechselspannung 50 mal pro Sekunde) die LEDs vertragen.
Mit Überspannungen kann man aber jede LED "töten" und die Lebensdauer "schlagartig" reduzieren und auf "Null" setzen.

Eiige LED Signale von Viessmann oder Völkner kann man aber wahlweise an 12 V bis 16 V ~/= AC/DC, also Wechsel- oder Gleichspannung betreiben. In den, dem Signal beiliegenden Betriebsanleitungen, zum Beschalten der Signale, ist aber beschrieben die Signalbelkeuchtungen an den 16 V ~ AC, also Wechselspannungsausgang des Modellbahntrafos anzuschließen.
Schönen Gruß,
Ingo
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Re: Beleuchtung mit LED's oder Glühlampen

Beitragvon oligluck » Di 16. Jan 2018, 16:34

Moin,
ich greife mal diesen "uralten" Thread auf.

Vor 40 Jahren war ich froh, dass ich überhaupt ein Haus beleuchtet habe, da wurde dann auch in Kauf genommen, dass das Licht immer mal irgendwo durchschien.
Die mitgelieferten Papiermasken brachten immerhin etwas Abhilfe, haben aber nie überzeugen können.

Mittlerweile gibt es LED-Lampen in der Bauform der kleinen Glühlampen (E5,5), sie sollten in bezug auf die Lebensdauer die Glühlämpchen übertreffen, was den Mehrpreis wett macht.
Mit ihrer Bauform passen sie in die handelsüblichen Beleuchtungssockel.

Um das Problem mit dem Durchscheinen in den Griff zu bekommen, und zusätzlich einzelne Räume zu beleuchten, habe ich angefangen, "Innenhäuser" zu bauen, die möglichst exakt passen.
Hierzu wurde Alufolie beidseitig mit Papier kaschiert und daraus dann Wände und Zwischendecken gebaut.
Der Zeitaufwand ist allerdings enorm.

Eine recht komfortable Lösung kam vor einigen Jahren von Viessmann, die Lichtboxen
Beispielhaft hierzu:

Sie werden, während der Bauphase, hinter jedes Fenster geklebt und oben drauf kommt eine kleine Platine mit SMD-Leuchtdiode - fertig.
Ob man nun die Platinen von Viessmann nimmt oder wie in meinem Fall, sie selber ätzt, macht funktional keinen Unterschied.

Warmweiße LEDs werden üblicherweise mit 3,2V und 20mA angegeben - damit sind sie bei Weitem zu hell. Den errechneten Widerstandswert kann man getrost erhöhen, hier ist dann allerdings Experimentieren angesagt, bis die gewünschte Lichtwirkung erreicht wird.

Einen sehr komfortablen Decoder zur Ansteuerung bietet Sven Brandt auf seiner Homepage www.digital-bahn.de an, auch zum Nachbau geeignet.
Es lassen sich damit 10 Ausgänge steuern, was für ein übliches Wohnhaus mehr als genug sein dürfte.


Heute bietet es sich an, statt dessen einen Arduino zu nehmen, er bietet sogar 14 Ausgänge, ist damit für zwei Häuser tauglich.
Entweder schalte ich dann die einzelnen "Zimmer" mit Schaltern, alternativ über DCC, oder ich lasse, weil ich faul bin, ein Zufallsprogramm ablaufen.
Es soll nicht blinken, nur gelegentlich mal ein Licht angehen und ein anderes aus.

Ein wenig(!) Lötfähigkeit voraus gesetzt, ist so eine Hausbeleuchtung für kleines Geld zu realisieren, sicher unter 4 Euro/Haus.
Bei einem Haus nicht so wichtig, aber wenn es derer 50 werden, ist natürlich auch dieser Aspekt zu berücksichtigen.


Viele Grüße,
Oliver


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Re: Beleuchtung mit LED's oder Glühlampen

Beitragvon Atlanta » Di 16. Jan 2018, 17:06

Moin Kollegen,

Wir sollten uns bezüglich der Hausbeleuchtungen noch fragen mit welcher Art der Versorgungsspannung wir dieses bewerkstelligen wollen.

Es stehen DC Gleichspannung und AC Wechselspannung zur Auswahl.

Bei der DC Gleichspannung ist es entscheidend ob wir mit 5 V = DC oder 12 V = DC Spannung arbeiten wollen, denn die Bauteile und Widerstände müssen auf diese Spannung ausgelegt werden und die Länge der Versorgungsleitung spielt hierbei eine wesentliche Rolle, da bei der DC Gleichspannung der auftretende Leitungswiderstand mitberechnen werden muß.

Bei AC Wechselspannung hingegen ist der auftretende Leitungswiderstand eine zu vernachlässigende Größe, welcher wir keine weitere Beachtung schenken müssen, wenn wir mit Kabelquerschnitten von 0,5 qmm arbeiten.

Ich bevorzuge 16 V ~ AC zum Betreiben der Hauselektrik, so kann ich die Versorgungsleitung entsprechend auslegen und brauche mir über den verwendeten Kabelquerschnitt kaum Sorgen machen

.
Schönen Gruß,
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Re: Beleuchtung mit LED's oder Glühlampen

Beitragvon Atlanta » Di 16. Jan 2018, 17:23

Weiter im Text,

(mobiles Internet ist der letzte Mist) :a609: :gewittersmily:

Besser ist es, die Zuleitung zu den Häusern mit AC Wechselspannung auszuführen und vor Ort an den Häusern mit einem Brückengleichrichter die Umwandlung in DC Gleichspannung vorzunehmen, so kann man die Leitungen der DC Gleichspannung sehr kurz halten, damit uns nicht mit der sehr komplizierten Leitungswiderstandsberechnung herumärgern müssen.
Schönen Gruß,
Ingo
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Re: Beleuchtung mit LED's oder Glühlampen

Beitragvon oligluck » Mi 17. Jan 2018, 16:40

Moin,
die gängigen Modellbahntrafos (und wir sprechen hier nicht von Bastellösungen jenseits gängigen Rechts) liefern 16V~.

Ob das nun ein handelsüblicher Trafo von Roco, Viessmann oder Conrad ist, oder ein sowieso noch aus der Analogzeit vorhandener Modellbahntrafo, von jedwedem Hersteller.
Diese 16V~ sollten jedoch nach Möglichkeit separat von der Gleisspannungsleitung verlegt werden, um Störungen des Digitalsignals zu vermeiden.
Also nicht "weil es ordentlicher aussieht" in einem gemeinsamen Kabelkanal.

An den Stellen, wo Verbraucher sind (Hausbeleuchtungen, Signale oder Weichen) kommt dann ein simpler Gleichrichter zum Einsatz, beispielhaft einer wie dieser hier:


Überdimensioniert, ich weiß, aber bezahlbar. Wer möchte, lötet sich vier Dioden 1N400x zusammen...
Dahinter kommt dann ein Spannungsregler, den man über Ebay oder Aliexpress beziehen kann.
Auch wieder beispielhaft:



Damit kann ich einen Arduino betreiben, der 5V= wünscht, oder Servos die über ihn gesteuert werden. Hausbeleuchtungen mache ich also auch konsequent über 5V.
Das muss nicht der Königsweg sein, aber ich bin vergesslich und weiß in zwei Jahren nicht mehr, was ich mir heute "Tolles" überlegt habe.
Daher halte ich mich an den durch die Amis geprägten Begriff KISS (keep it simple, stupid) und verdrahte meine Anlage mit lediglich 4 Leitungen...


Viele Grüße,
Oliver


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Re: Beleuchtung mit LED's oder Glühlampen

Beitragvon Atlanta » Do 18. Jan 2018, 05:36

Moin Oliver,

Versuche bitte die sehr langen Produktlinks vorher durch Tinyurl etwas in der Länge einkürzen, das sieht dann so aus: aus einem Link mit 564 Zeichen wurde ein Link mit gerade mal 28 Zeichen.




Seite zum Einkürzen länger Links:

http://www.tinyurl.com
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Re: Beleuchtung mit LED's oder Glühlampen

Beitragvon oligluck » Fr 19. Jan 2018, 00:58

Moin Ingo,
gerne.

Bietet unsere Forensoftware die Möglichkeit, dass dort dann allenfalls "Link" steht, der ggf. umzubenennen wäre? Das wäre der Königsweg, gerade für solche unmöglich langen Links.
Dann sollten wir die Möglichkeit hierzu einbasteln.
Die Slashes "url" und "/url" ergeben ja auch wirklich erst dann Sinn, sonst kann ich sie mir gleich schenken.


LG Oliver


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Re: Beleuchtung mit LED's oder Glühlampen

Beitragvon Atlanta » Fr 19. Jan 2018, 01:12

Moin Oliver,

Ja das sollte gehen, jedoch mußt du dir diese Art der Wortverlinkung selber zusammenbasteln, eine weitergehende Vereinfachung,
Unterschützt unsere Software leider nicht, trotzdem mußt du den Link vorher Einkürzen, sonst klapt das Ganze leider nicht.
Schönen Gruß,
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Re: Ein Test zum Testen

Beitragvon Atlanta » Fr 19. Jan 2018, 01:56

Moin Oliver,

Schau mal:

[ url=https: //up.picr.de/31240164km.jpg ]Hier ein Bild Link[ /url ]

Um einen Linktext zu erzeugen sieht das so aus.

Natürlich ohne die Leerzeichen.

Hier das Ergebnis:


Bild
Zwillingsloks - Mit freundlicher Genehmigung des Nationalarchivs Windhuk, Namibia
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Re: Beleuchtung mit LED's oder Glühlampen

Beitragvon oligluck » Sa 20. Jan 2018, 12:38

Moin Ingo,
danke für den Tipp!
Das muss ich nun erst noch verinnerlichen.
Ich gebe zu, dass ich bislang Links eher gedankenlos gesetzt hatte, weil es mir um den Inhalt ging, weniger die Form.

Aber es sieht natürlich gleich viel besser aus, da gebe ich dir Recht.

LG Oliver


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