PNP sperrt nicht richtig und LED's flackern

Hallo,

AUX 1,2,3 sind Eingänge. Nämlich der Basen der PNP's.
Pad 2,3 sind Masse?

Ich würde erstmal versuchen die Widerstandswerte zu reduzieren. Statt 
100k > 10k und statt 10k > 1k. Und sperren kann der PNP nur sicher, wenn 
an der Basis die gleiche Spannung wie am Emitter anliegt. Liegt die 
Basis etwas drunter, fängt der PNP an zu leiten. 0,7V drunter und er 
schaltet so gut wie durch. Kommt dann noch auf den Basisstrom und 
Verstärkungsfaktor an.

Störungen auf Ub hast du keine drauf? Von den Lokmotoren etc?

Oder Du probierst das mal mit NPN's statt PNP's. Warum überhaupt PNP?

Vielleicht reicherst du dein Schaltbild etwas an, damit man auch 
wirklich ein paar Spannungen sieht. Bisher erkenne ich da nur 
Anschlüsse. Dynamische Effekte wie Flackern und Helligkeit lassen ja 
darauf schließen, dass die Spannungen nicht nur nicht sind, wie sie 
sollten, sondern auch noch wechselhaft dazu. Vielleicht findest du schon 
selbst den Fehler, wenn die verschiedenen Fahrtrichtungen und 
Aux-Signale im Schaltplan Niederschlag finden.

Steffen schrieb:
> fangen an zu flackern.

Das deutet ja darauf hin, das die Pegel 'auf der Kippe' sind. Du 
könntest deine PNP aber über einen Spannungsteiler ansteuern und so für 
definierte Pegel sorgen:

1

+--------+---------+

2

         |         |

3

       E  >|  B    --

4

           |--+    ||  3k3

5

       C  -|  |    ||

6

         |    |    --

7

LED <----+    +----+--|===|----< AUX

8

                       10k

Hallo,

also die Masse ist entweder an PAD2 oder an PAD3? Wenn keine Masse dran 
ist, hängen die dann in der Luft oder liegt dann Ub drauf?

Aber. Die AUX1, AUX2 und AUX3 sind definitiv keine Ausgänge. Das sind 
deine Schalteingänge an die Basis vom Transistor womit du den PNP 
entweder ein oder ausschaltest. Wenn Ub anliegt sperrt er und wenn Masse 
anliegt bzw. mindestens 0,7V weniger wie am Emitter sollten die LED 
leuchten.

Teste die Schaltung mal ohne Lok. Nur mit stabilisierten Netzteil, legst 
12V an die Schaltung. Wenn Aux 1,2,3 unbeschalten sind, liegt an den T 
Basen auch 12V an. LEDs sollten aus sein. Wenn Du Masse anlegst, sollten 
die LEDs leuchten. Ist dem so?

Und welche LEDs hast du drin? Deine 2,x kOhm irritieren mich. Grob 
geschätzt fließen "Licht hinten" nur 3mA. So gewollt?

Steffen schrieb:
> Den Spg.teiler habe ich ja bereits drin, siehe R1+R2, R4+R5 und R6+R7

Nö, das ist doch kein Spannungsteiler. Du hast einen Basisvorwiderstand 
und einen Pullup. Aber von Spannungsteiler sehe ich da nix. Sobald die 
Steuerspannung auch nur 0,7V unter Plus ist, leitet der Transistor. 
Genau das wird bei meinem Vorschlag vermieden. Hier muss die Spannung 
deutlich weiter abfallen, um den PNP durchzusteuern.

Hallo,

kann ich auch nur bekräftigen was Matthias schreibt. Damit haste eine 
erhöhte Störsicherheit. Das restl. besagte bleibt weiterhin gültig.

Matthias S. schrieb:
> Steffen schrieb:
>> Den Spg.teiler habe ich ja bereits drin, siehe R1+R2, R4+R5 und R6+R7
>
> Nö, das ist doch kein Spannungsteiler. Du hast einen Basisvorwiderstand
> und einen Pullup. Aber von Spannungsteiler sehe ich da nix. Sobald die
> Steuerspannung auch nur 0,7V unter Plus ist, leitet der Transistor.
> Genau das wird bei meinem Vorschlag vermieden. Hier muss die Spannung
> deutlich weiter abfallen, um den PNP durchzusteuern.

Stimmt. Man kann das Schaltverhalten noch weiter verbessern. R3, R6 und 
R9 sollte man zusätzlich zum Vorschlag von Matthias als 
Emitterwiderstände, nicht als Kollektorwiderstände einsetzen. Da das 
AUX-Potential bis auf 0V geht ist das gut machbar und dann auch 
wesentlich störsicherer.

mfg klaus

Veit D. schrieb:
> also die Masse ist entweder an PAD2 oder an PAD3? Wenn keine Masse dran
> ist, hängen die dann in der Luft oder liegt dann Ub drauf?

Der Decoder schaltet dann das jeweilige Pad auf UB+

> Teste die Schaltung mal ohne Lok. Nur mit stabilisierten Netzteil, legst
> 12V an die Schaltung. Wenn Aux 1,2,3 unbeschalten sind, liegt an den T
> Basen auch 12V an. LEDs sollten aus sein. Wenn Du Masse anlegst, sollten
> die LEDs leuchten. Ist dem so?

Das werde ich morgen mal testen und geb dann bescheid.

> Und welche LEDs hast du drin? Deine 2,x kOhm irritieren mich. Grob
> geschätzt fließen "Licht hinten" nur 3mA. So gewollt?

Für Fernlicht und Licht vorne sind weiße LEDs drin. Hinten sind es rote. 
Die 3mA für hinten reichen gut da die LEDs dann die passende Helligkeit 
haben.

Matthias S. schrieb:
> Nö, das ist doch kein Spannungsteiler. Du hast einen Basisvorwiderstand
> und einen Pullup. Aber von Spannungsteiler sehe ich da nix. Sobald die
> Steuerspannung auch nur 0,7V unter Plus ist, leitet der Transistor.
> Genau das wird bei meinem Vorschlag vermieden. Hier muss die Spannung
> deutlich weiter abfallen, um den PNP durchzusteuern.

Jetzt hab ich das verstanden. Das Prinzip mit dem Spg.teiler hatte ich 
zuerst schon drin weil ich den Aufbau von einer gekauften Platine 
übernommen hatte aber da haben andere gemeint das ich das so nicht 
machen soll sonder den Widerstand direkt vor die Basis setzen. 
Allerdings hat das nicht geklappt was vermutlich an den Werten der 
Widerständen gelegen hatte.

Klaus R. schrieb:
> Stimmt. Man kann das Schaltverhalten noch weiter verbessern. R3, R6 und
> R9 sollte man zusätzlich zum Vorschlag von Matthias als
> Emitterwiderstände, nicht als Kollektorwiderstände einsetzen. Da das
> AUX-Potential bis auf 0V geht ist das gut machbar und dann auch
> wesentlich störsicherer.

R3, R6 und R9 sind doch zwischen Emitter und Basis geschaltet?!

Ich sehe keine Kondensatoren bzw. Elkos, die dem Flimmern
vielleicht Einhalten gebieten...

Steffen P. schrieb:
> R3, R6 und R9 sind doch zwischen Emitter und Basis geschaltet?!

Nö. In der ursprünglichen Schaltung liegen R1 und R2 in Serie zwischen 
Basis und Emitter von T1. Einen Emitterwiderstand gibt es aber nicht. 
Deswegen mein Vorschlag R3 zwischen dem Emitter von T1 und UB+ anordnen. 
Die LEDs werden nach wie vor mit dem selben Strom versorgt, nur ist 
jetzt die Schaltschwelle deutlich sanfter, sprich: wir haben jetzt eine 
Schaltstufe mit einer gewissen Gegenkopplung. Zuvor wurde innerhalb von 
vielleicht 0,1V geschaltet, jetzt könnten es 2,0V und mehr sein sein.

mfg klaus

Steffen P. schrieb:
> Allerdings hat das nicht geklappt was vermutlich an den Werten der
> Widerständen gelegen hatte.

Auch nicht so ganz. Den Basisvorwiderstand kannst du dir ganz sparen, 
wenn du in die Steuerleitung einen Widerstand setzt, denn der 
Spannungsteiler übernimmt die Begrenzung des Basisstromes gleich mit. 
Mach das ganze nicht zu hochohmig, damit wird es durch die zu kleinen 
Ströme auch wieder störempfindlicher. Trotzdem hast du immer noch eine 
weite Auswahl. Von 2,2k/3,3k bis 47k/33k ist da alles möglich, deine 
Bastelkiste hat da sicher was vorrätig. Etwas in der Mitte ist sicher 
gut, also z.B. 10k/10k oder so.

In einer Modell-Lok ist immer ein recht hohes Störpotenzial, durch die 
Kontaktgabe und den Motor. Insofern sind die o.a. Entstörkondensatoren 
immer eine gute Idee.

Nimm doch endlich mal die Vorschläge ernst.
R1 ist so völlig nutzlos.
Der gehört hinter R2, also von B nach E und ~1k groß (Teiler 11:1), dann 
braucht man ~7V zum Durchschalten.

Hallo,

wir wissen das du uns nicht Ärgern möchtest.
Genauso wie im aktuellen Schaltplan kannste das probieren.
Pufferkondensator für Ub bei Bedarf ausprobieren.

Warum sind R3 usw. nun plötzlich im Emitter?
Damit machst Du den Störeinfluß nur schwächer, aber den 
Störspannungsabstand nicht höher.

Peter D. schrieb:
> Warum sind R3 usw. nun plötzlich im Emitter?
> Damit machst Du den Störeinfluß nur schwächer, aber den
> Störspannungsabstand nicht höher.

Das habe ich nach dem Vorschlag von Klaus Ra. so übernommen. Kannst du 
anhand eine kleinen Skizze zeigen was du meinst? Ich komm jetzt garnicht 
mit.

Wie wird denn die Geschwindigkeit der Lok geregelt, ist das mit 
Digitalsignal auf der Versorgungsspannung (Dekoder) oder wird die 
Versorgungsspannung irgendwie geregelt (PWM, Spannung)? Ich finde es 
merkwürdig, dass in der Lok 12V und 13.8V vorhanden sind, wo 
Modelleisenbahnen meist nur zweigleisig fahren. Trägen Glühlampen ist 
pulsierender Strom egal. LEDs sind da schneller und zeigen An/Aus 
verzögerungsfrei an. Bei 13.8V Dekoderausgang fließt Strom zurück in die 
12V-Versorgung. Außerdem muss der Dekoder den gesamten Strom vertragen, 
wenn er über den Emitter und die Basis den PNP auf 0V zieht.

Im Großen und Ganzen kommen noch Motoren im Schaltplan hinzu, eine 
Versorgung der Anlage (mit etwas Innenwiderstand) und ich möchte meinen, 
dass die 12V und die 13.8V irgendetwas Idealisiertes sind. Tatsächlich 
wird bei voller Fahrt etwas ganz anderes zu messen sein als im Stand.

Was die Pufferkondensatoren anbelangt sind MLCCs oder SMD-Elkos schon in 
recht klein zu haben und es braucht ja keine 1000µF um eine 
LED-Schaltung mit 10mA zu puffern. Da reichen auch 20-100µF. 16V wäre 
etwas knapp, 25V besser. Und die Transistoren sind ja schon SMD.

Boris O. schrieb:
> Wie wird denn die Geschwindigkeit der Lok geregelt, ist das mit
> Digitalsignal auf der Versorgungsspannung (Dekoder) oder wird die
> Versorgungsspannung irgendwie geregelt (PWM, Spannung)? Ich finde es
> merkwürdig, dass in der Lok 12V und 13.8V vorhanden sind, wo
> Modelleisenbahnen meist nur zweigleisig fahren. Trägen Glühlampen ist
> pulsierender Strom egal. LEDs sind da schneller und zeigen An/Aus
> verzögerungsfrei an. Bei 13.8V Dekoderausgang fließt Strom zurück in die
> 12V-Versorgung. Außerdem muss der Dekoder den gesamten Strom vertragen,
> wenn er über den Emitter und die Basis den PNP auf 0V zieht.
>
> Im Großen und Ganzen kommen noch Motoren im Schaltplan hinzu, eine
> Versorgung der Anlage (mit etwas Innenwiderstand) und ich möchte meinen,
> dass die 12V und die 13.8V irgendetwas Idealisiertes sind. Tatsächlich
> wird bei voller Fahrt etwas ganz anderes zu messen sein als im Stand.
>
> Was die Pufferkondensatoren anbelangt sind MLCCs oder SMD-Elkos schon in
> recht klein zu haben und es braucht ja keine 1000µF um eine
> LED-Schaltung mit 10mA zu puffern. Da reichen auch 20-100µF. 16V wäre
> etwas knapp, 25V besser. Und die Transistoren sind ja schon SMD.

Die Geschwindigkeit wird von Decoder selber geregelt. Die ganze Sache 
wird von der Digitalzentrale aus gesteuert (ESU Ecos 2).
Laut Hersteller sind es 12V aber ich habe direkt an den Ausgängen und 
selbst Ub+ ca. 13.8V gemessen.
Laut ESU verträgt der Decoder pro Ausgang 250mA.
Wenn 20-100uF reichen habe ich genug da was klein genug wäre zum 
einbauen.

Steffen schrieb:
> Elkos
> als Puffer habe ich auch schon gedacht aber meines letzen Wissenstand
> nach (und der ist mittlerweile sehr spärlich geowrden) müsste ich das
> mit min. 1000uF arbeiten und in der Lok ist fast kein Platz

Dann eben mit 220 - 470 uF beginnen, eventuell mehrere Elkos
verbauen, für die Versorgungsspannung...

1 - 47 uF zwischen Basis und Emitter der jeweiligen Transistoren
schalten, Polarität beachten...


Das sollte die (Deine) Probleme beheben...

Mani W. schrieb:
> 1 - 47 uF zwischen Basis und Emitter der jeweiligen Transistoren
> schalten, Polarität beachten...

Da muss ich mal schauen wie ich das mache bzw. welche Tantalelkos ich 
habe die klein genug sind bzw. ob ich da noch Lötpads unter bekomme und 
die extern zu führen.
+ von C an Basis oder Emitter?

Habe mal die Leiterkarte angehängt. Die Maße sind in mm

Steffen P. schrieb:
> Da muss ich mal schauen wie ich das mache bzw. welche Tantalelkos ich
> habe die klein genug sind

Du solltest Deine Tantal-Elkos vielleicht 24 Std auf einem
Steckboard an Spannung legen, bevor Du sie verbaust...

Tantal neigen zu Fackeln, und das ist in einer Lok ganz schlecht...


Eine Frage noch: Was hast Du für eine Betriebsspannung (DC/AC)?

Mani W. schrieb:
> Du solltest Deine Tantal-Elkos vielleicht 24 Std auf einem
> Steckboard an Spannung legen, bevor Du sie verbaust...
>
> Tantal neigen zu Fackeln, und das ist in einer Lok ganz schlecht...

Danke für den Hinweiß!!! Das habe ich noch garnicht gewusst :o Das wäre 
wirklich sehr schlecht.

> Eine Frage noch: Was hast Du für eine Betriebsspannung (DC/AC)?

Also die Fahrspg. ist AC (3-Leiter Märklin) aber die Versorgungsspg. der 
Beleuchtung ist DC


Habe gerade mal geschaut. Tantals mit 20V Spgs-festigkeit sind viel zu 
groß für die Leiterkarte. Keramikkondensatoren gehen wahrscheinlich 
nicht?!

Steffen P. schrieb:
> Also die Fahrspg. ist AC (3-Leiter Märklin) aber die Versorgungsspg. der
> Beleuchtung ist DC

DC ist relativ, je nach Siebung...

Ich kenne Dein System nicht, könnte aber sein, dass die DC-Versorgung
schlecht gesiebt (Elko) ist, daher wäre es möglich, einen entsprechenden
Elko ausserhalb zu verbauen...

Mani W. schrieb:
> Ich kenne Dein System nicht, könnte aber sein, dass die DC-Versorgung
> schlecht gesiebt (Elko) ist, daher wäre es möglich, einen entsprechenden
> Elko ausserhalb zu verbauen...

Also wie du bereits am Anfang des Threads geschrieben hast. Das werde 
ich auf jeden Fall morgen mal testen, hab noch einen Decoder in meiner 
Bastelkiste gefunden und der andere wird mir sogar auf Garantie 
getauscht :)

Vielleicht könntest Du eine Angabe über die DC-Spannung machen,
oder einen Link dazu herstellen...


Tatsache ist aber, dass sich LEDs und Glühlampen anders verhalten...

Heißt, LEDs flackern ohne entsprechende Siebung...

Mani W. schrieb:
> Vielleicht könntest Du eine Angabe über die DC-Spannung machen,
> oder einen Link dazu herstellen...

Das wird glaub etwas schwierig weil dazu glaub nicht mal was im Handbuch 
von ESU steht. In dem Link kann man sich das Handbuch auf der 
Herstellerseite herunterladen (LokSound V4.0)

http://www.esu.eu/download/betriebsanleitungen/digitaldecoder/

> Tatsache ist aber, dass sich LEDs und Glühlampen anders verhalten...
>
> Heißt, LEDs flackern ohne entsprechende Siebung...

Was mich halt nur stutzig macht ist einfach die Tatsache das ich eine 
ähnliche Schaltung in einer anderen Lok habe mit einem Baugleichen 
Decoder und da flackert nichts. Diese Schaltung habe ich vor ein paar 
Jahren bei einem Modellbauer gekauft und am Anfang nachgebaut aber da 
wurde in einem anderen Forum gesagt, das diese Schaltung keinen Sinn 
macht.

Steffen P. schrieb:
> Was mich halt nur stutzig macht ist einfach die Tatsache das ich eine
> ähnliche Schaltung in einer anderen Lok habe mit einem Baugleichen
> Decoder und da flackert nichts. Diese Schaltung habe ich vor ein paar
> Jahren bei einem Modellbauer gekauft und am Anfang nachgebaut aber da
> wurde in einem anderen Forum gesagt, das diese Schaltung keinen Sinn
> macht.

Vielleicht sind in dem baugleichen Decoder schon C´s verbaut oder
die Transistoren schalten gut durch - für Glühlämpchen...

Es ist schwierig, eine Lösung zu finden, wenn es nur Unbekannte
gibt...


Jedenfalls verhalten sich LEDs anders, flackern schneller als
Glühlämpchen und brauchen deswegen eine "flackerfreie"
Stromversorgung bzw. eine Ansteuerung, wo "Spannungseinbrüche"
geglättet werden...

Mani W. schrieb:
> Vielleicht sind in dem baugleichen Decoder schon C´s verbaut oder
> die Transistoren schalten gut durch - für Glühlämpchen...

Das ist es ja! Die gekaufte Schaltung ist mit LEDs bestückt.
Hab mal ein Bild der gekauften Schaltung angehängt.

Gib mal einen Elko mit 470/1000uF auf die Versorgungsleitung...

Aber das was nicht stimmt in Bezug auf Störfrequenzen bzw. schwankenden 
Spg. ist jetzt auch bewießen. Ich habe den Transistor für das Fernlicht 
momentan ohne Basisansteuerung angeschlossen. Also der T bekommt nur 
seine Spg. vom Teiler und nicht vom AUX Anschluss und die LEDs flackern 
etwas.

Steffen schrieb:
> Ich habe
> zwar einen Widerstand zur Strombegrenzung dazwischen gepackt aber der
> Decoder wäre fast abgeraucht.

Glaube ich Dir nicht!!!

Steffen schrieb:
> Ich habe
> zwar einen Widerstand zur Strombegrenzung dazwischen gepackt aber der
> Decoder wäre fast abgeraucht.

Mani W. schrieb:
> Gib mal einen Elko mit 470/1000uF auf die Versorgungsleitung...

Warum sollte etwas "wegrauchen" oder "fast abrauchen"????????


Erklär mal Deine Theorie!

Mani

Weil beim einschalten der Fahrspg. alle LEDs der Beleuchtung an waren 
und der Decoder das knacken angefangen hat. Ich wollte da nichts 
riskieren da die Decoder nicht gerade billig sind

Steffen schrieb:
> Ich habe
> zwar einen Widerstand zur Strombegrenzung dazwischen gepackt aber der
> Decoder wäre fast abgeraucht.

Wahrscheinlich den Elko falsch gepolt, warum sollte der Decoder
wegen "besserer" Speisung abrauchen???

Steffen P. schrieb:
> Also der T bekommt nur
> seine Spg. vom Teiler und nicht vom AUX Anschluss und die LEDs flackern
> etwas.

Wie ich oben schon schrieb, ist die Spannung in Modellloks alles andere 
als stabil, da liegen Motorstörungen und Schleifkontaktstörungen auf dem 
Netz.
Da kannst diese Störungen deutlich vermindern, wenn du eine LC oder RC 
Kombination in die Versorgung der LED mit einbaust. So was besteht aus 
einer Drossel im Bereich 220µH-1mH und einem C/Elko gegen Masse. Die RC 
Kombination wäre ein niederohmiger Widerstand im Bereich 0.22 - 4,7 Ohm 
und ebenfalls ein C/Elko gegen Masse.
Nicht übertreiben mit dem Elko. Der muss aufgeladen werden, wenn du die 
Lok aufsetzt und soll dabei keinen heftigen Ladestrom verursachen. Da 
ist also was im Bereich 47µF-220µF sinnvoll. Denke dran, die 
Spannungsfestigkeit grosszügig zu wählen - 25V sind knapp und 50V sind 
dann richtig.