Hallo, ich suche eine Schaltung wie ich den Strom begrenzen kann. Ich möchte ein LED an ein Modelleisenbahngleis hängen. Von 0-2V an dem Gleis soll das LED angehen. Drehe ich aber den Strom am Trafo weiter auf soll das LED auch nicht durchbrennen. es soll also bei 2V am hellsten leuchten. Kann mir jemand mit einer einfachen Schaltung helfen oder mir sagen nach was ich googeln sollte? Danke fG Rocco
Du musst Deine Anfrage genauer erläutern! Die LED soll an die analoge Gleisspannung, ich nehme an 0-12V? Und sie soll ab wann anfangen zu leuchten? Was soll das Ganze werden? Grüße, Nico
@ Rocco L. (kaufparkangucker) >Von 0-2V an dem Gleis soll das LED angehen. Zu wenig für eine LED. Lies den Artikel über LEDs. MFG Falk
von 0..2V soll DIE LED angehen (es heisst: die LED nicht das LED) Je nach Uf der LED tut sich da unter 2V noch gar nichts. Also wird das so nichts, indem du die LED einfach vom Gleis gegen Masse klemmst. Eine Strombegrenzung kannst du im einfachsten Fall über einen Widerstand machen, oder auch über eine Konstantstromquelle mit einem Transistor, Z-Diode und Widerstand
Ok, ich versuche das noch einmal besser zu erklären, nehmt es mir bitte nicht übel wenn ich ein paar Dinge vergessen habe. Wenn ich am Trafo drehe soll die LED im Bereich von 0-2V langsam aufglimmen, bis sie bei etwa 2V richtig brennt. Drehe ich dann weiter am Trafo bis auf 12V soll die LED weiterhin brennen - aber eben nicht durchbrennen. Ich brauche also so etwas wie einen Spannungsbegrenzer - oder wie man so etwas nennen würde - der bis ca 2 V alles Durch lässt - aber eben nicht mehr als 2 V. Danke Rocco
Was du brauchst, ist eine Konstantstromquelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Konstantstromquelle Kai Klaas
LED mit Vorwiderstand parallel dazu 3 Dioden in Flussrichtung (diese begrenzen die Spannung auf ca. 2.1V) und in Reihe zu dem Ganzen wieder ein Vorwiderstand (damit der Strom durch die drei Dioden in Reihe nicht zu gross wird). Die LED wird damit aber im Bereich 0-2V nicht linear Heller...
@ Rocco L. (kaufparkangucker) Wir haben das schon verstanden. Geht so aber nicht. Weil eine LED je nach Farbe erst ab 1,8V (rot) oder so leuchtet. Du brauchst eine Hilfsspannung, welche immer vorhanden ist, so 3..5V Gleichspannung. MFG Falk
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Hallo, @ Falk: Ich habe nicht an Eurem Verständniss, sondern an meinen Fähigkeiten des Erklährens solcher Zusammenhänge gezweifelt und habe deshalb die Sache nocheinmal erklärt. Vieleicht helfen noch follgende Angaben: Das LED soll eine aus einem Optokoppler sein. Somit ist es warscheinlich infrarot. @Klaus: Meinst Du das so wie im Bild aus dem Anhang? Im großen und ganzen will ich ja nicht wirklich viel erreichen. In einem anderen Thread habe ich schon nach einer passenden Schaltung gefragt. Die Schaltung soll letztlich ein Signal an einer Modelleisenbahn abhängig von der Schienenstromrichtung umschalten. Ist der Strom so das die Lock in Richtung des Signals fährt so soll das grüne LED des Signals leuchten. Ist die Stromrichtung umgedreht soll das rote Signal leuchten. Das rote Signal soll aber auch dann Leuchten wenn der Fahrstrom aus ist. Als Stromquelle habe ich so einen Eisenbahntrafo zur Verfügung der 0...12V Gleichstrom und ca 15V Wechselstrom erzeugt. Vielen Dank für Eure Hilfe. fG Rocco
Ich kenn mich mit Modellbahnen nicht aus und daher die Fragen: Wenn die Lok steht, liegt dann da irgendwo an ihr auch Spannung an. Wenn ja, welche. Wie wird die Fahrtrichung festgelegt? Also wo liegen da welche Spannungen an (bei Vorwärts, Rückwärts und Stillstand) Vielleicht gibt es noch eine ganz andere Lösung für dein Problem.
geht vermutlich nur über Konstanstromquelle, also n Transistor, ne z-Diode und diverse Widerstände. Kniffliger wirds dann aber wenn auf digitale Anlage umgestellt wird.
@Schrotty: Man hat einen Trafo mit 4 Anschlüssen. 2 Anschlüsse sind mit ca 15 oder 16V Wechselspannung belegt. Mit diesen beiden Anschlüssen betreibt man vorallem die Beleuchtung z.B. in den Häusern oder Straßenlaternen. Außerdem hat man noch 2 Anschlüsse für die Gleichspannung. Diese Gleichspannung ist mit einem Drehregler von 0-12V einstellbar. Den drehregler selbst kann man von der Nullstellung aus nach links und rechts drehen so das man die Gleichspannung umpolen kann. Diese gleichspannung legt man an die Schienen der Eisenbahnplatte an und kann damit die Lock in ihrer Geschwindigkeit und Fahrtrichtung steuern. Wenn die Lock also steht liegt kein Strom an den Schienen an. Ich benötige also zumindest für das rote LED eine externe Stromversorgung. Diese müsste halt nur irgend wie unterbrochen werden wenn Strom in Fahrtrichtung anliegt. Statt der roten LED müsste dann halt die grüne LED beginnen zu leuchten. Vielen Dank für das Interesse. fG Rocco
Schrotty schrieb: > Und die LED ist in der Lok oder irgendwo daneben an der Anlage > angebracht? Wohl außerhalb der Lok, in der Anlage. Ist ein Standardansatz im Modellbahn-Stellpultbau.
Na wenn das so ist, dann würde ich die LEDs mit der konstanden Wechelspannung betreiben und die Fahrspannung nur als "Signal" zum Umschalten zwischen den beiden LEDs verwenden.
Genau so (allerdings mit der gleichgerichteten Wechselspannung) macht man das ja auch.
logisch vorher gleichrichten, wollen ja nicht, dass die arme LED wegen Überschreitung der Sperrspannung die Flügel streckt ;-)
Also Rocco, um nochmal auf deine eingangs gestellte Frage zurückzukommen, du kannst den Strom durch eine LED über eine Konstantstromquelle begrenzen. Wie das geht, steht z.B. hier: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210253.htm mit diesem Signal könntest du dann z.B. über einen Optokoppler ein kleines Wechselrelais ansteuern, das dir die beiden LEDs umschaltet, die mit der gleichgerichteten 16V-Wechselspannung "versorgt" werden.
@ Rocco L. Die Infrarot LED leuchtet schon bei 1.0 Volt und ihr maximaler Strom läuft bei ca. 1.2V über die Diode. Wie viel Strom möchtest du über die Diode fließen lassen? Schau am besten im Datenblatt deines Optokopplers nach, meist sind es 5mA. Oder nenne uns die Bezeichnung des Optokopplers. Die Schaltung im Elektronik-Kompendium ist gut und einfach. Du brauchst allerdings einen Gleichrichter da du die Spannung mit deinem Trafo auch umpolen kannst.
@ Schrotty (Gast) > von 0..2V soll DIE LED angehen (es heisst: die LED nicht das LED) doch ... DAS LichtEmittierendeDing ... Ansonsten: eine LED fängt nicht von 0V an zu glimmen, sondern sinnvoll erst ab der Flußspannung (bzw. knapp darunter). Es ist schließlich eine Diode, und keine Glühlampe. IR mag bei reichlich 1V deutlich "leuchten", Rot bei knapp 2V (1,7-1,8V), und die anderen Farben sind dann z.T. deutlich höher. Ansosnten brauchst Du eine Konstantstromquelle, die bei einer Betriebspannung oberhalb der Flußspannung anfängt in Aktion zu treten, und er LED einen konstanten Strom liefert (deren konkrete Flußspannung ist dann dabei relativ unwichtig, deswegen Konstantstrom, und nicht Konstantspannung). Möglichkeiten bezüglich Konstantstromquelle wurden ja weiter oben schon genannt.
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Hallo Rocco, >Ist der Strom so das die Lock in Richtung des Signals fährt so soll das >grüne LED des Signals leuchten. Ist die Stromrichtung umgedreht soll das >rote Signal leuchten. Das rote Signal soll aber auch dann Leuchten wenn >der Fahrstrom aus ist. >Wenn ich am Trafo drehe soll die LED im Bereich von 0-2V langsam >aufglimmen, bis sie bei etwa 2V richtig brennt. Drehe ich dann weiter am >Trafo bis auf 12V soll die LED weiterhin brennen - aber eben nicht >durchbrennen. >Wenn die Lock also steht liegt kein Strom an den Schienen an. Ich >benötige also zumindest für das rote LED eine externe Stromversorgung. >Diese müsste halt nur irgend wie unterbrochen werden wenn Strom in >Fahrtrichtung anliegt. Statt der roten LED müsste dann halt die grüne >LED beginnen zu leuchten. Die Schaltung im Anhang tut ziemlich genau das, was du wolltest. Aber ich schäme mich fast dafür, daß sie so aufwendig geworden ist... Zunächst ist ein Tiefpaßfilter aus 1M und 100n und nötig, um einer eventuell pulsierenden Gleichspannung weitgehend den Ripple zu nehmen. Zusätzlich begrenzt eine 4,7V Zenerdiode die Eingangsspannung. Der AD822 ist ein Rail-to-Rail-Opamp, der klaglos am Eingang die negative Restspannung der Zenerdiode verkraftet, ohne am Ausgang einen Phase-Reversal zu erzeugen. Der untere Opamp ist als Komparator geschaltet, mit einer Schwellspannung von 100mV und einer Hysterse von 50mV. Für Fahr-Spannungen am Eingang der Schaltung <50mV geht der Ausgang dieses Opamps auf "low" und läßt die rote LED aufleuchten (LED-Strom rund 10mA). Gleichzeitig erhält der BS170 keine Steuerspannung und bleibt ausgeschaltet. Wann immer die rote LED aufleuchtet, bleibt die grüne LED also dunkel. Übersteigt die Fahr-Spannung aber 100mV, geht der Ausgang des OPamp auf "high" und die rote LED erlischt. Gleichzeitig schaltet der BS170 durch und erlaubt einen Stromfluß durch die grüne LED, der bei 100mV Fahr-Spannung aber noch sehr klein ist. Der Strom durch die grüne LED ist jetzt rund 100mV / 180R = 0,5mA, wenn man mal den 1k5 Widerstand außer Acht läßt. Der ON-Widerstand des BS170 sei hier vernachlässigt. Der obere OPamp ist als aktive Zenerdiode geschaltet, der die Eingangsspannung des rechten OPamp nicht über 2V ansteigen läßt. Diese Schaltung ist wesentlich steiler als eine normale Zenerdiode und bewirkt, daß die grüne LED bei Fahr-Spannungen über 2V immer gleich hell leuchtet. Steigt als die Fahrspannung also von 100mV aud 2V, glimmt die grüne LED langsam auf und erreicht bei 2V ihre Maximal-Helligkeit (LED-Strom rund 10mA). Über 2V Fahr-Spannung wirkt der rechte OPamp jetzt wie eine Konstantstromquelle, da die Eingangsspannung nicht über 2V ansteigen kann und genau diese Spannung auch am 180R Widerstand anliegt. Die 1k5 Widerstand parallel zur grünen LED bewirkt, daß direkt beim Umschalten von der roten auf die grüne LED (oder umgekehrt), die grüne LED nur sehr schwach leuchtet. Der Strom von 0,5mA verursacht nämlich am 1k5 Widerstand einen Spannungsabfall von nur 0,75V, zu wenig, um eine grüne LED aufleuchten zu lassen. Ist dagegen ein "Überlappen" erwünscht, vergrößerst du einfach den 1k5 Widerstand. Viel einfacher und eleganter geht die ganze Geschichte natürlich mit einem Mikrocontroller, wobei du die Fahr-Spannung mit einem ADC mißt und die beiden LEDs direkt mit jeweils einem Port-Ausgang treibst. Den ersten OPamp kannst du beibehalten, um negative Fahr-Spannungen vom ADC-Eingang des Mikrocontrollers fernzuhalten. Auch die Tiefpaßfilterung dort ist sinnvoll. Dann schaust du einfach, ob die Fahrspannung <100mV ist. Ist dem so, läßt du die rote LED aufleuchten. Die grüne LED bleibt aus. Ist die Fahr-Spannung dagegen >100mV, schaltest du die rote LED aus und dimmst die grüne LED mit PWM so, daß im Bereich der Fahrspannung zwischen 0,1V und 2V die grüne LED langsam aufglimmt. Ist die Fahr-Spannung >2V, läßt du die grüne LED mit gleichbleibender Helligkeit leuchten. Auch die Hysterese von 50mV kannst du mit dem Mikrocontroller nachbilden: Also, die grüne LED wird erst wieder aus- und die rote angeschaltet, wenn die Fahrspannung unter 50mV sinkt. Natürlich mußt du mit den ganzen Parametern ein wenig herumspielen, bis alles paßt. Auch hängt die Funktion entscheidend von deinem Trafo ab. Wenn dieser beim Umschalten von Vorwärts nach Rückwärts (oder umgekehrt) nicht sauber arbeitet, mußt du die Umschaltschwelle eventuell deutlich anheben. Kai Klaas
Ich sehe gerade, daß 1M in Verbindung mit einer 4V7 Zenerdiode vielleicht etwas knapp wird. Also entweder den Tiefpaß auf 100k und 1µ umstricken, oder eine höhere Zenerspannung verwenden, beispielsweise eine BZX55-6,8V Zenerdiode. Dem AD822 ist das am Eingang egal. Mit dem 10k Schutzwiderstand verkraftet er locker Eingangsspannungen, die etwas gößer sind als seine Versorgungsspannung. Kai Klaas
Wow, vielen Dank. Das sieht echt gut aus. Ich werde das am Wochenende gleich mal alles auf dem Experimentierboard zusammenstecken und ausprobieren. Danke und bis dahin. Rocco
Ach so, welchen Typ OPAMP kann ich denn für die beiden nehmen die nicht AD822 sind? Ist z.B ein LM358 ok? Danke Rocco
Nimm wenigstens einen R2R OpAmp, z.B. TS912 Ist zwar weniger gut als der AD822, kostet aber auch deutlich weniger.
Hallo Rocco, >Ach so, welchen Typ OPAMP kann ich denn für die beiden nehmen die nicht >AD822 sind? Das sind zwei AD822, die jeweils zwei OPamps enthalten. Du solltest hier unbedingt den AD822 verwenden, weil dieser auf jeden Fall keinen Phase-Reversal zeigt. Ob der TS912 dafür eingesetzt werden kann, weiß ich nicht. Im Datenblatt finden sich leider keine Angaben zu dem Phase-Reversal. Außerdem mußt du bedenken, daß die OPamps, die eine LED treiben, einen kräftigen Rail-to-Rail Ausgang brauchen, sonst stimmen die Helligkeiten nicht. Dort könnte eventuell ein TS912 eingesetzt werden. Ich würde für alle OPamps einfach den AD822 verwenden. Kai Klaas
Das Schematic Diagram im Datenblatt des TS912 sieht in meinen Augen nicht nach Phase-Reversal aus. Er hat keine BJTs oder JFETs an den Eingängen, deren BC-, GS- oder GD-Dioden bei Verlassen des Common-Mode leitend werden könnten. Das alleine ist natürlich noch keine Garantie, denn das Phase-Reversal könnte auch im Inneren der Schaltung verursacht werden. Dann wäre es allerding sehr unwahrscheinlich, dass es über den gesamten Temperaturbereich hinweg gerade in dem schmalen Eingangsspan- nungsbereich zwischen VCC- und (VCC-)-0,5V (Schutzdiode) oder zwischen VCC+ und (VCC+)+0,5V einsetzt, und nur in diesen Bereichen wäre es lt. Datenblatt sowohl möglich als auch störend. Wenn Interesse besteht, kann ich das nachher aber gerne einmal nachprü- fen (ich meine, ich hätte das sogar schon einmal getan): Ich würde dazu bei 5V Versorgungsspannung an die beiden Eingänge über einen Vorwider- stand jeweils -1V, +6V und +13V anlegen (also 9 Kombinationen) und schauen was am Ausgang passiert. Das ist zwar immer noch keine Garantie, aber für Hobby und Einzelstück IMHO ausreichend. Hier hat es schon einer ausprobiert und war offensichtlich zufrieden: http://www.oliverbetz.de/rropv.htm Interessanterweise hat er auch den AD822 getestet und herausgefunden, dass dieser bei positiven Überspannungen sehr wohl Phase-Reversal zeigt, was evtl. in diesem Zusammenhang hier beachtet werden sollte: > Ich sehe gerade, daß 1M in Verbindung mit einer 4V7 Zenerdiode > vielleicht etwas knapp wird. Also entweder den Tiefpaß auf 100k und 1µ > umstricken, oder eine höhere Zenerspannung verwenden, beispielsweise > eine BZX55-6,8V Zenerdiode. Dem AD822 ist das am Eingang egal. Einen AD822 zum Testen habe ich leider nicht da. Den TS912 gibt es übrigens auch in vierfach und heißt dann TS914, dann wird nur 1 IC benötigt. Vom LM358 und LM324 würde ich auch abraten. Diese OpAmps haben nachge- wiesenermaßen Phase Reversal, und weil die Ausgangsspannung die 5V bei Weitem nicht erreicht, könnte es Probleme bei der Ansteuerung des Mosfets und der grünen LED geben.
Hallo Yalu, >Interessanterweise hat er auch den AD822 getestet und herausgefunden, >dass dieser bei positiven Überspannungen sehr wohl Phase-Reversal >zeigt,... Dem Datenblatt zufolge schafft der AD822 das auch nur mit zusätzlichem Schutzwiderstand. Im Link steht leider nicht, wie Oliver den Phase- Reversal provoziert hat, aber ich denke, daß er den Widerstand wohl weggelassen hat. Kai Klaas
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Hallo Yalu, >Das Schematic Diagram im Datenblatt des TS912 sieht in meinen Augen >nicht nach Phase-Reversal aus. Er hat keine BJTs oder JFETs an den >Eingängen, deren BC-, GS- oder GD-Dioden bei Verlassen des Common-Mode >leitend werden könnten. Das alleine ist natürlich noch keine Garantie, >denn das Phase-Reversal könnte auch im Inneren der Schaltung verursacht >werden. Vorsicht, auch CMOS-OPamps kann ein Phase-Reversal unterlaufen! Im Anhang ist das mit TINA simulierte Verhalten für einen TLC271, einen TLC2201 und einen OPA340 gezeigt. Kai Klaas
Hallo, ich habe gestern mal das anzusteuernde Eisenbahnsignal gesehen. Leider habe ich es mir vorher nicht schon mal angesehen - sonst wäre mir aufgefallen das die beiden LED eine gemeinsamme Masse haben. >|-|< Ich wusste bis dahin nur das zwei LED's in dem Signal verbaut sind. @Kai: Kannst du mir noch einmal helfen Deine Schaltung an diesen Umstand anzupassen? Danke für dein Verständniss ;-) Ich habe mir mal die Bilder von dem Phase reversal angesehen und versucht si zu vertehen - aber leider kapier ich nicht was Phase Reversal bedeutet. fG Rocco
Hallo Kai, > Dem Datenblatt zufolge schafft der AD822 das auch nur mit zusätzlichem > Schutzwiderstand. Im Link steht leider nicht, wie Oliver den Phase- > Reversal provoziert hat, aber ich denke, daß er den Widerstand wohl > weggelassen hat. Das könnte natürlich sein. Leider gibt es bei AD meistens keine Bildchen mit dem internen Aufbau der OpAmps, wo man solche Dinge oft auch ohne einen Test sehen kann. > Vorsicht, auch CMOS-OPamps kann ein Phase-Reversal unterlaufen! Dessen bin ich mir schon bewusst. Aber speziell bei einem Mosfet-RR- OpAmp mit Schutzdioden an den Eingängen ist es fast unmöglich, ihn so schlecht zu konstruieren, dass das PR entsteht. Wie ich schon oben schrieb: Dass das PR genau eine Diodenspannung unter- bzw. oberhalb der Versorgung einsetzt, geht eigentlich nur mit BJTs oder JFETs an den Eingängen. Wenn das PR nicht von den Eingängen verursacht wird, ist der Spannungswert, an dem es einsetzt, aber nicht mehr so genau definiert, da er dann u.a. von toleranzbehafteten und temperatur- abhängigen Parametern der Eingangsmosfets abhängt. Damit der OpAmp trotzdem sicher funktioniert, wird der Hersteller dafür sorgen, dass die PR-Spannungsgrenze bei einem RR-OpAmp deutlich außerhalb des Eingangs- spannungsbereichs und damit auch deutlich außerhalb der Versorgungsspan- nung liegt. Deutlich heißt z.B. 1V oder mehr. Damit liegt die Spannungs- grenze aber in dem Bereich, wo die Schutzdioden aktiv werden, und kann somit von der Eingangsspannung gar nicht erreicht werden. Damit ist eine theoretische PR-Anfälligkeit von außen überhaupt nicht erkennbar und stört deswegen auch nicht. Da aber nicht alle Mosfet-OpAmps RR sind und Schutzdioden an den Eingän- gen haben, kann ich mir durchaus vorstellen, dass es einige von ihnen auch PR aufweisen. Kennen tue ich allerdings keinen einzigen. Vielleicht hat jemand von euch ein Beispiel. Vielleicht diese hier? > Im Anhang ist das mit TINA simulierte Verhalten für einen TLC271, > einen TLC2201 und einen OPA340 gezeigt. Vom TLC271 und TLC2201 hätte ich nicht erwartet, dass die PR haben, zumindest nicht bei Spannungen unterhalb des erlaubten Bereichs, da dort für beide Bauteile das oben Geschriebene gilt und auch die Schematics in den Datenblättern nicht PR-verdächtig aussehen. Für Spannungen oberhalb wäre PR prinzipiell möglich, weil der Eingangsspannungsbereich nicht bis an die Rail reicht und (zumindest beim TLC271) für positive Überspannun- gen auch keine Schutzdiode vorhanden ist. Um das zu klären, habe ich einen TLC272 mit der Schaltung aus deiner Simulation in Realität getestet. Ergebnis: Selbst bei einer Eingangs- spannung von -10V bleibt der Ausgang brav auf 0V. Positve Überspannungen habe ich wegen der fehlenden Schutzdiode nicht gewagt zu testen. Liegt der Fehler also vielleicht in der Simulation? Wenn man sich dort bei -10V die Eingangsspannung direkt am OpAmp-Eingang anschaut, ist diese etwa -4V. Das kann eigentlich nicht sein, da sie von der Schutz- diode auf -0,7V begrenzt werden müsste. Wenn die Schutzdiode im Spice- Modell fehlt, müsste die Spannung -10V sein, da der Eingang hochohmig ist. -4V sind aber auf jeden Fall seltsam. Es sieht so aus, als ob Eingangsspannungen außerhalb es offiziellen Eingangsspannungsbereichs vom Spice-Modell nicht richtig behandelt werden. Wenn man das TLC272- mit dem TL072-Modell (JFET-OpAmp mit PR bei Unterspannungen) vergleicht, sieht man auch, warum: Obwohl die beiden OpAmps intern völlig unterschiedlich aufgebaut sind, sind ihre Modelle (einschließlich der internen Knotennamen) praktisch gleich. Sie unterscheiden sich lediglich in ein paar Parametern. Da das Modell bei Spannungen unterhalb des Eingangsspannungsbereichs ein PR vorsieht (was für den TL072 auch völlig richtig ist), ist dieses eben auch beim TLC272 vorhanden. Für den TLC2201 gilt das gleiche. Ich bin deshalb fast sicher, dass auch er kein PR aufweist, auch wenn ich gerade kein Exemplar zum Testen habe. Aber jetzt steht ja erst einmal das Redesign der LED-Schaltung an ;-) Rocco L. schrieb: > Ich habe mir mal die Bilder von dem Phase reversal angesehen und > versucht si zu vertehen - aber leider kapier ich nicht was Phase > Reversal bedeutet. Phase-Reversal (Phasenumkehr) ist die unerwünschte Eigenschaft vieler OpAmps, beim geringfügigen Über- oder Unterschreiten der Eingangsspan- nungsgrenzen die Ausgangsspannung plötzlich von der negativen zur positiven Grenze springen zu lassen (bzw. umgekehrt), anstatt sie einfach nur zu begrenzen. Hier kannst du mehr darüber nachlesen: http://www.planetanalog.com/showArticle.jhtml?articleID=59302418
Hallo Yalu, ich habe mir jetzt auch mal die Mühe gemacht und das konkret nachgemessen. Einen TLC277 von TI habe ich mit +5V versorgt und als Spannungsfolger verdrahtet. Am "+" Eingang habe ich dann jeweils +/-15V angelegt, mit einem unterschiedlichen Widerstand in Serie. Also praktisch so wie in der Simulation. Sogar bis 1k herunter gab es am Ausgang keinen Phase-Reversal! Allerdings wurde die Ausgangsspannung teilweise leicht negativ (-20mV). An den Eingängen des TLC277 gibt es offenbar Schutzschaltungen. Dies ist für negative Eingangsspannungen wohl ein harter pn-Übergang, denn sogar bei rund 15mA Eingangsstrom (aus dem Chip heraus) wird die Spannung auf rund -0,9V geklemmt. Zum Vdd-Anschluß hin wird aber nur wachsweich geklemmt! Bei 4mA Eingangsstrom (in den Chip hinein) klettert die Eingangsspannung bis auf +11V hoch! Was das Resultat der Simulation angeht, hattest du also völlig Recht! Sogar das Macromodell in der TINA-Simulation von TI taugt nichts, wenn es darum geht, herauszufinden, was ein solcher Chip in Grenzsituationen anstellt. Auch auf die Gefahr hin jetzt rechthaberisch zu klingen, ich erinnere mich daran, vor etlichen Jahren einmal bei einigen TLC27L2 Phase-Reversal festgestellt zu haben. Allerdings haben wir das damals so nicht genannt, sondern wir nahmen an, daß diese Chips durch ESD geschädigt wurden, weil wir keine andere Erklärung dafür fanden. Vielleicht hat man dieses Problem ja heute in den Griff bekommen? Diese Chips haben ja etliche Revisionen hinter sich. Eigentlich wollte ich auch den AD822 durchmessen, habe aber gerade keinen hier. Vielleicht kann das ja jemand anderer hier mal durchmessen? Kai Klaas
Welches system nutzen wir hier eigentlich? Je nach system wirds scwer oder einfach... mfg
Ob wir ein zweiöleiter system haben wo nur die beiden schienen unter spannung stehn oder ein dreileiter system wo die äusseren schienen die masse bilden un der mittelkontakt den spannungsführenden umgeschaltet wird bei einem solchen system meist mit einen 24V signal über einen umschalter in der lok.
Rocco L. schrieb: > ich habe gestern mal das anzusteuernde Eisenbahnsignal gesehen. Leider > habe ich es mir vorher nicht schon mal angesehen - sonst wäre mir > aufgefallen das die beiden LED eine gemeinsamme Masse haben. >|-|< > Ich wusste bis dahin nur das zwei LED's in dem Signal verbaut sind. Kann man die gemeinsame Masseleitung nicht irgendwie auftrennen? Dann könntest du Kais Schaltung unverändert übernehmen. Oder möchtest du an dem Signal nicht herumbasteln? In diesem Zusammenhang wäre es auch noch interessant zu wissen, ob an den LEDs nicht schon Vorwiderstände angebracht sind, die bei der Auslegung der Schaltung zu berücksichtigen wären. Die Vorwiderstände könnten evtl. auch in die LEDs integriert sein, so dass man sie nur durch Nachmessen erkennen kann. > Wenn ich am Trafo drehe soll die LED im Bereich von 0-2V langsam > aufglimmen, bis sie bei etwa 2V richtig brennt. Nur so aus Interesse: Warum soll eigentlich die grüne LED langsam aufglimmen? Ist das bei echten Bahnsignalen auch so? Bei Ampeln im Straßenverkehr sind ja die einzelnen Lampen entweder an oder aus, da gibt es keine Zwischenwerte. Funkenschlosser Kurzschluss schrieb: > Welches system nutzen wir hier eigentlich? > Je nach system wirds scwer oder einfach... Ich habe von Modellbahnen nicht viel Ahnung, aber was Rocco weiter oben schrieb, hört sich doch nach Zweileitersystem an: > Außerdem hat man noch 2 Anschlüsse für die Gleichspannung. Diese > Gleichspannung ist mit einem Drehregler von 0-12V einstellbar. Den > drehregler selbst kann man von der Nullstellung aus nach links und > rechts drehen so das man die Gleichspannung umpolen kann. Diese > gleichspannung legt man an die Schienen der Eisenbahnplatte an und kann > damit die Lock in ihrer Geschwindigkeit und Fahrtrichtung steuern. Kai Klaas schrieb: > Zum Vdd-Anschluß hin wird aber nur wachsweich geklemmt! Bei 4mA > Eingangsstrom (in den Chip hinein) klettert die Eingangsspannung bis auf > +11V hoch! Das ist interessant. Positive Überspannungen habe ich nicht getestet, da ich mit dem Diodentester keine Schutzdiode feststellen konnte und meinen einzigen TLC272 nicht zerstören wollte (lt. Datenblatt sind maximal VDD an den Eingängen erlaubt). > Sogar das Macromodell in der TINA-Simulation von TI taugt nichts, wenn > es darum geht, herauszufinden, was ein solcher Chip in Grenzsituationen > anstellt. Das ist wahrscheinlich das gleiche, das ich auch verwendet habe. Ich habe es von der TI-Webseite heruntergeladen.
Dieses Umschalten per Umschalter welche in den loks verbaut sind kenne ich von trix und märklin. ansonsten kenne ich keien anderen fahrzeuge. die meisten fahrzeuge schalten nur mit einem impuls es gibt aber fahrzeuge( älter als meine wenigkeit) die benötigen 2 impulse!!! ich nenne mal als beispiel die analoge maschine der baureihe 24 oder auch steppenpferd genannt. denkt bitte auch dran dass es eventuell nicht sinnvoll ist abblockkondensatoren auf der wechselspannungseite zu verbauen aufgrund der bildung von schwingkreisen. habe ich selbst die tage festgestellt! stromaufnahme beleuchtete magnetartikel am gleiskörper ohne fahrzeuge: 1.12 Ampere! Stromaufnahme mit 3 fahrzeugen und 2 beleuchten wagen sowie die bereits genannten magnetartikel: 0,56Ampere da zum beispiel in dem fahrzeugen kondensatoren verbaut sind. es kann auch zu extremer funkstörung dadurch kommen.
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Hallo Rocco, >ich habe gestern mal das anzusteuernde Eisenbahnsignal gesehen. Leider >habe ich es mir vorher nicht schon mal angesehen - sonst wäre mir >aufgefallen das die beiden LED eine gemeinsamme Masse haben. Dann könntest du das so wie im Anhang machen. Kai Klaas
Hallo, @Kai: erst einmal vielen Dank für deine Hilfe. Ich werde diese Schaltung so schnell wie möglich Nachbauen und malde mich dann ob es geklappt hat. @Yalu: das Signal kann ich nicht dahingehend manipulieren das ich die Masseleitungen auftrenne, dazu müsste ich das Signal zerstören. Vorwiederstände sind zwar an den LED aber unten am Anschlusskabel, so das ich diese einfach abschneide. Eigentlich hast Du recht, die grüne LED soll gar nicht aufglimmen bis sie bei 2V leuchtet sondern an gehen wenn die rote aus geht - das habe ich ganz schön schlecht beschrieben - ich hoffe ich bekomme einen Anfängerbonus. Ja es ist ein 2 Leiter System. Also eine Schiene hat eine positive Spannung und die Andere eine Negative. Mit dem Trafo kann man diese Spannung regulieren und verpolen (wenn man Rückwärts fahren will). Ansonsten will ich mich bei allen bedanken die sich so viel Mühe mit mir gegeben haben. fG Rocco
Rocco L. schrieb: > Eigentlich hast Du recht, die grüne LED soll gar nicht aufglimmen bis > sie bei 2V leuchtet sondern an gehen wenn die rote aus geht - das habe > ich ganz schön schlecht beschrieben - ich hoffe ich bekomme einen > Anfängerbonus. Hab' ich's mir halb gedacht :) Das macht die Sache nämlich um den Faktor 3 bis 4 einfacher: Du nimmst die Eingangsschaltung von Kai (bis zum ersten OpAmp), schal- test diesen OpAmp aber als nichtinvertierenden Schmitt-Trigger (so wie der untere OpAmp in Kais erster Schaltung), hängst einen NPN-Transistor an den Ausgang, der als Schalter die Schaltung von Andrew im anderen Thread betätigt: Beitrag "Re: Anfängerfrage: An und Aus mit 2 LED dedektieren" Da die LEDs gemeinsame eine Kathode haben, musst du Andrews Vorschlag anderherum aufbauen. Der OpAmp muss nun auch nicht mehr Rail-to-Rail sein, ein Single-Supply tut es auch. Das war jetzt ein Schnellschuss ohne Funktionsgarantie. Wenn es bis heute Abend kein anderer getan hat, werde ich die Idee zu Ende denken und einen Schaltplan posten.
Nachtrag: Statt dem OpAmp kann man evtl. auch einen Komparator mit OC-Ausgang verwursteln und damit auch den NPN-Transistor sparen.
Hallo Yalu, >Das ist interessant. Positive Überspannungen habe ich nicht getestet, da >ich mit dem Diodentester keine Schutzdiode feststellen konnte und meinen >einzigen TLC272 nicht zerstören wollte (lt. Datenblatt sind maximal VDD >an den Eingängen erlaubt). Das Linke an der ganzen Sache ist, daß im Datenblatt der Eindruck erweckt wird, daß dort eine Schutzdiode vorhanden ist! Erst schreiben sie nämlich, daß sich an den Eingängen Schutzdioden befinden und daß man diese nicht in Durchlaßrichtung biasen soll. Und dann steht, daß die Eingangsgspanung die Rails um nicht mehr als 0,3V übersteigen darf. Also denkt doch jeder, daß da Dioden zu den Rails geschaltet sind. >Das war jetzt ein Schnellschuss ohne Funktionsgarantie. Wenn es bis >heute Abend kein anderer getan hat, werde ich die Idee zu Ende denken >und einen Schaltplan posten. Ich warte gespannnt... @Rocco >Ansonsten will ich mich bei allen bedanken die sich so viel Mühe mit mir >gegeben haben. Wieso Mühe? Hat doch Spaß gemacht... Kai Klaas
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Hallo Rocco und Kai, wie versprochen kommt hier mein Schaltungsvorschlag. Das Ganze besteht jetzt aus der Tiefpassfilterung wie bei Kais Schaltung, einem invertie- renden Schmitt-Trigger und zwei Treiberstufen für die LED-Ansteuerung. Die Z-Diode am Eingang zur Spannungsbegrennzung habe ich frecherweise und in vollsten Vertrauen in die Schutzdioden des TS912 weggelassen. Der Schmitt-Trigger schaltet bei etwa +0,4V von rot nach grün und bei +0,2V wieder zurück. Die LEDs werden jeweils mit knapp 10mA betrieben. Da die 10mA den Aus- gangspegel des TS512 und damit auch die Schaltschwellen des Schmitt- Triggers merklich verändern, habe ich für beide LEDs einen Treibertran- sistor vorgesehen, obwohl man die rote prinzipiell direkt an den OpAmp- Ausgang schalten könnte. Der durch die Transistoren gelieferte Strom reicht locker aus, um parallel zu den LEDs zwei oder drei weitere (mit eigenem Vorwiderstand) zu schalten. Damit kann bspw. zusätzlich das Signal für die Gegenrichtung angeschlossen werden, was immer dann rot anzeigt, wenn das erste Signal grün hat und umgekehrt. Mit dem ungenutzten OpAmp im TS912 kann noch eine zweite Signalsteue- rung, die unabhängig von der ersten arbeitet, aufgebaut werden. Das Ganze läuft, wie auch Kais Schaltung, an 5V. Ich habe sie eben mal zusammengesteckt, und sie scheint tatsächlich zu funktionieren :) Kai schrieb: > Ich warte gespannnt... Naja, ohne das Glimm-Feature ist die Sache nur noch halb so spannend. Deine Schaltung mit der Stromregelung und -begrenzung war aufregender :)
Hallo Yalu, >Die Z-Diode am Eingang zur Spannungsbegrennzung habe ich frecherweise >und in vollsten Vertrauen in die Schutzdioden des TS912 weggelassen. Mutig, mutig... >Der Schmitt-Trigger schaltet bei etwa +0,4V von rot nach grün und bei >+0,2V wieder zurück. Interessant: Ich sehe, du hast die Schaltschwelle und die Hysterese noch etwas vergrößert. Das ist sicher sinnvoll, da der Trafo wahrscheinlich nicht ultrastabil arbeitet und im Umschaltpunkt der Schaltung durchaus ein bißchen hin- und herspringen könnte, was sich in nervigem Geflacker äußern würde. Ich hatte einfach die Befürchtung, daß seine Lock beim Hochdrehen der Fahrspannung vielleicht schon brummt, obwohl noch die rote LED leuchtet. Ich muß zugeben, daß meine Modell-Eisenbahn-Tage schon etwas zurückliegen. Deswegen kann ich das schlecht einschätzen. Mit deiner größeren Schaltschwelle und Hysterese arbeitet die Schaltung auf jeden Fall stabiler! >Naja, ohne das Glimm-Feature ist die Sache nur noch halb so spannend. >Deine Schaltung mit der Stromregelung und -begrenzung war aufregender :) Ich finde es immer wieder interessant, wie aufwändig schnell eine analoge Lösung wird, wenn man ein paar simple Sonderwünsche hat. Kai Klaas
Hallo Kai, > Interessant: Ich sehe, du hast die Schaltschwelle und die Hysterese > noch etwas vergrößert. Da steckt keine intensive Überlegung dahinter. Ich dachte nur, dass die Lok bei 0,5V wohl noch nicht losfahren wird und habe die obere Schwelle deswegen auf gut Glück auf 0,4V gesetzt. Die untere Schwelle habe ich auf 0,2V angehoben, weil ich keine Ahnung habe, wie genau man am Trafo den Nullpunkt einstellen kann, ob man vielleicht mit Potentialverschie- bungen durch lange Masseleitungen rechnen muss usw. Aber man kann die Widerstände ja jederzeit anpassen, wenn die Schalt- schwellen ungünstig sind. > Ich hatte einfach die Befürchtung, daß seine Lock beim Hochdrehen der > Fahrspannung vielleicht schon brummt, obwohl noch die rote LED leuchtet. Das Brummen ist natürlich auch ein Argument. Aber da kann Rocco ja noch ein wenig experimentieren. Aber apropos Masse: Ich weiß überhaupt nicht, wie so ein Modellbahntrafo aufgebaut ist. Gibt es bei der Fahrspannung überhaupt eine definierte Masse und wenn ja, wo liegt diese? Ist es eine der beiden Leitungen, gegenüber der die Spannung auf der anderen Leitung zwischen -12V un +12V variiert? Oder liegt sie in der Mitte der beiden, so dass die eine Leitung zwischen -6V und +6V variiert und die andere die dazu inverse Spannung hat? Oder ist die Fahrspannung von der restlichen Elektrik galvanisch getrennt, so dass man das Massepotential hinlegen kann, wo man will? Oder hat die Masse gar, ähnlich wie bei einem H-Brückentreiber einen krummen, nicht vorhersehbaren Bezug zu den beiden Leitungen, so dass man am Eingang der Signalschaltung die eigentlich Differenz der beiden Spannungen ermitteln müsste? Irgendwie muss man ja die Fahrspan- nung mit der 5V-Versorgung der Elektronik verheiraten.
Hallo Yalu, >Aber apropos Masse: Ich weiß überhaupt nicht, wie so ein Modellbahntrafo >aufgebaut ist. Gibt es bei der Fahrspannung überhaupt eine definierte >Masse und wenn ja, wo liegt diese? Schau mal hier: http://www.fremo-hemsbach.de/Mc_trafo_gleich_01.htm Aber keine Ahnung, ob das heute noch aktuell ist... Kai Klaas
Hallo, @Yalu, der Trafo hat keine echte Masse im eigentlichen Sinn. Die beiden Anschlüsse werden jeweils umgepolt wenn man den Trafo verdreht. So das einmal der rechte und einmal der linke Anschluss als Masse in Erscheinung tritt. Werda am WE mal versuchen alles zusammenzustecken. fG Rocco
Also das ist der prinzipielle Aufbeu eines Trix-Trafos. Märklin -Trafos sehn wieder ganz anders aus: Eine Wicklung mit Bimettalschutz dazu eine weiter wicklung bei welcher die Spannung variert werden kann und zu dieser wicklung dazu noch eine weitere für den 24V-Impuls. Und das schön aufeinander gewickelt. die 230V im Kern die Niederspannungsseite obendrauf. Die Signale Bekommen normalerweise bei 2Leiter Masse und 14V Extra zugeführt sowie 2schaltdrähte gegen masse zum umschalten der zustände zwischen Hp0 und Hp2.
Funkenschlosser Kurzschluss schrieb: > nicht > sinnvoll ist abblockkondensatoren auf der wechselspannungseite zu > verbauen aufgrund der bildung von schwingkreisen. Seit wann fügt man auf AC-Seite Abblockkondensatoren ein? Das ist doch sinnlose Energieverschwendung oder steh ich grad aufm Schlauch?
hah moin, 11 jahre später hab ich das thema in der schule und kann es dir auch nicht sagen
Also ich habe mir nur den Anfang angeschaut, aber was man hier so von sich gibt... Also das mit der Z-Diode ist wohl das Beste. Wenn man schon eine Variable am Eingang hat! Wie man sieht ist bei 2V sowieso nichts zu tun... Jetzt sucht "Fachmann" nach 2V Z-Diode! Die soll aber schon vorher einschalten... Also das mit den 2V kommt mir suspekt vor! Da denkt man ja schon an AD Wandler..... OP Verstärkung... Also mit 12V hört sich das doch human an! Kann man auch gerne durch OP machen, da ist der Rest dann ab der Schaltschwelle egal. ----> Komparator oder eben für den Feinschmecker einen Schmitt-Trigger.
Transistor, wiederstand, zenner oder transistor der bei 2v in der sättigung ist). Mehr bracht es nicht.
von Rocco L. schrieb: >@Yalu, der Trafo hat keine echte Masse im eigentlichen Sinn. Die beiden >Anschlüsse werden jeweils umgepolt wenn man den Trafo verdreht. Soll denn die LED in beide Fartrichtungen leuchten? Das tun sie aber nicht, weil es eben Dioden sind. In Sperrrichtung leuchten sie nicht, sie können da sogar kaputt gehen, weil die maximal zulässige Sperrspannung bei LEDs sehr niedrig ist. Das kann man verhindern, wenn man eine Diode antiparallel dazu schaltet. http://www.led-treiber.de/html/led-kennlinien.html
Hätteste Dich mal besser weiter still in Deine Muschel gekuschelt. Der Thread ist von 2010...
Rocco L. schrieb: > Kann mir jemand mit einer einfachen Schaltung helfen Gutes Video für LED Grundlagen https://www.youtube.com/watch?v=Es0DzvyPd-M
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yalu schrieb: > wie versprochen kommt hier mein Schaltungsvorschlag. Die beiden Transistorstufen können im Prinzip auch entfallen.
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