Für die Beleuchtung der Modellbahn setze ich wenn möglich überall LED ein. Dies bietet viele Vorteile: Man muß keine Glühlampen mehr tauschen, sie sparen Strom und bleiben kühl. Zur Stromversorgung gibt es verschiedene Möglichkeiten. Einige einfach Schaltungen werden auf der Seite LED-Schaltungen beschrieben.
Grundlage der Schaltungen auf dieser Seite ist der MC34063A von 
ON Semiconductor. Der Aufbau ist etwas
komplexer, dafür wird man mit größerer Effizienz belohnt: Die Elektronik wird nicht
warm, und der Strombedarf ist im Vergleich deutlich niedriger.
Sämtliche Vorlagen können mit 600 dpi ausgedruckt und dann direkt zur Belichtung verwendet werden. Falls keine Möglichkeit besteht, die Auflösung beim Druck auf 600dpi zu setzen, kann mit den angegebenen Maßen der Ausdruck passend skaliert werden. Die Maße beziehen sich dabei auf den roten Rahmen der Bestückungsseite. Die Kupferseite enthält keinen Rahmen, ist aber im gleichen Maßstab erstellt wie die Bestückungsseite im Großformat.
Der Aufbau auf Lochrasterplatinen ist nur bei der ersten Schaltung möglich, da bei den anderen Schaltungen teilweise vom 2,54 mm-Raster abgewichen wird. Die Platinen sind bis auf eine Ausnahme etwa 60, 100 sowie 160 Millimeter lang. Damit lassen sie sich gut platzsparend auf einer Euro-Platine (100x160 mm²) anordnen.
Damit die Platinen nicht versehentlich spiegelverkehrt belichtet werden, befindet sich auf allen Platinen Text. Die Anschlüsse der Schaltungen sind ebenfalls in die Kupferseite eingearbeitet: ~ sind die Eingänge, + und - die Ausgänge.
Die allgemeine Schaltung ist geeignet, wenn der Schaltregler unabhängig von den LED eingesetzt werden soll. So kann er z.B. im Gepäckabteil untergebracht werden, während der Rest des Zuges über stromführende Kupplungen versorgt wird. Der Regler kann auch bei der Beleuchtung von Häusern und Straßen unter der Anlage verschwinden und ist damit vielseitig einsetzbar.
Die Maße sind so gehalten, daß die Platine trotz allem in einen H0-Wagen paßt.
Maße der Platine: 30x28 mm² (BxH)
Diese Schaltung ist zum Einbau im Wagendach geeignet. Sie enthält neben dem Schaltregler bereits drei LED, außerdem kann sie im "Bussystem" weitere Wagen und Beleuchtungsplatinen versorgen: links und rechts können über Drahtbrücken weitere Platinen angedockt werden. Über die äußeren Kontakte können stromführende Kupplungen, Schleifer oder Radkontakte angebracht werden.
Maße der Platine: 99x18 mm² (BxH)
Zur Velängerung der obigen Beleuchtungsplatine habe ich noch drei weitere Platinen entworfen, die an das "Bussystem" angelötet werden können. Die Platinen gibt es in drei Längen, wobei die längste der Platinen sich wieder in eine kurze und eine lange teilen läßt.
Maße der Platine: 157x13 mm² (BxH)
Maße der Platine: 99x13 mm² (BxH)
Maße der Platine: 58x13 mm² (BxH)
Da die LED bei diesen Schaltungen direkt parallel an der Ausgangsspannung des Schaltreglers hängen, gibt es noch etwas zu beachten: Die Spannung muß sehr genau auf den jeweiligen LED-Typ eingestellt werden. Zudem muß die Spannung etwa 0,1V unter der angegebenen Nennspannung der LED liegen, da aufgrund von Fertigungstoleranzen diese Durchlaßspannung nicht immer konstant ist und selbst eine minimal zu hohe Spannung sehr schnell zum Hitzetod der LED führt.
Die Berechnung von R1 und R2 erfolgt nach der folgenden Formel:
Daraus ergibt sich diese Tabelle:
Die Tabelle dient nur als grober Ansatz, mit welchen Werten die Schaltung zunächst aufgebaut werden kann. Ich empfehle dringend, zum Testen eine oder mehrere LED anzuhängen und die Stromaufnahme zu messen. Anderenfalls besteht die Gefahr, daß die LED sich verfärben oder die gesamte Beleuchtung irgendwann ausfällt.
Für weiße LED mit 3,5V Nennspannung habe ich gute Erfahrungen mit 3,37V Ausgangsspannung gemacht, diese entspricht R1 = 3,3 kOhm, R2 = 5,6 kOhm. Bei gelben LED mit 2,1V Nennspannung lasse ich den Regler mit 1,94V Ausgangsspannung laufen, R1 = 2,7 kOhm, R2 = 1,5 kOhm.
In der Liste sind die Bezeichnungen aus den obigen Bestückungsplänen und ihre
Bedeutung aufgeführt, außerdem die Bezeichnung bei Reichelt
Elektronik. Selbstverständlich können die Bauteile auch woanders beschafft werden,
aber falls bei einem Teil Unklarheit besteht, kann man über die Suchfunktion bei Reichelt
weitere Informationen finden.
| Bezeichnung in der Schaltung | Bezeichnung bei Reichelt | Bauteil |
|---|---|---|
| 1N4148 (4x) oder 1N4001 (4x) |
1N 4148 oder 1N 4001 |
Diode (100mA) oder Diode (1A) |
| 1N5819 | 1N 5819 | Diode |
| R1 R2 |
z.B. 1/4W 1,0K | Widerstände |
| 1 | 1/4W 1,0 | Widerstand 1 Ohm |
| 100µ | RAD 100/35 | Elektrolytkondensator 100µF 35V |
| 470µ | RAD 470/16 | Elektrolyt-Kondensator 470µF 16V |
| 471 | KERKO 470P | Keramik-Kondensator 470pF |
| 220µH | SMCC 220µ | Drossel 220µH |
| MC34063A | MC 34063 A | Schaltregler |
| LED | z.B. LED 3-1300 GE | LED |
Ein aufmerksamer Leser wies mich darauf hin, daß laut Datenblatt hier eigentlich eine Speicherdrossel eingesetzt werden müßte. Insofern gebe ich den Hinweis gerne weiter: Meine Schaltung funktioniert, aber ganz sauber ist sie nicht. In einer zukünftigen Version werde ich meine Layouts und Listen entsprechend anpassen - momentan mangelt es nicht zuletzt an der nötigen Zeit ...
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