Treinverlichting

Wagon verlichting met LED’s

In dit zelfbouw project vervangen we de oude wagonverlichting met gloeilampjes door een moderne variant met LED’s. Daarbij passen we een eenvoudige schakeling toe die ervoor zorgt dat de verlichting in de wagons niet knippert en nog een tijdje blijft doorbranden als de rail al stroomloos is.

Wat is een LED (Light Emitting Diode)? 
Een LED is een diode (een elektronische component) die stroom slechts in een richting doorlaat. Het bijzondere aan dit soort diodes is dat zij licht uitzenden als er een elektrische stroom in de doorlaatrichting doorheen loopt.
Kijk voor meer informatie over LED’s eens op https://nl.wikipedia.org/wiki/Led.

Bekijk een filmpje van de verlichte trein in de praktijk.

bij daglicht:

bij nacht:

Voorbereiding

We halen allereerst de gloeilampjes en sleepcontacten zoals hieronder uit de wagons halen, op het sleepcontact in een wagon na. Zelf heb ik hiervoor de sluitwagon (voor goederen) gekozen. De bestaande verlichting kan natuurlijk per wagon-type verschillen maar het inbouw principe blijft hetzelfde.

image016

Het werken met een enkel sleepcontact heeft een voordeel en een nadeel. Het nadeel is dat elke wagon via een kabeltje moet worden verbonden met de volgende wagon. Wanneer het treinstel altijd in deze combinatie wordt gebruikt is dat prima maar je kunt de wagons niet meer van elkaar splitsen via een ontkoppelrail. Het voordeel is echter meervoudig. Er is maar een sleepcontact nodig (minder geluid) en de gelijkrichting is maar een keer nodig.

Vervolgens nemen we een LED-strip zoals die her en der te koop zijn:

image007

image013

Deze knippen we in stukjes op de plek die in de beschrijving van de strip is aangegeven. Elk stukje van de strip (met drie LED’s) kan op de aangegeven plek worden doorgeknipt en aangesloten op een gelijkspanningsbron (bijvoorbeeld 12 Volt).

image008

De LED-stripjes (voor elke wagon een, bij groter wagons twee) mogen alleen op een gelijkspanning worden aangesloten. Bij een wisselspanningsysteem zoals Märklin moet de spanning worden gelijkgericht. Dat doen we met een diode (1N1004), een condensator (4700uF) en een weerstand van 470 ohm. Deze weerstand beperkt de stroom over de LED’s. Wanneer de LED’s te zacht branden kan deze weerstand eventueel worden verlaagd.  Niet te laag want bij een te hoge spanning, zoals bij omschakelen van de rijrichting, kunnen de LED’s sneuvelen.
De LED-stripjes zelf bevatten nog een weerstand van 150 Ohm in serie voor een gelijkmatige stroomverdeling over de stripjes van drie stuks LED elk.

image001
image011

Schema

Het schema is zeer eenvoudig:

treinverlichting

Je moet alleen goed opletten dat de juiste contacten (plus/min, anode/kathode) met elkaar worden verbonden.

diode

Voor modeltreinen op gelijkspanning moet de diode worden vervangen door een brugcel. Zie onderstaand schema:

Montage

De diode voeren we door het voetje waar voorheen het gloeilampje heeft gezeten (met de anode kant richting sleepcontact onder de wagon):

image002

en solderen de anode aan het sleepcontact.
image003

image004

image009

Het kabeltje dat nog aan het sleepcontact zit op bovenstaande foto gaat naar de sluitverlichting. Dit is hier nog een gloeilampje maar kan natuurlijk ook worden vervangen door een rood LEDje.

In de sluitwagon waar ook het sleepcontact onder zit wordt de eenvoudige schakeling ingebouwd.

image005

Alvorens verder te gaan testen we nu de schakeling door de wagon op een testrail te plaatsen en de trafo langzaam open te draaien. Wanneer de LED-strip oplicht is alles correct gesoldeerd.

image006

Vervolgens is het zaak om de LED-voeding naar alle andere wagons door te voeren. Hoewel deze onderlinge bekabeling tussen de wagons ontkoppelen via een ontkoppelrail onmogelijk maakt, willen we wel de wagons nog handmatig kunnen los/vastkoppelen. Daartoe wordt elke kabel tussen de wagons voorzien van een stekker en contrastekker, uiteraard zo klein mogelijk. Daartoe gebruiken we printcontactjes zoals hieronder weergegeven.
image010
Onder de linker wagon (dit is de sluitwagon met daarin de schakeling) op onderstaande foto lijmen we een contrastekkertje en solderen dit aan de LED-strip van deze wagon. Let op dat plus en min op het juiste contact van de LED-strip wordt gesoldeerd. Onder de rechter wagon wordt zowel een lange kabel met stekker aan de LED-strip gesoldeerd als ook een contrastekker gelijmd voor connectie naar de volgende wagon. Alle volgende wagons worden op dezelfde manier als de rechter wagon gemonteerd. Het spreekt vanzelf dat je voor de de kabels tussen de wagons dunne flexibele draad moet nemen.

image012

De langere kabel van de rechter wagon naar een vorige wagon of naar de sluitwagon wordt netjes weggewerkt langs de wielas ophanging en eventueel met een stukje schuim vastgezet.

image018

image019

Het is handig om kabels met een verschillende kleur te nemen. Dat helpt bij het juist aansluiten (plus op plus en min op min). Het ziet echter niet mooi uit wanneer de kabels niet zwart zijn. Het zichtbare stukje bruine kabel tussen de wagons wordt daarom met een viltstift zwart gemaakt.

Het resultaat ziet er dan uit zoals hieronder:

image017

De kabels lopen tussen de wagons in langs de koppeling hetgeen er niet eens vreemd uitziet:



image015

Bonus

Er is nog een leuke bonus bij deze schakeling. Omdat we de spanning gelijkrichten is er een condensator nodig. Omdat we een beetje redelijk capaciteit hebben gekozen (mag nog groter als hij maar in de wagon past) blijven de LED-strips ook nog branden wanneer de spanning van de rail afvalt (bijvoorbeeld als de trafospanning naar 0 wordt gedraaid). Pas na een tijdje gaat de verlichting langzaam uit.
Een nog groter voordeel is dat de verlichting niet meer knippert tijdens het rijden omdat het sleepcontact net even geen goed contact met de middenrail maakt. Mooi toch?

7 Responses to “Treinverlichting”

  1. Eric Laanen schreef:

    Hallo Hubert,

    Leuk artikel, zo voor een electrisch maar matig onderlegde modelspoorder als ik!

    De schema’s lijken me te zijn voor Märklin, ofwel wisselstroom rijders. De aansluiting voor gelijkstroom rijders lijkt eenvoudig. Aansluiten op de asjes van de wagon, want als het goed is zijn de asjes tegengesteld gepoold.

    De LEDjes werken op 12v (DC) , dus aansluiten en dan werkt het. Of toch niet? Ze werken op 12v DC, maar werken ze ook (voldoende) op minder dan 12v DC? Bv. als de trein langzamer rijdt?

    Werken de LEDjes ook, als de trein de andere kant op rijdt? Zijn de LEDjes niet richting gevoelig?

    Als alles oplosbaar is, kan ik dan ook ergens een condensator opnemen om flikkeren van de LEDjes te voorkomen?

    Zo zie je maar wat een nitwit zoal kan vragen! Ik hoor graag,

    Eric

    • Hub Handels schreef:

      Eric, Je kunt de schakeling zonder probleem toepassen op gelijkstroom. Er is al een diode opgenomen in het schema om te voorkomen dat op de lED’s een negatieve gelijkspanning komt te staan wn ze zouden sneuvelen.
      Wanneer de trein langzamer rijdt zullen de LED’s minder helder oplichten.
      De condensator om flikkeringen te voorkomen is ook al in het schema opgenomen en werkt (bij mij) perfect bij minder goed contact op de rails.
      Op de vraag of de LED’s in beide rijrichtingen branden verwijs ik naar het schema en de bijgewerkte teks tmet brugcel hierboven.
      Een leuk bij-effect is dat wanneer de trein stopt bij een station de verlichting na een tijdje langzaam uitgaat.

  2. Jan de Wit schreef:

    Hallo Hubert,

    Ik ben zelf al jaren bezig met een modelbaan. Maar helaas heb ik nu pas jouw site ontdekt.
    Fantastisch. Wel heb ik een aantal maanden geleden zelf ge-experimenteerd met verlichting in een vierdelige Hondenkop (mat. 54). Stroomafname via de motorwagen en met de door jou bedoelde stekkertjes (bij Aliexpress gekocht – bedraad) de wagons verbonden. Geeft inderdaad ook nog een realistisch gezicht tussen de bakken.Je hebt wel wat meer tijd nodig om het treinstel rijklaar te maken. Maar och, je hebt een hobby of niet.
    Ik hoop jou ook nog lang te mogen volgen.
    Groeten

    Jan de Wit
    Hoek van Holland

    • Hub Handels schreef:

      hallo Jan,
      altijd fijn om een leuke reactie te krijgen van een mede-hobbyist. Door uitwisseling van suggesties kan iedereen van elkaar leren.
      Bedankt en veel succes/plezier verder met jouw hobby!

  3. Jan jonkhart schreef:

    Geachte ik zie hier op u site print contractjes voor tussen de wagons heeft u deze te koop of weet waar ik deze kan bestellen

    Vriendelijke Gr jan9gtg

  4. katerfutzi schreef:

    Wagen-Innenbeleuchtung Super Idee, ist billig, wenn man gleich ne ganze Rolle kauft u. sie in Stücke schneidet! Eines hätte ich noch als Elektroniker, ich würde bei der Paralellschaltung von LED in jeden Zweig einen Widerstand einbauen, dient der Sicherheit u. gleichmäßige Ausleuchtung der Wagons!
    Gruß Kurt 

    Commentaar webmaster: Hallo Kurt, vielen Dank für Ihre Ergänzung. Die Widerstände sind bereits integriert in die LED-Streifen. Ich werde sie in das Diagramm aufnehmen. Sie brauchen selber keine Übersetzung Hinzu zu fügen.
    Grüß Hubert 

Geef een reactie