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.
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:
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).
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.
Schema 1
Het schema is zeer eenvoudig (zie ook schema2):
Je moet alleen goed opletten dat de juiste contacten (plus/min, anode/kathode) met elkaar worden verbonden.
Schema 2
Voor modeltreinen op gelijkspanning moet de diode worden vervangen door een brugcel. Zie onderstaand schema:
Let er op dat de spanning over de LED-strip niet hoger wordt dan 12 volt. Zet hiertoe eventueel een 12 Volt spanningsregelaar tussen de uitgang van de brugcel en de rest van de schakeling volgens onderstaand plaatje.
De 7805 wordt een 7812.
Op Ingang van het IC staat de gelijkspanning afkomstig van de brugcel.
Neem voor de condensator van 470 µF een van 4700 µF.
De uitgang is dan netjes 12Volt (ipv5V).
Het IC is verkrijgbaar bij oa. Conrad. Daar vind je ook de (aansluit) gegevens.
Montage
De diode voeren we door het voetje waar voorheen het gloeilampje heeft gezeten (met de anode kant richting sleepcontact onder de wagon):
en solderen de anode aan het sleepcontact.
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.
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.
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.
De printcontactjes zijn verkrijgbaar bij Conrad.
Artikelnaam: econ connect SL40G1F Male header
Artikelnummer: 1883771
Artikelnaam: TRU COMPONENTS Female header (precisie) Aantal rijen: 1 Aantal polen per rij: 40 TC-0514-040-1-50-00-6 1
Artikelnummer: 1560875
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.
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.
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:
De kabels lopen tussen de wagons in langs de koppeling hetgeen er niet eens vreemd uitziet:
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?
Bij gelijkstroombanen is voor deze schakeling WEL een gelijkrichtbrugcel nodig omdat door de polariteit om te keren de trein van richting veranderd en dan… branden de leds helaas niet meer. Dus ook voor die banen is het schema correct.Overigens zijn er strips te koop voor 5V (usb aansluiting) dan is het gebruik van een 5V spanningsregelaar weer wel goed en kan de baanspanning tot 6V zakken voordat de nu met constante lichtsterkte brandende leds minder licht gaan geven.De elco is overigens bedoeld om bij kortstondige onderbrekingen (wissels kruisingen) het knipperen van de leds te voorkomen. Bij 5V zijn er ook in afmeting zeer kleine “goldcaps”te koop van jawel 1Farad /1.000.000 uF die afhankelijk van de hoeveelheid leds langere onderbrekingen b.v. bij wisselstraten perfect werken. Als je de stroomopname in de laatste wagon plaatst blijft in de stations de verlichting branden bij treinstilstand…zorg dan dat die wagon nog in het niet onderbroken deel voor de stoprails komt te staan. Vragen mail me gerust.
De brugcel tip staat bij de toelichting.
Dat de verlichting op het station blijft branden vind ik prima. Het licht in personenwagons blijft vaak branden, ook bij stilstand.
hallo Hub , ik ben net je site tegen gekomen en ik heb toch nog een hele ander vraag .Je ideen zijn goed alleen
of het bij digitaal van marklin zo ook werkt weet ik niet want dan heb je een constante spanning op de baan staan.Maar waar het om gaat is het volgende: IK zoek het schema van de led lampjes van de mP 3000 . Ik wil nl de gele A verlichting aan passen dat er een lampje kan branden de bovenste als zijnde rangeer verlichting Kan jij mij aan dat schema helpen zodat ik het simpel kan aanpassen . Ik hoor het wel van je . ik zal je m;n email geven zodat je me kan bereiken Alvast bedankt Ronald
Email ram.eillebrecht@ziggo.nl
Ronald, de schakelingen op mijn site zijn bedoeld voor analoog verkeer. Ik gebruik geen digitaal materiaal en kan je daar helaas niet mee helpen.
Beste Hubert,
als elektrotechnikus zie ik een mogelijkheid om parallel aan de schakeling, achter de eerste weerstand een zenerdiode van ca 12 V te plaatsen Deze zal een eventuele piekspanning wegwerken. Als je geen zenerdiode van het passende formaat kan krijgen, kan je ook grote silicium diodes in serie er parallel over plaatsen Een siliciumdiode heeft een vaste spanningsval van minimaal 0,6 Volt. Je moet dan wat experimenteren. De praktische invulling komt uit het gebied van grote meet installaties in productie fabriejken. Bepaalde meetsystemen moeten steeds verbonden blijven en als je dan een meetinstrument weg moet nemen voor controle of rivisie werkt de rest niet meer.
Je kan ook overwegen om een lagere waarde te kiezen. De leds zouden dan op een lagere vaste spanning en ook bij een lagere rijspanning dezelfde lichtsterkte opleveren.
Met de specificaties kan ik de waarden wel uitrekenen.
Ik kwam je site toevallig teken en het idee is beregoed.
Jan
Zo kan het inderdaad ook , Jan. Bedankt voor de tip.
Bij gelijkstroom heb je geen gelijkrichter meer nodig.(fig 2)
webmaster:
De brugcel voorkomt dat de Led’s stukgaan als je de spanning anders(verkeerd) om aansluit.
Ik heb het tweede schema aangehouden voor DCC rijdend met spoor 1 en spoor 0. Heb wel een Elco toegepast van 4700, een grote, maar dat past goed in deze schalen met voldoende stroomvoorziening bij onderbreking. Heb vanwege 21 leds er twee gebouwd, eentje met een weerstand van 120 ohm en eentje met 300 ohm. Geen verschil merkbaar in de verlichting. De volgende ga ik bouwen met een instelbare weerstand en een stabilisatie IC volgens je advies, maar waar komt die in het schema
De beschrijving is aangepast. Zie schema 2 met uitleg.
Met veel interesse heb ik de informatie gelezen over het inbouwen van goedkope ledstrips door gebruik te maken van een printje met een brug of diode, condensator en een weerstand. Maar gebaseerd op 3 of 6 ledjes voor H0.
Er zijn twee schema’s. Eentje voor Marklin 3-rail en eentje voor gelijkstroom. Welke gebruik je als je digitaal rijdt met b.v. een ESU ECOS 50200 op een tweerailsysteem.
Nu rij ik spoor 1:32 en spoor 1:43 en in D-wagons van die schalen moeten dan langere led-strips komen van pakweg 40 en 70 cm.
Kan ik daarvoor hetzelfde schema gebruiken of moeten er andere waardes in omdat er meer ledjes moeten branden.
Als de lampjes te fel branden moet er dan een hogere of juist een lagere weerstand in ?
Kan je ook een soort instelbare weerstand gebruiken zodat je de lichtsterkte kan regelen ?
Je kunt het beste het tweede schema met de brugcel gebruiken (Voor modeltreinen op gelijkspanning). Als de spanning minder dan 12 volt is zullen de lampjes minder fel branden. Je kunt de weerstand van 470 Ohm groter of kleiner maken, bijvoorbeeld met een variable weerstand, totdat je de gewenste helderheid hebt. Let op dat de spanning aan de LEDstrip niet groter wordt dan 12 Volt. Daar zou hij defect van kunnen raken.
Een 12 Volt stabilisatie IC kan dan soelaas bieden. Dat vind je bij conrad.nl onder artikelnummer 179230.
Bij het artikel kun je ook een datasheet downloaden met informatie over het IC en wijze van aansluiten.
PS
Ik heb de strips extra vastgeplakt tegen het plafond van de wagons omdat de plakstrook van de strip snel loslaat. Waarschijnlijk omdat de strip een beetje opwarmt. Succes!
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
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 tekst met brugcel hierboven.
Een leuk bij-effect is dat wanneer de trein stopt bij een station de verlichting na een tijdje langzaam uitgaat.
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
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!
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
De printcontactjes zijn verkrijgbaar bij Conrad.
Artikelnaam: econ connect SL40G1F Male header
Artikelnummer: 1883771
Artikelnaam: TRU COMPONENTS Female header (precisie) Aantal rijen: 1 Aantal polen per rij: 40 TC-0514-040-1-50-00-6 1
Artikelnummer: 1560875
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