{"id":12362,"date":"2014-10-23T19:55:11","date_gmt":"2014-10-23T17:55:11","guid":{"rendered":"http:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/?p=12362"},"modified":"2023-02-12T17:14:58","modified_gmt":"2023-02-12T16:14:58","slug":"lampen-leds-helligkeit-poti-trimmer","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.michael-floessel.de\/mfblog\/lampen-leds-helligkeit-poti-trimmer\/","title":{"rendered":"Lampen, LEDs, Helligkeit, Poti, Trimmer…"},"content":{"rendered":"

\"MFB-Poti-Sammlung\"Stell mich ein!<\/strong><\/h1>\n

Mit einer gewissen Regelm\u00e4\u00dfigkeit bekomme ich Mails, in denen \u00fcber Probleme bei der Einstellung der Helligkeit von LEDs und Gl\u00fchlampen im Bereich Modellbahn berichtet wird.<\/p>\n

In fast allen F\u00e4llen liegt die Ursache beim Anschluss des einstellbaren Widerstandes<\/a>, der fast ausschlie\u00dflich von den Fragestellern in solchen Anwendungsf\u00e4llen benutzt wird.<\/p>\n

Nat\u00fcrlich gibt es auch ‚edlere‘ L\u00f6sungen, um das gew\u00fcnschte Ergebnis zu erzielen. Die Frage ist eben, ob ein solcher Aufwand lohnt, um einen Wagen oder eine Lok oder sonst was zu beleuchten.<\/p>\n

Die typischen Fragen:<\/strong><\/h2>\n

Auf Platz 1:<\/p>\n

Wenn ich die Helligkeit voll aufdrehe, werden die Leuchtdioden zerst\u00f6rt.<\/em><\/p>\n

Auf Platz 2:<\/p>\n

Mir brennt oft das Poti durch.<\/em><\/p>\n

Auf Platz 3:<\/p>\n

Immer noch zu hell.<\/em><\/p>\n

Kurz zum Thema durchgebrannte LED:<\/p>\n

Sie wird zerst\u00f6rt, weil einfach zu viel Strom geflossen ist. Ich habe an anderer Stelle<\/a> schon etwas dazu geschrieben und verweise, der Vollst\u00e4ndigkeit halber, noch einmal auf den Beitrag. Diese Grundregeln gelten nat\u00fcrlich auch dann, wenn der Widerstand ver\u00e4nderlich ist.<\/p>\n

Dies & Das<\/h4>\n

Zuerst einige Informationen zum Aufbau g\u00e4ngiger Potis bzw. Trimmer.<\/p>\n

Nebenbei ist in oder bei der Funktion eigentlich kein Unterschied, es sind eben einstellbare Widerst\u00e4nde. Gel\u00e4ufig ist die Bezeichnung Poti, wenn der Benutzer st\u00e4ndig Zugriff auf das Bauteil besitzt (z. B. mit einer Achse und Bedienknopf) oder einmalig justiert wird und anschlie\u00dfend in dieser Position verbleibt, hier spricht man vom Trimmer.<\/p>\n

Es gibt neben der Belastbarkeit und den verwendeten Materialien noch die Charakteristik als Unterscheidungsmerkmal. In der Linearversion (lin,B) ist der Einstellwert gleichm\u00e4\u00dfig linear<\/a> \u00fcber die Schleiffl\u00e4che verteilt, die lograrithmische (log,A) Variante stellt die Aufteilung eben logarithmisch<\/a> (welch Wunder \":mrgreen:\" ) zur Verf\u00fcgung.<\/p>\n

\"trimmer\"<\/p>\n

Das Foto zeigt einen Trimmer in klassischer Bauform.<\/p>\n

Hat er beispielsweise einen Wert von 1000 Ohm, sind diese fest zwischen den Beinen „A“ und „C“ zu messen. Dieser Wert wird sich nicht \u00e4ndern, wenn der Einstellschlitz in der Mitte verdreht wird.<\/p>\n

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Anders sieht dies beim Anschluss „B“ aus. An ihm ist der Schleifer herausgef\u00fchrt, der mechanisch verschiedene Positionen auf dem Festwiderstand abgreift. Steht der Regler in der Mitte, wird man also rund 500 Ohm zwischen den Punkten „A“\/“B“ und auch „B“\/“C“ messen.<\/p>\n

Verstellt man nun den Winkel mehr in die eine oder andere Richtung, entstehen unterschiedliche Werte. Da sich die 1000 Ohm an sich nicht \u00e4ndern, wird der Wert sich immer so \u00e4ndern, dass in der Summe eben diese 1000 Ohm erscheinen. Weiter in Richtung „A“ gedreht, wird der Widerstand zwischen „A“ \/ „B“ kleiner, zeitgleich „B“\/“C“ gr\u00f6\u00dfer, umgekehrt in der Gegenrichtung.<\/p>\n

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\"trimmer-schema\"In der schematischen Darstellung l\u00e4sst sich das Verhalten recht gut erkennen. So wird nat\u00fcrlich auch klar, dass es bei maximaler Einstellung in die ‚falsche‘ Richtung m\u00f6glich ist, einen Widerstand von ann\u00e4hernd 0 Ohm zu erzeugen, der Schleifer liegt direkt am Einspeisepunkt und die Wirkung ist die gleiche, als h\u00e4tte man einen einfachen Draht verwendet.<\/p>\n

Wird also der Trimmer als Vorwiderstand einer LED genutzt, ist in diesem Fall die Leuchtdiode unter Umst\u00e4nden direkt mit der Versorgungsspannung verbunden – sie wird zerst\u00f6rt. Nat\u00fcrlich kann dies auch passieren, wenn der Wert einfach zu gering eingestellt ist, der Strom zum Leuchtmittel ist zu hoch.\u00a0Im ung\u00fcnstigsten Fall kann auch der einstellbare Widerstand gleich mit ruiniert werden.<\/p>\n

Ist der nun flie\u00dfende Strom aus irgendeinem Grund sehr hoch, kann der \u00dcbergangspunkt Schleifer\/Widerstandsbahn nicht mehr standhalten und wird, zumindest an dieser Stelle, zerst\u00f6rt. Hat es den Schleifer erwischt, kann er nicht mehr vern\u00fcnftig \u00fcber die Bahn gleiten und eine sensible Justierung wird nahezu unm\u00f6glich.<\/p>\n

Womit auch gleich der zweite Punkt zu nennen ist, der den Trimmer killen kann, die maximale Belastung.<\/p>\n

Jetzt kann man fragen, wie man mit den paar L\u00e4mpchen ein doch recht solides Bauteil wie einen Widerstand kaputt bekommen soll. Nun ja, die Menge macht’s!<\/p>\n

Der geschilderte Vorgang ist zwar eher nicht die Regel, kann aber doch vorkommen wie ich sehe. Beschrieben wurde ein Waggon, welcher mit Stromabnahme von den Gleisen versehen ist, welcher auch gleich den Rest des Zuges (also die Wagenbeleuchtung) mit Strom versorgt. Leider konnte nicht mehr sicher gekl\u00e4rt werden, auf welche Weise alles miteinander verschaltet war. Wahrscheinlich waren aber nur der Schleifabgriff und einer der Festanschl\u00fcsse eines 470 Ohm Trimmers angeschlossen, also ein einstellbarer Vorwiderstand von 0-470 Ohm.<\/p>\n

In den insg. 4 Waggons sa\u00dfen allerdings keine Leuchtdioden, sondern jeweils 4 St\u00fcck der altbekannten Gl\u00fchl\u00e4mpchen. Jede dieser Lampen hat wohl eine Stromaufnahme von rund 60 mA. 4 x 4 Lampen x 60 mA = 960 mA Maximalstromaufnahme. OK, der Strom sinkt, wenn der Widerstand steigt, leider liegen keine Messwerte vor. Aber wenn man einmal davon ausgeht, dass bei einem Spannungsabfall am Trimmer von gesch\u00e4tzt 3V und einem Strom von \u00fcberschlagen 600 mA immer noch eine Leistung von rund 1,8 W \u00a0in W\u00e4rme umgesetzt werden will, ist das f\u00fcr einen g\u00e4ngigen Trimmer auf Dauer einfach zu viel. Selbst wenn jeder Wagen einen eigenen Einstellwiderstand h\u00e4tte, kommt doch einiges Zusammen.<\/p>\n

Fazit: Auch Kleinvieh macht Mist \";-)\"<\/strong><\/h5>\n

Mit LEDs w\u00e4re die Gefahr zwar kleiner, aber immer noch gegeben. Gerade wenn aus Miniaturisierungsgr\u00fcnden SMD-Trimmer genutzt werden, w\u00fcrde ich nicht von 0,5 W Belastbarkeit ausgehen. Bei einer Spannung von 15V DC auf dem Gleis und rund 3V LED Spannung, m\u00fcssen am Trimmer \u00a012V abfallen. Angenommen durch die Einstellung flie\u00dfen noch 10 mA\/LED, sind das 40 mA x 12V = 480 mW Leistung bei Parallelschaltund der Leuchtdioden und diese dann in Reihe zum Einstellwiderstand. Hat man nun einen 1\/4 Watt SMD Trimmer, also max. 250mW, kann man sich leicht ausrechnen, das dies schiefgehen wird. Wahrscheinlich nicht sofort, aber irgendwann…<\/p>\n

Zu helles Licht in den H\u00e4usern und Wagen…<\/p>\n

Tja, die modernen Leuchtdioden… \":-D\" In den meisten F\u00e4llen hatten die Schreiber der Mailbeitr\u00e4ge Vorwiderst\u00e4nde um etwa 1 kOhm vor ihren LEDs. \u00dcberschlagen sind dies bei 15V auf dem Gleis rund 12 mA, die durch die LED flie\u00dfen. Bei den aktuellen LED-Typen reicht allerdings ein Bruchteil davon v\u00f6llig aus. Ich w\u00fcrde, auch im Hinblick auf die Belastung, immer generell einen 2,2 kOhm Widerstand in Reihe zu JEDER LED schalten, dies sorgt auf jeden Fall daf\u00fcr, dass auch bei voller Spannung keine Zerst\u00f6rung erfolgen kann. Diese ‚LED+Widerstand‘-Schaltung(en) dann parallel schalten und anschlie\u00dfend in Reihe an einen 10 kOhm Trimmer gelegt, sollten einen brauchbaren Einstellbereich bieten. Noch g\u00fcnstiger ist es, mehrere LEDs in Reihe zu schalten, so wird der Spannungsabfall am Poti reduziert, eine reine Rechengeschichte \";-)\"<\/p>\n

So, dieses zu vielen Worten um ein einfaches Bauteil \":-)\" Ich wei\u00df, dass einige Beispiele am Maximum gew\u00e4hlt sind. Die an mich herangetragenen Nachrichten zeigen mir aber, dass so etwas durchaus vorkommt. Immerhin ist z. B. das ‚Modellbahnen‘ f\u00fcr die meisten Menschen eine Freizeitbesch\u00e4ftiigung, keine Wissenschaft, dennoch aber sehr stark mit der Elektronik verbunden. Niemand kann aber von jedem Modellbahner verlangen, dass er s\u00e4mtliche Schaltungskniffe und Bauteile kennt, weil er eben dieses Hobby hat. Nebenbei habe ich f\u00fcr den Interessierten hier noch einige Tipps zum Umgang mit Leuchtdioden.<\/a><\/p>\n

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