Onder redactie van: BeneluxSpoor.net / Auteur: Fred Eikelboom
Schakeling 1
Sluitsein met toepassing van stroombron
We willen op de modeltreinbaan graag dat alles zo natuurgetrouw mogelijk nagebootst is. We willen dan vanzelfsprekend ook wagens en/of rijtuigen met ingebouwde sluitverlichting. Voor degenen die kant-en-klare sluitverlichting te duur vinden, is er de mogelijkheid om de sluitverlichting zelf te bouwen.
| 600px
|
| Afbeelding: E08.08-01
|
| Schema van het sluitsein
|
| Tekening gemaakt door: Fred Eikelboom
|
Deze eenvoudige schakeling past door het bescheiden aantal onderdelen in schaal H0 rijtuigen, maar ook in TT en N-materieel.
De LED krijgt zijn voedingsspanning d.m.v. een eenvoudig stukje elektronica. Bij een voedingsspanning van 4 tot 30 V levert de schakeling een constante stroom van 15 mA aan de LED en maakt het daardoor mogelijk dat de LED een gelijkmatige helderheid heeft. (voor informatie over LED's, zie artikel E16.02.03).
De werking bij het voeden met gelijkstroom (Tweerail)
(beschrijving geldt voor figuur 1)
Diode D1 zorgt ervoor dat de LED, alleen bij juiste poling van de voedingsspanning, welke afkomstig is van de spoorstaven, brandt. Bij het achteruitrijden zal de LED niet branden. Bij stilstand is de sluitverlichting uit, omdat er dan geen spanning op de spoorstaven aanwezig is.
(beschrijving geldt voor figuur 2)
De diodes D1 t/m D4 zorgen ervoor dat de LED, in beide rijrichtingen de juiste spannings-polariteit krijgt, en dus in beide rijrichtingen brandt. Bij stilstand is de sluitverlichting uit, omdat er dan geen spanning op de spoorstaven aanwezig is.
De werking bij het voeden met analoge wisselstroom (Drierail)
(beschrijving geldt voor figuur 1)
Diode D1 richt de wisselspanning, welke afkomstig is van de spoorstaven, gelijk en zorgt daarmee voor de juiste polariteit van de voedingsspanning op het knooppunt D1-R1-T1. Bij stilstand is de sluitverlichting uit, omdat er dan geen spanning op de spoorstaven aanwezig is.
(beschrijving geldt voor figuur 2)
De diodes D1 t/m D4 richten de wisselspanning, welke afkomstig is van de spoorstaven, gelijk en zorgen daarmee voor de juiste polariteit van de voedingsspanning op het knooppunt D1-R1-T1. Bij stilstand is de sluitverlichting uit, omdat er dan geen spanning op de spoorstaven aanwezig is.
De werking bij het voeden met digitale stroom
(beschrijving geldt voor figuur 1)
Diode D1 richt de spanning, welke afkomstig is van de spoorstaven, gelijk en zorgt daarmee voor de juiste polariteit van de voedingsspanning op het knooppunt D1-R1-T1. Bij stilstand is de sluitverlichting aan, omdat bij 'digitaal' altijd spanning op de spoorstaven aanwezig is.
(beschrijving geldt voor figuur 2)
De diodes D1 t/m D4 richten de spanning, welke afkomstig is van de spoorstaven, gelijk en zorgen daarmee voor de juiste polariteit van de voedingsspanning op het knooppunt D1-R1-T1. Bij stilstand is de sluitverlichting aan, omdat bij 'digitaal' altijd spanning op de spoorstaven aanwezig is.
De werking van de schakeling
De schakeling bestaat uit een zogenaamde stroombron. De transistoren T1 en T2 beïnvloeden elkaar onderling en regelen daarmee de stroom door de LED af op een gemiddelde stroom van 15 mA. De condensator dient ter ontstoring en zorgt tevens voor een soepel regelgedrag van de schakeling.
Inplaats van de standaard 3 mm LED kunnen we natuurlijk ook gebruikmaken van een '0805' SMD-LED. Willen we het lastige 'draadjes aan de LED solderen' vermijden, dan kunnen we gebruikmaken van kant-en-klare LED's met aangesoldeerde draden van 24 cm lengte (zie link hieronder bij 'Meer informatie').
De diodes D1 t/m D4 in figuur 2, fungeren als 'bruggelijkrichter' (zie artikel E16.01).
In onderstaande tabel de gebruikte onderdelen. De vermelde bedragen zijn winkelprijzen in regio Zwolle. (prijspeil februari 2011)
| Aantal
|
Omschrijving
|
Typenummer / waarde
|
Bedrag
|
| 2 |
Transistor |
BC547 |
0,40
|
| 1 |
Diode |
1N4148 |
0,10
|
| 1 |
LED 3 mm |
standaard 3 mm. Low Current |
0,35
|
| 1 |
Weerstand |
10K |
0,07
|
| 1 |
Weerstand |
47R |
0,07
|
| 1 |
Condensator |
680 pF, Keramisch, 50 V |
0,50
|
Het totaalbedrag van de onderdelen in fig. 1 bedraagt €1,49.
Het totaalbedrag van de onderdelen in fig. 2 bedraagt €1,99.
(prijspeil februari 2011)
Schakeling 2
Sluitsein voor goederenwagen
Voor een goederenwagen is de volgende simpele schakeling bedacht: De onderdelen kunt u aan elkaar solderen volgens de 'snelbouwmethode' (voor zo'n simpele schakeling hoeft u geen printje te maken).
|
| Afbeelding: E08.08-02
|
| Schema van het sluitsein
|
| Tekening gemaakt door: Fred Eikelboom
|
Voor het sluitsein zijn de volgende onderdelen benodigd:
- Bruggelijkrichter (of vier diodes 1N4007)
- Elco, 2200 uF / 63V
- TantaalElco (standaard Elco mag ook), 10 uF / 16 V
- Weerstand 560R
- Led, 3 mm, rood
- Spanningsstabilisatie-IC, type 78L12 (hier kan elk 12 V-type met een max. uitgangsstroom van 100 mA gebruikt worden)
- Wattenstaafje met doorzichtig buisje
|
| Afbeelding: E08.08-03
|
| Onderdelen in de wagen geplaatst
|
| Foto gemaakt door: Fred Eikelboom
|
Een paar stukjes schuimplastic ertussen doen om de zaak op zijn plaats te houden. Later nog een paar stukjes schuimplastic aan weerszijden van de LED + weerstand aanbrengen (dit laatste is voor de foto maar even weggelaten, zie foto E08.08-03).
|
| Afbeelding: E08.08-04
|
| Omgebouwd wattenstaafje
|
| Foto gemaakt door: Fred Eikelboom
|
Van een wattenstaafje wordt een lichtgeleider gemaakt (zie foto E08.08-04). Het stukje wattenstaaf-buis geleidt zeer goed het licht van de LED via de spiegelgladde binnenkant. Ook de mantel van de buis geleidt prima het licht van de LED.
Van een stukje rubber wordt een 'behuizing' voor de lamp gemaakt. Het stukje rubber op een stukje hout leggen en met een holpijpje een gaatje in het rubber stansen. Het ronde stukje rubber wat eerst op de plaats van het gaatje zat, lijmt u midden-boven, aan de korte zijde op het lamphuis. Daarna op de juiste plaats een gaatje boren (iets kleiner dan de diameter van het wattenstaafbuisje) in de achterwand van de wagen, en iets uitvijlen, zodat het stukje wattenstaaf-buis er strak in past. Daarna een kort stukje krimpkous om de Led doen dat ongeveer drie mm boven de Led uitkomt. Het krimpkous wordt met de verfstripper verwarmd, zodat het vrij strak om de Led zit. Maak de LED niet te heet want dat overleeft deze niet. Aan de voorkant van de krimpkous zit nu een opening waar de wattenstaaflichtgeleider in past.
|
| Afbeelding: E08.08-05
|
| Printje voor bevestiging v.d. stroomafnemers
|
| Foto gemaakt door: Fred Eikelboom
|
Stukje printplaat passend maken, zodanig dat het zichzelf in de ruimte onder de wagen klemt. Hieraan twee blanke draden van acht cm lang solderen, en deze draden door twee gaatjes in de wagenbodem (zie grootste opening in de metalen plaat, links op foto E08.08-03) naar binnen voeren en de draden aan de gelijkrichter solderen. Daarna het aansluitdraadje van de weerstand zodanig verbuigen dat het kopje van de Led vrij strak tegen de lichtgeleider aandrukt.
|
| Afbeelding: E08.08-06
|
| Stroomafnemers gereed voor montage
|
| Foto gemaakt door: Fred Eikelboom
|
Van fosforbronsdraad (of messingdraad) diameter 0,3 mm een viertal stroomafnemers maken. Aan de ene kant de stroomafnemer haaks ombuigen op twee mm vanaf het uiteinde, zodat er een haakje ontstaat dat in een gaatje van de print past. Dit voorkomt dat de stroomafnemer straks tijdens het solderen wegglijd (zie foto E08.08-06).
|
| Afbeelding: E08.08-07
|
| Het solderen van de stroomafnemers
|
| Foto gemaakt door: Fred Eikelboom
|
Daarna de stroomafnemers op het printje solderen. Tijdens het solderen wordt bij voorkeur een 'derde handje' gebruikt, met daarin een stukje koperdraad, van ongeveer één mm doorsnede om de stroomafnemer even vast te klemmen tegen de print. Zo hebt u twee handen vrij voor het solderen (zie foto E08.08-07).
|
| Afbeelding: E08.08-08
|
| Het sluitsein in actie
|
| Foto gemaakt door: Fred Eikelboom
|
Nu de stroomafnemers afstellen (zo weinig mogelijk druk, maar toch een goed contact).
We hebben met deze toepassing van het wattenstaaf-buisje een prima sluitsein verkregen (zie foto E08.08-07). De LED blijft, nadat de spanning van de rails gehaald, nog meer dan twee minuten branden.
Wilt u een nog langere brandtijd, dan kunt u de waarde van de Elco verhogen, of twee Elco's parallel schakelen.
Tip:
Mocht u tijdens het proefrijden (of naderhand), last hebben van piepende stroomafnemers, doe er dan een stukje isolatiemantel van een draadje omheen en zet dit aan de printzijde vast met een heel klein druppeltje lijm. (wél zorgen dat het gedeelte dat tegen het wiel aan komt, nog vrij blijft) Door de grotere massa van het geheel (draadje + mantel), veranderd de resonantiefrequentie van de stroomafnemers, en is het geluid een stuk minder, of is zelfs niet meer waarneembaar.
