.Osvětlení LED a dekodér pro lokomotivy (např. Nohab)
I když jsem na toto téma našel na internetu pár informací, opět nebyly podle mého gusta, a tak se je pokusím vylepšit nebo spíš doplnit. Především jde o zapojení pro lokomotivy, osazené digitálním dekodérem. S malými změnami lze zapojení použít i pro analog, jak ještě uvidíme. Jako zdroj informací posloužil (jako už vícekrát) Trainmaniak (Nohab, BR132) a Daniel Martanovič. Výchozí situace, kterou mnozí z nás zažili, zažívají a zažívati budou, je analogová mašina, většinou hodně postarší výroby, se kterou se nechceme rozloučit, ale chceme využít aspoň některých výhod digitálu. Instalace dekodéru je záležitost chvilky. Pak ovšem máme (v tom lepším případě) světla, která se přepínají dle směru jízdy a jsou osazena žárovkami (Nohab, E94). Tedy vysoká spotřeba a chybí koncová červená světla. Někdy nemáme světla vůbec (ze starých Hektor, Bobina, ale i T334 Tillig, tedy nová Rosnička). Náprava je poměrně jednoduchá a získaný efekt rozhodně příjemný.
Barvy bílá, žlutá a modrá jsou barvy vodičů dekodéru Lenz Gold mini W, který je v Nohabce osazen. I když o digitalizaci (osazení lokomotivního dekodéru) jde zde až v druhé řadě, pro úplnost uvedu správné zapojení vodičů dekodéru (zde pro dekodér Lenz Gold mini W) :
| Pin | Barva | Připojení | Poznámka |
| 1 | oranžová | motor | původně pravá kolejnice |
| 2 | šedá | motor | původně levá kolejnice |
| 3 | červená | pravá kolejnice | |
| 4 | černá | levá kolejnice | |
| 5 | žlutá | zadní světla (-) | |
| 6 | bílá | přední světla (-) | |
| 7 | modrá | společný (+) pro funkce (světla) |
Před instalací dekodéru odstraníme odrušovací kondenzátory
a tlumivky. Pokud jezdí mašina opačně, než je záhodno, prohodíme přívody motoru.
Pokud svítí opačně světla (vpřed - vzad), stačí
prohodit žlutý a bílý. Světla jdou pochopitelně vypnout (funkcí F0 u tohoto
dekodéru, ale předpokládám, že to jde u všech jiných typů), takže si při jízdě
zablikáme na protijedoucí mašinu. Naopak svítí stále stejně, ať jede loko
jakkoli rychle, či stojí. Konec školení pro analogisty
.
Na konkrétním případu se to popíše nejlépe, tak jsem začal upravovat starou BTTB Nohabku. Dekodér Lenz Gold mini (bez problémů, tedy bez komentáře), motor byl ponechán původní (výměna za Tillig "kostku" je v plánu), takže zbývala světla. Jak je vidět (Trainmania, Daniel Martanovič a obr.7c), ne každá tato mašina to má uděláno stejně. Všimněte si rozdílů ve světlovodech. Záměr byl, aby se žárovky nahradily LEDkami a aby svítila koncová červená světla.
Nejprve jsem zkoušel jednu LED žlutou a dvě červené. Pro moje uspořádání světlovodů však stále při žlutém světle svítil reflektor moc a spodní světla málo. Úpravou nebo výměnou světlovodů by se to nechalo asi vyřešit také, ale protože s tím zatím nemám žádné zkušenosti, přistoupil jsem k řešení: 3 x žlutá + 2 x červená. Tedy, co světlo, to LEDka. A protože jsem uvažoval také o LED dvoubarevných, tak tady jsem to hned vyzkoušel.
Zapojení je jednoduché, součástek málo, v Nohabce místa dost. Ideální vstupní podmínky. Jako základ použijeme schéma na obr.1.
Obr.1 - Základní zapojení pro světlomety a reflektor pomocí LED diod (digitál).
Toto zapojení bylo na webu již prezentováno (např. Jozefem Kissem), tady si jen trochu osvětlíme detaily. Záměrně neuvádím typy jednotlivých součástek, protože se dají použít nejrůznější varianty.
Tak především můžeme použít
LEDky různé. Prakticky jsou vhodné SMD nebo 3mm.
Zde by se dokonce možná vešly i 5mm, na reflektor určitě. Nejlépe je vybrat z
toho, co máme, podle vhodné velikosti (třeba u Rosničky se bez SMD asi
neobejdeme). Pokud je v loko dost místa, LED 3 mm jsou asi nejvhodnější, SMD si
ponecháme opravdu jen na Rosničky atd. Já použil na reflektor SMD jen proto, že
jsem chtěl vyzkoušet pájení pistolovou páječkou prvku SMD. Ze tří diod jsem dvě
odkouřil. Ale jde to taky. Chce to trochu cviku a pájet opravdu krátce (cca do
0,5 s), případně trochu upravit hrot (očko) páječky, aby byl menší.
SMD LED se vyrábějí v různých variantách a některé mají i kratší
či delší vývody. U těch je pak
pájení snazší. Další možnosti jsou v náhradě dvoubarevných diod. Jdou klidně
zaměnit za dvě samostatné LED diody (žlutou a červenou), zapojené antiparalelně,
tedy vlastně tak, jak je ve schématu nakresleno, jen tam kolem nich nebude ten
kroužek
, ale je to nesmysl, neboť pak je daleko výhodnější použít zapojení
z obr.3.
Protože svítivost někdy nemusí být v rovnováze, lze ji snadno upravit. Pak však pro "dvoubarevnou" variantu musíme použít zapojení na obr.2.
Obr.2 - Odpory se dá nastavit rozdílná svítivost světlometů a koncových světel (viz text).
Zvýšením hodnot odporů R1 a R4 můžeme snížit svítivost žlutých LED, změnou R2 a R3 červených. Na druhou stranu (zvýšení svítivosti) to pochopitelně funguje taky, neměly bychom však zvyšovat proud LED diodami přes 20 mA. V zapojení na obr.2 jsou pro žluté LEDky odpory 560 Ω a proud teče asi 16 mA. Červené svítily moc, tak jsou tam odpory 2,7 kΩ a proud asi 4 mA. Pomocí dalších odporů by bylo možno upravit i rozdíl mezi reflektorem a světlomety, to už však považuji za poněkud přílišný komfort.
Tato "dvoubarevná" varianta má ale několik nevýhod. Kromě proudu LED diodami, které jsou zrovna ve funkci, teče proud přímo také přes druhý z odporů. To poněkud snižuje energetickou účinnost celého zapojení. Těm zdatnějším v elektronice je to jistě jasné. Pro ty ostatní mám jen výsledek. Při "žluté" akci teče LEDkami 16 mA, ale celkový proud je 22 mA. Při akci "červené" tečou přes LEDky jen 4 mA, ale celkem je proud 32 mA. Na druhé straně lokomotivy je tomu naopak, takže celkový proud je 54 mA. Výstup dekodéru lze zatížit 100 mA, takže je to v pohodě, ale pokud použijeme pět samostatných LEDek (3 žluté a 2 červené) na každé straně mašiny, proud je pouze 20 mA oproti těm 54 mA. Druhou nevýhodou je přece jen trochu složitější zapojení a mnoho součástek navíc. Pokud tedy můžeme použít pět samostatných LED diod, použijeme raději zapojení na obr.3 ! Pokud jde totiž svítit do jednoho reflektoru samostatnou žlutou a červenou LEDkou (a vejde se nám to tam), je to naprosto jednoduché (i energeticky úsporné) zapojení. Někdy naopak chceme, aby světlomety a koncová světla svítily zvlášť (do dvou oddělených svítidel), tady pak jsou dvě samostatné LEDky výhodou.
Obr.3 - Zapojení pro světlomety a reflektor pomocí samostatných, jednobarevných LED diod.
Poznámky k dvoubarevným LEDkám. Shání se hůře, obzvlášť v této kombinaci barev, v provedení SMD je to ještě horší. Musíme také dát pozor na typ, neboť tyto dvoubarevné LEDky se vyrábí buď zapojené tak, jak je uvedeno zde, tedy dvouvývodové, nebo mají vývody tři (jeden společný, jeden pro jednu barvu, jeden pro druhou). Tyto třívývodové se pro toto zapojení nehodí, ale jde to, muselo by se to prostě zapojit jinak. Běžná varianta je použití pěti samostatných LEDek (třeba SMD), 3 žluté, 2 červené. SMD LED se pak v dolních světlech položí na sebe (nebo i vedle sebe na výšku). Na obr.4 TRAINMANIA si to můžeme prohlédnout. Nepotřebujeme-li horní reflektor, nahradí ho propojka, vypadne tedy horní LEDka i s opačně zapojenou diodou 1N4001 (propojí se to).
Abych to shrnul, dvoubarevné LEDky (tedy ty 3 mm) mají tu výhodu, že se s nimi podstatně lépe pracuje, lépe se letují a rozměr rovnoběžný s čelem lokomotivy mají přece jen o něco menší, než dvě SMDéčka vedle sebe. (Jsou ale i SMD LED v pouzdru 0805, tedy 2 x 1,25 mm. Pouzdro 1206 má rozměry 3,2 x 1,6 mm.) Ostatní výhody jsou už na straně pěti samostatných diod, ať už 3 mm nebo SMD. V zapojeni (obr.3) jsou kromě svítivých prvků jen dva odpory, kterými lze nastavit svítivost žluté nebo červené. Odpor R1 určuje proud do žlutých LEDek, odpor R2 do červených. Odpory ve všech zapojeních nejlépe vybereme opět metodou popsanou v článku Stavba 3, odstavec "Bez výpočtu". Ono totiž vždy záleží hlavně na místě, které máme k dispozici a na tom, které LEDky máme v šuplíku. A pro každý případ pak zvolíme jinou variantu.
Nakonec jsem hlavně z "testovacích" důvodů použil zapojení z obr.2. Už jsem měl ty dvoubarevné LEDky, tak jsem to chtěl vyzkoušet. Reflektor je SMD ze stejného důvodu. Abych se naučil pájet SMDéčka. Než začneme ohýbat a letovat LEDky do mašiny, rozhodně doporučuji zkusmo sletovat na stole a označit si vývody LEDek třeba fixem, abychom po instalaci nezjistily, že svítí třeba žlutě reflektor a červená koncová, nebo každý světlomet jinou barvou (viz obr.4).
Obr.4 - Vypadá to hrůzostrašně, ale levá strana už je hotová.
Pak to teprve zabudujeme do lokomotivy. Konstrukční uspořádání jedné strany světel je na obr.5. V Nohabce jsou do přepážky v místě světlometů vyvrtány dva otvory (3 mm) pro vývody, ale konstrukce bude samozřejmě v každé mašině jiná, tady to uvádím jen pro úplnost.
Obr.5 - Konstrukční uspořádání jedné strany (dle obr.2) - každý světlomet = jedna dvoubarevná LED.
Obr.6 - Konstrukční uspořádání jedné strany (dle obr.3) - každý světlomet = dvě jednobarevné LED.
Vlastní nainstalování se liší dle typu mašiny. Přestože v Nohabu je místa dost, muselo se instalovat uvážlivě. Snad jako příklad postačí obr.7 a 8. LEDky světlometů jsou přilepené vteřiňákem a některé diody také, aby se uložení zpevnilo a nedošlo k nějakému zkratu.
Obr.7 - Postupně se to ohýbá, pájí atd. Vpravo nahoře (c) jsou vidět "světlovody" z té mojí Nohabky (takhle jsem ji koupil v krámu v sedmdesátých letech).
Nakonec odstraníme pomocí vhodných metod (barva, papír, alobal /pozor na zkraty/, pertinax, guma...) pronikání světla na nežádoucí místa (do kabiny, koncová do reflektoru), viz opět TRAINMANIA nebo Daniel Martanovič. Výsledek je na obr.8.
Obr.8 - Hotovo, ale........OUHA ??!!
A teď to přišlo. Vše bylo hotovo a svítilo to zcela dle mých představ. Jen trochu (ale opravdu málo) prosvítala koncová červená světla do horního reflektoru. Ovšem Trainmaniak to odstranil. Přepážkou. Tu se mi dělat nechtělo, tak jsem ty spodní dvoubarevné LEDky dokola zabarvil (ala Daniel Martanovič) a také kousky základní desky, kde se světlo trochu zrcadlilo (obr.8b). A bylo po světle. Svítilo to prostě málo, špatně. Nepomohlo ani zpětné (a pracné) odstraňování barvy, ani odrazové plochy z alobalu, ani nahýbání LEDek (napřed jsem je musel odlepit), prostě to pořád nebylo ono. Dvoubarevné LEDky svítí totiž dost špatně. Aspoň ty, co jsem měl. Nijak zvlášť silně a ještě každá barva při jedné straně. Rozhodně se jim příště vyhnu. Použil bych je pouze v nějakém zvláštním případě, kdy by svítily přímo do světlovodu, který by koukal ven. A nechala by se zevnitř přesně nastavit vyhovující poloha. Tady jsem to nedokázal.
Prostě jsem to všechno odstranil (se špatně potlačovaným
vztekem
) a dal jsem se do nové instalace dle obr.3. Aspoň je vidět obrovský
rozdíl v počtu ostatních součástek. Kromě LEDek jen dva odpory. Jedním lze nastavit
svítivost červené, druhým žluté. Prostě jednoduchost, elegance.
S použitými LEDkami to svítí až moc.Klidně je podle gusta zvětšením odporů ještě
můžeme ztlumit. Nakonec zase odstraníme pronikání světla na nežádoucí místa
(do kabiny, koncová do reflektoru). Kupodivu tohle mi dalo zabrat nejvíc. Chtěl
jsem (zcela nesmyslně), aby to svítilo hodně, takže jsem ponechal odpory na
původních hodnotách a tím to bylo horší. Těch netěsností a otvorů je tam moc.
Rám je šedivý a také dost odráží. Odstínit reflektor od červených
šlo špatně. Nakonec jsem barvil černou a cpal
kousky pěnové gumy z lepící pásky všude, kde se dalo, dával přepážky, až jsem to uznal
"způsobilé". Nejjednodušší je, když svítí jedna LEDka do jednoho otvoru a umístí
se těsně k němu. Ale u mé Nohabky to zrovna moc nešlo, tak jsem se s tím dlouho
trápil. Konstrukční uspořádání je na obr.6, skutečnost na obr.9 a
10. Všimněte si na obr.10d, jak
oproti
obr.8a ubylo součástek. Ani nebudu říkat, co mě ty dvoubarevné LEDky stály
času. No, aspoň jsem to vyzkoušel. Někdo holt musel říct: "Přátelé, tudy ne!"
(konec citátu).
Obr.9 - LEDky slepené a pak spájené...
Obr.10 - ... a takhle to vypadá komplet.
A jak jsem slíbil, aby byli uspokojeni trochu i "analogisté", na obr.11 je i pro ně "něco k mání".
Obr.11 - Zapojení pro světlomety a reflektor pomocí samostatných, jednobarevných LED diod pro analog.
Konstrukční
uspořádání ani "dvoubarevnou" variantu pro analog již uvádět nebudu.
Koneckonců už analog nemám, takže tady je to stejně jen pustá teorie. Doufám, že jsem
se nesek' 
. Odpory
jsem také spíš jen odhadl. Ale platí zase známé "potenciometrické"
doladění. Intenzita světla je ovšem přímo závislá na velikosti přivedeného
napětí z kolejnic, tedy na rychlosti mašiny. Stojí-li, je "zhasnuto". Zlatej
digitál.
Součástky
O LED diodách už řečeno bylo. Nakonec jsou použité Kingbright KM-2520SRD02 a KM-2520SYC01 koupené v IO Conrad obr.9. Byl jsem s nimi při práci velmi spokojen, přece jen se s těmi vývody pracuje mnohem lépe. Odpory nejlépe metalizované 0204 nebo lépe 0207. Výkonově vyhovují. Snad jen v zapojení dle obr.1je lepší nepoužít jeden společný odpor, ale vždy jeden pro každou stranu lokomotivy, jako na obr.2. Hodnota by pak byla 560 Ω. Diody vyhoví ty nejobyčejnější, třeba 1N4001 až 1N4007, a to i v provedení SMD.
Obr.12 - Světlomety a reflektor v akci ..................... a koncová.
A ještě malá prognóza. Lenz Gold mini má jen dvě funkce, takže se s ním moc komfortu nenadělá. Je-li v lokomotivě dost místa, je lepší třeba Lenz Silver (a řada jiných, třeba ZIMO). Máme-li k dispozici funkce čtyři, můžeme už třeba vypínat nezávisle reflektor a koncová světla. Ale o tom až někdy jindy.
No, a můžeme jezdit. Pokud by
někdo měl nějaké dotazy, s důvěrou nechť se na mne obrátí, když to dokážu, tak
snad i pomohu
.
Na začátek
článku
LokoPin
1.09.2007