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G 2000 Märklin - Führerstandsbeleuchtung verbessern


G 2000 Märklin - Führerstandsbeleuchtung verbessern

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Hintergrund

g2000 691 9327Wer die bei der G 2000 eingebaute Führerstandsbeleuchtung ausprobiert, muss schon gaaaanz genau hinschauen oder das Experiment in einer sehr dunklen Umgebung durchführen, um dann festzustellen, dass man die Beleuchtung fast nicht wahrnimmt.

  • Ich fass es nicht  - was habt Ihr denn da gebaut in Göppingen ?
  • Testet Ihr das nicht, bevor es in die Serienfertigung geht ?

Analyse

Bei genauerer Untersuchung zeigen sich drei Ursachen für die schlechte Lichtintensität.

Problemgründe:

  1. IMG 20211101 101712 200Zwischen den LEDs und dem Lichtleiter für die Beleuchtung ist ein vergleichsweise großer Abstand. Da muss das LED-Licht einen riesigen Luftspalt überbrücken.

  2. Die LEDs leuchten - bedingt durch die Montage - nicht in den Luftspalt, sondern nach oben. Das führt dazu, dass nur Streulicht zum Lichtleiter der Führerstandsbeleuchtung gelangt. Hier wären seitlich abstrahlende LEDs deutlich besser.

  3. Der Vorwiderstand der Leds ist mit 10kOhm (Aufdruck 103) recht hoch, so dass die LEDs, die für diese Montageart notwendig Lichtstärke durch Streulicht überhaupt nicht abgeben können.

Lösungsvarianten:

  1. Lichtleiter verlängern - schwierig und aufwendig
  2. LEDs seitlich anordnen - auch schwierig und für Ungeübte kaum machbar.
  3. Vorwiderstand verringern - vergleichsweise einfach, aber Fähigkeiten zum Umgang mit SMD-Bauteilen und Lötkolben sollten vorhanden sein.

Lösung:

Also ich habe mich für die 3. Variante entschieden und den 10k Widerständen nochmals je einen gleiche großen "huckepack" aufgesetzt und verlötet. Somit sind jetzt pro LED nicht mehr 10k, sondern nur noch 5k im Spiel.

Was wird benötigt:

  • 4 Stk. SMD-Widerstände á 10kOhm  (SMD-Code 103)  Bauform 0603
  • Lötkolben mit Feinlötspitze
  • etwas Lötzinn (D <= 1mm)

IMG 20211101 101712 200Details

Die Abänderung der Helligkeit der Beleuchtung erfolgt durch der Verringerung der Vorwiderstandswerte der entsprechenden LEDs - es sind 2 Stk./Seite, also insgesamt 4 St. verbaut. Zu jeder LED gehört noch ein Widerstand, der den Strom begrenzt. Dieser muss später verringer werden, um mehr Helligkeit zu erzeugen.

Um die Widerstände nicht auslöten zu müssen, ist es viel einfacher, einfach einen weiteren Widerstand "huckepack" auf dem Vorhandenen aufzulöten.

Theorie dazu

Technisch ist die Huckepack-Anordnung mit einer Parallelschaltung von Widerständen vergleichbar. Wenn man dann noch gleiche Widerstände benutzt, beträgt der Gesamtwiderstand ganz einfach Wert/Anzahl. Wenn wir also einen zweiten 10kOhm Widerstand auf dem vorhandenen verbauen, dann ergibt sich somit ein Gesamtwert von 5 kOhm. Damit verdoppelt sich der ohnehin sehr geringe LED-Strom und die Helligkeit steigt.

Wer mehr zur Parallelschaltung und der Berechnung nachlesen möchte findet hier Näheres.

Wie wird's gemacht und Bilder

Gehäuse abnehmen

Zunächst muss einmal das Gehäuse der Lok abgenommen werden. Dazu finden sie nähere Hinweise in einem eigenen Artikel.

Wenn das dann ab ist sehen wir das Innenleben. Für uns sind die äusseren LEDs und die jeweils davor angeordneten Widerstandsgruppen wichtig, wobei die jeweils oberen und unteren Widerstände für die LEDs der Führerstandsbeleuchtung vorgesehen sind.

IMG 20211101 101712 200

Bilderstrecke

Die folgende Bilderstrecke zeigt die wesentlichen Arbeitsschritte für die Operation "Aufhellen":

IMG 20211101 101712 200   IMG 20211101 101712 200   IMG 20211101 101712 200
1. Zunächst wird an jedem Widerstand (roter Pfeil) einseitig ein kleinwenig Lötzinn an der Aussenseite platziert.   2. Dann wird ein kleiner SMD-Widerstand [Baugröße 0603 / 10k(103)] mit einer Pinzette gefasst , auf dem vorhandenen Widerstand vorsichtig ausgerichtet und einseitig angelötet.   3. Das macht man dann mit allen anderen LED-Widerständen auf beiden Lokomotiv-Seiten auch.

Es sind jeweils nur die äusseren betroffen.
IMG 20211101 101712 200   IMG 20211101 101712 200   IMG 20211101 101712 200

4. Wenn alles richtig sitzt, kann auch die zweite Seite des Widerstandes verlötet werden. 

Im Bild habe ich einen exta etwas versetzt, um zu zeigenwie man es nicht machen sollte.
 

5. Nun kann das Gehäuse wieder aufgesetzt werden und ein Test erfolgen. Die Bilder zeigen links die originale , die sich nicht sehr wesentlich von Aus unterscheidet und rechts die neue Beleuchtung.

Leider hellt die Digitalkamera zu sehr auf, aber der Effekt ist trotzdem sichtbar. In echt sieht das deutlich besser aus.

Das Ergebnis ist jedenfalls für mich ausreichend.und reicht mir jedenfalls jetzt. Wenn jetzt noch ein Lokführer drin sitzen würde, wäre es doppelt schön.

noch mehr Helligkeit

Die richtige Helligkeit ist oft sehr subjektiv, d.h. jeder Betrachter empfindet es anders. Was für den Einen richtig ist, ist dem Anderen oft immer noch zu dunkel. Um aus dem Dilemma herauszukommen, kann man auch zwei oder mehrere gleiche Widerstände auf dem vorhanden platzieren und den Ausgang später dimmen..

Werteermittlung

Der LED-Strom steigt natürlich immer weiter an und die Helligkeit ist dann möglicherweise doch zu hell. Auch der Strom steigt immer weiter an.  Außerdem baut sich dann allerdings auch doch ein kleiner Turm auf. Um das zu vermeiden, kann man natürlich auch die zusätzlichen Widerstände durch einen jeweils passenden ersetzten. Die Tabelle gibt dazu Hinweise.

 Anzahl
Zusatzwiderstände
 Einzelwert
[kΩ]
 Zusatzwiderstand
[kΩ]
 Gesamt-Widerstand
incl. des verbauten 10kΩ
 LED-Strom [mA]
U++=21V ULED=3V
Strom/FStB
[kΩ]
0 10k - 10k 1,8 3,6
1 10k 5k 3,6 7,2
2 5k 3k3 5,5 11,5
3 3k3 2k5 7,2 14,2
4 2k5 2k 9 18
5 2k 1k7 10,5 21

Dimmung

Aber moderne Decoder können an ihren Ausgängen auch gedimmt werden und somit kann die Helligkeit individuell eingestellt werden. Es kann also jeder glücklich werden.

Wie die Dimmung erfolgt, kann in den Dokumenten des Decoder-Herstellers nachgelesen werden. Man muss sich dann aber schon auf die CV-Ebene hinab begeben und benötigt auch ein passendes Programmiergerät für den jeweiligen Decoder. Bei Märklin ist dazu eine CS2/CS3 bzw. MS2 unerlässlich.

Fazit

Nach diese/n Maßnahmene/n kann die Intensität der Führerstandsbeleuchtung nun so angepasst werden, dass man sie zumindest sehen kann. Das erkaufen wir uns aber bei der hier vorgestellten Löung mit einem höheren Strombedarf. Der ist zwar noch nicht dramatisch, kann aber - je nach Helligkeit  - schon recht beachtlich werden, vor Allem auch duzrch die Tatsache bedingt das immer gleich 2 LEDs/Seite im Spiel sind.

Es wäre natürlich viel besser, wenn die LEDs vertikal positioniert wären und wenn der Freiraum bis zum Lichleiter geringer wäre.


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Zuletzt aktualisiert: Samstag, 20. November 2021 07:30

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