Moje własne oświetlenie wagonów - aspekt elektryczny

Pamiętam dokładnie, że gdy tylko kupiłem mój pierwszy wagon pasażerki (skala N), od razu pomyślałem, że w środku muszę mieć oświetlenie. Dążę więc do tego celu od dłuższego czasu, próbując różnych rozwiązań. Do zadowalających efektów doszedłem stosunkowo niedawno.

Moją pierwszą próbą był oczywiście zakup oryginalnego oświetlenia oferowanego przez producenta wagonów. Takie podejście zastosowałem do dwóch egzemplarzy i nie byłem zbytnio zadowolony:

• zestawy oryginalne były bardzo proste w środku - żarówka oraz dyfuzor światła - przez co efekt oświetlenia nie był zbyt wyrównany dla całego wagonu
• wagony od różnych producentów nie mogły być używane razem, gdyż kolor i siła światła były w nich różne
• oświetlenie bardzo migotało podczas jazdy, chyba że tory były naprawdę czyste
• no i ta cena...

Wtedy właśnie zacząłem poważnie myśleć nad własnym rozwiązaniem. Było kilka celów, które chciałem tu osiągnąć. Tak więc moje oświetlenie musiało:

• działać zarówno w sterowaniu analogowym jak i DCC
• być bezpieczne dla wagonów (mało ciepła)
• być bezpieczne dla zasilania (mały pobór mocy)
• działać niezależnie od polaryzacji torów
• nie migotać
• używać minimalnej ilości elementów elektronicznych (żeby mogło zmieścić się w skali N)

To w sumie trochę przerażające, ale jestem z zawodu elektronikiem, a i tak potrzebowałem kilku prób, żeby być zadowolonym z mojego projektu. Co prawda już pierwsze rozwiązanie dawało niezły efekt, co widać na tym filmie:

jednak do pełnego sukcesu było jeszcze daleko.  Darujmy sobie jednak opis wszystkich nieudanych prototypów i zobaczmy jak wygląda moje ostateczne (przynajmniej na razie) rozwiązanie:

Tak więc mój układ oparty jest diodach LED. Dzięki temu:

• nie produkuje ciepła
• pobiera niewiele mocy
• pozwala mi dostosować rozmieszczenie i ilość LEDów w celu uzyskania pożądanego efektu oświetlenia
• pozwala mi dobrać kolor światła, jako że LEDy są dostępne zarówno jako biały "ciepły", jak i "zimny"

Oprócz LEDów układ zawiera tylko cztery elementy:

• Mostek prostowniczy - zapewnia poprawną polaryzację na LEDach i czyni rozwiązanie kompatybilnym z DC oraz DCC
• C1 - przechowuje niewielki ładunek elektryczny, co pozwala na uniknięcie migotania. Im większy tym lepiej. Zadowalające efekty zaczynają się od 100uF.
• R1 - zmniejsza prąd ładowania kondensatora. Nie miałem problemu z działaniem układu bez R1, ale lepiej dmuchać na zimne. Szczególnie, że wagonów mam coraz więcej.
• R2 - obniża prąd płynący przez diody LED i reguluje poziom jasności. Obecnie używam 4.7kOhm, ale mam wrażenie, że jest trochę za jasno jak na skalę N. Być może zacznę używać większego.

Wszystkie użyte komponenty są dostępne w bardzo małych obudowach, więc całość mieści się do wagonów w skali N. Największym wyzwaniem jest oczywiście kondensator, na szczęście użycie tantalowego SMD w zasadzie rozwiązuje problem. Ale o tym, jak dokładnie wkładam to do wagonów opowiem przy następnej okazji...