14/5/09

Alumbrado por LEDs - I

La decisión está tomada: La maqueta tendrá control digital, de momento para la corriente de tracción, más adelante me plantearé si también para los aparatos de vía y gestión del tráfico.

He comenzado a equipar algunas locomotoras con receptores digitales, procurando empezar por aquellas que ofrecen menos dificultades, tanto por el espacio disponible para albergar el decodificador, como por la simplicidad del cableado.

Pero me picaba la curiosidad por cómo resolver la cuestión del alumbrado en aquellas que lo llevan reversible blanco/rojo mediante diodos luminosos.

En mi colección hay unas cuantas eléctricas y alguna diesel que comparten un mismo esquema de alimentación del alumbrado:

En cada testero se aloja un bloque que internamente lleva tres diodos blancos (o amarillos) y dos rojos, y ambos bloques están dispuestos en paralelo inverso alimentándose directamente de la corriente que llega de las vías con la interposición de una resistencia de 150 Ω.- Para una caída de tensión en los LEDs de 2,2V y una tensión de alimentación de 10V, tendríamos una corriente I de unos 67mA que habrían de repartirse entre los 5 LEDs activos, a razón de poco más de 13mA.- En esta disposición el cambio de iluminación conforme al sentido de marcha se produce por la inversión de polaridad.

Considerando que Märklin diseña esto pensando en funcionamiento analógico es razonable disponer todos los LEDs en paralelo a fin de minimizar la caída de tensión y que se enciendan de forma visible antes de que la locomotora inicie la marcha.

Pero en digital no es posible mantener este esquema, ya que los decodificadores aportan dos conexiones para el alumbrado (cables blanco y amarillo) una para cada testero en funcionamiento conmutado.

Por lo tanto será necesario modificar la distribución de las conexiones.- Algunos fabricantes de decodificadores proponen un esquema similar a éste:

Tiene el inconveniente de que más de la mitad de la corriente consumida se pierde sin más a través de una de las resistencias, y solo el resto circula por los LEDs produciendo su iluminación.

Puesto que el funcionamiento ha de ser simétrico, y si queremos mantener en los LEDs una corriente de unos 60 a 70mA (igual que en analógico), partiendo de una tensión de 12V las resistencias R1 y R2 deberían ser de 150Ω cada una.- Con ese valor y suponiendo que es activo el cable blanco, para una caída de tensión de 2,2V en los LEDs tendríamos una corriente I2 de 65mA, pero en I1 sería de 80mA y el total de 145mA es superior al límite admisible en las funciones de alumbrado de la mayoría de decodificadores aplicables a esta escala que suele situarse en 100mA.

Si por el contrario adoptamos una configuración en serie:

La necesidad de corriente se reduciría hasta poco más de la mitad, bastaría con unos 35mA, en tanto que se doblaría la caída de tensión hasta los 4,4V, y en ese caso el valor de las resistencias podría ser de 220Ω; en tal caso la corriente en I2 seria de 35mA y en I1 de 55mA dando un total de 90mA que estaría dentro del margen de los decodificadores.

Hasta aquí el planteamiento teórico, muy simplificado.- Ahora se trata de conseguir esta configuración con las mínimas modificaciones en las placas de circuito impreso de las locomotoras, teniendo en cuenta que en algún caso habrá que cortar un trozo de la placa para hacer sitio al decodificador, pero eso lo veremos más adelante, espero que pronto.


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