Ljus i svenska personvagnar
Håkan Y fortsätter sin populära serie "Ljuset på våra modelljärnvägar" och denna del tar upp hur man kan installera både belysning och slutsignaler i en vanlig svensk personvagn.

Text & foto: Håkan Y

Idén till detta projekt kom när jag blev medlem hos Rannerallarna. Där såg jag för första gången ett orange Rc5-lok dragandes några bruna A7/B7-vagnar. Dessa modeller hade både belysning och blinkande slutsignal i sista vagnen, vilket genast trollband mig, då som tonåring. Detta minne har etsats fast i mitt huvud och det har varit ett av de många framtidsprojekten jag har haft. På den tiden körde vi analogt 2-räls i föreningen.

Många år har passerat sedan dess och idag kör jag DCC. Detta ändrar förutsättningarna en aning gällande belysning i vagnarna samt hur elektroniken konstrueras för slutbelysningen. Jag minns också de besvär man hade förr i tiden med analoga banor och belysning i vagnarna. Kopplade man inte ihop vagnarna elektroniskt var det bara några få hjul som plockade upp ström. Detta gjorde strömförsörjningen till belysningen mycket känslig vilket ofta resulterade i en del blinkande beroende på smutsig räls eller hjul

Med detta i åtanke formade jag de mål och krav jag hade för min konstruktion. Ett huvudkriteria jag har haft är att varje vagn skall dra så lite ström som möjligt för att inte belasta mina bostrar. Hade vi använt oss av vanliga glödlampor i vagnarna hade energiförbrukningen varit högre, än om man använder lysdioder. Med lysdioder kopplade i serie sjunker förbrukning markant samtidigt som livslängden för konstruktionen ökar drastiskt.

Ett annat kritera jag har haft är att belysningen i vagnen skall vara okänslig för kortvariga kontaktproblem med rälsen, oftast orsakat av smuts. Dessutom skulle konstruktionen vara så billig som möjligt då jag personligen har omkring 15 vagnar som skall få belysning monterad. Det finns diverse färdiga lösningar man kan köpa från olika tillverkare, allt ifrån batteridrivna konstruktioner till de med inbyggda dekodrar. Dessa kostar mellan 150-250 kronor och blir för dyrt för mig.

Låt oss kika närmare på hur jag gick tillväga med mitt projekt. För att lösa störningskänslighet vid smuts på rälsen/hjulen använde jag en kondensator (C3). Ju större värde på denna desto bättre blir det. I de vagnarna med enbart belysning använder jag mig av en 16v 2.200uF elektrolyt kondensator. I en vagn med både belysning och slutbelysning användes en 2.200uF samt två 1000uF parallellkopplade. Även här rör det sig om 16v elektrolyt kondensatorer. Detta ger mig då totalt 4.200uF.

Vid testkörningar med en vagn med kondensatorer respektive utan kan man tydligt se den dåliga kontakten i vagnen utan kondensatorer, medans detta uteblir helt och hållet i de vagnarna som har kondensatorer. En nackdel är att om man lyckas parkera vagnen där den tappar kontakten laddas kondensatorn ur och vagnen slocknar. Kondensatorerna hjälper också till att hålla spänningsnivån konstant då vi med hjälp av en diod likriktar strömupptagningen ifrån rälsen som i DCC är en fyrkantsvåg. Eftersom detta görs med en diod så blir det faktiska resultatet att kretsen slås på och av i en mycket hög frekvens. Med hjälp av kondensatorn utjämnas detta och vi får en jämn strömkälla.

Mina önskemål gällande slutsignalen är att elektroniken för denna skulle så långts som det var möjligt inte skulle vara synlig genom fönstren på vagnen. I inredningen av vagnen finns det ett större utrymme som kan utnyttjas. Detta utrymme som förmodligen är en toalett i vagnen saknar fönster och ger tillräckligt med utrymme för den elektroniken som styr slutbelysningen.

Kretskortet för slutbelysningen monterad i ett dolt utrymme i vagnen

Belysningen i vagnen sköts av fyra ytmonterade dioder limmade på en tunn plastremsa. Denna remsa limmas in i vagnen med dioderna riktade mot taket. I taket klistrar jag dit vita etiketter för att reflektera ljuset bättre. Detta ger en mycket bra och jämn ljusspridning i kupén.

Små dioder

Reflektorer i taket

Som man kan se på el-ritningen är varje komponent avdelad i en blå ram. Alla dessa är helt frivilliga enligt önskemål om funktion. Vad som inte är frivilligt är den diod samt motstånd ovanför de blåa valfria komponenterna. Elektroniskt sett efter denna diod (D1 samt R1) se det som plus polen i den elektroniska kretsen. Motståndet spelar en viktig roll gällande begränsning av strömrusning när kondensatorn laddas. Detta är för att skydda så att överbelastningskyddet på anläggningen inte skall lösa ur.

Mekaniken för att ta upp strömmen ifrån hjulen tillverkades enkelt egenhändigt med hjälp av en tråd som virades runt axeln på hjulet. Notera här att inte ta i för hårt. Provrulla boggien på en bit räls innan du montera tillbaka den på vagnen. Boggien skall kunna rulla en liten bit innan den stannar. Stannar den mer eller mindre direkt har man skapat för mycket rullmotstånd vilket kommer att ställa till det då loket inte kommer att orka dra ett tåg med 4-6 vagnar i stigningar. Självklart varierar detta beroende på hur starkt lok man har. Ett bra tips är att vid detta moment även passa på att putsa upp hjulen ordentligt. Rena hjul tar ju upp ström bättre som bekant.

Enkel hemmagjord strömupptagning

När väl elektroniken var klar monterades allt in i vagnen. Som tidigare nämnt så limmas belysningsremsan bara dit i vagnen. När det gäller dioderna för slutbelysning kan visst arbete krävas beroende på vilken lysdiod man väljer. I mitt fall krävdes det att jag fräste ur lite plast så att dioderna kom tillräckligt långt in i hålet.

Hålen där dioderna skall monteras

1.9mm dioder ifrån Elfa

Fräst ut för dioderna

Dioder med motstånd monterade

För att ytterligare dölja motståndet och dioderna svartmålades allting. Jag svartmålade även de bruna innerväggarna för att ytterligare dölja alltihopa. Svartmålningen täcker också dioderna så att de inte lyser rött inne i kupén. Kondensatorerna klädde jag i svart el-tejp för att dölja texten på dessa. Därefter monterades de i ändarna av vagnen. De är synliga utifrån men inte så att de stör. Blinket skulle störa mycket mera kan jag lova.

Kondensatorerna göms så gott det går

Genom att ändra värdet på motstånd R2 till ett lägre värde ökas frekvensen av blinket. Då motorvagnar har snabbare frekvens kan man här experimentera med olika värden.

Se ett filmklipp som visar resultatet av ombyggnadsprojektet.

Alltihopa monterat i vagnen

Några tips och råd inför bygget.

1. Studera elktretsen noga och försök förstå funktionen.
2. Kontrollera dina lödningar och kopplingar flera gånger innan du sätter på strömmen. Detta kan bespara dig både tid och pengar.
3. Ha en vettig lödkolv inför bygget. Detta förenklar arbetat avsevärt.
4. En tennsug är bra att ha ifall man måste löda loss en fellödad komponent.

Inköpslista
Alla artikelnummer är hämtade ifrån ELFA.

Obligatoriska komponenter
D1 70-050-28 Switchdiod 1N4937
R1 60-783-98 Motstånd 150 ohm 1W Batteribackup
C3 67-011-63 Elektrolytkondensator 1000uF 16V
C3 67-011-89 Elektrolytkondensator 2200uF 16V

Slutbelysning
R2 60-107-30 Motstånd 100K ohm
R3 60-108-54 Motstånd 1M ohm
R5 60-105-24 Motstånd 1.8K ohm
C1 67-008-01 Elektrolytkondensator 10uF 25V
C2 67-013-20 Elektrolytkondensator 2,2uf 50V
P1 73-042-65 IC Timerkrets NE555P
D2 75-017-11 LED 1,9mm röd
D3 75-017-11 LED 1,9mm röd

Vagnsbelysning
R4 60-104-41 Motstånd 390 ohm
D4 75-250-17 LED GUL Ytmonterad
D5 75-250-17 LED GUL Ytmonterad
D6 75-250-17 LED GUL Ytmonterad
D7 75-250-17 LED GUL Ytmonterad