Światło na makiecie

Autor: McZapkie

Oświetlenie makiety lub modeli można ralizować za pomocą żarówek albo diód świecących LED.
Właściwości żarówek i LED.
- Żarówki dają silne światło o widmie ciągłym (podobne do widma ciała doskonale czarnego).
- LED dają słabsze światło, prawie monochromatyczne (zależy od rodzaju półprzewodnika). Wyjątkiem są białe LED które posiadają luminofor i dają mocne zimne białe swiatło podobne do swietlówki.
- LED mają obudowę z tworzywa sztucznego, mogą mieć niewielkie wymiary
- Żarówki mają obudowe składającą się z metalowej stopki i próżniowej bańki szklanej, najmniejsze z nich są większe niż średniej wielkości diody LED.
- Żarówki wydzielają bardzo dużo ciepła w porównaniu z LED.
- Żarówki są produkowane na różne napięcia, napięcie pracy LED zależy od rodzaju półprzewodnika i wynosi około 2 V
- LED muszą mieć ograniczony za pomocą zewnętrznego rezystora prąd zazwyczaj do ok. 10...20 mA.
- LED mają prawie nieograniczony czas życia w porównaniu z żarówkami, pod warunkiem nie przekraczania napięć i prądów znamionowych.
- Żarówek o różnych mocach i napięciach nie można łączyć równolegle/szeregowo.
- Światło żarówek można filtrować w dowolny sposób uzyskując różne barwy, światło LED można filtrować w bardzo ograniczonym zakresie kosztem dużej straty intensywności.
- Dioda LED musi mieć odpowiednią polaryzację napięcia zasilającego.
- Kształt obudowy diody może być zmieniany poprzez obróbkę mechaniczną (pod warunkiem nieuszkodzenia wewnętrznej struktury), kosztem spadku intensywności światła.
- charakterystyka luminancji od napięcia zasilania jest bardziej łagodna dla diody LED niż dla żarówki.

Z powyższego zestawienia widać, że na ogół diody są bardziej przydatne dla modelarza niż żarówki, zwłaszcza w skalach H0 i mniejszych.

Najbardziej istotne są tu rozmiary:

Na powyższym rysunku pokazano zwykłą żarówkę latarkową, miniaturową żarówkę modelarską 16V oraz dla porównania 2 mm diodę LED.
Żarówki nie powinny być używane w modelarstwie kolejowym nie tylko ze względu na ich wymiary, ale również z powodu ich zbyt intensywnego światła. Tymczasem na wielu makietach natężenie światła jest nadużywane - semafor rzuca cień drzewa na nastawnię, lampa uliczna rzuca cień budynku na pobliskie wzgórze... po co robić coś realistycznego i przewymiarowanego.
Dzięki LED można zrobić oświetlenie uliczne i semafory świetlne zgodne ze skalą. Mozna także zamontować oświetlenie w semaforach kształtowych (żółte diody LED dają się filtrować na zielono/czerwono).
Również do oświetlenia lokomotyw i wagonów lepiej jest używać LED niż żarówki - nie ryzykuje się zniszczenia drogocennego modelu przez gorąco, LED można wbudować w model bez potrzeby ich wymiany, nie trzeba stosować dodatkowych diód w celu uzależnienia świecenia od kierunku jazdy, LED świecą już przy niewielkim napięciu zasilania (podczas gdy żarówki są ledwie czerwonawe przy powolnej jeździe, a przy szybkiej się przepalają ;-)

Diody LED są produkowane w różnych kształtach i wielkościach, oraz kolorach: czerwony, żółty, zielony i od niedawna niebieski. Obudowa może być barwiona w masie albo przeźroczysta (kolor obudowy w niewielkim tylko stopniu wpływa na barwę światła). Są też diody wielokolorowe o barwie świecenia wybieranej polaryzacją lub doprowadzeniem.
Niestety diody białe i niebieskie są na razie bardzo drogie.

Powyżej przedstawiono różne diody LED: 5 mm czerwona i żółta, 3 mm żółta, 2x1.5 mm żółta i czerwona,
płaska żółta z pomarańczowym filtrem, płaska dwukolorowa 3-końcówkowa, dwukolorowa (kolor=polaryzacja).
Sposób obliczenia rezystora zabezpieczającego diodę:

R=(Uz-Ud)/Id
gdzie: Uz jest napięciem zasilającym, Ud jest napięciem spadku na diodzie (w przypadku łączenia szeregowego jest to suma spadków napięć), Id jest dopuszczalnym prądem diody (w przypadku łączenia równoległego jest to suma prądów).

Uzupełnienie - w sprzedaży są obecnie mikrożarówki modelarskie, o rozmiarach porównywalnych z LED SMD, bardzo dobrze nasladujące żarowe swiatło w małej podziałce.

(ze strony: http://www.kolej.pl/modele/JTZ/obwody/swiatlo.html)