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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik RC-Glied für Modellbahnweiche (Entstörung)


Autor: ruediger (Gast)
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Hallo,

ich will mit Relais die Weichen einer Modellbahn steuern.
Die Weiche benötigt ca. 500mA bei 15V Wechselstrom.

Da die Relais von einem Mega16 angesteuert werden benötige ich eine 
RC-Beschaltung parallel zum Relaiskontakt zur Entstörung, um das 
ständige Resetten des Controllers zu verhinden.

Wie muss ich diese RC-Beschaltung dimensionieren? Habe was von einer 
Fausregel von 1 Ohm pro 1V und 100nF pro 1A gelesen.
Das ergäbe bei mir 15 Ohm und 100nF (manchnal schalte ich 2 Weichen 
parallel, desshalb rechne ich mit 1A Last).
Ist das so richtig? Wenn ja, wie berechne ich die benötigte Leistung des 
Widerstandes? Durch die Reihenschaltung mit dem Kondensator werd ich 
hier ja nicht so einach nur das ohmsche Gesetz anwenden können.

Wunschdenken wäre alles in SMD auf der Bottom-Seite direkt unter dem 
Relais.


Gruß Rüdiger

Autor: Hubert G. (hubertg)
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Die Faustregel ist so richtig.
Für 230V kommt man in der Regel mit 1/4W Widerstände aus, da wird es bei 
15V sicher keine Probleme geben.

Hubert

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Ruediger: Warum steuerst Du die Weichen nicht mit Gleichspannung, dann 
kannst Du einen oder mehrere ULN2803 mit eingebauten Freilaufdioden 
nehmen, dann gibt´s weder in der Steuerung noch in der Weiche großartig 
Funkenflug. Noch dazu wird alles vieel kleiner und flacher.

Autor: ruediger (Gast)
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> Warum steuerst Du die Weichen nicht mit Gleichspannung, dann
> kannst Du einen oder mehrere ULN2803 mit eingebauten Freilaufdioden
> nehmen

Wäre auch eine Überlegung Wert. Allerdings würde ich wegen dem Strom (1A 
wenn ich 2 Weichen an einem Ausgang betreibe, bei älteren Weichen sogar 
ein wenig mehr) eher zu einem FET als zum ULN2803 tendieren. Der kann 
wenn ich´s richtig in Erinnerung habe gerade mal 500mA für alle Ausgänge 
gemeinsam. Da ich alles in SMD aufbaue wird es dann immer noch kleiner 
und flacher als mit dem Relais und dem riesigen C für die 
Funkentstörung.
Ganz nebenbei bemerkt - früher war da schon mal Gleichspannung. Bei 
einem Umbau bin ich dann aber zurück zur Wechselspannung - da ein Trafo 
billiger war als ein Netzteil. Damals gab´s aber noch keine Controller, 
welche die Weichen steuerten und damit auch keine Störprobleme.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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> Allerdings würde ich wegen dem Strom (1A
>wenn ich 2 Weichen an einem Ausgang betreibe, bei älteren Weichen sogar
>ein wenig mehr) eher zu einem FET als zum ULN2803 tendieren.

Da weichen immer nur kurz schalten, kann der ULN2803 diese Last 
kurzzeitig treiben. Der Vorteil beim ULN sind die eingebauten 
Freilaufdioden, die Du beim FET erst wieder extern anschließen müßtest. 
Als Schutz vor Überlast kannst Du in die Versorgungsleitung der Weichen 
eine 500mA PTC-Sicherung einbauen.

>Damals gab´s aber noch keine Controller,
>welche die Weichen steuerten und damit auch keine Störprobleme.

Welche Störprobleme hast Du denn? Die rühren vielleicht von anderer 
Gegebenheit her als vom simplen Schalten der Weichen (Masseführung, 
Reset-Pin-Beschaltung).

Autor: Willi (Gast)
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Hallo Ruediger,
ein ULN kostet doch nicht viel! Häng doch jede Weiche an einen seperaten 
Ausgang, notfalls nimmst Du 2 ULN's wegen dem Gesamtstrom. Die Spannung 
für die Weichen muß noch nicht einmal besonderst "schön" sein!

Gruß Willi

Autor: sous (Gast)
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> ...notfalls nimmst Du 2 ULN's wegen dem Gesamtstrom...
oder programmiere Deine Steuerung doch einfach so, dass nie zwei Weichen 
zur selben Zeit schalten, sondern immer mit einer gewissen 
Mindesverzögerung zueinander.

Autor: Hubert G. (hubertg)
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Es gibt auch noch ULN2064, das sind 4 Treiber je 1,5A

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Ist unnötig für Modellbahnweichen. Der ULN2803 packt das locker.

Autor: ruediger (Gast)
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> Welche Störprobleme hast Du denn?

Aktuell gar keine. Habe ein paar Lochraster-Aufbauten mit dem AT90S2313, 
welcher ständig einen Reset durchführte. Abhilfe schaffte ein 
Folienkondensator parallel zu der Weiche zur Entstörung, allerdings 
direkt an der Steuerung angeschlossen, nicht direkt an der Weiche. 
Direkt an der Weiche hat er nichts gebracht.

Ich entwerfe gerade eine neue Steuerung in SMD und werde mir hierfür 
professionelle Platinen ätzen lassen. Jetzt möchte ich von vorne herein 
Maßnahmen treffen, um Störungen auszuschließen, damit ich die Platinen 
hinterher nicht wegwerfen muß. Umbauten sind da nicht so einfach als bei 
Lochraster-Aufbauten.

Hab auch irgend wo gelesen, dass die Mega´s (verwende bei der neuen 
Steuerung einen Mega16) nicht so empfindlich sein sollen als z.B. der 
90S2313.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Ja, der 90S2313 ist keine gute Wahl für Steuerungen, die größere Lasten 
schalten. Nimm einen Mega168, der ist als TQFP schön klein und hat viele 
nette Funktionen an Bord. An die Resetleine gehört ein 4k7 Widerstand 
nach Vcc und ggf. ein 10nF-Keramik-C nach Masse.

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Jetzt möchte ich von vorne herein Maßnahmen treffen, um Störungen >auszuschließen

Hier was dazu zu lesen:
http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/...

besonders Kapitel 4.6ff

Autor: Route_66 (Gast)
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Hallo!

wenn die Weichenspulen galvanisch getrennt von der Ansteuerschaltung 
über Relaiskontakte betrieben werden, ist der Kontaktfunke nicht ganz so 
kritisch wie die Relaisspule selbst. Hier ist vor allem die 
Freilaufdiode wichtig, aber auch das gesamte Layout (Masseführung, 
Abblockkondensatoren usw.) sowie natürlich die DC-Stromversorgung der 
Steuerung.
Bei einer zu erstellenden Platine würde ich auf alle Fälle RC-Glieder 
als SMD vorsehen. Da kann man nach Bedarf bestücken, Werte ausprobieren 
oder auch ganz weglassen (z.B. für Lichtsignale). Halbleiterschalter 
sind auf alle Fälle überlegenswert. Relais haben aber manchmal auch ihre 
Vorteile.

Autor: ruediger (Gast)
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> wenn die Weichenspulen galvanisch getrennt von der Ansteuerschaltung
> über Relaiskontakte betrieben werden, ist der Kontaktfunke nicht ganz so
> kritisch wie die Relaisspule selbst.

Bei meiner alten Steuerung mit dem 90S2313 gab es mit den Relais keine 
Probleme. Kein einziger Reset, wenn die Relais alleine schalteten. 
Sobald ich die Weiche daran angeklemmt habe, so bei jedem 2. bis 3. 
Schaltvorgang ein Reset. Wie bereits geschrieben, Kondensator schaffte 
Abhilfe.

Ich habe mich jetzt für meine neue Steuerung für die Variante mit der 
Gleichspannungsansteuerung entschieden. Als "Schalter" nehme ich den 
ULN2803.

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