Hallo,
ich bin nach längerer Suche im Netz leider nicht fündig geworden. Ich
suche eine einfache Schaltung (gern auch mit AVR), mit der ich die
Gleisspannung meiner Modelbahn überwachen kann. Die Schaltung sollte
einen Schaltausgang besitzen mit dem ich ein Relais ansteuern kann, das
sofort die Zuleitung zu den Gleisen Allpolig trennt. Vielleicht hat
jemand eine Idee oder hat einen Tip zum Suchen. Vielleicht suche ich
auch unter den Falschen Begriff.
MFG
blutengel
Miss doch einfach die Spannung die zum Gleis geht über einem Shunt.
Steigt die Spannung über einen zulässigen Wert, schalte das Relais.
Warte 10 Sekunden und versuche einen Neustart. Liegt der Kurzschluss
immer noch an, trenne das Gleis wieder.
Alternativ:
Lege eine (oder 2) rückstellbare Sicherungen (Polyfuse) in die
Gleisspeisung.
Hi,
blutengel schrieb:> Die Schaltung sollte> einen Schaltausgang besitzen mit dem ich ein Relais ansteuern kann, das> sofort die Zuleitung zu den Gleisen Allpolig trennt. Vielleicht hat> jemand eine Idee oder hat einen Tip zum Suchen. Vielleicht suche ich> auch unter den Falschen Begriff.
Je nachdem was du genau möchtest ist dein Anliegen ganz einfach mit
einem Komparator zu lösen.
Der Komparator vergleicht zwei Spannungen und liefert abhängig an
welchen Anschluss die höhere Spannung liegt ein LO oder HI. Das ganze
dann auf einen Universaltransistor (kleiner MOSFET wie 2n7000 bzw 2N7002
oder NPN wie BC547/BC847 der das Relais Schaltet.
Problematisch ist aber das du ja nicht wirklich die reine Fahrspannung
überwachen kannst. Denn die kann ja auch mal selbst auf NULL eingestellt
sein - wenn dann die Schutzschaltung zuschlägt ist es schlecht. (oder
hast du eine rein Digitale Steuerung und immer volle Fahrspannung? Dann
geht das natürlich!
ICh kenne jetzt deine Bahn nicht. Wie gesagt wenn du eine Digitale
Steuerung hast und immer volle Fahrspannung anliegt geht das mit nur
wenigen Bauteilen... Dann ist nicht einmal ein Komparator nötig. Einfach
einen die Fahrspannung über ausreichenden Widerstand auf die Basis bzw.
das GATE des Transistors geben. Die Fahrspannung musst du dabei über die
im ANGEZOGENEN Zustand geschlossenen Kontakte führen.
Der Basis/Gateanschluss muss seine Spannung HINTER dem Relais bekommen.
Dann fehlt dir nur noch die Freilaufdiode und ein Taster zum Überbrücken
des Relais (Einschalten)
Der Vorgang ist dann so: Nach einschalten der Anlage ist der transistor
gesperrt da keine Spannung am Gate/Basis. Durch Drücken des
Überbrückungstasters wird kurzzeitig Spannung auf die Anlage und damit
auch auf das Gate des Schalttransistors gelegt. In diesem Moment
schaltet das Relais ein und die Anlage steht dauerhaft unter Spannung,
der Taster kann losgelassen werden.
Kommt es nun zum Kurzschluss bricht die Spannung zusammen und das Relais
fällt ab, was den Stromfluss unterbricht. Damit ist die Anlage sofort
Stromlos und bleibt es auch bis zum Wiedereinschalten mit dem Taster.
Ist es eine Digitale Bahn mit Wechselstrombetrieb (Märklin??? Oder ist
deren Digitalsignal auch schon Gleichstrom) musst du noch eine Diode zum
Gleichrichten und einen Kondensator zum Glätten Parallel zum Gate
schalten.
Allerdings darf hier jetzt keinesfalls vergessen werden einen
Entladewiderstand zum Kondensator parallel zu schalten damit sich der
Kondensator im Kurzschlussfall entladen kann. Durch die Diode würde
sonst die Spannung lange gehalten.
Hast du allerdings eine Bahn mit Manueller Steuerung geht es nicht ohne
Komparator. Da die Fahrspannung aber auch selbst Null stellen kannst ist
die Überwachung der reinen Spannung keine Lösung. Es bietet sich dann an
wie weiter oben geschrieben den Strom über einen Niederohmigen Shunt zu
leiten und ggf. die Abfallende Spannung zu verstärken.
Falls die Bahn dann noch eine Positive UND Negative Fahrspannung haben
(richtungswahl) ist leider noch etwas mehr aufwand nötig. Zumindest muss
die Erkennungsschaltung dann eine komplett eigene Stromversorgung haben
und kann nicht ohne weiteres aus dem Festspannungsanschluss des
Modelbahntrafos versorgt werden.
Gruß
Carsten
Carsten schrieb:> ICh kenne jetzt deine Bahn nicht. Wie gesagt wenn du eine Digitale> Steuerung hast und immer volle Fahrspannung anliegt geht das mit nur> wenigen Bauteilen... Dann ist nicht einmal ein Komparator nötig. Einfach> die Fahrspannung über ausreichenden Widerstand auf die Basis bzw.> das GATE des Transistors geben .> Die Fahrspannung musst du dabei über die im ANGEZOGENEN Zustand> geschlossenen Kontakte führen.
Ups, da fehlt was:
der das Relais schaltet
die Fahrspannung über ausreichenden Widerstand auf die Basis bzw.
das GATE zum Transistor geben der das Relais schalten soll.
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Die Fahrspannung musst du dabei über die im ANGEZOGENEN Zustand
geschlossenen Kontakte führen.
(Ich muss echt mal meine Anmeldedaten wiederfinden...)
Gruß
Carsten
Erstmal Danke für die vielen Antworten.
Erstmal zur Fahrspannung. Ja es ist Digital. Die Idee mit dem Komparator
hört sich gut an. ich Habe eine NOT - AUS Kette in der gesamten Anlage
in die ich dann das Relais einbinden möchte. Zusätzlich habe ich Taster
mit Relaisschaltung und Selbsthaltung. Durch drücken des Tasters zieht
dann das Relais an.In der Zuleitung der Selbsthaltung ist ein weiteres
Relais geschaltet. Wird ein NOT - AUS betätigt, wird dann halt die
Selbsthaltung unterbrochen, und kann auch erst nach der
Fehlerbeseitigung freigeschaltet werden. Leider ist es schon ein paar
Jahre her wo ich mich in der Schule mit Opamps beschäftig habe. Hat
vielleicht jemand da eine Schaltung zu. Die Fahrspannung beträgt 18 V.
MFG
blutengel
Ich würde vlt. eher den Strom überwachen (am besten direkt am Netzteil,
dann wird auch ein defekter Regler und Beleuchtung abgeworfen). Am Trafo
hat man dann einen Shunt, einen Komparator, einen Latch und ein Relais.
Wenn der Trafo angeschaltet wird ist das Ganze erstmal passiv, das
Relais ist aus und lässt über die NC-Kontakte den Strom durch. Wenn
jetzt der Strom übermäßig ansteigt (durch Überlast oder Kurzschluss)
dann schlägt der Komparator an weil über dem Shunt zu viel Spannung
stehen bleibt. Der Latch wird aktiviert und das Relais zieht an und
öffnet so die Kontakte. Das ganze bleibt so lange zu bis man das NT
ausschaltet und wieder einschaltet.
Direkt am Netzteil würde das nicht bringen. Das gibt es sogesehen auch
nicht. Die Digitalzentrale liefert direkt die Fahrspannung. Die Zentrale
selber wird nur über ein Steckernetzteil versorgt. Der Kurzschluss wäre
hier gar nicht erkennbar. Genauso würde das mit der Strommessung nicht
funktionieren, da je nach Anzahl der Lok´s der Strom unterschiedlich
groß ist.Nur die Spannung ist immer konstant.
Hi,
blutengel schrieb:> Zusätzlich habe ich Taster> mit Relaisschaltung und Selbsthaltung. Durch drücken des Tasters zieht> dann das Relais an.In der Zuleitung der Selbsthaltung ist ein weiteres> Relais geschaltet. Wird ein NOT - AUS betätigt, wird dann halt die> Selbsthaltung unterbrochen, und kann auch erst nach der> Fehlerbeseitigung freigeschaltet werden.
Du hast jetzt noch nicht damit rausgerückt ob du ein Gleich- oder
Wechselstromsystem hast.
Ich habe dir aber schnell mal zwei Varianten in der "Allstromtauglichen"
Fassung hingeschmiert. Die funktionieren also in einer Gleich- und
Wechselstromanlage gleichermaßen. Lediglich bei zweiten
Versorgungsspannung müsstest du noch einen Gleichrichter
zwischenschalten falls dieses eine Wechselstromquelle ist.
Die erste ist die oben von mir beschriebene Variante ohne Komparator
würde sich beispielsweise als ganz simple Erweiterung deiner von dir
beschriebenen und schon vorhandenen Selbsthaltung anbieten. Man könnte
sogar die zweite Stromquelle einsparen falls man die von mir angedeutete
Brücke zwischen den jeweiligen Klemmen 1 von K1 & K2 einsetzt.
Die Auslöseschwelle wird durch das Verhältniss der Widerstände R1 & R2
bestimmt, die Schwelle kann aber nur recht Grob eingestellt werden, das
ist der Nachteil. Wenn bei einem Kurzschluss in der Anlage auf grund der
Leitungswiderstände die Spannung nicht deutlich an allen Stellen - auch
nahe der Trafos- absinkt so würde ich davon abstand nehmen. Sinkt die
jedoch sehr deutlich, so kann man diese Problemlos verwenden. Auf jeden
Fall ist die Auslöseschwelle besser Steuerbar als ein Relais in
Selbsthaltung alleine...
Bei Gleichstrombetrieb könntest du sogar noch weitere Bauteile
einsparen, R2 und C1 beispielsweise. Auch D1 wird nicht zwingend
benötigt. Wobei andererseits hast du eine Anlage mit lauter kleinen,
mäßig Entstörten Induktiven Verbrauchern die Technologiebedingt auch mal
kurze Versorgungsunterbrechungen usw. haben können. Da könnten die
zusätzlichen Bauteile auch bei einem Gleichstromsystem Sinn machen.
(Verhindert Negative Spannungsspitzen und gleicht ganz kurze
Spannungsspitzen und Spannungseinbrüche aus.) Die Werte sind nur
geschätzt, ggf. müsste man mit der Dimensionierung von C1 und R2 etwas
spielen. Bei einem Wechselstromsystem wohl zumindest R2 sicher noch
einmal etwas vergrößern...
Die zweite Variante ist die Version mit dem Komparator...
Grundsätzlich würde das sogar mit einer nichtstabilisierten
Versorgungsspannung am Komparator und bei einem Gleichstromsystem sogar
mit einem direkten Anschluss des Komparators an den Fahrstrom
funktionieren. Aber dann hat man auch hier keine wirklich sauberen
Schwellen. Ich habe deshalb mal einen 12V Regler mit eingeplant.
Wenn du ein eigenes geregeltes Netzteil verwendest könnte man - abhängig
von der Qualität der Regelung- vielleicht auf den Linearregler
verzichten. Das musst du aber selbst bewerten.
Da die auszuwertende Spannung die Versorgungsspannung nicht
überschreiten sollte wird hier mit einem simplen Spannungsteiler der
Betrag halbiert. Im Normalbetrieb würden also 9 Volt am Komparator
anliegen.
Mit dem Poti kann man dann die Auslöseschwelle einstellen.
Ist die Fahrspannung höher als die Auslöseschwelle so zieht das Relais
an (der Komp gibt ein HI aus) sinkt die unter die eingestellte Schwelle
so fällt das Relais ab. Das Relais ist hier ansonsten Unbeschaltet, über
die Klemmen kannst du legen was du möchtest...
Die Versorgungsspannung kann auch niedriger als 12V sein, bis hinunter
zu 5V würde auch noch gehen wenn du keine Spannung zur Verfügung hast
die hoch genug ist.
In beiden Fällen müssen die Relais natürlich auch zur Schaltspannung
passen, ggf. müsste ansosnten noch ein weiterer Vorwiderstand in Reihe
geschaltet werden.
Gruß
Carsten
Hallo,
mir ist aus meiner Eisenbahn-Zeit keine kommerziell vertriebene
Digitalsteuerung bekannt, die nicht bei Kurzschluss abschaltet. Hast Du
eigene Booster im Einsatz, die keine Abschaltung haben?
Wenn Du die Endstufen der Booster absichern willst, musst Du schon
ziemlich schnell schalten. Schau mal, ob Tams da etwas im Programm hat.
Zur Relaissteuerung: Vor dem Gate sollte eine Diode liegen und danach
ein Glättungskondensator. Je nach System liegt eine Impulsspannung mit
positivem und negativem Anteil am Gleis. Nur bei Märklin Digital (alt)
muss man die Polarität ausprobieren. Am besten wäre an dieser Stelle ein
Optokoppler, was aber wieder eine Versorgung des Relais-Kreises
erfordern würde. Die gleichgerichtete Spannung muss auf jeden Fall noch
geglättet werden. Bei DCC bzw. Selectrix sollte der Gleichrichter
schnell sein, um nicht die Impulse zu verfälschen.
Grüße, Kurt
Kurt Harders schrieb:> mir ist aus meiner Eisenbahn-Zeit keine kommerziell vertriebene> Digitalsteuerung bekannt, die nicht bei Kurzschluss abschaltet.
Man kann zum Beispiel eine Lenz-Zentrale mit einem Roco-Verstaerker
kombinieren. Dann hat man erfolgreich den Kurzschlussschutz ausgehebelt.
Aber dann ist man auch selbst schuld...
Als ich noch mit Modelleisenbahnen gespielt hatte, da enthielt der
Transformator einen thermischen Bimetall schalter. Bei Kurzschluss oder
Überlast hatte dieser den Strom für einige Sekunden unterbrochen.
Diese Schalter gibt's doch sicher immer noch zu kaufen, oder etwa nicht?
stefan us schrieb:> Als ich noch mit Modelleisenbahnen gespielt hatte, da enthielt der> Transformator einen thermischen Bimetall schalter. Bei Kurzschluss oder> Überlast hatte dieser den Strom für einige Sekunden unterbrochen.>> Diese Schalter gibt's doch sicher immer noch zu kaufen, oder etwa nicht?
Ja, heißt jetzt Polyfuse und ist eine PTC-Sicherung. Zum Rückstellen
einfach den Strom kurz abschalten.
