Liebes Forum, seit Jahren lese ich hier immer wieder mit, heute hab ich endlich mal Grund, auch selbst zu posten :) Ich bin ein ziemlicher Elektronik-Anfänger - ich hab zwar schon erfolgreich diverse 8-bit Atmels programmiert und damit auch Displays und Speicherkarten angesteuert etc., aber von klassischer, analoger Elektronik hab ich kaum Ahnung. Mein neuestes Bastelprojekt soll das ändern. Bitte seid nicht zu hart zu mir, ich gebe mir Mühe, muss und möchte aber noch viel lernen! Zum Projekt: Ich möchte eine universelle Pufferschaltung für digitale Modellbahnlokomotiven bauen. Loks verlieren während der Fahrt immer mal wieder kurz den Kontakt zu einem Leiter, bei langsamer Fahrt bleibt die Lok dann gerne komplett stehen und muss angeschubst werden. Es gibt zwar Digital-Decoder, die einen eingebauten Puffer haben oder mit einem Pufferkondensator nachgerüstet werden können. Bei meinen Loks ist aber beides nicht der Fall. Ich will darum meinen Decodern einen zusätzlichen Puffer vorschalten. Die Schwierigkeit dabei ist, dass digitale Modellbahnen mit Wechselstrom fahren (18V, ca. 5kHz rechteckig), die Steuerinformationen werden als Variation der Pulslängen encodiert. Manche Lokdecoder schalten in den Analogmodus und fahren dann Vollgas, wenn sie kein "echtes" Digitalsignal bekommen, daher muss die Pufferschaltung ein entsprechendes, digitales "Blanko-Signal" erzeugen. Meinen ersten Entwurf dazu findet ihr im Anhang. Ich habe mir das so vorgestellt: Sim1 unten ist die Netzspannung vom Gleis, K1 oben ist der Anschluss zum Decoder. Die beiden Schalter S1 und S2 stellen die potentiellen Kontaktverluste dar :) Über den Brückengleichrichter Br1 lade ich einen Pufferkondensator (C2) auf. Der Spannungsregler IC2 liefert 9V, über R1 wird der Microcontroller versorgt. Letzterer hängt ausserdem über PB5 und R6 am Gleichrichter, damit er erkennen kann, ob er nur von C2 oder auch vom "Netz" versorgt wird - D1 soll verhindern, dass der Puffer dazwischenfunkt. Ist die Schaltung "auf sich gestellt", erzeugt der Microcontroller die Wechselspannung, indem er über T1 + T3 und T2 + T4 die 9V vom Spannungsregler abwechselnd auf die beiden Pole des Ausgangs legt. Die Werte insbesondere für C1 und C2 sind nur provisorisch, mir gehts erst mal darum von euch zu erfahren, ob meine (naiver?) Ansatz überhaupt funktionieren kann. Für Hinweise auf Fehler jeder Art bin ich natürlich äusserst dankbar, ebenso für prinzipielle Verbesserungen! Bitte stellt nicht den Sinn der Schaltung an sich in Frage - ich will das als Lernprojekt durchziehen, selbst wenn das eigentliche Problem anders gelöst werden könnte oder es sowas vielleicht sogar fertig zu kaufen gibt. So, jetzt dürft ihr mich zerreissen! Herzlichen Dank und beste Grüße, David
Angehängte Dateien:
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puffer_1.PNG
13 KB
Tja wie das immer so ist - mir ist sofort selbst der erste Fehler aufgefallen. Die Verbindung der Ausgangspole zum GND des Gleichspannungsparts würde über den Gleichrichter einen Kurzschluss geben. Die muss ich wohl auch über Transistoren stilllegen, solange Strom aus der Schiene kommt... :)
Oh jee, da weiß man gar nicht wo man anfangen soll. Ich würde dir vorschlagen, erst einmal eine LED über einen Transitor über den uP zu schalten. Siehe Artikelsammlung. Danach kannst du dich langsam weiter vorwährts tasten. nix für ungut
Oh, so schlimm? Naja in dem LED-blinken-lassen-Stadium war ich eigentlich schon... Aber das sinnvolle Verknüpfen von Grundschaltungen ist schon ein Problem für mich. Im Allgemeinen fällts mir leichter zu lernen, wenn es um ein Problem geht, dessen Lösung ein wirklicher Gewinn für mich wäre, aber das war vielleicht zu hoch gegriffen... Sei's drum, würde es dir was ausmachen, mir (wenn möglich) die gravierendsten Fehler zu nennen? Damit ich aus der Blamage wenigstens ein bisschen was mitnehmen kann... :) Danke dir und herzlichst, David
Hallo, also ich beschäftige mich schon eine Weile mit Modellbahn, Elektronik und speziell mit digitaler Modellbahntechnik. Deine Schaltung willst du zwar als Lernprojekt angehen, aber es ist ein falscher Ansatz. Ich betreibe in einem Modellbahnklub eine sehr große Spur N Anlage. Wie hatten auch die Probleme mit den Kontakten, aber die Lösung ist vollkommen anders. 1. Du musst zusehen das die Kontakte gut sind. Maßnahmen: Stromabnahme über mehrere Wagons. 2. Die Decoder können so eingestellt werde, das sie bei kurzer Kontaktunterbrechung mit der letzten Einstellung weiter macht. 3. Es gibt Pufferschaltungen (http://www.1001-digital.de/pages/basteln-bauen/elektronisches/anleitungen/pufferschaltung-fuer-16-v-smd-kondensatoren.php) die einfach nur mit Kondensatoren gemacht sind. Deine ganze Schaltung ist bereits im Decoder vorhanden. Häng einfach deine Kondensatoren zwischen die Versorgungspins am Decoder. Und schau dir die einschlägigen DCC-Seiten an. Gute Infos sind u.a. opendcc.org Zum lernen gibt es bessere Möglichkeiten :-) Grüße HP1
1. die versorgung des uP über R1 geht so nich 2. wenn du nee Led schon gemacht hast wo ist der vorwiederstand von T1 T2 3. ss kann kein Strom fließen bei T1 und T2 der Kolektor hängt in der Luft. 4. C3 und R6 grillen den Eingang des uP 5. was macht D1 6. etc
Huhu Reiner, danke für die genannten Punkte. Ich hätte noch Fragen dazu und würde mich freuen, wenn du mir noch etwas beim Verstehen helfen könntest...: Reiner schrieb: > 1. die versorgung des uP über R1 geht so nich Warum? Ich hab versucht ganz normal einen Vorwiderstand auszurechnen für 5V am uC und einen kleinen Strom... Ist nur der Widerstandswert quatsch oder stimmt hier was anderes nicht? > 2. wenn du nee Led schon gemacht hast wo ist der vorwiederstand von T1 > T2 Da hätte ich den internen Pull-Up des uC aktiviert, um Bauteile zu sparen (so wie hier http://www.mikrocontroller.net/articles/Transistor unter "Transistor an µC ohne Vorwiderstand" erklärt) - nicht gut? > 3. ss kann kein Strom fließen bei T1 und T2 der Kolektor hängt in der > Luft. Kannst du das noch etwas genauer erklären? Die hängen doch mit den Kollektoren an den Gates der MOSFETs (analog zum Aufbau mit den zwei bipolaren Transistoren aus dem Transistorartikel) > 4. C3 und R6 grillen den Eingang des uP C3 soll die Gleichspannung vom Gleichrichter glätten und ist parallel dazu geschaltet - von den max. 18 Volt von Br1 / C3 sollen 13V an R6 abfallen, das gäbe dann einen Strom von max 0,5mA am Eingang des uC bei 5V... ist das wirklich zu viel oder habe ich hier falsch gerechnet? > 5. was macht D1 D1 soll dafür sorgen, dass der Eingang vom uC keinen rückfließenden Strom vom Pufferkondensator C2 bekommt, sondern nur vom Gleichrichter und C3 bzw. halt eben gar keinen Strom - so sollte der uC feststellen können, ob gerade der Kontakt zu den Gleisen abgebrochen ist oder nicht. Geht das so nicht? Wenn nein, warum nicht? > 6. etc Bitte gerne noch mehr Punkte nennen und am besten gleich erklären... Ich hab scheints noch viel zu lernen! Herzlichen Dank!!
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