Kurzschlußschutz/-sicherung für MoBa-Digitalspannung

[Mark K. (mamikoe)]

Hallole,
weiter geht´s mit dem "letzten Problem" ;-). Zumindest derzeit.
Gegeben ist eine MoBa mit Digitalsteuerung (Märklin-Motorola). 
Digitalspannung am Gleis +/- 18V um das Massepotential (Schienenmasse, 
identisch mit einem der Trafo-Anschlüsse). Die Booster sind also nicht 
wie bei DCC häufig/üblich als H-Brücke aufgebaut.
Eine Drehscheibe soll hierüber (also mittels eines Dekoders) gesteuert 
werden. Dafür gibt es zwar schon ein paar kommerzielle und auch 
DIY-Lösungen, aber nicht so, wie ich es gerne hätte.
Teil des Konzepts ist, daß die 24 Abstellgleise nicht dauerhaft an der 
Digitalspannung hängen sondern nur angeschaltet werden, wenn das Gleis 
angefahren werden soll. Dies dient auch zugleich dem Erkennen, ob das 
Zielgleis erreicht ist.
Ursprünglich wollte ich dies der Einfachheit halber mit Submin-Relais 
erledigen, aber das erfordert beim Ansteuern der Relais deutlich mehr 
Aufwand als mit SSR und da auf einer MoBa Kurzschlüsse an der 
Tagesordnung sind (und deswegen die Booster und Zentralen entsprechende 
Schutzschaltungen aufweisen) und hierbei Ströme von mehreren A fließen 
wäre überdies ohne eine wie auch immer geartete spezifische 
Kurzschlußschutzschaltung den Kontakten der Submin-Relais kein langes 
Leben beschieden, die Relais-Lösung also letztlich ohne Vorteil 
gegenüber SSR.
Ich habe mich daher für die Verwendung von SSR entschieden, nämlich den 
AQH3213 - sind preisgünstig, einfach anzusteuern und gehen bis 1,2A.

Und damit sind wir bei dem Problem: Natürlich würden die SSR keinen 
Kurzschluß überleben. Also muß irgendwie eine möglichst wenig aufwendige 
aber sehr fixe Schutzschaltung her, sei es durch Begrenzung des Stroms 
auf ca. 0,8A, sei es durch Abschalten für mehrere Sekunden, wenn die 
Grenze erreicht ist.

Über das Problem haben sich schon andere Gedanken gemacht, z.B. bei 
http://skrauss.de/modellbahn/autofuse/index.html. Als Absicherung 
einzelner Teile der Anlage mit dem Ziel, daß ein Kurzschluß über die 
Zentrale nicht alles lahmlegt, sicher gut geeignet. Hier aber nicht, 
denn sie hat den Nachteil, daß die Spannung durch ein Relais 
abgeschaltet wird - bis dieses schaltet ist das betroffene SSR gegrillt. 
Außerdem ist mir diese Lösung viel zu aufwendig.

Ich suche also eine einfachere Lösung, vollelektronisch, simpel, kann 
auch q&d sein, aber leider fällt mir dazu nichts rechtes ein.

Als fallback-Lösung würde ich eine kleiner dimensionierte 
Booster-Endstufe aufbauen und über die Digitalspannung betreiben. Aber 
diese Notlösung hat neben dem Bauteilebedarf - 4 Transis, vier Dioden, 
etwas Katzenfutter - mehrere Nachteile: Über die erforderlichen Dioden 
und Treibertransis fallen zusätzlich ca. 2 bis 2,5V Spannung ab. Und im 
Kurzschlußfall wird die gesamte Leistung über die Treibertransis 
verbraten, also je nach Grenze 14, 16 oder 18W, das erfordert also einen 
entsprechend großen Kühlkörper, entsprechend Platz. Es sei denn, daß 
über einen zusätzlichen Kurzschluß-Detektor ein Triac gezündet wird, der 
die Digitalspannung im gesamten Bereich kurzschließt und damit über die 
Zentrale alles abgeschaltet wird, so daß die Transis nur für weniger als 
eine Sekunde die Leistung verbraten müßten. Aber wegen eines Kurzen im 
Bereich der Drehscheibe alles lahmzulegen ist nicht so prickelnd ....

Ein R von etwa 1R in der Masseleitung mit einem mit BE darüber 
geschalteten NPN würde im Kurzschlußfall Massepegel zur Verfügung 
stellen. Damit müßte sich doch etwas anstellen lassen, um für ein paar 
Sekunden die Spannung abzuschalten ... aber wie?