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THEMA: Minimale Spannung für Schaltdecoder?

THEMA: Minimale Spannung für Schaltdecoder?
Startbeitrag
S.Bahn - 10.02.20 18:55
Was ist die minimale Spannung, die beispielsweise ein DR4018 Schaltdecoder braucht, um überhaupt zu funktionieren?

Hintergrund: Ich würde gerne Dinge ein- und ausschalten, die beispielsweise mit 5V auskommen.

Klar, ich könnte jetzt mit dem DR4018 ein Relais schalten, welches mit den 12 bis 14 V zurecht kommt, um eine Spannung von 5V ein- und auszuschalten, aber dann verpulvere ich auch relativ viel Leistung für nix, oder?

Wie würdet Ihr das machen?

Herby

Hallo Herby,
was genau willst du schalten?

Viele Grüße
Carsten
Momentan nur so eine Idee. Ich brauche sowieso eine 5V-Leitung unter der Anlage (für die Beleuchtung meines Schattenbahnhofs), und da habe ich mir eben gedacht, dass es doch sinnvoller wäre, wenn ich die vielen LEDs und meine Arduinos etc eben an diese Leitung anschließe, weil so weniger Leistung in Wärme umgewandelt wird. Weil bei 12V bräuchte ich wohl einen 2200 Ohm Vorwiderstand für eine LED, bei 5V genügt aber einer mit 560 Ohm. Bei der Verlustleistung steht es etwa 40 gegen 11 mW, also fast 4x so viel, wenn ich 12V statt 5V nehme.

Herby
Hallo Herby,
bei den LEDs kannst du auch einfach ein paar in Reihe schalten, so sinnvoll. Mit 5 V dürften die Decoder jedenfalls nicht stabil laufen, wenn überhaupt.

Viele Grüße
Carsten
Wenn du sowieso Arduinos hast, warum die dann nicht gleich als Decoder anwenden? Da gibts doch was...

Grüße,
Harald.
Hallo,
läuft der Arduino nicht schon mit 3,3 Volt?
LG
Günter
hm, probiers dich einfach mit nem Versuchsaufbau. Die Decoderelektronik könnte mit 5V-x klarkommen und dann sind typisch irgendwelche Leistungsstufen wie zB Darlington ICs hinter die gegen Masse schalten. Aber wenn du sowieso Arduinos programmierst dann bau dir das nach doch nach - opendcc ist auch nicht viel anders. Da weiss ich sicher das es geht, ein ATTIny läuft auch mit 3,3V wie mit 5V. Einzelne LEDs gehen auch am Mikrocontroller so wenig Strom die heute brauchen

Du kannst aber auch nen Beutel Schaltregler für weniger als nen Euro das Stück an die Ausgänge eines Decoders hängen die du dann passend einstellst...

https://www.ebay.de/itm/10x-LM2596S-DC-Spannung...f:g:pjoAAOSwaCVcked3

Gruß Bahnstadt
Hallo Herby,

Zitat - Antwort-Nr.: 0 | Name: S.Bahn

Was ist die minimale Spannung, die beispielsweise ein DR4018 Schaltdecoder braucht, um überhaupt zu funktionieren?


Der DR4018 braucht minimal 12V an der POWER-Anschluss...

Grüße aus NL,
Bert
Hallo,

was am Power Anschluss dran liegt ist ja völlig Blutwurst. Die Schaltausgänge schalten immer niederohmig nach GND (Ausnahme: Lenz LS150), üblicherweise über einen N-Kanal MOSFET (NMOS). Die Ausgangsspannung ist entweder 0 oder unbestimmt, mit anderen Worten: Die Plus-Spannung am Verbraucher kann auch kleiner als die Versorgungsspannung sein. Es muss nur der Massebezug hergestellt werden.

Grüße, Peter W.
Hallo

Zitat - Antwort-Nr.: 2 | Name: Herby

... dass es doch sinnvoller wäre, wenn ich die vielen LEDs ...

Bei vielen LEDs macht es am meisten Sinn, einige jeweils in Reihe zu schalten ( 4 - 8 LEDs, je nach Farbe) und mit höherer Spannung zu betreiben (12 - 18 V), denn meistens muss nicht jede einzeln geschaltet werden. Das ist dann auch von der Verlustleistung her die die beste Lösung und man braucht pro "LED-Kette" nur einen Vorwiderstand.  

Dietrich
Folks!
Decoder brauchen meist über 8V um irgendwas zu tun, bei 7V sollen sie sich programmieren lassen aber kein Betrieb zuverlässig da. Bei Weichendecoden wäre das auch so oft fangen die aber erst bei 9-10V an zu funktionieren.
Arduinos gibts mit 5V oder 3,3V Versorgungsspannung. Die 3,3V sind modern geworden weil man da bei hohen Taktraten (GHz Bereich) weniger Strom in den diversen Kapazitäten umladen muß und so Energie spart. Der große Nachteil ist daß man mit 3V etwas mehr Ärger hat um Leistungsteile anzusteuern. Viele MOSFETs brauche >3-5V um ausreichend niederohmig zu werden. Es git solche Transis aber die kosten halt etwas mehr, oder man verwendet Treiber was Platz und Kosten zusätzlich steigert. Problem wird immer mehr daß es viele Bauteile nicht mehr in 5V Varianten gibt. Aber das führt wohl in diesem Threadzusammenhang zu weit.

Es gibt mehrere Arduino Projekte die DCC Decoder implementieren. Da wird oft mit einem Optokoppler die Schiene eingespeist. So ist man von der Schienenspannung ganz weg und kann auf der Arduinoseite frei wählen ob man 3,3V oder 5V Kern verwendet. Mit den 5V Varianten hätte man den Vorteil leichter basteln zu können und es passt auch gut zu Servos.
-AH-
Danke für die rege Teilnahme und den interessanten Expertisen. Aber ich sehe schon, dass ich doch etwas ausführlicher werden muss ...

Also: ich möchte mich jetzt nicht allzu intensiv mit dem Arduino beschäftigen. Wie Manche eh schon wissen, bin ich in Sachen Elektronik sowieso ein Nicht- bis Wenigwisser. Was ich mit den Arduinos machen möchte, sind eigene Lösungen zu erarbeiten anstelle diverser fertiger Schaltung, wie beispielsweise Verkehrsampeln mit österreichischen Ampelphasen (Grünblinken vor Gelb) - oder belebtes Haus mit zufallsgesteuertem Ein- und Ausschalten der Lichter - oder auch zufallsgesteuerte Simulation defekter Straßenlampen, wobei hier ausnahmslos JEDE Lampe als defekt ausgewählt werden kann (was Reihenschaltung ausschließt) - und was mir halt sonst noch einfällt.. Diese Arduinos sollen dann durch die Moba-Steuerungssoftware je nach Anlagen-Tageszeit mit Spannung versorgt werden. Alles gekoppelt mit einer Tageslichtsimulation, also von Mittag über Abend zu Nacht und Morgengrauen zurück zu Mittag.

Ich fürchte, dass das Auslesen des DCC-Signals mit dem Arduino meine Kenntnisse bei Weitem übersteigt und ich bin mir auch nicht sicher, ob ich mich damit tatsächlich so intensiv beschäftigen möchte. So wie ich mich selbst kenne, müsste ich jetzt mal ziemlich viel Zeit investieren, bis ich die Informationen gesammelt hätte, um sowas selbständig zu lösen (Anmerkung: meine Englisch-Kenntnisse sind unter aller Kritik) und daher gehe ich davon aus, dass mir das die Lust auf Moba verlieren lässt.

Die Idee mit so einem Step-Down Konverter gefällt mir, obwohl ich auch hier davon ausgehe, dass die zu hohe Spannung in Wärme umgewandelt wird, eventuell mit etwas weniger Verlustleistung. Aber das wäre eine brauchbare Lösung.

Herby
Hallo,

der Step-Down Schaltregler hat einen Wirkungsgrad von weit über 80 %. Ich habe sowas ähnliches schon aufgebaut:

Arduino Nano, 5 V DC-DC Regler (Pin kompatibel mit LM7805) mit Weitbereichseingang (9...35 V) über Gleichrichter + Elko an DCC. Funktioniert.

Die Schaltung hängt über einen Optokoppler am DCC Signal und hat ein 5 V Relais (ca. 1000 Ohm Spulenwiderstand, kein Treibertransistor nötig). Das Ganze soll irgendwann als Schaltdecoder arbeiten, und über einen Leistungstransistor mit Hochstromimpulsen rückmelden können.

Grüße, Peter W


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