THEMA: Fahrtrichtungs-Detektor :-)

Hi Felix,
interessante, gute und simple Schaltung.
Aber geht bei dem verwendeten OP die Ausgangsspannung bis auf 0V zurück?
Bleibt da nicht noch eine Restspannung so um die 1 bis 1,5V?

Gruß,
Günter

Danke fürs Kompliment

Mit dem LM324 habe ich schon viel gemacht. Dessen Ausgang ist Current Sink ODER Current Source, je nach dem. "Low" = 0V, current sink; "High" = Vcc-1.5, current source. (Etwas zwischendrin will ich gar nicht; ich verwende die OP's als kurzschlusssichere Schalter mit eingebauter Verstärkung.)

Siehe auch Datenblatt (gibt's hier)
http://www.national.com/pf/LM/LM324.html

Felix

Moin Felix,
Ich hatte vor längerer Zeit mal etwas ähnliches aufgebaut in dem ich versuchsweise die OP`s des LM324 als Komparatoren laufen ließ. Der Ausgangs OP wurde als Quelle betrieben und als störend empfand ich schon die nicht Rail-to-Rail Fähigkeit der einzelnen LM324 OP´s.
Als Abhilfe habe ich dann echte Komparatoren (LM339) benutzt und als Senke betrieben. Die untere Restspannung lag dann bei ca. 0,2 V.
Echte Rail-to-Rail OP`s wären in dieser Schaltung allerdings overdressed.

so denn,

Günter

nur einmal so eine Frage - wie hoch ist denn die Sperrspannung von den LED's in den Optokopplern, ehe sie ihr Leben aushauchen?

Enrico

Hallo,
ich habe Fahrregler, bei denen die Umpolung mittels Schalter erfolgt. Über einen freien Kontakt dieses (Mehrfach-)Umschalters läßt sich mit einer einfachen Dioden-Matrix bestimmen, welches Signal oder welche Weiche abhängig von der Fahrtrichtung wie schaltet. Eine Elektronik zur Fahrtrichtungserkennung brauche ich also nicht, da diese ja bereits durch die Polung vorgegeben ist. Funktioniert also auch, wenn noch gar keine Spannung am Gleis liegt (Fahrregler auf Null).
Grüße, Gerd

Hi Enrico,
bei den vom Felix in dieser Anwendung verwendeten Kopplern ist die Sperrspannung nicht relevant da intern eine Diode antiparallel geschaltet ist (glaube ich jedenfalls, Datenblatt habe ich leider nicht)
Bei Verwendung von simpelst Kopplern (CNY17 o.ä.) ist aber dafür zu sorgen, das die Sperrspannung den Wert von 5 V nicht überschreitet. Hier sollte dann schon eine Diode extern antiparallel geschaltet werden.

Gruß,
Günter

@gerd:
Du setzt hier bereits eine 'Elektronik' ein ohne es scheinbar zu bemerken....

Sepp

@Sepp,
wenn Du eine Diodenmatrix schon als Elektronik-Schaltung bezeichnest, dann natürlich ja.
Gerd

Hi Gerd,
da in einer Diodenmatrix elektronische Halbleiterbauelemente Verwendung finden, kann man dieses Gebilde nicht als feinmechanisches Wunderwerk betrachten. Es ist tatsächlich schon eine richtige elektronische Schaltung.

In diesem Sinne,

Günter

@6
Ich hab zwar erst im Web suchen müssen - aber die Sperrspannung der LED in dieser Schaltung ist 6 V, intern ist laut Datenblatt nichts antiparallel geschaltet - es würde dann auch nicht funktionieren, weil diese Halbwelle dann für den jeweils anderen Optokoppler auf etwa 0.7 V begrenzt wäre.
Es wird daher notwendig sein, jeweils in Serie zu den Optokopplern eine zusätzliche Diode einzufügen (zumindest wenn man ein Freund seiner Optokoppler ist) - das kann allerdings auch eine Schottky sein mit geringer Durchlassspannung.

Enrico

Jawoll Enrico,
wie gesagt, ich habe kein Datenblatt von den Vögeln. Und wenn keine Schutzdiode drinne ist, ist das bedenklich und bedarf einer Modifizierung der Schaltung.
Allerdings ist eine Reihenschaltung nicht gut, da ja beim Normalbetrieb an der Schutzdiode ihre Schwellspannung abfallen würde.
Das macht nicht viel Sinn, besser ist es schon, die Diode parallel zu schalten. Im Reversbetrieb würden dann an der LED vom OK nur die Schwellspannung der Schutzdiode anliegen. Die Strombegrenzung erfolgt ja nach wie vor durch den Vorwiderstand.

Glückauf,
Günter

P.S.: Motto des Tages: Immer eine Diode mehr haben in der Bastelkiste als man benötigt!

Hallo Günter,
ich baue seit 14 Jahren meine sämtlichen Besetztmelder, Schaltverstärker etc selbst und weiss schon was eine Diode ist  !!!
Aber mein Motto war immer: Nur soviel Elektronik, wie nötig. Und für die Fahrtrichtungserkennung brauche ich nun mal keine Optokoppler, IC oder OPs. Ich wollte nur sagen, dass es auch einfacher geht. Jeder wie er mag.
Grüsse
Gerd

Aber Hallo Gerd,
solltest du dich von mir ob deiner Kenntnisse irgendwie angemacht fühlen, so tut mir das Leid. Das lag nicht in meiner Absicht.  Sorry!!

Ansonsten ist dein Motto exakt richtig.

Gruß,
Günter

Hallo Günter,
ist schon ok.
Hauptsache es funktioniert und wir haben Spaß daran.
Grüße
Gerd

Hallo
noch ein kleiner Tipp zum Schutz der Optokoppler und zur Vereinfachung der Schaltung:
- die LEDs der beiden Optokoppler anti-parallel schalten
- ein gemeinsamer Vorwiderstand
- ein Widerstand (10K oder so) parallel zu den LEDs, damit die nicht jeden Kriechstrom detektieren
Wie das aussieht kann man an einer ähnlichen Schaltung auf
http://www.heisswolf.net/Produkte/SFR2000_Pende...lzug_anschlusse.html
sehen. Hier sind nur die beiden LEDs in einem Optokoppler integriert, es handelt sich ja nicht um eine Fahrtrichtungserkennung, sondern um einen Eingang der auf beide Polaritäten reagieren soll.
Grüßle aus dem sonnigen Süden

Bernd

Hallo zusammen, melde mich zurück...

@4+6+10 (Sperrspannung der Optokoppler):
Das Datenblatt gibt 6 oder 7 Volt an. Ist aber hier nicht relevant, da die Optokoppler ja gegengleich geschaltet sind und dadurch die Spannung über den Optokopplern nie grösser als ca. 1.2V werden kann (Durchlassspannung). Der eine Optokoppler ist die Freilaufdiode des anderen Optokopplers. (s.u.)

@5 (Fahrtrichtung mit freiem Kontakt des Polwenders):
Funktionert gut. Erfordert aber, dass der Polwender des Fahrtreglers und die Signallogik schaltungstechnisch eine Einheit bilden. Das wollte ich nicht. Ich wollte in sich abgeschlossenen Baugruppen mit sauber definierten Schnittstellen (aka Modularisierung). Meine Schaltung funktioniert mit beliebigen Fahrreglern. Ich kann die Schaltung auf Anlagemodulen einbauen und brauche noch gar nicht zu wissen, was für ein Fahrgerät später drankommt.

@15
"- die LEDs der beiden Optokoppler anti-parallel schalten"
Das war meine Absicht. Du hast es erfasst.

"- ein gemeinsamer Vorwiderstand"
Das ist richtig; hab ich erst bemerkt als die Schaltung fertig war. Erst meinte ich, das spiele keine Rolle. Aber es ist notwendig, damit die Optokoppler wirklich antiparallel geschaltet sind und einander die angelegte Spannung begrenzen. Danke für den Tipp!

Felix

@15
"- ein Widerstand (10K oder so) parallel zu den LEDs, damit die nicht jeden Kriechstrom detektieren"
Dies halte ich hingegen für unnötig. Zum einen werden "Dreck-Spannungen" auf dem Gleis durch die Schwellspannung der OK (0.7V) ausgefiltert. Zum anderen will ich ja gerade, dass die OK schon bei möglichst kleiner Gleisspannung ansprechen. Eine möglichst kleine Gleisspannung ergibt nach dem 1k Vorwiderstand nur noch einen Kriechstrom. Beachte die Verstärung durch den Pullup-Widerstand am Ausgang des OK (bei 1mA gibt das Datenblatt ein Stromverhältnis CTR von 20% an)

Felix

Hi Felix,
das mit dem zusätzlichen Parallelwiderstand ist wirklich nicht nötig. Bei einem stark "elektronisch verseuchtem" Gleis könnte ein 10nF Kondensator anstelle des Widerstandes was bringen. Da aber dann ein zusätzlicher Tiefpass entsteht wird es evt. Probleme mit PWM gefahren Bahnen bei kleinen P/P Verhältnissen geben.
Mit der Änderung zusätzlicher Dioden antiparallel zum Optokoppler oder mit gemeinsamen Vrwiderstand und antiparallel geschalteten Kopplern ist die Schaltung schon O.K..

Noch ein schönes Wochenende,
Günter

P.S.: Hast du die Software "EAGLE" ( http://www.cadsoft.de ) als Schaltplaneditor?

...und hier ist noch das angepasste Schema
http://www.railimages.com/albums/felixgeering/abz.gif

@18 "Eagle?"
Neee, das ist ein bisschen Autocad; das ist das einzige was ich kann...
...es geht nicht wirklich gut um Schaltpläne zu zeichnen...

Felix