THEMA: Decoder: "Lichtblitzen"

Abend,
auch mir ist dieser Effekt nicht unbekannt. Habe dies immer wieder auch bei meinen Fahrzeugen. Bei Fahrzeugen mit LEDs habe ich´s bei mir auf jeden Fall schon gesehen, bin mir aber nicht sicher ob ich das auch schon mal bei Fahrzeugen mit Glühbirnchen beobachtet habe. Glaube aber nicht.

Was ich aber zudem auch noch beobachten konnte, dass das andere/falsche Licht immer mit voller Helligkeit blitzt, obwohl der Ausgang eigentlich über die CVs gedimmt ist. Eine Kuriosität zum Licht bei TRAN-Decodern habe ich auch noch zu ergänzen. Zu Weilen "vergisst" der Decoder vorübergehend die Dimmung des eingeschalteten Ausgangs nach einem Kurzschluss oder einen Stromverlust. Das Licht leuchtet dann mit voller Helligkeit, obwohl der Ausgang eigentlich gedimmt ist. Licht ausschalten und wieder einschalten behebt das Problem. Warum der Decoder das macht weis ich aber auch nicht.

Gruß, Felix B.

Bei meinen sehr zahlreich eingesetzten RMX 990 und 991 habe ich das noch nicht beobachten können.

Jürgen H.

Hallo Frank,
ein kleiner Pufferkondensator behebt das Problem.

Viele Grüße
Carsten von 1001-digital

Hallo Carsten,

(auch) deshalb habe ich ja bei dir die Schaltung und die Keramikkondensatoren bestellt (über einen Kollegen (ich habe mal in H0 Werbung dafür gemacht), meinen Namen findest du in keiner solchen Bestellung).

Du bist doch einer der Auskenner, kannst du mir die Ursache des Effektes erklären?

Viele Grüße
Frank

Hallo Frank,
so genau kenne ich die Schaltung nicht, die Tran da auf den Decoder gebaut hat. Evtl. schaltet der Prozessor beim "Hochfahren" die Ausgänge kurz ein. Sicher weiß ichs leider nicht.

Ich habe allerdings mal bei einem Kunden Krois-Kupplungen in eine V60 DR eingebaut, dort trat das gleiche Problem auf. Allerdings blitzte nicht nur das Licht auf, auch die Kupplung hopste kurz nach oben. Mit 2 der Kondensatoren aus der Bestellung war der Spuk vorüber.

Viele Grüße
Carsten von 1001-digital

Hello!

Das Aufblitzen der Ausgänge passiert offensichtlich beim Zurückkehren aus der Brownout Phase, bzw eben weil er die nicht überlebt hat und abgestürzt ist. Es geht der Prozessor bei Spannungsausfall schlafen um Strom zu sparen. Der Status der CPU wird gepuffert so ist der Prozessor beim Zurückkehren der Spannung gleich wider einsatzfähig. Auf den kleinen Decodern ist halt zum Puffern wenig Platz für Kondensatoren. Wenn die Schlafzeit länger wird verliert der Prozessor seine Infos und der Decoder muß neu starten weil die Info verloren gegangen ist. Hier dürfte es zu den Lichtblitzern kommen. Daher helfen eben Pufferkondensatoren um den Prozessor zu puffern.
-AH-

Hallo zusammen,
letztlich spielen da Hard- und Software zusammen. Ich denke, wir können davon ausgehen, daß das Aufblitzen (das ich auch von den Zimos kenne) durch einen Neustart des Mikrocontrollers verursacht wird.

Zum einen wird (je nach Dauer der Unterbrechung) durch die Brownout- oder die Reset-Schaltung ein Controller Reset ausgelöst, der alle IO-Pins und auch die Baugruppen (wie eben GPIO, serielle Schnittstellen, PWM-Module und was sonst alles so im μC vorhanden ist) in einen definierten Zustand versetzt. Wie dieser Zustand aussieht ist letztlich vom Controller abhängig, bei den in einem meiner aktuellen Projekte (das allerdings nichts mit der MoBa zu tun hat) verbauten Controllern ist das eben "alles auf Input mit Pullup-Widerstand). Ob das dem ein- oder Ausgeschalteten Zustand der Beleuchtung entspricht hängt dann auch wiederum von der Treiber-Schaltung am Ausgang ab.

Als nächstes wird die Firmware aufstarten, das dürfte bei updatebaren Decodern erstmal ein Bootloader sein, der die wichtigsten Komponenten konfiguriert (auch hier wieder mit der Option, daß dabei eben Beleuchtungsausgänge eingeschaltet werden), dann wird die Applikation angesprungen. Die konfiguriert dann die Hardware komplett durch und muß vor allem auch die CV-Werte aus dem EEPROM auslesen, wenn der RAM-Inhalt nicht mehr gültig ist.

Gerade bei Decodern mit extrem vielen CVs dauert dieser Vorgang dann entsprechend länger. Wenn in dieser Zeit dann der Zustand eines Ausgangs von dem Zustand vor dem Reset abweicht, dann fällt das gerade bei flinken optischen Bauteilen schon auf (durch Aufblitzen, Dunkelschaltung, ...).

Da diese Komplett-Initialisierung recht zeitaufwendig ist, sichert man den RAM-Inhalt mit wichtigen Daten wenn möglich nochmal so ab, daß man bei einem Neustart erkennen kann, ob der RAM-Inhalt noch gültig ist oder (teilweise) gelöscht wurde (im Automotive-Bereich ist das recht üblich, da Neustarts der Geräte z. B. beim Anlassen nicht unüblich sind). Ist das RAM OK, kann man sich das Neuladen der Werte sparen.

Kurz und gut - ganz vermeiden lassen sich solche Effekte kaum, nur minimieren. Und da hilft es, wie von den Vorrednern Arnold und Carsten schon beschrieben, die Decoder zu puffern, was zum Einen schon mal die Wahrscheinlichkeit für den Neustart reduziert, und wenn er dann doch passiert, die Wahrscheinlichkeit erhöht, daß der RAM-Inhalt erhalten bleibt.

So, und nun warte ich wieder auf die üblichen Anfeindungen von den üblichen Verdächtigen, daß ich mich hier nur aufspiele und ja eh' keine Ahnung habe.

Viele Grüße,
Torsten

Hallo Carsten, Arnold, Torsten,

vielen Dank für die Erklärung (Torsten, von mir wirst du nichts Negatives hören, es war sehr informativ. Wer hier meckert, dem ist nicht zu helfen).

Nur um sicher zu gehen: mit Pufferung meint ihr eine Pufferung am/im Decoder (Masse/Plus abgreifen und entsprechend beschalten) und nicht direkt an der Gleisspannung, richtig? (Möchte nur sicher gehen, dass sich, wenn ich diese Schaltung ranfummle, auch das Lichtproblem behebt).

Viele Grüße
Frank

Hallo Frank,
puffern *muss* man am Decoder über Plus und Masse. Am Gleis zerstörst du mit einem Kondensator das Digitalsignal.

Suche bei deinem Decoder also die beiden Punkte raus, zum Puffern musst du dann noch eine Ladeschaltung bauen. Siehe hier: http://www.1001-digital.de/pages/elektronisches/pufferkondensatoren.php

Viele Grüße
Carsten von 1001-digital

Hallo Frank,
hallo Carsten,
die Pufferung wird auch im Rahmen von RailCom/BiDi interessant, da in der RailCom-Lücke doch recht viel Energie aus den meist sehr kleinen Kondensatoren auf den Decodern gezogen wird.

Gruß,
Torsten

D+H Decoder bzw. deren Rautenhaus Verwandte kennen derlei Ungemach nicht. Es lässt sich auch nicht durch Manipulation der Spannungsversorgung provozieren.
Also lassen sich solche Effekte eben doch vermeiden - wenn man weiß wie .
Haben die die bessere Technik oder mehr know how ?

Jürgen H.

Hallo Carsten, Arnold und Torsten,

auch von mir ein Dankeschön für die Erläuterungen.
Wenn ich mir recht erinnere, konnte ich beim ersten Anwählen des Fahrzeugs auch ein Aufblitzen der Lichtausgänge beobachten. Das bestätigt also die Erklärung im Zusammenhang mit dem Neustart.

Wenn man das durch Puffern beheben kann, werde ich in Zukunft wohl keine Schwierigkeiten mehr damit haben. Ich danke Dir Carsten für die wertvolle Zusendung der Kelkos und Ladebauteile. Alles gut bei mir angekommen. Freu mich schon auf die Bastelarbeit und anschließend seidenweich laufende Fahrzeuge. Also großen Dank.

Gruß, Felix B.

Naja, die Ausgänge machen bei Neustart wahrscheinlich immer noch kurz auf. Doch braucht der Decoder nicht mehr so oft einen Neustart wenn er gut gepuffert ist.

Dann kann man ja auch noch kleine Kondensatoren parallel mit den LED verbauen. Die "futtern" dann einen kurzen Strompuls bevor die Durchlassspannung der LED überschritten wird und das Blitzen sollte auch weg sein. Exakt wie groß die sein müssten, lässt sich leider ohne Messung nicht sagen. 47nF würd ich anfangen mit zu testen.

Gruß,
Harald.

Nein, vermeiden lassen diese Effekte sich nicht, nur kaschieren. Zaubern können auch die anderen Hersteller nicht.

Da Du meinen Beitrag offenbar nicht gelesen, sondern wohl nur überflogen hast, hier nochmal ein Zitat:



Und dazu zählt auch, daß eben der Zustand beim Aufstarten z. B. "aus" statt "ein" ist. Ein kurzer Einbruch der Helligkeit eines eingeschalteten Ausgangs wird meist nicht wahrgenommen bzw. spielt dann auch keine Rolle mehr, wenn ohnehin schon die Spannung deutlich eingebrochen ist, ein Aufblitzen eines ausgeschalteten Ausgangs nimmt man dagegen recht leicht wahr.

Insofern ist das in den genannten Fällen wahrscheinlich einfach ein etwas "günstigeres" Schaltungs-Design, sprich der Hersteller hat den zweiten, unauffälligen Fall, gewählt.

D&H hat hier ohnehin den Vorteil, daß ihr eigener ASIC für die Ansteuerung des Lichts zuständig ist, d. h. beim ASIC-Design kann man dann natürlich die Erfordernisse für die eigenen Decoder gleich berücksichtigen. Bei einem zugekauften μC muß man entweder mit dem leben, was man vom Hersteller kaufen kann, oder so groß sein, daß man sich vom Hersteller mal eben ein eigenes Derivat zurechtschneidern läßt (Stichwort: große Zulieferer in der Automobilbranche).

Viele Grüße,
Torsten

Beim Arnold 627 sind z. B. satte 10μF zu den LEDs parallel geschaltet. Ich habe das Ganze mal durch die Simulation gejagt, zumindest bei rd. 100Hz PWM-Frequenz verschleifen diese Konnis das Signal nur etwas, verhindern aber die Dimmung nicht.

Gruß,
Torsten

Hmm, versteh' ich jetzt nicht - was meinst Du mit "anwählen" genau?

Gruß,
Torsten

Abend Torsten,

ich fahre mit dem GFN Profi-BOSS als Zentrale. Da sind die Fahrzeuge in einer kleinen Datenbank angelegt. Sobald ich eines von ihnen auswähle, kann ich es steuern. Wenn ich das Fahrzeug das erste Mal seit dem letzten Netzaus anwähle, blitzen die Lichter auf. Gleiches passiert übrigens auch wenn ich mit Notaus sie Spannung von der Anlage nehme, eine Lok aufgleise und wieder Spannung auf die Anlage gebe. Die aufgegleiste Lok blitzt dann schon mal auch wenn ich sie noch gar nicht angewählt habe.

Aber alles auch nicht so tragisch, so lang es sich während der Fahrt in den Griff bekommen lässt.

Gruß, Felix B.

Hallo zusammen,
ich hätte gedacht, dass das "Lichtblitzen" dadurch zustande kommt, dass bei kurzen Stromaussetzern der weiterdrehende Motor (mit Schwungmasse) als Generator wirkt und der dadurch entstehende, gegengerichtete Strom auf die Lampen durchschlägt. Im Analogbetrieb habe ich nämlich auch diese Beobachtung gemacht. Andererseits sind im Digitalbetrieb Motor und Lampen durch den Decoder getrennt.
Auch beim "Antworten" der Lok auf die Zentrale (z.B. bei Programmierung) zieht die Lok ja immer etwas Strom durch kurzes Fahren der Lok, wobei der Motor danach wieder kurz als Generator wirkt. Vielleicht lässt sich damit das Aufblitzen beim Anwählen erklären. Bzw. wenn eine Lok aufgegleist wird und bei "Analogbetrieb ein" (CV29) erst ein minimales Stück fährt, bis sie den Digitalstrom erkennt.
Oder sind es bei Analog- und Digitalbetrieb unterschiedliche Ursachen für den gleichen Effekt?
Grüßle
Robert