THEMA: TC und Gleisspannungs-Reduktion mit Dioden

Hat keiner einen Tip?
MfG Knut

Also, einer muss doch antworten, mach ich mal, auch wenn mein Wissen begrenzt ist.

Aber, wenn die Gleisspannung reduziert wird, um Bauteile nicht zu stark zu belasten, zB Decoder, dann sollte das auch für das Programmiergleis gelten. Bei meiner Intellibox II  haben Hauptgleis und Programmiergleis die gleiche Spannung. Gefüttert wird die IB II mit 12 Volt AC.

Gruß
DN

Hallo Detlef
Vielen Dank für Deinen Tip. Da werde ich mal noch eine Platine fürs Programmiergleis basteln und eine fürn Booster.
MfG Knut

16 Dioden? Ich frag mich gerade, wo die denn hinsollen.

Ist es nicht einfacher die Eingangsspannung zu reduzieren? Und wenn nicht, warum brauchst Du 16 Dioden? Kannst Du nicht einmal mit ein oder zwei Dioden die Spannung reduzieren und dann verteilen.

Ich glaub, ich hab das Problem nicht erfasst... was vielleicht auch die Anzahl der Antworten widerspiegelt

Gruß
Klaus

Ich denke, Knut hat sich nach dem Vorschlag von Felix Geering, hier im Forum nachzulesen (Digital, Tipps und Tricks), zur Spannungsreduzierung gerichtet.
Für mich war es auch einfacher, die Eingangsspannung zu reduzieren (12 Volt AC-Trafo), führen halt viele Wege nach Rom.

Gruss
Detlef

Hi!

Ja, ich hatte auch erst daran gedacht, ihm zu einem "schwächeren" NT zu raten, aber da seine Anlage nicht mit Gleichspannung am Eingang arbeitet, fiel der Vorschlag Notebook-T flach.
Die Schaltung wird aber auch nicht grösser als eine Streichholzschachtel und sowas lässt sich doch leicht irgendwo zw. Zentrale und Anschluss am Gleis unterbringen.

Viele Grüsse
Mathi

Hallo Leute

Vielen Dank für die Antworten. Ja Detlef, die Schaltung von Felix Geering mit den Dioden.Mit einem Notebooknetzteil geht das nicht bei mir, wegen der Wechselspannung. Mathi kennt ja mein Problem.
Hi Klaus, mit den 16 Dioden, da ist bei Tipps und Tricks eine Schaltung.

MfG Knut

Hallo Knut,

du schreibst
Für die Beantwortung der Frage wäre es interessant zu wissen, welchen Booster du verwendest, welche Spannung du momentan benutzt, ob du Gleisbesetztmelder einbauen möchtest, welche Dekoder zum Einsatz kommen und warum du eigentlich die Spannung reduzuieren möchtest.

Gruß
Burkhard

Hi Burkhard
Ich benutze einen Fleischmannbooster 6805, der bringt 19 Volt.
Die Reduzierung soll doch schonend auf Decoder und Motoren wirken.
Die Experten sprechen von 14-15Volt sollen völlig ausreichen.
MfG Knut

Hallo Knut

Hast Du vielleicht schon mal sowas in Erwägung gezogen?

http://amw.huebsch.at/Produkte/DSR.htm

Da kann man auch noch nachlesen, warum Spannungsreduzierung eben Sinn macht. Die Teile laufen bei mir schon seit langem zur absoluten Zufriedenheit, angeschlossen zwischen IB/Boostern und Gleis.

Gruss, Linus

Hallo Linus
Vielen Dank für Deinen Tip. Ich versuchs aber erstmal mit den Dioden, die hab ich schon da.
Wollte ja nur wissen ob ich das Programiergleis auch reduzieren muß?
MfG Knut

Hallo Knut,

19V sind sicherlich schon am oberen Ende der Skala, unter Berücksichtigung der Spannungsabfälle kommt man auf 17V am Gleis bzw. am Weichenantrieb. Grund für die recht hohe Auslegung dürfte die Tatsache sein, dass man Loks und Weichenantriebe mit dem selben Booster betreiben möchte und für etliche Weichenantriebe 14V einfach nicht kraftvoll genug schalten.

Probleme ergeben sich z.B. in Zusammenhang mit Trans-Dekodern, in die Elkos eingebaut sind, die nur bis 16V spezifiziert sind. 2 Standard-Dioden in Serie reduzieren die Spannung für das Gleis auf ungefährliche Werte unter 16V. Noch weiter Runtergehen ist nicht erforderlich.

Da Elkos den Spannungstod sterben, empfehle ich, auch das Programmiergleis mit Dioden zu versehen.

Gruß
Burkhard

Hallo

Nochmals Danke für Eure aussagekräftigen Antworten.
Schönes restliches Wochenende!

MfG Knut

Guten Morgen,

die Spannungsreduzierung gehört vor Booster oder Zentrale, es sei den diese(r) hat eine Spannungsregelung und gleicht das wieder aus. Das ist aber eher das Hochpreissegment.

Vorteile:
- Die Reduzierung wirkt gleichermaßen auf Programmiergleis und Anlage.
- Bei Wechselstromspeisung ist in der Zentrale irgendwo ein Elko verbaut, der die Spannung auf das 1,4-fache der Eingangsspannung anhebt. Umgekehrt gilt: reduziere ich die Eingangsspannung um 0,7V, sinkt die Ausgangsspannung ebenfalls um das 1,4-fache, also um 1V. Man braucht also weniger Dioden für die gleiche Reduzierung. Aus drei mach zwei sozusagen.
- Bei Gleichstromspeisung braucht man keine antiparallelen Dioden. Da tut es eine einzelne pro 0,7V.
- Alle die meinen, man müsse besonders schnelle Dioden verwenden, ist der Wind aus den Segeln genommen. Auf der Eingangsseite tun es garantiert die Standardtypen. Bei Wechselspannungsspeisung 1N5400-Typen, bei Gleichstromspeisung müssen wir mehr auf den Strom achten und nehmen BY214 (6A).

Viele Grüße
Zwengelmann

Das ist etwas verkürzt ausgedrückt.

Die Elkos glätten nur. Vor diesen sitzt ein Gleichrichter, der in der Sinuskurve der hereinkommenden Wechselspannung, die negativen Kurvenäste unterdrückt. Die verbleibenden positiven Äste werden nun nicht mehr durch die negativen Äste  (teil-)kompensiert, so dass sich insgesamt eine höhere Spannung ergibt. Der Faktor 1,4 resultiert sich aus der Kreisfrequenz der Sinuskurve.
Auch, wenn die digitale Wechselspannung keine Sinuskurve ist, sondern aus Rechtecken besteht, kann die Zahl 1.4 erstmal als Anhaltspunkt genommen werden.
Ansonsten gibt es ja unter Tipps und Tricks eine sehr schöne Bastel-Anleitung, wie man messen kann.

Gruss
Detlef

Hört sich ja gut an, nur deswegen stimmt die Erkärung allerdings nicht.


So isses auch nicht.

Gruß,
Harald.

Hallo Detlef,

ein Zusammenhang des Faktors mit der Netzfrequenz besteht nicht. Den Grundlagen kannst Du im aktuellen Tietze-Schenk in Kapitel 16 , "Stromversorgung" nachlesen (in meiner Uraltausgabe Kapitel 18). (http://www.tietze-schenk.de/) Der Zusammenhang ist für die Modellbahnpraxis irrelevant, es reicht die Kenntnis des Faktors.

Viele Grüße
Zwengelmann

@ Harald



Wie isses dann denn? Lass mich doch nicht dumm sterben

@ Zwengelmann

Danke für Deinen Hinweis, Du hast Recht, ich habe bei mir noch mal nachgelesen
(habe mir früher mal mit alten Röhrenradios meine Zeit vertrieben):

Lothar König,
Rundfunk und Fernsehen selbst erlebt,
Urania-Verlag Leipzig-Jena-Berlin, 1. Auflage 1970

Seite 36f: Umwandlung von Wechselspannung in Gleichspannung ,
Gleichrichtung mit Glättungskondensator. Dort wird zwar die Netzfrequenz erwähnt, nicht aber bei:
Seite 40f: Rechnerische Ableitung des Faktors 1,414

Wie Du sagtest, für uns reicht die Kenntnis des Faktors.

Gruss
Detlef

Hallo Leute
Ich habe mal bissl mit der besagten Diodenschaltung von Felix Geering experimentiert und habe nun 12,29 V anliegen, + die 1,2 V Messtoleranz = 13,49. Die Loks fahren gut, bei einigen sind die Lämpchen bissl dunkler geworden. Die beiden Hobbytrainmodelle sind bis jetzt auch noch nicht losgerasst. Mathi hatte mir den Tipp gegeben mit der Reduzierung der Gleisspannung. Ich beobachte
aber weiter was Hobbytrains machen. Nochmal Danke Mathi! für den Tipp.
MfG Knut

Hi Knut!

Ja, das sind die paar Einschränkungen, die man sich eventuell mit der reduzierten Gleisspannung einkauft. Ansonsten gibts es nur Vorteile, ganz unbestreitbar!
Gerade bei Loks, die noch Birnchenbeleuchtung haben und die Lichtübertragung schon von Haus aus nicht zu pralle ist, fehlen da eben auch die volts bei der Helligkeit. Besonders dann, wenn nur eine Gleisseite fürs Licht herangezogen wird, wie das ja recht häufig der Fall ist.
Da kann es helfen, wenn man die Serienlämpchen durch welche mit weniger Volt ersetzt, ich habe einige gegen 10V-Lampen getauscht.
Dann mache ich es bei jeder Lok, die ich unter die Finger bekomme, immer so: Ich male den Schacht oder den Bereich, wo das Lämpchen sitzt, weiss an, denn das peflektiert das Licht ein wenig mehr als das übliche Chassismaterial Grau oder Schwarz. Dazu nehme ich nicht etwa Lack oder sowas, das einige Zeit zum Trocknen braucht, sondern Tippex-Flüssig mit dem kleinen Pinselchen dran. Das geht ebenso gut und ist sofort getrocknet.
Bei LED-Licht spielt die Gleisspannungsreduzierung kaum eine Rolle, weil sich durch das Fehlen dieser paar V die Lichtstärke kaum reduziert.
Desweiteren kann es sein, dass man den Decoder neu einrichten muss, denn es mindert sich auch die Anfahrspannung und die Endgeschwindigkeit und so könnte es sein, dass eine vormals passend eingestellte Lok am Ende nun zu langsam fährt und beim anfahren mit FS1 nun nicht mehr wie gewohnt in die Hufe kommt.
Das sind aber wirklich die einzigen Dinge, die ich bisher festgestellt habe, und ob das Nachteile sind, wage ich stark zu bezweifeln!

Viele Grüsse
Mathi

Hallo, das geht aber durcheinander!

Fangen wir mal mit dem guten alten Analogtrafo an. Der hat (Minitrix oder Fleischmann) am Schienenanschluss bei geringer Last ca. 15 V effektiv, also als Mittelwert der gleichgerichteten Halbwellen. Das legt die Leistung fest, die ein Glühlämpchen oder Heizwiderstand sieht. Damit geht der Scheitelwert auf das 1,41fache, also gut 21 V, 100mal in der Sekunde für kurze Zeit, und das haben die Analog-Loks überstanden und eigentlich sollten Digitale auch überleben (?). (Übrigens ist hier der Faktor 1,41... nicht mehr streng gültig, weil das Halbwellensignal durch die Gleichrichterverluste nicht-harmonische Anteile hat, aber egal ...)

Standard-Digitalvoltmeter (DVM) haben im Eingang Frequenzfilter, so dass in Näherung im DC-Modus Effektivwerte bestimmt werden (bei 50 bzw. 100 Hertz). Was das DVM bei den höheren Frequenzen der Digitaltechnik macht, weiß nur der Hersteller. Glücklich, wer noch ein Zeigerinstrument ohne Elektronik hat, das zeigt im DC-Modus immer (!) Effektivwerte an.

Nun zur Digital-Zentrale. Sie kann hersteller- oder altersanhängig von Trafos oder elektronischen Netzteilen (die fast Gleichspannung machen) betrieben werden. Eine seriöse Zentrale sollte also Elcos zur Siebung im Eingang haben und im Innern eine Spannungsstabilisierung auf z.B. 18 V.

Daraus macht sie das Digitalsignal. Das hat nichts mehr mit Sinus zu tun, sondern das sind im Idealfall rechteckige Signale, der AC-Modus der DVM ist hier nicht verwendbar. Jetzt wird die Frage der Codierung wichtig. Hat das Digitalsignal nur Wechsel zwischen + und -, so ist nach dem Gleichrichten im Decoder Maximalspannung und Effektivwert gleich. Hat das Digitalsignal zwischen den Wechseln zwischen + und - auch kurze Pausen mit Spannung Null, so ist der Effektivwert kleiner. Jetzt kann man eine genaue Messung nur mit integrierenden DVM machen (teuer und daher selten) oder mit einem Oszilloskop oder Transientenrekorder abschätzen. Im Decoder wird das Digitalsignal wieder gleichgerichtet (knapp 2V Verlust) und aus dieser Spannung werden vom Microcontroler neue, völlig andere Rechteckpulse für den Motor gemacht, vielleicht sogar mit Spannungsbegrenzung. Je größer die Pausen sind, desto kleiner wird die effektive Spannung für den Motor, und nur die ist für Erwärmung wichtig. Dieses Signal kann man nur am Decoder-Motorausgang messen.

Wie also zuhause messen? Wenn man zunächst das DVM testen will, kann man Schaltung A verwenden. Man misst erst mit, dann ohne Kondensator. Die erste Messung gibt den Maximalwert (der Kondensator überbrückt die Pausen), die zweite den Effektivwert, der hier wegen einfacher Gleichrichtung etwas kleiner als der halbe Maximalwert sein sollte. Zeigt das DVM dies an, so scheint es in etwa Effektivwerte zu messen. Sind beide Werte fast gleich, ist wenig Hoffnung.

Verkraftet es Effektivwerte, kann man jetzt die bekannte Schaltung B verwenden. Mit Kondensator zeigt sie den Maximalwert der Spannung, ohne Kondensator so in etwa den Effektivwert, der für Erwärmung, Lämpchen usw. wichtig ist.

Schönes Wochenende

Nimmersatt




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