Etwas Theorie:
Mit zunehmender Verbreitung von el.
Zusatzschaltungen, die man �ber die Funktionen moderner Digitaldecoder
schalten kann, oder auch bei der Entflackerung der Beleuchtung, kommt
schnell die Fragestellung auf, wo man die notwendigen
elektrischen Potentiale bzw. Spannungen - speziell bei �lteren Decodern -
her bekommt.
In den modernen, Decodern ist das ja meist klar,
aber gerade beim Umr�sten �lterer Modelle wird es dann doch f�r den
Elektronik-Laien schwieriger. |
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Die ben�tigten Kabel-Anschl�sse
- [violett]
zentrale Elektronikmasse
- [orange]
zentrale Versorgungsspannung f�r die Funktionen (Funktionshinleiter)
sind bei den Platinen der M�rklin Decoder
60901/-2/-3/-4 bereits vorhanden.
Im Bild unten rechts zu sehen. |
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Auch bei der in vielen Lokomotiven vorhandenen
NEM 562 Schnittstelle ist der Anschluss f�r den Funktionshinleiter
- hier als "PluspolLicht" bezeichnet - bereits vorhanden .
Hier gibt's die
Dokumentation zur Norm (pdf-Datei)
Leider weichen die Farben der Kabel zwischen der Norm und den bei
M�rklin bisher verwendeten, teils erheblich ab. So ist der
Funktionshinleiter bei M�rklin [orange],
lt. Norm aber [blau].
W�hrend "blau" bei M�rklin zur
Motoransteuerung benutzt wird. |
Hinweis:
Es muss also besonders aufgepasst werden,
dass es hier nicht zu Verwechslungen kommt, die ggf. dann f�r die
verwendeten Komponenten t�dlich sein k�nnen. |
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Zun�chst jedoch ein kleiner Ausflug
in die Elektrotechnik, um die grunds�tzlichen Dinge zu kl�ren:
Die ben�tigte Spannung f�r den Decoderbetrieb wird aus der Gleisspannung
fast immer durch die abgebildeten Grund-Schaltung erzeugt. Diese besteht aus 4
Einzeldioden oder auch aus einem speziellen Fertigbaustein. Das
Funktionsprinzip ist aber immer gleich.
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Die Br�cken-Gleichrichterschaltung:
Sie besteht aus jeweils zwei parallelen in Reihe geschalteten
Diodenpaaren. Der (Wechsel)Spannungseingang befindet sich zwischen
den Diodenpaaren.
Durch die Br�cken-Anordnung der Halbleiterdioden in der Schaltung, kann
der Strom - abh�ngig von der Polarit�t am Eingang - �ber zwei verschiedene Wege (blau/rot) flie�en.
Als Ergebnis, wird der Verbraucher dabei aber immer in einer Richtung vom Strom
durchflossen.
Wie man auch sieht, sind immer gleichzeitig 2 Dioden an dem zustande
kommenden Stromfluss beteilig, w�hrend die beiden anderen in
Sperrrichtung arbeiten.. |
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Diese Darstellung gibt die Verh�ltnisse
etwas entzerrter wieder.
Dabei wird klarer zwischen der Eingangs- und Ausgangsseite getrennt.
Die am Eingang hier angedeutete Wechselspannung [~]ist in
Digitalsystemen nicht als reine (sinusf�rmige)
Wechselspannung vorhanden, vielmehr werden die Potentiale -
bedingt durch die dig. Informationen auf der Versorgungsspannung -
zwischen ca. +22 V und - 22V an den beiden Anschl�ssen hin- und
her getastet - was im Prinzip aber wieder dem Wechselspannungsprinzip
entspricht. |
| Zeitliche Verl�ufe: |
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iDe Ausgangsspannung der Schaltung bei
Ansteuerung mit sinusf�rmiger Eingangsspannung ist in ihrem
zeitlichen Verlauf nicht kontinuierlich, sondern stark abh�ngig
von Form der Eingangsspannung.
Man spricht auch zun�chst von "pulsierender
Gleichspannung". |
| Verlauf der Eingangsspannung |
Verlauf der Ausgangsspannung |
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| Siebung: |
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Um eine glatte Gleichspannung zu bekommen, muss noch
ein Siebkondensator CL,
der die Wellent�ler puffert, nachgeschaltet werden.
W�hrend der Zeit des Anstiegs der Spannung l�dt der Kondensator sich
auf. Zwischen den Halbwellen �berbr�ckt der Kondensator die
Spannungsl�cke.
Je gr��er die Kapazit�t des Kondensators ist, um so besser ist die
Gl�ttung. |
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Hinweis:
Die Kapazit�t kann aber nicht beliebig
hoch gew�hlt werden, da sonst der hohe Ladestrom des
Kondensators die Gleichrichterdioden zerst�ren w�rde. |
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Spannungsverl�ufe im
Digitalsystem: Bei einem Digitalsystem sind die
Verh�ltnisse in etwa �hnlich, aber auch doch wieder unterschiedlich.
Dabei werden neben
der Gleichspannung f�r die Versorgung der Lok-Motoren/Wagenbeleuchtung auch
die digitalen Informationen zur Ansteuerung der Decoder gleichzeitig
�ber die Schiene �bertragen.
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Dazu wird die Versorgungsspannung im Rhythmus
der Informationen zwischen den Potentialen
+ Ub[+22V] und
- Ub[-22V] umgepolt,
bzw. getastet.
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Am Ausgang des Gleichrichters bekommen wir also
schon eine sehr gute, fast zeitlich konstante
Gleichspannung, ohne die sonst �blichen Spannungseinbr�che.
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Im der Praxis sind einige kleine "tote Bereiche"
enthalten, die aus den Durchlassspannungen von den Gleichrichterdioden
herr�hren. Der Aufwand zur Gl�ttung der Gleichspannung mit dem Kondensator CL , kann
aber trotzdem relativ klein gehalten werden.
Hier passt es auch ganz gut, auf das Ph�nomen des "Digitalflackerns"
von Gl�hbirnen kurz einzugehen.
Es tritt speziell bei �lteren Digital-Decodern auf, bei denen die
Gl�hlampen f�r die Lokomotiv-Beleuchtung gegen die Geh�use-Masse (br)
verdrahtet sind.
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Das Flackern entsteht durch die sogn.
Halbwellen-Ansteuerung. Da die Gl�hlampen ja nach wie vor aus
der Gleisspannung ihre Energie beziehen, ist bei dieser
Schaltungsart, bedingt durch den Br�ckengleichrichter, immer eine
Halbwelle gesperrt. Das zeigt sich im nebenstehenden Bild durch
die wei�en L�cken im Signal. Diese "Pausen" sorgen f�r den
Flackereffekt und der ist um so gr��er, je mehr Signale - bei vielen
Loks - �bertragen werden m�ssen.
Eine Abhilfe kann hier nur geschaffen werden, wenn die Lampen
gegen die Geh�usemasse isoliert werden und �ber die Spannung
[+]Ub versorgt werden |
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Wie man die Punkte f�r [+]
und [-] an �lteren Decodern verf�gbar
macht, finden Sie hier. |
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