PulsBreedteModulatie met decoders

[Sander Fondse]

Voor een vriend moet ik een semi-automatische aansturing voor zijn treinbaan maken. Hij rijdt met gelijkstroom analoog. Daar hij nogal veel oude modellen gebruikt, wil ik graag een PulsBreedteModulatie gebruiken. Dit werkt goed samen met de modellen om ze zo gelijkmatiger te laten rijden, ook op iets lagere voltages.

Het probleem is dat 2 van zijn modellen, met veel moeite, zijn voorzien van een decoder. Ik weet dat PBM niet goed samengaat met decoders en ik meen ergens gelezen te hebben dat dit een decoder kan slopen. Heeft iemand ervaring met het werken met PBM in samenwerking met decoders ?

[Menno]

Of het ze sloopt weet ik niet, maar ik kan me heel goed voorstellen dat de processor van de decoder volledig over de zeik raakt van 'wel spanning - geen spanning - wel spanning.... enz'

Op deze manier kan de motorregeling z'n werk niet doen, en de processor niet betrouwbaar van spanning voorzien worden. Mijn idee dan ook: Niet doen.

[Aernoud]

Discussie vond ook plaats in dit draadje:

Mooi dat analoog de sounddecoder ook werkt, maar werkt het ook met een pulsbreedte regelaar? Iemand al geprobeerd?

Stephan.

Ik zie geen reden waarom de decoder zou sneuvelen, intern wordt alles gelijkgericht.
De decoder probeert echter het pulsbreedte-signaal te ontcijferen om daar instructies uit te halen, daar zit het probleem.
Zoals in het andere draadje opgemerkt, het resultaat kan dus van alles zijn, maar hoogst waarschijnlijk niet zoals je het bedoeld had.

Groeten,
Aernoud

[prutser]

Maar is er iemand die het geprobeerd heeft?

[Dave van der Locht]

Is niet nodig om te proberen, gaat 'm niet worden... Aernoud heeft het bij het rechte eind.

De decoder zal het zien als digitaal signaal maar 'verstaat' er geen snars van. Beetje hetzelfde als Chinees praten tegen een Algerijn. Als je weet dat die Algerijn geen Chinees kan verstaan heeft het ook geen zin om 't te proberen. 

Gr. Dave

[Wurlitzer]

Hallo

Op mijn baan rijden al enkele jaren enige lok's met een decoder op (analoge) pulsbreedte sturing.
Geen enkel probleem. Alleen de startspanning is door de decoder wat hoger.

Verbeter me als ik het fout heb, maar digitale spanning is tenslotte ook pulsvormig. Daar heeft de decoder toch ook geen last van.

Jaap

[RobbertJan]

Hoi, ik heb het menig maal geprobeerd en het werk gewoonweg niet.
Voorheen had ik een Roco Tee Ram welke leuk zou staan op de clubbaan
welke, jawel met pulsbreedte sturing werkt.
Dat ging dus niet, het treinstel reed eerst al de verkeerde kant op, ten opzichte
van de ingestelde rijrichting op de Pc, daarnaast hielp het omdraaien van
het complete stel ook niet, de rijrichting bleef het zelfde.

Dan het hekele punt van het rijden over 2 "trafo's" daar raakt het ding de kluts
kompleet kwijt en gaat zomaar de andere kant op rijden.

Absoluut niet te gebruiken.

Gr.

Robbert Jan.

[Dave van der Locht]

Verbeter me als ik het fout heb, maar digitale spanning is tenslotte ook pulsvormig. Daar heeft de decoder toch ook geen last van.

Nee daar heeft ie inderdaad geen last van omdat die digitale spanning/pulsjes uit je IB, MultiMaus etc. volgens een bepaald protocol opgebouwd zijn. En enkel de protocollen die een decoder kan herkennen zal deze iets mee kunnen doen.

Maar juist omdat een pulsbreedtemodulatie ook uit pulsen bestaat, maar geen protocol is zoals DCC, Motorola, Selectrix e.d., zal het gros van de decoders dit als digitale spanning zien en proberen te decoderen zonder het gewenste resultaat zoals Aernoud ook al aangaf.

Gr. Dave

[Sander Fondse]

'wel spanning - geen spanning - wel spanning.... enz'

Dat valt wel mee, een gemiddelde condensator kan de enkele kHz van de sturing wel afvlakken.

Ik wist dat het een slecht idee was.

Mijn vriend wil graag rustig optrekkende en afremmende treinen. Enkele van zijn modellen zijn echter nog van het tijdperk 'Lima koffiemolen', die rijden alleen lekker met minimaal 6 tot 8 Volt. Met lagere spanning schokken ze i.p.v. dat ze rustig wegrijden.

Het uitschakelen van de PBM is mogelijk, daar ik deze schakeling plan

Voedingsbron -> Optrek / afrem module (Produceerd referentiespanning) -> PBM module (van Velleman).

Ik weet maar al te goed dat een grote condensator na de PBM schakelen (condensator uit de schakeling halen door een schakelaar bij rijden met de andere loks) een vreselijk slecht idee is. De condensator is een kortsluiting voor hoge frequenties, waardoor er een grote ruststroom loopt.

Wat raden jullie aan ?

[Christoph]

Heb dit probleem ook wel eens.
Bij mijn 1200 van Trix leid de decoder soms tot de andere rijrichting dan ingegeven met de pulsmodulatie regelaar (heeft ooit in de Railhobby gestaan).  
Al mijn andere digitale treinen hebben hier geen last van, deze zijn bijvoorbeeld van Roco en hebben een vooraf ingebouwde decoder of een decoder van uhlebrock (gold versie).

De pulsbreedte modulatie heb ik wel afgeregeld met een oscilloscoop, hierdoor is er bij volledig open gedraaide knop geen rimpel meer te zien.
Pulsbreedte modulatie zorgt er wel voor dat de maximale spanning voor een bepaalde tijdsduur op je rails komt te staan, je stuurt op dat moment dus niet meer met spanningshoogte maar met spanningsduur. Hierdoor kan je eigenlijk ook niet meer meten met een multimeter hoeveel spanning er op de baan staat. (waarde is niet betrouwbaar meer)

Groeten,

Christoph

[Aernoud]

Op mijn baan rijden al enkele jaren enige lok's met een decoder op (analoge) pulsbreedte sturing.
Geen enkel probleem. Alleen de startspanning is door de decoder wat hoger.

Jaap, welke soort decoder heb je in gebruik dan?

Zeker met de huidige multi-protocol decoders (bijv. ESU Lopi v3/v4) voorzie ik namelijk problemen, die controleren op vier zaken:
DCC-signaal
Motorola-signaal
DC-signaal
AC-signaal

Sommige kun je wel uitschakelen, maar nooit DCC.

Mijn voorlopige conclusie, je kan geluk hebben dat het wel werkt met pulsbreedtemodulatie, zoals Christoph laat zien.

@Sander, is een tijdelijke condensator toevoegen aan de loks met decoder nog een oplossing? (Als je dus geen geluk hebt).
Trouwens een condensator werkt alleen als kortsluiting voor wisselspanning. Het lijkt me logisch dat de PBM alleen gelijkspanningspulsen maakt. Er zal dus geen sprake zijn van een ruststroom.

Groeten,
Aernoud

[Christoph]

Hallo Aernoud,

een condensator zal niet helpen, deze laat alle soorten wisselstroom door en een pulsbreedtemodulatie signaal is een wisselstroomsignaal. Dit signaal gaat echter niet naar negatief maar blijft in het positieve deel.

Bij gelijkspanning DC aansturing zorg je dat het spanningsniveau veranderd en bij pulsbreedtemodulatie heb je een constante maximale spanning en stuur je met de duur van deze spanning. Ik hoop dat het verschil zo duidelijk is, anders zou je eens de railhobby's moeten na zoeken. Dit blad heeft ooit een duidelijke omschrijving gepubliceert.

Groeten,

Christoph

[Aernoud]

Hallo Christoph,

Om te beginnen kan ik je perfect schetsen wat het verschil is tussen sturen op spanning en sturen met pulsbreedtemodulatie, daar heb ik geen verdere uitleg bij nodig

Waar je mogelijk een denkfout maakt is het begrip wisselstroom: Bij een wisselstroom verandert de stroomrichting periodiek, bij gelijkstroom niet.

Een condensator laat inderdaad alle soorten wisselstroom door, maar geen gelijkstroom.
Bij pulsbreedtemodulatie schakel je frequent tussen nul en de maximale spanning, de stroomrichting blijft altijd hetzelfde (totdat je de trein van richting wilt laten veranderen).
Bij een DC-voeding, richt je de wisselstroom eerst gelijk, een condensator zal vervolgens de pulsen afvlakken. Precies wat je hier misschien ook zou willen.

Aan de anderen:
Met dat ik dit schrijf besef ik opeens dat zo'n condensator om pulsen af te vlakken een relatief grote capaciteit dienen te hebben, in de regel gebruik je dan ook een bijzondere condensator, een elektrolytische condensator of kortweg elco.
Die elco's hebben echter een nadeel tegenover een gewone condensator, ze hebben een polariteit. Een elco verkeert om aansluiten resulteert in een kortsluiting en een kapotte elco.
Een elco in de loc gaat niet werken, bij het veranderen van de rijrichting krijg je kortsluiting en ben je de elco kwijt

Groeten,
Aernoud

[Christoph]

Hallo Aernoud,

wat een antwoord, jammer dat je ook iemand probeert te helpen met een onmogelijk antwoord. Verder zal ik mijn mond hier maar houden.  

Succes,

Christoph

[Sander Fondse]

Het gaat bij condensatoren niet zozeer om wisselspanning, maar om de frequentie. PBM is niks anders als een blokgolf met een DC offset op de halve voedingsspanning. Als je daarvan uit gaat is Veff gelijk aan Vin / 2.

De weerstand/impendantie (Z) van een condensator is evenredig aan 1/(frequentie(f)*capaciteit(C)), de warmte die door een condensator gaat is
P = (Ueff*Ueff) / Z  wat bij U = 16 V (Ueff = 8 V), f = 16 kHz en C 1 milifarad ongeveer gelijk is aan 0,375 Watt. Een kleine condensator wordt daar goed warm van. E

Voorbeeld :  Het systeem 'Permaloog' van Klaas Zondervan. Een Hippel die hij aanstuurde met dit systeem werd bloedheet. Dit bleek door de lage inductie van de klokanker motor te komen, die daardoor 6 Watt aan warmte produceerde.