Twentse Modelspoorweg Club (TMC): Digitale besturing

[bask185]

Staat op de product pagina

Booster Interface by LocoNet-B with strong, 800mA LocoNet RailSync signals

http://yamorc.de/upcp_product/yd7010/

Ik begrijp je opmerking over een sniffer ingang niet goed,

Sommige boosters zoals een DR5033 hebben meerdere 'interfaces'. Deze heeft loconet-B, B-bus, CDE terminal en sniffer ingang. Sniffer ingang is niks meer dan de DCC draadjes uit je centrale. Voordeel is: werkt altijd en met elke centrale. Soms heb je de sniffer ingange ook specifiek nodig als je booster de railcom data van zijn global detector kan doorgeven aan de sniffer ingang. Alleen handig voor POM programmeren en railcom++ kan er iets mee dacht ik. Maar feitelijk voegt het bijna niets toe. Dit kan bijvoorbeeld niet via CDE, B-bus of Loconet-B. Een nadeel van de sniffer ingang daarentegen is dat de booster niet kan doorgeven aan de centrale dat hij sluiting heeft. Volgens mij kan je die ook gelijktijdig gebruiken, loconet-B en sniffer, maar dat weet ik niet zeker.



Wat doen R10 en C13 eigenlijk?

Mvg,

Bas

[AP3737]

Hi Bas

Staat op de product pagina

Dank. Daar had ik niet gekeken (wel in de handleiding).

https://fremodcc.sourceforge.net/booster/spaxbooster/710_F628_04_sch.GIF

Wat doen R10 en C13 eigenlijk?

Dat is een zogeheten "snubber" schakeling. Om het DCC signaal te verbeteren.
Zie: https://www.opendcc.de/elektronik/opendcc/opendcc_hw_sch_e.html
Wat ik ook interessant vind, is R4, die het Loconet GND signaal met 330K (=soft) verbindt met de lokale GND.

Groet, Aiko
Groet, Aiko

[AP3737]

Beste forumlezers

Het is al weer een tijdje terug dat ik wat heb laten horen. Geen nieuws, goed nieuws 
Voor eenieder die geïnteresseerd is, desondanks maar weer eens een status update.

Het probleem dat ik op 18 maart heb beschreven, lijkt opgelost. Ter herinnering: op bepaalde momenten “hield de YD7001 ermee op”. Ons eerste vermoeden, dat er te veel boosters aan de Loconet-B uitgang van de YD7001 hingen, bleek niet te kloppen. Toch leek de YD7001 ergens informatie vandaan te halen dat een booster overbelast was / werd kortgesloten. Omdat geen van onze 30 SPAX boosters iets terug kan sturen via Loconet, begrepen we maar niet hoe dat kon. Totdat iemand opmerkte dat we nog ergens wat Lenz boosters hadden aangesloten, die via remgeneratoren er voor zorgden dat treinen die door de machinist hadden moeten stoppen, tot stoppen werden gedwongen. En die Lenz boosters zijn via een Loconet-CDE interface aangesloten. Dit interface kan wel kortsluit-informatie (E van Lenz) via loconet terugsturen. Bingo!

Ik heb al eerder geschreven dat onze XpressNet DLL en 24 kanaal zelfbouw decoders tot nu toe goed werk verrichten. Deze decoders zijn eigenlijk heel simpel: ze bieden een 24 pinnetjes die als ingang of uitgang geschakeld kunnen worden. Deze in en uitgangspinnetjes zijn verbonden met de overige elektronica, die ook al weer 20 jaar geleden is gemaakt. Tijd dus voor een volgende stap.

Als eerste gaan we nu een decoder print maken die specifiek geschikt is om onze wissel aandrijvingen (=oude 48V PTT relais) te besturen. De oude printen gaan we vervangen, alleen behouden we de bedrading die RJ45 connectoren heeft. De kern van de decoder wordt vergelijkbaar met onze bestaande 24 kanaals I/O decoder, alleen lijkt het wel leuk om eens te gaan experimenteren met Railcom, zodat de decoders (die reeds door PoM geprogrammeerd kunnen worden), ook hun CV waarden via RailCom kunnen terugsturen. Daarover heb ik net vanochtend al een nieuwe draadje geopend, dus dit wordt vervolgd.

Groet, Aiko

[AP3737]

Beste lezers

Vandaag even niets over de voortgang van de digitalisering van onze clubbaan, maar een aardigheidje tussendoor: de verlichting van rijtuigen.

Begin dit jaar wilde ik wat ESU-Pullman rijtuigen op de baan zetten, maar die gaven meteen kortsluiting. Na wat zoeken op het Internet bleek dat er een constructiefout in de rijtuigen zit: het metalen gewicht ligt zonder isolatie op de stroomafname strips. Ik begrijp niet hoe ze zoiets in de handel kunnen brengen, maar dat terzijde. De conclusie was dat de rijtuigen geheel uit elkaar moesten, en dat een stukje papier tussen het balast-gewicht en de strips voor de stroomafname moest komen. Nu de rijtuigen toch uit elkaar moesten, konden de Chinese reizigers die al lang op de trein stonden te wachten plaats nemen, en de verlichting worden ingebouwd.

De verlichting hoeft niet uitschakelaar te zijn, dus er komt geen decoder in. De LEDs zijn standaard LED-strips van Ali, met 120 warm-witte LEDs per meter. Kosten: nog geen euro per meter. Zie onderstaande foto's.




Deze LEDs zijn gespecificeerd tot 20 mA per stuk, maar bij 20 mA komt er zoveel licht af, dat je er een voetbal stadion mee kan verlichten. Veel realistischer is 0,1 à 0,2 mA per LED, waardoor er (gemeten) 2,575 Volt over iedere LED valt. Helaas is het mij niet gelukt de precieze specificaties van deze LEDs te achterhalen.

Om het makkelijk te maken, heb ik een standaard schakeling genomen; het schema staat hieronder. De 470 Ohm weerstand voor de condensator is nodig om de "in-rush" stroom te beperken. Er is een diode brug, zodat stroom wordt afgenomen bij een positieve als ook een negatieve DCC-spanning. Een condensator van 470 µF is ruim voldoende; een weerstand van 4K7 is nodig om de (maximale) stroom per LED te beperken tot 0,135mA (in totaal passen er 7 keer 3 LEDs in het rijtuig).


Omdat het weer snel in elkaar moest, heb ik de schakeling met "gewone" (THT) componenten opgebouwd (zie foto hieronder). Om geen kortsluiting te krijgen, zijn alle verbindingen met krimpkous geïsoleerd. Dit priegelwerkje bleek toch tijdrovender dan verwacht, en het resultaat is ... nou ja, het werkt.


Omdat er nog meer rijtuigen in de revisie staan, leek het me daarom een goed idee om niet alleen de Chinezen in de trein plaats te laten nemen, maar ze ook te vragen of ze even konden helpen met het aanbrengen van de verlichting. Dat konden ze wel; ik hoefde de schakeling alleen maar even naar JLCPCB te sturen, en dan zou ik een aantal mooie kleine printjes terugkrijgen. Zo gezegd, zo gedaan; en enige weken later had ik 5 van onderstaande printjes ontvangen. Genoeg voor 125 rijtuigen. De kosten voor alles bij elkaar zijn nog geen 30 euro: Componenten: 4.39€, print maken en assembleren: 17,25€, verzenden en belasting: 14,30€, en een tegoedbon van ruim 8€. Dus nog geen kwartje per rijtuig.


Voor de technisch geïnteresseerden: Ieder printje is 13,5 x 9 mm. Om de kosten te drukken heb ik panels laten maken van 5x5 printjes. Om de individuele printjes af te breken, is het gebruik van "V-Cuts" het mooist, maar ook het duurst. Daarom heb ik "stamp holes" genomen, want deze kosten niets extra's.

Uiteraard kon ik het niet nalaten om de schakeling ook nog wat te "verbeteren" (zie schema hieronder). Hierbij liet ik me inspireren door de schakeling op de OpenDCC website, waarin de LEDs niet meteen op de Elco, maar via een stroombron worden aangesloten. Zie: https://www.opendcc.de/elektronik/stromquelle/stromquelle.html. De OpenDCC schakeling geeft 20mA, maar voor mij is 0,135mA per "set" van drie LEDs voldoende. Omdat er 8 tot 10 van deze "sets" in een rijtuig van 30cm passen, heb ik de weerstand van 33 Ohm (R3) vervangen door een weerstand van 390 Ohm.




Hierboven een foto van een enkele print met Elco. Het geheel werkt redelijk, maar (en dit is moeilijk om toe te geven ), toch iets minder goed dan verwacht. Wat de printjes goed doen, is de LEDs bij contact onderbreking nog even op hetzelfde niveau door te laten branden. Dat is dus beter dan de initiële versie, zonder stroombron. Wat iets minder goed gaat, is de tijd dat de LEDs blijven branden. Alhoewel dat ruim 1 seconde is, had ik meer verwacht.

Wat heb ik verkeerd gedaan? Om daar achter te komen deed ik iets wat Frank Schumacher (fschum) een tijdje geleden in het OpenDCC forum ook heeft gedaan in een bijdrage van Dennis (Dennis1984, ook actief in dit forum) met de titel "DCC train decoder mit LED-Streifen": simuleren met LTspice. LTspice is een simulatie programma voor digitale schakelingen dat alle moeilijke berekeningen voor je uitvoert. Handig dus. LTspice is ingebouwd in EasyEda, maar om heel eerlijk te zijn kan ik dat niet aanbevelen. Iedere berekening wordt in de (Chinese?) cloud gedaan, en kost veel tijd. Beter is het om het (gratis) LTspice pakket op je eigen machine te installeren. De versie voor Mac loopt vele jaren achter, maar dankzij CrossOver kan ik op mijn eigen Mac LtSpice V17 (2023) probleemloos installeren en draaien.

Hieronder een simulatie van de initiële schakeling, waarbij er alleen een weerstand van 4K7 tussen de Elco en LED-strip aanwezig is. Op tijdstip t = 0 wordt het DCC-signaal aangesloten; op tijdstip t = 2 verbroken. Zoals verwacht, loopt de stroom door de LEDs nadat het DCC-signaal is verwijderd exponentieel af. De LEDs blijven lang branden, maar wel steeds zwakker (zie plaatje hieronder).


Vervolgens heb ik mijn "nieuwe" schakeling gesimuleerd. De stroombron zorgt er inderdaad voor dat het licht van de LEDs nog even (redelijk) constant blijft, maar na 1 seconde is het voorbij (zie plaatje hieronder).


Als ik de Elco van 470 µF vervang door 1000 µF, dan blijft de verlichting, zoals te verwachten, wat langer branden: ongeveer 2,5 seconde (zie plaatje hieronder).


Maar waarom niet langer? Is de weerstand van 10K misschien te klein? Door in het simulatieprogramma even op deze weerstand te klikken, kan ik zien hoeveel stroom er doorheen loopt. Die stroom is 1,1 mA (de blauwe lijn), en dus bijna net zo groot als de stroom door alle LEDs samen. Bijna de helft van de lading in de Elco wordt dus nodeloos "verstookt" in deze 10K weerstand.


Door deze weerstand te veranderen in 100K werkt de schakeling nu wel na behoren (zie onder, de Elco is wederom 470 µF). Bijna alle lading die in de condensator is opgeslagen wordt nu gebruikt om de LEDs gelijkmatig te laten branden. Ook bij slechte stroomopname vanaf de rails hebben de Chineesjes die in de ruituigen hebben plaatsgenomen geen last meer van een flikkerende binnenverlichting.


Als ik door bovenstaand verhaaltje iemand heb gemotiveerd om met LTspice te gaan spelen, of als iemand de schakeling wil nabouwen en/of de printjes wil nabestellen, dan is deze missie weer geslaagd  De schakeling en printplaat is te vinden op: https://oshwlab.com/aikopras/konstante-stroom_copy

Groet, Aiko

[Eric v C]

Leerzaam Aiko. Dank voor de uitleg en het idee.  Eric

[bask185]

Je kan nog overwegen om aan de onderzijde een smd elco te plaatsen. Zou je kunnen laten doen, maar zelf doen is goedkoper.

Deze heeft een lm317 stroombron en een potmeter om de helderheid in te stellen. Hij was met 9x14.5mm iets groter dan ik wil. De potmeter vind ik zelf wel onmisbaar

[AP3737]

Beste Eric en Bas

@Eric: Dank  Zelf leer ik veel van anderen, dus is het fijn als ik ook wat kan teruggeven.

@Bas: Een (SMD) elco op de print is een kwestie van persoonlijke voorkeur. Zelf ben ik daar niet zo'n fan van, want dan wordt de plaatsing van het geheel lastiger. Ik zal binnenkort wat foto's laten zien van hoe ik het inbouw; dan wordt mijn keuze misschien wat duidelijker.

Je voorkeur voor een potmeter begrijp ik, maar dat maakt het geheel wel weer wat groter. Alle 25 à 30 cm lange rijtuigen kunnen met eenzelfde stroom / weerstandswaarde werken, zolang ik maar dezelfde LED-strips gebruik. Bij kortere strips kan ik een klein weerstandje over het einde van de strip solderen, en daarmee de helderheid verminderen.

Maar waarom gebruik je een LM317? Dat lijkt me een overkill, omdat de stroom slechts 1,5 mA hoeft te zijn. iedere PNP transistor (liefst C type, met hoge hfe) is bruikbaar. Een simpele transistor is ook nog eens duidelijk goedkoper.


Groet, Aiko

[bask185]

want dan wordt de plaatsing van het geheel lastiger.

Dat hangt van de grootte van de print af, denk ik. Het idee kreeg ik van lightmytrain. Daar zit, als ik zo kijk, geen stroombron op, maar als je kijkt naar de grootte. Die is niet veel groter dan de elco. En als die print zelf ook maar 0.8mm of 1mm dik is.


Ik maak zelf kant en klare strips, dus heb ik zeeen van ruimte. Dan maakt 1 sot223 me niet zo veel uit. En je hebt hem ook in SOT-89. En die kosten? Het gaat over €0.06 ofzo, dus op een strip van €7.50.. in een rijtuig van €20-€70.. Dus een 10ct potmeter mag dan van mij ook wel. En ook die vg039 of tc33x dingen, die zijn ook niet echt super groot.


Klanten hebben ervaren dat de kleur van het interieur nog wel eens wilt meespelen in de juiste helderheid.

Ik weet niet precies hoeveel stroom je uit zo'n 12V strip trekt. Maar ik heb strips met 18 leds die ik per 3 in serie heb staan. Ik reken dan 0.5mA tot 2mA per groepje en dan kom ik uit op 12mA. En dan is het nog steeds overkill, maar net als die 16 cent aan kosten maakt het me gewoon weinig uit 

Mvg,

Bas

[AP3737]

Beste allemaal

Vandaag wil ik tonen hoe ik de LED strips en de hiervoor besproken printjes met stroombron in een Roco wagon (30cm) heb ingebouwd.

De onderstaande foto laat zien hoe ik het printje verbind met de Led strip. Twee korte draadjes zijn genoeg.


Vervolgens soldeer ik een (rood) draadje om de plus pool van de elco op aan te sluiten, en een tweede (groen) draadje voor de stroomafname.


Het printje voorzie ik van dubbelzijdig (tesa) plakband, vergelijkbaar met de plakstrip onder de LED strip.




De print en LED strip kunnen nu geplakt worden op (onder) het dak van de wagon. De LEDs stralen naar beneden, want het aantal LEDs is zo groot (120 per meter) dat indirecte verlichting niet nodig is.


Vervolgens soldeer ik de 470uF / 25V elco met de min aan de min van de LED strip vast. Ik vind dit handiger dan een elco direct op de print, omdat ik nu wat meer mogelijkheden heb voor de montage. De gebruikte elco is dun genoeg om probleemloos onder het dak te passen.


Uiteraard moet ook de plus van de elco op de eerder aangebrachte rode draad worden aangesloten.


Het leuke van sommige Roco rijtuigen is dat er al een draadje van de stroomafname strips naar boven loopt. We hoeven de wagon dus niet verder uit elkaar te halen en aan te passen. Helaas is dit niet bij alle Roco rijtuigen zo, dus vaak is meer werk nodig.






De onderstaande foto toont als alles is aangesloten. Voordat het dak er weer op gaat, is het verstandig eerst even te testen. Bij mijn eerste wagon werkte het geheel niet, maar het bleek dat de vorige eigenaar de dubbel geïsoleerde wielen had vervangen door enkel geïsoleerde wielen, en de stroomafname-strips had verbogen. Vervelend, maar gelukkig ook weer snel te verhelpen.


Zo ziet het geheel er uit nadat het dak er weer op zit. Wat mij betreft "missie geslaagd".


Eerder heeft Bas zijn voorkeur voor een potmeter uitgesproken, om de stroom / licht sterkte aan te passen als we met bijvoorbeeld veel kortere rijtuigen te maken hebben. Dat kan zeker handig zijn, maar verschillen in de lengte van de LED strips kunnen ook anders worden opgelost. Als voorbeeld neem ik een 3-assige Roco Umbauwagen, met een lengte van 15 cm. Daarin passen niet 10 "setjes" van 3 LEDs, maar slechts 5. Omdat de stroombron is ingesteld op 1,35 mA, krijgt in het hierboven beschreven geval iedere "set" van drie LEDs 0,125mA, want er zijn immers 10 'setjes". Als we echter slechts 5 "setjes" aansluiten, krijgt ieder ;setje" de dubbele stroom, dus 0,27mA. Dat is natuurlijk niet de bedoeling. Een simpele oplossing is (zie foto hieronder) om een extra weerstand van 22 KOhm parallel aan de LED-strip te monteren (helemaal rechts). Nu gaat ongeveer de helft van de stroom door de weerstand (0,7 mA), en de rest door de LEDs (0,135 mA per "setje" van drie). De lichtopbrengst per LED van de kortere LED strip is dus weer gelijk aan de hierboven getoonde 30 cm wagons.


Opgemerkt moet worden dat aan de onderkant van (versie 2) van de printjes ook ruimte is gemaakt om parallel aan de 390 Ohm weerstand die de stroomsterkte bepaald (R2), nog een tweede weerstand parallel te zetten. Op deze manier kan de stroom ook verhoogd worden, mocht dat nodig blijken.
De volgende foto toont hoe de LED strip, het printje en de elco onder het dak van de 3-asser zijn geplakt.


En tenslotte nog een foto waarbij ook de stroomafname van de wielen is aangesloten, en het geheel getest kan worden.


Misschien nog wat slotopmerkingen aan het einde. In vergelijking met mijn initiële poging een eenvoudige schakeling met gewone componenten en krimpkous als "3D kunstobject" te solderen, zijn de eerder besproken printjes een grote vooruitgang. Het in elkaar solderen van het initiële "kunstobject" kost ongeveer 30 minuten per "object". Het compleet monteren van het printje kost 1 à 2 minuten, en daarnaast is het veel netter en werkt ook nog eens beter. Veruit het meeste, en ook het vervelendste werk, is het afnemen van het dak van de rijtuigen, en in veel gevallen moet zelfs het hele rijtuig uit elkaar. Soms zijn de klikverbingen waarmee het dak vast zit ook heel kwetsbaar, en breken die af (heb ik uit eigen ervaring moeten vaststellen  ). Ook het vastplakken van de reizigers kost tijd. Het aanbrengen van de verlichting zelf is echter triviaal.

Wat mij ook verbaasd is hoe weinig stroom moderne LED strips nog hebben. De door mij gebruikte strips (Ali, Warm White, 12V 120LEDs 8mm, IP20 Non Waterproof, 5m) hebben genoeg aan 0,1 à 0,2 mA per (setje van 3 in serie geschakelde) LEDs. Ik lees dat oudere LED strips vaak meerdere milli-amperes per LED nodig hebben. Ik vind dat behoorlijk veel.

Voor 3 strips van ieder 5 meter heb ik, inclusief verzending, 13,50 Euro betaald. Dus ongeveer 30 cent per rijtuig van 30cm). Daar komen de printjes (0,25 cent per stuk) nog bij, en een elco van 470 uF / 25V, die ongeveer 10 cent kost. Totaal kost de verlichting per rijtuig me dus 65 cent.

Groet, Aiko

[Ferdinand Bogman]

Als analoge rijder heb ik nog veel rijtuigen met gloeilampjes als binnenverlichting. Voorlopig ben ik daar nostalgisch tevreden mee, maar ik denk ook weleens na over vervanging door LED-verlichting.

Als ik het goed begrijp is de schakeling ook geschikt voor analoog gebruik. Daar heb je misschien extra profijt van de stroombron, omdat die ervoor zorgt dat ook bij lage rijspanning de binnenverlichting al op volle sterkte brandt (mits boven de mininumspanning voor de LED’s). Klopt dat?

En over die potmeter of parallelle weerstand: is de print niet zo te ontwerpen dat je er een losse weerstand aan kunt solderen, net als de elco? Ik bedoel zo een met ouderwetse afmetingen, dus geen SMD. Scheelt:

• Een potmeter die je maar een keer gebruikt
• Een parallele weerstand die onnodig stroom verbruikt

En maakt het nog steeds makkelijk de juiste helderheid in te stellen.

[bask185]

Analoog is lastiger met die 12V strips. Ze zouden het wel goed kunnen doen als je rijdt met een pwm regelaar. Maar 'normaal' analoog zijn die 12v strips niet handig. Ze gaan pas aan op een relatief hoge spanning.

Wat beter zou zijn voor analoge rijtuigen, is om iets van een buck converter te plaatsen voor je stroombron. Dan zou je al volledige lichtsterkte hebben op de laagste snelheden. Je kan experimenteren met zo'n boost converter printje van Alie.

Mvg,

Bas

[bask185]

Je kan deze proberen, maar ze werken vanaf 3V.

Er bestaan buck converters die van nog lager werken. Dan gaan je lampjes al aan voordat de trein rijdt 

Bas

[Ferdinand Bogman]

Dat zou helemaal mooi zijn

Maar bedankt Bas, nu snap ik het. De oorspronkelijke schakeling van Aiko:

…geeft aan dat op de LED-strip drie LED’s van 2,75V in serie staan. Zelfs als je de weerstand op de strip overbrugt, heb je dan minimaal ruim 8V startspanning nodig voor je binnenverlichting. Met PBM omzeil je dat. Ik rijd op mijn hoofdbaan (nog) niet met PBM, op het Rangierbahnhof wel.

[Ferdinand Bogman]

Als het dan zo makkelijk en goedkoop is om printplaatjes met componenten te laten fabriceren, is dit misschien een gat in de markt, voor analoge rijders:

Een LED-strip ter lengte van een wagon, in de vorm van een printplaat, met alle LED’s parallel. Op de print geïntegreerd een stroombron, met een potmeter of los te solderen weerstand, om de helderheid van de binnenverlichting te regelen. Nog een elco als buffer et voilà!

Wat zou dat kosten?

[bask185]

Dat is sterk aantal afhankelijk. Als je losse strips gaat maken en batches van 30 ofzo dan zal je op iets van 3 a 4€ per strip zitten, all in clusive.

Als je panels laat maken, dan wordt dat minder maar ik kan je niet vertellen hoeveel. Ik kan voor mijn strips wel eens een offerte doen daarvoor 

Ik denk zelf niet dat het een gat in de markt is.

Bas