Simpele Multi-/LokMaus / Roco-/LocoNet / LokPilot compatible DCC module booster

[HansQ]

lol... dit gaat helemaal vanzelf! 

[gvandersel]

Klopt. Wij hebben de ontwerp lol en jij de keuze lol welke je gaat maken.     

Groet,

Gerard van der Sel.

[Dirk J]

En je kunt het ook nog door elkaar gooien, kies de stukjes die je wilt 

[HansQ]

Zo... ik heb er wat over nagedacht en besloten dat ik een enkele optocoupler ga gebruiken als ingang, dus de 6N137...
Veel beter verkrijgbaar en bovendien goedkoper. Of Selectrix en Motorola dan nog werken merk ik wel, het gaat nu om NMRA-DCC.

De "BNLS/RCU module-booster" die ik nu voor ogen heb:
- Kan 1,6 Ampere NMRA-DCC signaal (en vast ook anderen) leveren met kortsluitbeveiliging.
- Dient tevens als "hub" voor een module-inzet van 1 of meer "bakken" voor XpressNet/RocoNet/LocoNet, met "handset-aansluitingen".
- Kan als input zowel "ruwe" DCC-achtige railsignalen gebruiken als ook de XpressNet/RocoNet/LocoNet "railsync" als input (dus ook Fremo!).
- Kan aan de voorkant van een module als "hub" worden ingebouwd en laat met LEDs de status zien van spanning/DCC/kortsluiting.
- Kost niet meer dan Euro 10 als bouwpakket of in losse onderdelen en kan door iederen met soldeerervaring in elkaar worden gezet.

Ik kom ASAP weer met een schema ter goedkeuring door ons panel van experts!     

[gvandersel]

Hoi Hans,

Ik dacht gisteren net dat het een zware beslissing is de keuze uit twee. Blij dat je er uit bent.

Groet,

Gerard van der Sel.

[HansQ]

lol... Nee hoor, alleen druk geweest met andere zaken die niks met treintjes te maken hebben!   

[Automatic-rock]

Leuk al dit geknutsel, je bent goed bezig 

Maar ben je niet een beetje het wiel opnieuw aan het uitvinden? Op de site van Paco staat bijvoorbeeld ook een miniBooster en nog wat andere boosters.
Dit is de site: http://usuaris.tinet.cat/fmco/home_en.htm En dan klikken op download, en dan wat naar onderen scrollen.

Ik heb overigens niks tegen het wiel opnieuw uitvinden hoor. Ik doe het zelf ook graag met mijn hobbies. Je kan wel alles kant en klaar kopen of overnemen, maar zelf prutsen is kan net zo leuk, zo niet leuker 

Vriendelijke groet,
Benno

[HansQ]

Hoi Benno,

Ik ken Paco's site vrij goed, maar die stelt geen PCB's ter beschikking. De redenen voor mij om er aan te beginnen zijn de volgende:
- Ik vind het leuk om te doen en om er wat van te leren.
- Ik wil een booster gecombineerd met een XpressNet/LocoNet hub maken, speciaal voor gebruik onder (Fremo, RCU of BNLS) modules.
- Je kunt tegenwoordig goedkoop PCB's laten maken en onderdelen bestellen in HongKong, ook bij kleinere aantallen.
- Je kunt tegenwoordig in HongKong ook voor ongeveer Euro 5 een geschikte schakelende voeding krijgen van rond de 20V/2A.
- Ik denk de totale kosten van de booster onder de Euro 10 te kunnen houden door slim gebruik te maken van beschikbare componenten.
- Met een beetje geluk kun je zo straks gecombineerd met een oud LokMaus2tje voor minder dan Euro 25 met DCC beginnen!

Groeten, HansQ

[HansQ]

Zo, Sinterklaas is weer voorbij, dus dit is de volgende incarnatie van de "SimpleBooster", nog NIET getest:


Ik vind het schema alleen niet zo simpel meer... Ik heb ook een versie gemaakt met een 7406 als basis om maar dat leverde maar een paar componenten minder op, en het werd ook duurder. Dus toch maar zo. Ik ben nogal slecht met dingen als transistors dus ik vraag me af of de gekozen weerstandswaarden bij T1 wel handig zijn en of er tussen D4 en T2 geen weerstand moet.
De booster kan 1.6A leveren bijvoorbeeld met een 19V/2.1A laptopvoedinkje zoals ik op Ebay voor Euro 6 kocht. Bij gebruik van een Trix/Marklin 18VA trafo kun je ook een van de weerstande R1..R3 weglaten, dan gaat de kortsluitbeveiliging in bij 1A. Je zou de booster zelfs nog kunnen opvoeren door R1..R3 te vervangen door een 0.1 Ohm 3A weerstand en de 78S15 te "helpen" met een powertor, zie http://www.circuitsonline.net/schakelingen/33/voedingen/5-a-gestabiliseerde-voeding.html.

Over de gebruiksmogelijkheden:
- Als je geen jumpers plaatst en het printspoortje bij B niet onderbreek kun je de booster "normaal" gebruiken door een "willekeurig" DCC signaal op X3 te zetten. En je kunt op de J11 connectors een RocoNet "slave" signaal zetten. Dus als je deze booster op de "slave" en "rail" uitgangen van een Roco kastje hangt, moet-ie het doen en heb je ook een "hub" voor je RocoNet apparaten. Dit lijkt me voor een grote modulebaan ook een goede manier om een hele rits "module-boosters" met RJ11-kabels achter elkaar te hangen.
- Als je het printspoortje bij B onderbreekt, de optionele 12V voeding erbij zet en jumpers RM, RN, XP1 en XP2 plaatst zou je de booster als vervanger voor een "Roco kastje" moeten kunnen gebruiken. Dus met een MM of een oude LM2tje op de R ingang zou je dan DCC moeten kunnen rijden! Dit moet ik nog wel even goed testen...
- Als je het printspoortje bij B niet onderbreekt en/of jumper B plaatst en jumpers LN1 en LN2 heb je een booster met hub voor LocoNet waarbij de op de voorkant van de hub aangesloten LocoNet apparaten door de LocoNet bus worden gevoed. Dus bijvoorbeeld voor gebruik met de ProfiBoss en/of voor Fremo modules.
- Als je het printspoortje bij B niet onderbreekt en/of jumper B plaatst, de optionele 12V voeding erbij zet en jumpers LP1 en LP2 heb je een booster met hub voor LocoNet waarbij de op de voorkant van de hub aangesloten LocoNet apparaten via een eigen 12V voeding worden gevoed. Ook weer voor de ProfiBoss en/of Fremo modules.
- Iemand met verstand van RocoNet, XpressNet, LocoNet of Digitrax kan vast nog wel meer gebruiksdoelen verzinnen...

Graag jullie commentaar en vooral opbouwende kritiek in geval van ongetwijfeld stupide fouten!

[HansQ]

Hmmm... dat met LED2 is niet handig... zo kan IN2 nooit hoger worden dan 2 volt... back to the drawing board.
Watr me ook niet bevalt is het inschakelgedrag. ENABLE is meteen hoog dus als het DCC signaal nog niet jofel is krijgen we eventueel wegracende loks...
En nog een fout bij jumper B...   

[Dirk J]

De problemen met N2, de LED en met Enable zijn opgelost in dit schema op de vorige bladzijde. Wellicht kun je daar een stukje uit overnemen.

[HansQ]

@Dirk: Welke problemen bedoel je precies? Ik gebruik liever een BC547 op dezelfde manier als de open collector uitgang van de optocoupler...

Ik heb dit verzonnen als vereenvoudiging en om een gunstiger inschakelgedrag (dus met ENABLE laag) te krijgen:


Als er een DCC signaal is laadt C13 via R11, D3 en R13 op (duurt volgens mij minimaal 100ms maar bij een "swingend" DCC signaal waarschijnlijk eerder 0.5 seconde) tot boven de 2 Volt (ENABLE = hoog) en zal uiteindelijk ergens rond de 4 volt uitkomen als er een DCC signaal aanwezig blijft. Als het DCC signaal ophoudt zal C13 weer worden ontladen via R12 en gaat ENABLE weel onder de 2 Volt. Als er een kortsluiting is, wordt C13 via R13 en D4 door T2 ontladen en gaat ENABLE ook weer laag (IN2 overigens ook).

Wat vinden de heren experts ervan?      Ik heb een paar vragen:
- Zijn de weerstandwaarden R8, R9 en R10 een beetje handig gekozen zo voor T1? Ik ben een n00b met transistorberekeningen...
- Heb ik de timing een beetje goed? Het opladen/ontladen van C13 moet langer duren dan 10000 microseconden, de lengte van een DCC "stretched 0".

[gvandersel]

Hans,

De weerstanden R8, R9 en R10 kun je zo laten. Zolang R9 >> R8 (factor 10) zullen er voor het niveau op IN1 geen problemen zijn. De stroom naar de basis is ruim voldoende (eerder al laten zien dat je tot 100k mag gaan). Wat ik zou veranderen is R11 en R13. Verwissel deze, dan zal je stroomverbruik dalen, en dat maakt voor de laadstroom niet uit.
Timing: 1RC is nu 1500 * 100 * 10^-6 = 15 * 10^-2. Dit is 15 keer groter dan 10^-2. Ruimte genoeg in de schakeling.


Even iets anders. Een open collector kan naar de plus en naar de min schakelen. Alleen bij echte TTL schakelingen heeft het schakelen naar de min de voorkeur, door de "hoge" stroom die uit de ingang van een TTL schakeling komt.

Groet,

Gerard van der Sel.

[HansQ]

Hoi Gerard, bedankt voor je reactie!
R11 en R13 omdraaien doe ik liever niet, want dan daalt het nivo van IN2 als C13 nog staat op te laden misschien wel onder de 2 Volt? Ik heb juist R11 klein gekozen om dat te voorkomen... De BC547 moet dat gemakkelijk kunnen hebben.
Over "open collector", volgens mij kan die juist alleen maar naar de massa schakelen, dat is juist de lol ervan toch? Zie http://www.ti.com/lit/ds/sdls031a/sdls031a.pdf, daar hangt de collector van de uitgangstor geheel vrij... dus "open"?

[gvandersel]

Hans,

Spanningsdeling bij R11 en R13 hoef je niet bang voor te zijn. Zolang ENABLE laag is zal het niveau op IN1 en IN2 er niet toe doen. Zodra de elco geladen is, vindt nog maar een kleine spanningsdeling plaats, tussen een niveau wat door de L6203 "hoog" genoemd wordt en de +5V. Maar je hebt gelijk en T1 kan deze stroom makkelijk hebben.

Voordat we in een principiële discussie belanden over opencollector het volgende:
Een open collector is een uitgang die actief naar een van de voedingsspanningen schakelt. Dit kan de massa zijn, maar ook een van de voedingen (ja, alle waarden zijn geldig).
Bij TTL schakelingen wordt een opencollector naar de + zelden of nooit toegepast, omdat TTL ingangen de nare eigenschap hebben stroom te leveren. In het door jouw aangehaalde IC (7406) komt er uit de ingang 1,6 mA (I_IL is -1,6 mA). Om deze stroom goed door een uitgang te laten wegvloeien moet er het beste actief naar de massa (GND) geschakeld worden. Als dit niet kan mag ook een laag ohmige weerstand gebruikt worden.

Ik hoop dat het antwoord voldoende is.

Groet,

Gerard van der Sel.