BR65 gekocht met interessante transistor schakeling - maar wat doet het?

[Bart Sanders]

Beste allemaal,

Voor mijn analoge baan voorzien van mijn PC-XT besturing heb ik op een beurs in Duitsland een mooie Fleischmann BR65  (4065) gekocht. Uiteraard getest bij aankoop op een testspoortje. Maar, thuis viel mij weer op dat de lok alleen maar langzaam liep. Enfin, eerst even schoonmaken en opnieuw smeren dus.

Na het openen van de lok viel mij meteen een stukje huisvlijt van een vorige eigenaar op. In de lok zat op het loodgewicht onder de tender een kleine transistor schakeling. En de contactplaat/borstelhouder van de motor was bewerkt, zodat de motorborstels geen contact meer konden maken met de lokmassa. De borstels waren nu beiden "vrij geschakeld".

Toen heb ik de stroomtoevoer en de op zich eenvoudige schakeling nagetekend en het resultaat staat hier:


Eerlijk gezegd, ik snap niet hoe deze schakeling werkt. Wel kan ik vertellen wát er gebeurt als er stroom op de aansluitingen wordt gezet:
Ca. 1,5 V - lampjes gloeien een beetje, motor staat stil
Ca. 3,5 V - lampjes gloeien en de motor begint te lopen
Vanaf ca. 5V - 14V loopt de motor niet sneller, maar blijft met hetzelfde toerental draaien
Spanning andersom aansluiten levert een andersom lopende motor met hetzelfde gedrag.

Hoe kan de bovenste transistor gaan geleiden als er geen basis-emitter spanning van ca. 0,6V kan worden gemaakt? Dit is dus +X + 0,6V = X,6V  Waar moet die vandaan komen? Is dit een truc die op basis van lekstromen o.i.d. werkt?

Overigens heb ik alles teruggebouwd zoals door FLM bedoeld, dus het is nu weer een gewone analoge lok, die door mijn besturing met PWM wordt aangestuurd. En dat doet hij prima, mooi langzaam lopen en ook best hard bij de volle uitsturing van de PWM.

Maar, ik vraag mij wel af hoe deze voorschakeling werkt en wat de bedoeling kan zijn geweest.

Iemand enig idee?

Groet!

Bart

[Klaas Zondervan]

Als je zo naar jouw schema kijkt, dan is het inderdaad raadselachtig hoe dit kan werken. Maar de BD677 is een darlington transistor, en als je daar de datasheet van bekijkt dan zie je wat extra's. Inwendig zit er een diode van de emitter naar de collector, en er zitten weerstanden tussen basis en emitter. Als je die er bij tekent wordt het wat minder raadselachtig.

De bedoeling van de schakeling lijkt mij om wat spanningsval te creëren zodat de lampen al gaan branden voordat de motor draait. Maar dat had volgens mij ook met een paar diodes gekund.

[Menno]

Ik vermoed eerder een knap onorthodoxe manier om steeds feller brandende lampjes te voorkomen bij het opvoeren van de spanning. Dat klinkt misschien hetzelfde, maar niet helemaal

Overigens vind ik het nog steeds, ook hertekend, een apart schema waarvan het me niets zou verbazen als de werking op toeval berust. Koop je deze torren van een andere fabrikant, zou het misschien ineens niet werken wegens verschillen van de specificaties.

[Marijn]

Ook is het mogelijk dat hij permanente verlichting in zijn locs wilde hebben, indien de loc stil zou staan blijft er toch een spanning op de baan staan die lampjes blijven voeden.. zomaar een gedachtespinsel 

[Bart Sanders]

Hoi!

Bedankt voor jullie eerste ideeën. Zelf neig ik er ook naar dat de goede man twee dingen wilde bereiken:
a. Inderdaad stil staan en toch verlichting aan.
b. Een lok die steeds practisch even snel rijdt boven de ca. 5 V.

Met b. zou je dan een grove vorm van meertreinen bedrijf op een spoor kunnen bereiken, misschien?

Groet!

Bart

[Klaas Zondervan]

Het is vreemd dat de loc boven 5V niet sneller gaat rijden.
Bij de polariteit zoals in je schema getekend wordt de bovenste transistor gebypassed door de inwendige diode, daarin verlies je dan 0,6V.
Via de interne weerstanden van de bovenste transistor en de 18k weerstand wordt de onderste transistor opengestuurd. Daarover krijg je uiteindelijk een spanningsval van 0,4V. Totaal verlies je dus ongeveer 1V. Je zou dan verwachten dat hij sneller gaat als je meer spanning geeft.

[lokpaint]

Hoi

Volgens mij is dit iets om je V-max mee te kunnen begrenzen.
De waarde van de weerstand bepaald de V-max.

Bart

[Besselspoor]

Als ik kijk naar de gangbare toepassingen van de BD677 lijkt het dat men geprobeerd heeft de lok geschikt te maken voor de hogere spanning van een digitale baan.

[Klaas Zondervan]

Lijkt me geen goede verklaring. Op een digitale baan doet deze schakeling niks, de loc blijft zich analoog gedragen.

[Bart Sanders]

Volgens mij is dit iets om je V-max mee te kunnen begrenzen.

Inderdaad. Ik had misschien veel preciezer de diverse spanningen moeten meten, maar grosso modo zijn het de genoemde spanningen. En misschien ging de motor nog wel ietsje harder draaien bij 14V erop. Maar het verschil in toerental met een "normale" FLM en het motortje in deze transistor-schakeling is gigantisch. Blijkt ook na terugbouw van de BR65 naar normaal: bij volle uitsturing van de PWM (95% pulsbreedte) en een DC nivo van 15V "racet" de lok over de baan net als de anderen. Toen ik nog de oorspronkelijk gekochte versie even liet proefdraaien kon je beter van kruipen spreken.

M.a.w. er wordt inderdaad een soort van spanningsbegrenzing gedaan.

Ik ga de hier genoemde tip eens goed na en teken het gehele schema met de in de darlington aanwezige dingetjes.
Dan moet het toch duidelijk worden.

Of we daar nu praktisch veel aan hebben is weer een andere vraag.... 

Bart

[vrijbuiter55]

Misschien alleen gebruikt als rangeerloc.