DC-DC Buck Converter Step Down Module LM2596 Power Output 1.23V-30V

[Patrick Smout]

Over de GND hoef je geen zorgen te maken. De GND van de module komt (neem ik aan) van een gelijkrichter van de railspanning. Zelfde doet de decoder ook. GND is dus al gelijk.

bij dubbelzijdige gelijkrichting denk ik toch dat hier een denkfout gemaakt wordt.
Je zal zeker iets meten maar aan elkaar hangen ze echt niet. Een optocoupler is de eenvoudigste oplossing.

mvg,

Patrick Smout

[Klaas Zondervan]

Patrick, ik denk dat het met die denkfout heel erg meevalt.
Ik zal zo een prentje laten zien om dat te onderbouwen.

[Klaas Zondervan]

Het beloofde plaatje:



bij A en B komt de digitale spanning binnen
De diodes 1 t/m 4 stellen de gelijkrichter in de decoder voor. Diodes 5 t/m 8 vormen de andere gelijkrichter.

De vraag is nu:  als je een verbruiker (V) hangt tussen de plus van de ene gelijkrichter, en de min van de andere, doetie het dan?
Het antwoord is ja.
Als A positief is t.o.v. B, dan loopt de stroom via het pad: A > diode 5 > V > diode 4 >B
Als B positief is t.o.v. A, dan volgt de stroom het pad: B > diode 6 > V > diode 3 > A

Er is dus geen probleem om deze constructie toe te passen.

[Calimero]

*Ik zie beren op de weg modus*

Je vergeet mogelijk 1 ding .... De digitale spanning wordt dan in de decoder wel gelijkgericht maar niet gelijk ook al
afgevlakt omdat de DCC (of andere) code daar nog in stand moet blijven.
Ook wordt alles zo'n beetje PWM gestuurd om het verstookte vermogen in de decoder laag te houden. Dit zou dan
misschien ook terecht kunnen komen bij Pin 5 zodat deze ook steeds aan en uit gaat.

Best kans dat deze redenatie niet klopt, ik ben ook pas beginner en moet het decoder gevoel nog krijgen maar mogelijk
toch ook iets om even bij stil te staan.
Mocht ik er compleet naast zitten lees ik dat hier graag !!

[Patrick Smout]

Klaas,

zoals jij het tekent met een verbruiker klopt het wel maar hoe zit het met een digitale referentie naar bvb 0V.
M.a.w., wat meten we tussen + en + en 0 en 0 (bij verschillende belastingen/condensator afvlakwaardes)?
Ik heb daar niet zo maar 1-2-3 een antwoord op ... 

mvg,

Patrick

[Klaas Zondervan]

Je vergeet mogelijk 1 ding .... De digitale spanning wordt dan in de decoder wel gelijkgericht maar niet gelijk ook al
afgevlakt omdat de DCC (of andere) code daar nog in stand moet blijven.

Ook niet correct. Aangezien de digitale spanning een blokspanning is hoeft die na gelijkrichting nauwelijks afgevlakt te worden. Het DCC signaal is aan de gelijkspanningskant ook niet meer aanwezig.Dat wordt van een van de digitale polen (in mijn tekening A of B) via een weerstand naar de decoderchip geleid.

@Patrick, de simpelste manier is natuurlijk om het gewoon te testen met de schakeling die ik heb getekend. Maar ik weet zeker dat je tussen + en + niks meet, en tussen - en -  ook niet. Tussen de ene plus en de andere min meet je gewoon de volle spanning.

[RudyB]

Calimero, de gelijkgerichte DCC hoeft niet afgevlakt te worden. Het is een blokspanning, gelijkgericht is het een 'strakke' gelijkspanning. Vandaar dat op een decoder ook geen grote elco zit.

Maar inderdaad geven de voorgaande posts aan waar mijn twijfel zat / zit. Hebben die twee 'voedingen' nu wel of niet een 'common GND' ?

Een opto coupler is een veilige optie die in ieder geval gaat werken. Een enkel draadje van AUX naar pen 5 met een pull up R is wel een leuke test, maar het is me geen opgeblazen decoder waard. Een extra draadje om de twee 'nullen' te verbinden kan, maar ik weet niet waar die af te tappen op de  decoder. En daar moet ook weer een weerstand tussen omdat de diode spanningen niet exact gelijk zullen zijn er er een 'vereffeningsstroom' gaat lopen.

[Klaas Zondervan]

Hebben die twee 'voedingen' nu wel of niet een 'common GND' ?

Ze hebben natuurlijk niet echt een common GND omdat die niet hard aan elkaar zitten. Maar ze hebben wel hetzelfde potentiaal, dus voor het functioneren zitten ze schijnbaar aan elkaar.
Als je het goede punt op de decoder kunt vinden dan zou je ze hard aan elkaar kunnen verbinden. Met de vereffenigsstromen valt het wel mee. De diodes aan de minkant komen dan gewoon parallel te staan. Die zou je dan bij de extra gelijkrichter weg kunnen laten.
Maar ik zou zeggen: niet te veel over filosoferen, gewoon proberen.

[RudyB]

Haha, ja, je bent een mooie ... gewoon proberen ... het is wel mijn decoder die hier op het spel staat! 

Maar ik acht het risico niet al te groot. Ik zal eens een draadje leggen van de AUX naar pen 5 met pull up R en kijken wat er gebeurt.

[Calimero]

Als ik de datasheet goed lees dan loopt er door pin 5 max. 15µA als pin 5 op 2,5V gezet wordt.
M.a.w. voor de pull up weerstand kun je een best hoge waarde kiezen waarmee je denk ik de mogelijke schade aan de decoder
tot een minimum kunt beperken.
Als we met een voedingsspanning van 18V en een spanning op pin 5 van 3V rekenen is dat 15V over de pull up.
En R = U/I =15/0.000015 = 1M-ohm in dat geval. Nu is het niet altijd handig om precies op het randje te gaan zitten maar
ik zou zeker boven de 100k gaan zitten.

[Patrick Smout]

Met de vereffenigsstromen valt het wel mee. De diodes aan de minkant komen dan gewoon parallel te staan. Die zou je dan bij de extra gelijkrichter weg kunnen laten.

Klaas,

GNDs doorverbinden en diodes parallel schakelen kan zeker echter, zoals jij ook aangeeft, moet je er dan wel van bewust zijn dat de stroom door één van beide diodeparen/bruggen zal vloeien. Voor jou vermoedelijk wel helder maar mogelijk niet voor iedereen.
Door welke diode paren/brug de stroom gaat vloeien weet je niet (hangt af van doorlaatspanning). Dit kan leiden tot een defecte brug op de decoder of op je hulpschakeling. Het volstaat niet om enkel de stroom voor de hulpschakeling in het achterhoofd te houden bij de keuze van de diodes. Ook kennis van de gebruikte diodes op decoder is aangewezen of bij gebrek aan deze informatie voor een veilige oplossing gaan en altijd kiezen voor een diode met grote doorlaatstroom (>1A) en lage voorwaartse spanning (bvb 0,3V). Bij gebruik van een optocoupler heb je deze overweging niet te maken en is voor de minder ervaren elektronicus het risico dat er iets fout gaat behoorlijk kleiner.

mvg,

Patrick

[spock]

@Rubyb: De GND van een Lopi4 kun je vinden op de 21MTC connector, Pin 20. Deze is ook beschikbaar op de Lopi4 en lopi4 DCC, echter moet je er zelf een draadje aan solderen.

Voor info: Handleiding LokPilot V4.0 - Revisie 8- Hfdstk 6.5 (blz 13)

MVG spock

[Klaas Zondervan]

Door welke diode paren/brug de stroom gaat vloeien weet je niet (hangt af van doorlaatspanning). Dit kan leiden tot een defecte brug op de decoder of op je hulpschakeling.

Je weet inderdaad niet door welke diodes de meeste stroom gaat lopen. Maar is dat erg? Het gaat hier om de stroom in een pullup weerstand, die kan nooit zo groot zijn dat hij de diodes opblaast. En zeker niet de diodes van de decoder, die zijn berekend op die stromen. Vandaar dat ik opperde om de diodes in de hulpschakeling weg te laten, dan weet je zeker dat alles via de decoder loopt.

Je hebt wel gelijk met je opmerking dat het niet voor iedereen helder is. Vandaar dat men wat voorzichtig is. Maar voor mij is het glashelder, als ik naar zo'n schema kijk dan zie ik als het ware de stromen al lopen, en ik denk: niks aan de hand.

[Timo]

Ik ben het helemaal eens met wat er gezegd is. Samengevat dus:
- De GND's hangen niet hard aan elkaar maar zitten zo goed als op hetzelfde potentiaal. Dat is goed genoeg.
- Digitale informatie wordt inderdaad voor de gelijkrichting afgevangen.
- Afvlakken is amper nodig. Gelijk gericht DCC heeft (ideaal gezien) geen AC component.

De potentiaal verschillen tussen de GND's zijn minimaal. En het enige wat je moet doen om de module uit aan te zetten is onder de 1,6V trekken. Dat moet dus prima lukken.

De pull up weerstand mag inderdaad vrij groot zijn. 1M is een mooie afschatting maar wel heel erg gunstig en je trekt de pin niet maar naar 3V. Je mag hem namelijk ook gewoon aan de 25V leggen. Ik zou gewoon voor de standaard 100k gaan. Stroom loopt er dan nog steeds amper (0,2mA bij een baanspanning van +-22V als de functie op de decoder aan staat).

Doorverbinden van de GND's zou ik juist niet doen. Zoals eerder opgemerkt gaat de (meeste) stroom dan door een van de twee bruggen lopen. Dit kan dus ook betekenen dat de volledige last van de motor door de diodes in je rijtuig gaan of, misschien nog erger, de stroom voor al je licht door de brug van je decoder gaat. En als je echt een stam er achter gaat hangen kan dit dan aardig oplopen en dan juist je decoder beschadigen.


Timo

[Klaas Zondervan]

Er is nog één punt wat ik me afvraag. De aan/uit pin moet je aan massa leggen, of mag je zelfs laten zweven. Kan het dan niet zijn dat er een pulldown weerstand in de module zit? Als je dan uitwendig een pullup aanbrengt, dan staan die twee tegen elkaar op te boksen.