Analoge, PWM bestuurde baan: vragen over secties

[raf]

hallo allemaal

wel geen arduino sturing maar misschien wel een probleem

ik stuur mijn baan met pic processoren en nu zit ik met een eindtrap probleem
de fed die de baan stuurt op pwm werkt perfect op een test baantje en ik kan afremmen en optrekken en dies meer

maar nu hoe los ik het op als de trein optrekt (tot 60% pwm)en op een ander stuk komt waar de pwm BV op 100% staat
gaat dan de fed niet rond mijn oren vliegen of bestaat daar een eenvoudige oplossing voor om dit probleem op te lossen

wat jullie met die arduino doen is mooi hoor maar als ik dit wil gaan doen dan heb ik er teveel nodig en ik wil zonder pc rijden
want dan kan ik eventueel beter naar youtube kijken dan rijd ook alles digitaal

dit is mijn baan in wording

en het gedeelte wat reeds aan het afgewerkt begint te geraken


hopelijk hebben jullie een oplossing voor het probleem
gr raf

[Dirk J]

Ik neem aan dat achter de FET nog een rijrichting schakelaar zit. In dat geval plaats je een diode tussen de FET en de schakelaar, en is je probleem opgelost.

[raf]

hoi Dirk

nee achter de fed zit niets meer buiten de sporen omdat ik omschakel met overspanning (marklin)
maar ik rij dus wel gelijkstroom en daar worden roco en andere elektronica soms gek van maar das een ander probleem

een diode zou dus moeten volstaan om geen fed's op te blazen
dus gewoon mee in de stroom richting
ga ik vandaag proberen een opstelling te maken om dit te kunnen testen
gr raf en bedankt

[gvandersel]

Ik neem aan dat de FET aan GND zit. Als je twee uitgangen parallel zet, gebeurt er niets, tenminste wat betreft vernielen van componenten. Wat wel gebeurt is dat je trein in ene versnelt van 60% naar 100%. Als je dat niet wilt, zal je iets van communicatie tussen de PIC processoren moeten maken die de snelheid tussen blokken synchroniseert. Mocht je alleen over willen steken van de ene kring naar de andere lus naar de andere lus, dan tijdelijk beide regelaars op dezelfde stand zetten.

Groet,

Gerard van der Sel.

PS. Overigens als beide pic processoren niet iets van synchronisatie hebben voor start moment van de pwm, dan hoef je niets te doen. Sprongen in de snelheid zijn dan gegarandeerd.

[raf]

Hallo Gerard

nee de fet ligt aan de + 12 volt
de massa zijn beide rails en die gebruik ik voor volledige baan en sectie detectie
dus ik kan niet schakelen met de massa
buiten de pwm voor de motor zit er ook nog eens een + 13Khz signaal op wat gebruikt word voor de trein verlichting
dus dat maakt het er niet gemakkelijker op

ik rij 3 rail gelijkstroom maar als je goed kijkt naar een beeld op de skoop dan is er eigenlijk van die gelijkstroom door de pwm en het 13Khz signaal niet veel gelijkstroom meer aan
maar zo ook met de digitale sturingen en hun signalen die maken er ook een gepulseerde gelijkstroom van
en dan is het toch eigenlijk allemaal wissel spanning
al gaan de signalen niet negatief dus een halve wissel spanning dan
het versnellen gaat geen probleem zijn door de trein dan reeds 50cm in beweging is en het verschil tussen die 60% en 100 % ga je door de massa traagheid niet merken denk ik
want die 60% die begint dus van 0 tot 100 % maar sommige loco's halen die 100% niet op die 50 cm en zijn dus reeds op 50 à 60 % die sectie reeds door gereden.andere zijn dan weer trager en halen op die 50 cm  dan weer wel die 100%

gr raf en ik ga eerst proberen met de diode of ik neem de wissel straat mee in de sectie en dan ga ik op het zicht bare gedeelte dat spring probleem niet hebben

[Menno]

@ raf: dit soort vragen zijn zonder schema onmogelijk te beantwoorden. Grote kans dat je meer respons krijgt als je een schema plaatst, nu is het voor veel mensen zo'n raadsel dat ze waarschijnlijk niet reageren.

[Caterpillar]

Hallo Raf,

In de tachtiger jaren van de vorige eeuw ben ik bezig geweest met een 3-rail baan op PWM, één kaart per blok en e.e.a. werd "geautomatiseerd" met logische poorten.

Het niveau van de PWM werd geregeld aan de hand van een spanningsniveau en dat spanningsniveau werd weer geregeld door een weerstand/condensator combinatie.

Ik herinner me dat ik op de blokkaart drie transistoren had, één om de condensator te vullen bij groen sein, één om de condensator te ledigen, overigens via één geïsoleerde railstaaf, zoals nu massa detectie werkt.

De derde transistoren was, denk ik, om het spanningsniveau tussen twee opvolgende blokken gelijk te maken, waarschijnlijk aangestuurd door de volgende logische poort: trein aanwezig in blok A, groen sein uit blok A, trein niet aanwezig in blok B, ik zeg dit uit mijn herinnering, ik heb een opruimerige echtgenote en dus is al die documentatie weg.

MVG, Caterpillar

[Timo]

Zonder schema is niets met zekerheid te zeggen. Maar als de MOSFET de rail gewoon naar de voedingsspanning trekt zal er niets kapot gaan als de trein de sectie van 60% naar 100% overbrugt. De trein zal alleen "in een klap" versnellen naar 100% (en alle andere treinen in dat blok). De MOSFET van het 60% blok wordt gewoon overbrugd. Waar het wel stuk kan gaan is als het volgende deel de andere kant op gepoold is, dan heb je gewoon kortsluiting.

Ik neem nu dus aan dat je een extra transistor gebruikt om de MOSFET te schakelen? Als je naar GND zou schakelen is deze niet nodig, vandaar dat er door mensen vanuit gegaan werd. Dus inderdaad, schema plaatsen is altijd wenselijk.

De volgende zin slaat natuurlijk geen hout.

Wat jullie met die arduino doen is mooi hoor maar als ik dit wil gaan doen dan heb ik er teveel nodig

Arduino is gewoon een makkelijk platform op basis van Atmels (en tegenwoordig ook wat andere microcontrollers). Maar of je nu Arduino, losse Atmels of PIC gebruikt maakt in de basis niet uit. Keuze van de juiste kiezen Maar dat je er met een Arduino per definitie te veel nodig zou hebben durf ik wel te ontkrachten. Een Uno (of Nano of spotgoedkope Pro Mini) hebben 6 hardware PWM poorten en een Mega heeft er zelfs 15. De gemiddelde goedkope PIC heeft er minder.


Timo

[raf]

lange tijd niets gepost maar dat komt omdat ik vanaf april met rc boten bezig ben tot oktober
maar nu wat tijd over en dus eventjes wat printjes in elkaar branden


dit is een printje voor in het schaduw station
nu wat uitleg
het inloop spoor
 is een strook voor een signaal waar de trein als het moet (signaal rood)reeds kan vertragen tot 20% van de snelheid ;bij groen rijd hij gewoon door
hier geeft hij reeds een bezet melding naar het achterliggende spoor

stopstrook 
is de strook voor het signaal waar de trein kan stoppen als het nodig is en ook hier word een bezet melding gegeven naar het achterliggende signaal

in vorig signaal

dit is de bezet /vrij melding van het voorliggende signaal

achter signaal
dit is de bezet melding naar het achterliggende signaal

elke print heeft een 5 volt stabilisator de condensatoren zijn niet getekend

de uitgang gaat via een optocopel om een scheiding te krijgen tussen de fet en de rest van de schakeling

de fet is een irf 5305 en zeker zwaar genoeg voor de taak
de led geeft de toestand aan van de processor
branden is bezet
pinken is inloop vrij
snel pinken is stopstrook vrij achter liggend signaal vrij

nu zo een paar printjes bouwen en dan kijken wat het doet op een test baantje
indien er nog ergens diodes moeten hoor ik het graag

gr raf

[Menno]

Realiseer je goed dat de scheiding in de bovenstaande schakeling volkomen afwezig is door het samenknopen van de voedingen. Je kunt alleen galvanisch scheiden met gescheiden voedingen. Die zijn er niet, dus is de optocoupler in dat schema voor puur het scheiden, overbodig.

[raf]

de voeding van deze schakelingen is voor de proef opstelling en dus inderdaad doorverbonden
de rode draad van de fet  naar de 14 volt word op de originele print later los gemaakt en krijgt een eigen stekker
op het proefbaantje heb ik niet de mogelijkheid om met meerdere transformatoren te werken
onder de baan zitten 2 ringkern transformatoren met meerdere wikkelingen

maar bedankt voor de opmerking
de opto zit er ook om de sturing ven de fet daar dit een irf3505  is kan ik deze niet meteen uit de pic sturen

het is een P channel fet want ik gebruik de rails (marklin 3 rail gelijkstroom)als volledige baan detectie via de massa

gr raf

[Timo]

Voor de volgende keer is het toch handiger als je het schema met symbolen tekent ipv behuzigingen. Het is nu nogal lastig te zien wat wat doet. Dit kan bijvoorbeeld makkelijk met Fritzing (maar gebruik alsjeblieft schema (schematic) modus en niet breadboard).

Verder bestaat de IRF3505 niet zo ver ik kan vinden, alleen de IRFR3505 of IRFU3505. Beide zijn alleen n-channel mosfets, geen p-channel mosfets... Dus ik snap het schema niet helemaal meer...

Maar goed, als ik uit ga van een p-channel met een opto snap ik het wel. Als je de stuurelektronica gewoon aan dezelfde GND wilt hangen als de baan (zoals in de tekening) kun je ipv de opto ook gewoon een npn transistortje pakken. Of, aangezien de polariteit geen fluit uit maakt had je het geheel ook gewoon direct met een n-channel mosfet kunnen doen. Je hebt dan alleen altijd vast op de rails (waarschijnlijk de railstaven die orgineel als GND/bruin bij Marklin zijn) de 14V staan ipv GND. Enige is dat dit problemen kan geven als je schakelrailtjes gebruikt...[edit]Zie dat dit inderdaad het geval is....[/edit] Dan is de pmos versie makkelijker. Maar aangezien je dan toch de GND wilt delen (om de schakelrailtjes mogelijk te maken) kan je net zo goed de opto weg laten en vervangen door een npn.

Uitgaande van een normale high side pmos schakeling (pas te bepalen na schema en type mosfet...) zijn overgangen geen probleem. De mosfet gaat niet stuk. Wel zal je, zolang de loc (of een rijtuig) de overgang overbrugt schokjes in snelheid ziet omdat de PWM van elke PIC niet synchroon loopt... Zelfs als ze op dezelfde snelheid staan. Dit komt doordat als de PWM verschoven is van elkaar ze wel dezelfde frequentie en duty cycle hebben maar mosfet 1 nog aan kan zijn als mosfet 2 al uit is. Later heb je hetzelfde andersom, als mosfet 2 al aan gaat terwijl 1 nog uit is loopt er al stroom. In het ongunstigste geval (90 graden uit fase) rijdt de trein (of wil de trein gaan rijden) zodra de overgang is overbrugt de som van de 2 duty cyles (met natuurlijk maximum van 100%). Zonder synchronisatie tussen de PIC's is niet te zeggen hoe ver ze uit fase van elkaar aan lopen.


Timo

[raf]

fritzing kent geen pic processoren dus een probleem

[raf]

hopelijk is het zo beter en duidelijker
er kunnen nog wel wat symbolen onderste boven staan of verkeerd getekend maar de g d s die zijn goed aan gesloten en de opto ook want die werken


nogmaals de massa gebruik ik als detectie en daar kan ik niets aan veranderen
1 rail is over heel de baan detectie spoor en de treinen verbinden deze sporen met elkaar en zo krijg ik de detectie zolang er dus ergens een wagon blijft staan kan het achterliggende sein niet op groen gaan
als er Bv 2 minuten is verstreken na het groen worden en er staat nog steeds iets op het stuk spoor dan gaat er een alarm af (dikke zoemer)
fit is een manuele bediening voor het rangeer station dus 1 knop voor op te trekken ,1 knop voor te remmen ,een voor te schakelen (marklin systeem)en een nood uit alles stop

er zit nog een transistor bij en een relais maar dat is niet belangrijk voor de werking van de fet sturing want dat stukje werkt

de nood uit in het programma werkt ook

alleen die fet is of rijden of stoppen
de weerstand van de fed naar de + 12 volt is 220 k 
de weerstand van de opto is 420 Ohm naar de 5 volt

[Timo]

Hoi Raf,

Fritzing heeft inderdaad maar beperkt aantal PIC's. Maar het is maar een IC. Je kan gewoon de Generic IC pakken en de juiste pin labels toevoegen  Ik moest ook even zoeken en toegegeven, voor zo'n simpel programma als Fritsing is het verdomd lastig om een compleet nieuw symbool te maken... Gelukkig niet nodig. Anders was KiCad ook nog een optie geweest, dat gebruik ik zelf. Maar ook daar zit standaard geen PIC12F629 in. Hoe heb je het nu getekend?

Ik zou overigens zelf voor een uC gaan waar al een PWM module ingebakken zit, maakt snelheid veranderen iets makkelijker.

nogmaals de massa gebruik ik als detectie en daar kan ik niets aan veranderen

Dat is natuurlijk onzin als je zelf compleet de besturing maakt. Positief is net zo goed te gebruiken voor de detectie als GND. Alleen zal een standaard S88 niet werken nee. Maar voor de PICjes geen probleem, pull down weerstand + serie weerstand en je bent er.

En dan zit ik nog even te kijken naar je MOSFET. Welk type gebruik je nu?

In je tekening heb je inderdaad een P-channel gebruikt met de Drain aan de voeding en de Source aan de load. Weet je zeker dat het zo zit? Heb je geen last van de stroom door de interne diode (maar kan zijn dat de stroom door de diode bij het gebruikte type MOSFET niet zo groot is). Maw, Source aan de voeding en Drain aan de load is een logischere configuratie.


Timo

PS, zou je willen proberen de volgende keer proberen wat Hoofdletters en leestekens te gebruiken?