Zelf gemaakte Power Pack met Step-up regulator.

[Freo]

Op internet was ik aan het lezen hoe de Power Pack / Stay a Live werken. En las dat de ESU power pack gebruik maakt van een voltage step-up regulator. Omdat ik er een hobby aan heb om alles met elektronica zelf in elkaar te knutselen voor de modeltreinen, ben ik op zoek gegaan naar zo’n Voltage Step-up regulator en vond er een van Pololu welke mooi klein formaat heeft. Vervolgens bestaande schema’s met Supercaps / Goldcaps iets aangepast en een eigen Power Pack gemaakt. Formaat is 23 x 17 x 9 mm (l x b x h). Wat nog kleiner kan als de print direct onder de Goldcap wordt geplaatst, wordt dan natuurlijk wel iets dikker.
Vervolgens de Power Pack op een ESU V4.0 Dcc decoder aangesloten en in een Trix 6400 ingebouwd en het werkt prima. CV’s voor een power pack ingesteld en CV113 ingesteld op 2 sec. De ESU programmer gaf geen enkele problemen met de lege Goldcaps om de decoder te programmeren.
Hieronder enkele foto’s om een idee te krijgen hoe het er uit ziet.

[bellejt]

super.Mss ook schemaatje erbij

[Freo]

Bij deze het schema:

[Blausee-Mitholz]

Wat zijn de kosten?

Mvg Johan

[ruudns]

 , welke step-up regulator gebruik je ervoor?

Voor de condensator misschien deze gebruiken? Misschien de V-type (recht opstaand, onderste??)

[Duikeend]

dat staat toch in het schema: pololu u3v12f12 

[ruudns]

Ja, zag het al  . Was al aan het zoeken op Ali, daar is die niet te vinden. Elders wel. Totale kosten ca €7,50

[HansQ]

Wat is de functie van de 100 uH spoel? Deze is niet nodig, zoals aangegeven?

[Fritsprt]

Ja, zag het al  . Was al aan het zoeken op Ali, daar is die niet te vinden. Elders wel. Totale kosten ca €7,50

Kan ook goedkoper bij Ali, Step up converter of op Ebay

[Freo]

Leuk al die reacties.
Kosten voor mij waren ca €7, Step-up regulator €3.65, super cap a €1.42 en smd componenten. Dit kan goedkoper zoals in bovenstaande reacties vermeld staat (ali). De super condensator moet wel een lage interne weerstand zijn <300 mOhm (ESR).
De spoel 100 uH zag ik in schema’s als oplossing als de ESU lokprogrammer een kortsluitmelding geeft, maar dat is niet het geval, dus niet nodig.
De smd weerstand 300 Ohm zijn bij mij 2 x 150 Ohm (0.5W) smd’s. Ik denk dat die weerstand waarde wel kleiner kan, bv 100 Ohm (1W). Ik had verwacht dat de weerstand bij kleinere waarde en minder wattage warm zou worden, omdat er toch +/- 10V over staat, maar dat was niet echt het geval. Maar toch voor de zekerheid 300 Ohm genomen, ook al duurt het opladen dan langer.
Eigenlijk zal het allemaal nog kleiner moeten, want in veel treinen wordt ik dit nog niet kwijt, zonder te gaan frezen.

[flyerman]

Leuk, wilde r zelf ook aan beginnen, dat hoeft nu niet meer.

Deze sluit je, neem ik aan, op de decoder zoals in de ESU handleiding staat? Je gebruikt geen "charge" draad?

Waar heb je de supercaps gekocht?

[Freo]

De super cap heb ik HIER gekocht en de andere componenten ook. De Pololu Step-up Voltage Regulator HIER.

Aansluiten op de esu decoder is inderdaad zonder charge draad, zoals in de handleiding een 4700 uF condensator wordt aangesloten.

Wie weet wat die charge aansluiting doet op de ESU decoder?

[Fritsprt]

Ik denk dat die weerstand waarde wel kleiner kan, bv 100 Ohm (1W). Ik had verwacht dat de weerstand bij kleinere waarde en minder wattage warm zou worden, omdat er toch +/- 10V over staat, maar dat was niet echt het geval.

Ik ben eens even gaan rekenen aan je voorstel om 100 Ohm te gebruiken. Ik ben daarbij uitgegaan van twee uiterste toestanden.
1. De condensator is leeg.
2. De condensator is volledig opgeladen.

1. Stel de weerstand is 100 Ohm en de condensator is leeg. Over de condensator staat bij inschakelen 0V. Deze zal in eerste instantie gaan opladen met een stroom die bepaald wordt door R. De spanning over R is 15V en bij een weerstand van 100 Ohm zal er een inschakelstroom lopen van 150mA. Kortstondig zal de weerstand 15V x 15mA = 2,25W moeten verwerken. Dit is alleen bij het inschakelen dus dat overleeft hij wel. Door de zener loopt in eerste instantie geen stroom dus die heeft nergens last van.
2 Na enige tijd is de condensator opgeladen. Over de weerstand staat nu ongeveer 10V. Omdat de condensator is opgeladen is de stroom richting condensator nihil. De stroom door weerstand en zener zal nu 10V / 100 Ohm = 100mA bedragen. Het vermogen over de weerstand is dan 10V x 100mA = 1W. Er wordt dus continu 1W aan warmte in de weerstand verbrand. Voor het vermogen van de zener geldt: 5V x 100mA = 0,5W = 500mW. De zener staat dus op het maximum van zijn toegestane vermogen.

Als mijn berekeningen kloppen is dat een onwenselijke situatie. (Voor de eenvoud heb ik de 5,6V van de zener even afgerond op 5V) Los van de warmte die opgewekt wordt moet je je ook realiseren dat die 150mA bij inschakelen door de booster extra geleverd moet worden. Bij meerdere treinen met zo'n "powerpack" kan dat aardig oplopen met als risico dat de booster op kortsluiting uitschakelt. Ook de decoder levert continu zo'n 100mA aan de schakeling.

Ik zou de weerstand eerder verhogen naar 1000 Ohm.
De inschakelstroom wordt dan 15mA en de continu stroom door de zener wordt 10mA. Het vermogen van de weerstand wordt dan 0,1W = 100mW en dat kan met een gewone kleine (smd) weerstand gedissipeerd worden. Het vermogen van de zener wordt zelfs 50mW en hij zal dus nauwelijks warm worden laat staan stuk gaan.

Groet Frits

[Aford]

Hier valt mij de bek van open,wist niet eens dat het bestond!!!
Als ik het goed begrijp is het dus een soort accu voor als de stroom van de rails wegvalt en de trein door rijdt.
Dat is mooi....maar als deze accu leeg is moet je hem dan opladen of gebeurt dat automatisch onder het rijden?
Vraag van iemand die al moeite heeft om een stekker aan een schemerlamp te zetten,als iemand behoefte heeft een antwoord neer te zetten graag in Jip en Janneke taal,bedankt.......René

[-Anton-]

Mooie berekeningen Fritsprt.
Vergis je ook niet wat 1W aan continu warmte vermogen doet met je plastic onderdelen als dit opgesloten zit in een loc