Scheme in analog

  • In perioada urmatoare o sa vi se solicite modificarea parolei. Pana la modificarea parolei, userul poate figura ca si blocat, odata modificata parola, userul este reactivat automat.
    Pentru orice problema va rog folositi butonul "Contact"
Pentru inceput, orice trenuletz analogic trebuie alimentat :).
Pe langa solutia clasica a alimentarii cu tensiune continua pura de valoare variabila, am propus varianta alimentarii cu impulsuri de amplitudine constanta si de latime variabila (PWM - Pulse Width Modulation), pe care eu am utilizat-o cu succes multa vreme inainte de a intra in Era Digitala.
Imi place alimentarea PWM din (cel putin) doua motive:
In primul rand, se pot obtine viteze de mers sensibil mai mici decat la alimentarea clasica, cu tensiune continua variabila, deci se poate face foarte frumos "shunting" - miscarea vagoanelor spre/dinspre o linie de rezerva (nu-mi place expresia "linie moarta") si aranjarea acestora, compunerea unui tren etc.
Al doilea motiv este legat de celebrele mele faruri cu LED-uri :D; acestea, neavand inertie termica, se aprind imediat chiar si la cele mai inguste impulsuri, care inca nu pot roti motoarele; astfel am reusit aprinderea farurilor in timp ce locomotivele stau pe loc, ceea ce parea sa fie posibil doar la locomotivele digitale, in circuite comandate digital. In plus, lumina data de farurile cu LED-uri este puternica si variaza destul de putin in raport cu viteza locomotivei.
 
VDD este tensiunea pozitiva de alimentare a montajului, care poate fi de 14 - 16 V. In functie de pozitia cursorului potentiometrului, montajul emite impulsuri de 12 - 14 V (din VDD se scade tensiunea de saturatie a tranzistorului) cu factorul de umplere intre 2% - 98%. In pozitia "min", montajul emite impulsuri foarte inguste, care aprind farurile LED, dar inca nu misca motoarele. Miscand cursorul spre pozitia "max", latimea impulsurilor creste, iar motoarele incep sa se roteasca cu viteze din ce in ce mai mari. Sensul de deplasare poate fi inversat cu ajutorul comutatorului SW1 - preferabil NU in timpul mersului :-?. Acest montaj ofera posibilitatea mersului stabil al locomotivelor si la viteze foarte mici, spre deosebire de cazul alimentarii trenului cu o simpla tensiune continua de valoare variabila, cand reducerea tensiunii provoaca reducerea vitezei, dar si a cuplului motor, mersul locomotivelor la viteze foarte mici devenind problematic. Datorita faptului ca farurile LED nu au inertie termica, lumina acestora este perfect vizibila si atunci cand trenurile stau pe loc, intensitatea luminoasa crescand usor odata cu cresterea vitezei de deplasare.
Ideea nu este noua (practic am dezvoltat un montaj din cartea "301 montaje electronice"), iar alimentarea PWM a motoarelor de curent continuu este des utilizata in automatizari, modele telecomandate etc., existand chiar si circuite integrate specializate pentru asa ceva.
Din pacate, acest alimentator PWM nu prea este compatibil cu locomotivele digitale, chiar daca acestea recunosc si alimentarea in curent continuu, fiindca decodoarele sunt "dezorientate" de impulsurile primite, pe care nu mai stiu cum sa le interpreteze.
 
Ai putea să adaugi Âşi o listă de componente cu identificatorul, tipul Âşi codul fiecăruia, te rog? Că mi-am dat seama că Q2 e un tranzistor, R2 o rezistenĂžă, D2 este o diodă, dar nici să mă împuÂşti nu pot să zic ce sunt VSS, VDD, U1A sau U1D. MenĂžionez că în acest domeniu am numai cunoÂştiinĂže foarte de bază :D
 
Montajul meu este protejat la scurtcircuit - mai degraba la supracurent :D - prin grupul Q2-R3. Anume, daca valoarea curentului prin rezistenta R3 ajunge la 1A, atunci caderea de tensiune de la bornele ei ajunge la 0.68V, ceea ce deschide tranzistorul Q2, care pune la masa baza lui Q1, blocându-l. Astfel, curentul prin tranzistorul Q1 si circuitul mini-feroviar este limitat la 1A. Pentru curenti admisibili de valori mai ridicate, se dimensioneaza corespunzator rezistenta R3.
 
VSS = masa
VDD = tensiune de alimentare, pozitiva in raport cu masa
U1A, U2A = porti NAND trigger-Schimdt din componentza circuitului integrat 4093 (acesta are 4atru asemenea porti, deci cu un singur 4093 se pot construi doua asemenea alimentatoare - ceea ce eu am si facut 8))
Circuitul integrat 4093 se alimenteaza astfel: pinul 7 la VSS (masa), iar pinul 14 la tensiunea stabilizata de 9V, separata de alimentarea circuitului "de forta" prin intermediul montajului stabilizator.
 
Iata aici un capat de linie automatizat, pe care locomotiva poate intra, dar nu mai poate iesi decat la inversarea tensiunii, deci... inapoi de unde a venit 8)
Am schitat directiile de mers ale trenurilor mele H0 in functie de polaritatea tensiunii de la sine. Culorile semnifica polaritatile si sensurile de deplasare corespunzatoare. Tronsonul cu dioda are o sina intrerupta, cu dioda amplasata peste intrerupere asa cum este ilustrat in schitza. La intrarea pe capatul de linie (rosu), dioda este blocata si locomotiva se va opri dupa ce a depasit-o. La schimbarea polaritatii (verde), dioda va conduce, permitand locomotivei sa iasa inapoi de pe capatul de linie.
capat%20de%20linie.jpg

Si acum vine partea interesanta: tronsonul cu dioda poate fi inversat fara grija, fiindca functionalitatea nu-i este afectata. De fiecare data cand o locomotiva vine dinspre linia alimentata si il depaseste, totdeauna se va opri si nu va mai putea pleca decat inapoi, la schimbarea polaritatii.
 
Si iata aici un senzor de prezenta a unui tren pe un anumit segment de linie, cu posibilitatea de a-l si comanda.

Aceasta este o adaptare dupa o schema din cartea "304 circuite electronice". Marele avantaj al acestui montaj consta in faptul ca functionarea sa NU depinde nici de viteza trenului si nici de sensul sau de deplasare 8). Micul dezavantaj este ca trebuie utilizata o sursa de 5V total independenta de sursa de alimentare a sinelor, fiindca masa montajului trebuie conectata la una din sine, care poate avea orice polaritate, in functie de sensul in care trenul se deplaseaza.
Pe segmentul respectiv, trenul poate fi lasat sa treaca sau sa fie oprit, in functie de tensiunea de la borna "comanda":

1 logic => tranzistorul conduce => poarta triacului pusa la masa => triac blocat => trenul se opreste

0 logic => tranzistorul este blocat => poarta triacului adusa la 5V prin rezistenta de 560 ohmi => triacul conduce => trenul trece (respectiv pleaca, daca era oprit)
 
Grupul de trei tranzistoare din dreapta (imi cer scuze ca nu am numerotat piesele :oops:) sesizeaza caderea de tensiune de pe triac, punand la masa catodul LED-ului daca aceasta depaseste valoarea de 0.6V, indiferent de semn (pozitiv - conduce npn-ul din stanga; negativ - conduce grupul pnp-npn din dreapta). Daca pe segmentul comandat se afla un tren si triacul conduce, atunci trenul va fi in mers, iar la bornele triacului se va gasi o tensiune suficienta pentru ca senzorul sa intre in functiune, comandand aprinderea LED-ului; daca triacul este blocat, atunci trenul va stationa, iar pe bornele triacului se va gasi toata tensiunea din sine, senzorul comandand si acum aprinderea LED-ului. Indiferent de starea triacului, daca pe segmentul comandat nu se afla nici un tren, atunci anodul triacului ramane "in aer"; atunci caderea de tensiune la bornele triacului este zero, iar senzorul comanda stingerea LED-ului. Eventual, daca se observa aprinderea usoara a LED-ului in absenta trenului, triacul poate fi suntat cu o rezistenta de 15 - 20 kohmi.
Un nod in papura tot am gasit :D: daca tensiunea de la sine este zero, atunci montajul nu mai simte prezenta trenului oprit in segmentul comandat...
 
Montajul e f bun pt ca simte "apropierea" unui tren de un punct sensibil (bariera, intrarea in gara...) daca sta pe loc nu e nici o pb.

Am impresia ca ar trebui sa functioneze si in digital...
 
Partea de senzor functioneaza indiferent de polaritatea tensiunii de la sine, deci va functiona si in sistemul digital.
Despre partea de comanda, insa, sunt mai rezervat, fiindca oprirea trenului se face prin blocarea alimentarii - deci oprirea va fi brusca, farurile se vor stinge, toate functiile se vor dezactiva si sunetul se va intrerupe.
 
Stiu ca ma repet, insa tot aici se potriveste perfect si tematica iluminarii farurilor directionale ale locomotivelor analogice. De exemplu, iata aici schema pentru farurile laterale fatza/spate:

Aceasta modalitate de iluminare a farurilor functioneaza perfect pe caile ferate analogice, unde sensul de deplasare este dat pur si simplu de polaritatea tensiunii de la sine. Astfel, la mers inainte, sina din dreapta este pozitiva si cea din stanga negativa, deci lumineaza chip-urile galbene ale LED-urilor din fata si chip-urile rosii ale LED-urilor din spate; la mers inapoi, sina din dreapta este negativa si cea din stanga pozitiva, deci lumineaza chip-urile rosii ale LED-urilor din fata si chip-urile galbene ale LED-urilor din spate. Exact la fel arata farurile MPU din componenta locomotivelor BR64 si BR55 de la Caile Ferate "La Ursu".
Din pacate, aceasta configuratie nu se preteaza la caile ferate in sistem digital, fiindca tensiunea de la sine este alternativa si, deci, in semialternanta "pozitiva" se aprind chip-urile galbene din fatza si cele rosii din spate, iar pe semialternanta "negativa" se aprind chip-urile rosii din fatza si cele galbene din spate; astfel ceea ce vedem este o culoare orange la toate 4atru farurile - am incercat efectiv :D asa ca vorbesc in cunostinta de cauza :(. In plus, sensul de deplasare este dat de decodorul montat in locomotiva, care primeste & executa comenzile lansate de statia digitala, deci concordanta sens/culoare nu mai poate fi respectata de aceasta schema simpla.
Totusi, am si vesti bune :). Au inceput sa apara LED-uri galbene bipolare, adica ambele chip-uri aflate in antiparalel sunt galbene. Aceasta inseamna ca aceste LED-uri vor lumina galben indiferent de polaritatea tensiunii aplicate si, deci, ele pot fi folosite in exact aceeasi schema de mai sus pentru a ilumina permanent farurile unei locomotive sau, de ce nu, interiorul unui vagon, atat in sistem analogic, cat si in sistem digital.
 
Dar ce ne facem daca locomotiva are si far central? Se stie ca acesta se aprinde numai in sensul de mers, asa ca schema luminilor se complica un pic:

Aceasta este schema luminilor montate de mine pe ghidurile de lumina ale locomotivei electrice ES4990 Piko. Functionarea este simplu de inteles.
La mers inainte, colectorul din dreapta este pozitiv si cel din stanga este negativ. Deci LED1, LED2 si LED3, albe, sunt polarizate direct si lumineaza, iar LED4 si LED5, rosii, sunt polarizate invers si sunt stinse.
La mers inapoi, colectorul din dreapta este negativ si cel din stanga este pozitiv. Deci LED1, LED2 si LED3, albe, sunt polarizate invers si sunt stinse, iar LED4 si LED5, rosii, sunt polarizate direct si lumineaza. Diodele D1 si D2, aflate in antiparalel cu LED2, conduc curentul pe care LED2 l-ar opri, fiind blocata.
Grupul D3-R2 egalizeaza curentii pe sens direct si pe sens invers.
 
Intrebari la schema cu triacul:

1. poate fi adaptat numai montajul simplu transistor, rezistente, triac?
2. cum aplic comanda ? adica ce tensiune si de unde se da pe borna de comanda?
3. trebuie neaparat o tensiune stabilizata de 5v separata sau mere o tensiune de 6v redresata doar cum am eu?
4. tricul poate actiona un releu in loc sa dea direct tensiune in sine?

Multumesc!
 
Daca se doreste simpla sesizare a prezentei unui tren pe tronsonul sectionat, este suficienta inlocuirea triacului cu doua diode 1N4001 conectate in antiparalel, iar tranzistorul si rezistentele din partea de comanda se inlatura.
Daca se doreste numai comanda tronsonului controlat, atunci tot montajul din dreapta (grupul de tranzistoare, rezistente & LED) se inlatura; de fapt, in acest caz rolul triacului poate fi preluat de un simplu releu.
Pentru comanda trenului din tronsonul controlat, se pastreaza schema asa cum este. La borna "comanda" se aduce o tensiune pozitiva de 5V (adica 1 logic) pentru ca poarta triacului sa fie adusa la masa, provocand astfel blocarea triacului si, deci, oprirea trenului. Daca borna "comanda" este adusa la masa (0 logic), atunci poarta triacului devine pozitiva, provocand astfel deschiderea triacului, deci trenul oprit pe tronson primeste alimentare si pleaca.
Se poate folosi si tensiunea de 6V, numai sa fie cat de cat stabilizata sau cel putin foarte bine filtrata si, mai ales, complet independenta de sursa de alimentare a sinelor.
Triacul joaca aici un dublu rol, de senzor si de element de comanda, deci functia sa nu poate fi inlocuita de un releu.
 
Schema automatizare nr. 4b in circuit analog - BLA 1

<r><COLOR color="blue"><s></s>Schema automatizare nr. 4b in circuit analog - BLA 1<e></e></COLOR><br/>
<br/>
Semafoare in 3 culori pe analog - BLA functional<br/>
<br/>
Dupa cateva incercari, am pus la punct o schema simpla cu trei relee care imi asigura functionarea primului meu BLA complet functional... pe un sens de mers! Totul in sistem analog va rog sa retineti!<br/>
Va prezint momentan doar filmul functionarii, restul de explicatii, planuri si scheme urmand sa le postez pe situl meu <URL url="http://www.trenulete.info">http://www.trenulete.info</URL> de indata ce ma voi simti mai bine!<br/>
Va las cu imaginilie!<br/>
<URL url="http://www.youtube.com/watch?v=pcKJx4DwglA"><s></s><IMG src="http://i.ytimg.com/vi/pcKJx4DwglA/default.jpg"><s></e></IMG><e></e></URL><br/>
<br/>
<B><s></s>Nu uitati sa vizitati situl meu pentru a vedea detaliile tehnice si procesul de fabricatie!<e></e></B><br/>
<br/>
<URL url="http://trenulete.info/atelier.htm"><s></s><IMG src="http://s212.photobucket.com/albums/cc48/PROGN0SIS/diverse/th_sitelogo.jpg"><s></e></IMG><e></e></URL><br/>
<br/>
Bafta!</r>
 
Schema automatizare nr. 4b in circuit analog - BLA 1

<r>Schema automatizare nr. 4b in circuit analog - BLA 1<br/>
<br/>
Aceasta are rolul de a controla un numar de trei semafoare in trei culori fiecare.<br/>
Schema prezinta numai automatizarea semafoarelor, nu si a circuitelor de alimentare.<br/>
Fireste, insa daca se folosesc relee cu 4 randuri de contacti si daca sunt blocuri de alimentare separate, aceiasi schema se poate aplica, cu mici adaugiri, astfel incat sa fie controlate si asigurate circulatia a doua trenuri, unul dupa altul, astfel incat niciodata al doilea tren sa nu-l ajunga pe primul.<br/>
In acest sens, promit sa desenez schema si sa o postez. Numai atat caci nu mai am relee cu patru randuri de contacte pentru a putea sa pun in aplicare aceasta varianta!<br/>
<br/>
<URL url="http://trenulete.info/scheme/automatizare4b.htm"><s></s><IMG src="http://s212.photobucket.com/albums/cc48/PROGN0SIS/scheme/th_schemaautomatizare4b.jpg"><s></e></IMG><e></e></URL><br/>
<br/>
Bafta!</r>
 
schema finala circuitul exterior pe Diorama de la Slobozia

<r><COLOR color="blue"><s></s>schema finala circuitul exterior pe Diorama de la Slobozia<e></e></COLOR><br/>
<br/>
Pentru tronsonul de cale ferata interior, (cel de sus) de pe diorama mea, am ajuns la aceasta schema finala.<br/>
Aceasta are rolul de a controla un numar de doua sau trei trenuri, optional, consecutiv cu semnalele aferente. Varianta este cea finala, pe care o voi transpune zilele acestea in placa de circuit, astfel incat sa elimin toata cablaraia din panoul de comanda.<br/>
<br/>
<URL url="http://trenulete.info/scheme/automatizare3c-jos.htm"><s></s><IMG src="http://trenulete.info/scheme/images/th_schema-automatizare-3c-jos.jpg"><s></e></IMG><e></e></URL><br/>
<br/>
Bafta</r>
 
schema finala circuitul interior pe Diorama de la Slobozia

<r><COLOR color="blue"><s></s>schema finala circuitul interior pe Diorama de la Slobozia<e></e></COLOR><br/>
<br/>
Pentru circuitul de sus, am creat o schema similara, in plus aceasta are un semafor comandat automat pe tronsonul de oprire al celui de-al treilea tren. Optional se pot comanda doua sau trei trenuri pe acelasi circuit analog, sau se poate comanda numai un singur tren in direct fara alte implicatii ale automatului decat semafoarele in trecerea trenurilor.<br/>
<br/>
<URL url="http://trenulete.info/scheme/automatizare3c-sus.htm"><s></s><IMG src="http://trenulete.info/scheme/images/th_schema-automatizare-3c-sus.jpg"><s></e></IMG><e></e></URL><br/>
<br/>
La aceasta schema se va conecta o alta ce va face transferul pe comanda "manevra" astfel incat toata zona garii si cea din spate unde se ajunge la depozit, sa poata fi controlata dintr-un singur variator, in timp ce la intrarea in gara semafoarele se pun pe rosu si orice tren este automat oprit pana la inchiderea manevrei! <br/>
Voi reveni cu aceasta schema!</r>
 
Trebuie să te autentifici sau să te înregistrezi pentru a răspunde aici.
Sus Jos
Back