Persoonlijke instellingen

Diodeschakeling: verschil tussen versies

Uit BeneluxSpoor.net - Encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
k
k (links toeg.)
 
(46 tussenliggende versies door 2 gebruikers niet weergegeven)
Regel 1: Regel 1:
 
{{Koptekst
 
{{Koptekst
−
|Vorige= E16.03.02 - Programmeerspoor koppelen aan de hoofdbaan (Drierail)
+
|Vorige= BNLS/RCU booster-hub
−
|Volgende= E16.03.04 - Draaischijfaansturing
+
|Volgende= DinaSys draaischijfaansturing
 +
|VorigeMenu= Elektronica digitaal
 
|Auteur= Ronald Koerts
 
|Auteur= Ronald Koerts
−
|Niveau= Gevorderde
+
|Bewerking= Fred Eikelboom
−
|Aantalwoorden= 00000
 
−
|Aantalplaatjes= 04
 
−
|Aantalfilmpjes= 00
 
−
|Auteursrecht= Nee
 
 
}}
 
}}
 +
{{Inhoudsopgave||Klein}}
 
=== Inleiding ===
 
=== Inleiding ===
−
Deze schakeling staat genoemd in veel handleidingen van bezetmelders. De diodeschakeling is een hulpschakelingen om problemen met bezetmelding op basis van stroomdetectie te voorkomen. De schakeling zorgt ervoor dat de spanning van gedetecteerde stukken en niet gedetecteerde stukken gelijk gemaakt wordt.
+
De '''diodeschakeling''' is een hulpschakeling om problemen met [[Terugmelding en/of bezetmelding|bezetmelding]] op basis van [[Woorden - E#Elektrische stroom|stroom]]detectie te voorkomen. De schakeling zorgt ervoor dat de [[Woorden - S#Spanning|spanning]] op "gedetecteerde secties" en "niet-gedetecteerde secties" (bijna) gelijk gemaakt wordt. De schakeling wordt genoemd in handleidingen van veel bezetmelders.
−
 
 
−
 
 
 
=== Wanneer de diodeschakeling gebruiken? ===
 
=== Wanneer de diodeschakeling gebruiken? ===
−
Deze schakeling moet u toepassen wanneer u digitaal rijdt en bezetmelders gebruikt op basis van stroomdetectie, voor de terugmelding aan de centrale en/of computer. Daarnaast zijn er 'ongedetecteerde stukken' in uw modelbaan.
+
Bij massadetectie zoals bij [[Basis railsystemen#Het drierailsysteem|drierail]] toegepast wordt, is de [[Elektronica basis#De diode|diode]]schakeling niet nodig. Deze schakeling moet toegepast worden bij tweerail digitaal rijden waarbij [[Terugmelding en/of bezetmelding|bezetmelders]] voor de terugmelding aan de [[Centrales|centrale]] en/of computer gebruikt worden op basis van [[Woorden - E#Elektrische stroom|stroom]]detectie. Bij deze bezetmelders is de kans groot dat er "niet-gedetecteerde secties" in de modelbaan aanwezig zijn.
 +
=== Wat zijn niet-gedetecteerde secties? ===
 +
Dit zijn secties rails in de modelbaan die niet zijn aangesloten op een [[Terugmelding en/of bezetmelding|bezetmelder]]. Deze zijn dus rechtstreeks met de [[Centrales|centrale]] verbonden.
 +
=== Waarom worden niet-gedetecteerde secties gebruikt? ===
 +
Een bezetmelder kost geld, zowel zelf gebouwd of kant-en-klaar. Er kan maar een beperkt aantal railstukken op een bezetmelder worden aangesloten, meestal 8 of 16 railstukken. Hoe meer railstukken er zijn, hoe meer [[Terugmelding en/of bezetmelding|bezetmelders]], dus hoe duurder de modelbaan wordt. Diverse treinbesturingsprogramma's hebben de mogelijkheid om ook goed te werken wanneer niet alle railstukken van de modeltreinbaan (bijvoorbeeld wisselstraten en "niet-gedetecteerde secties") op een bezetmelder aangesloten zijn. Dat bespaart aansluitingen op een bezetmelder. Maar dan moet wel de [[Elektronica basis#De diode|diode]]schakeling gebruikt worden om detectieproblemen te voorkomen. Er mag namelijk (bijna) geen [[Woorden - S#Spanning|spanningsverschil]] aanwezig zijn tussen de "gedetecteerde- en de niet-gedetecteerde secties". Dit spanningsverschil ontstaat doordat de [[Woorden - E#Elektrische stroom|stroom]] naar de gedetecteerde sectie in de bezetmelder via de daarin aanwezige diodes loopt en de "niet-gedetecteerde sectie" rechtstreeks op de centrale aangesloten is (zie schema 01). Over iedere diode in [[Woorden - D#Doorlaatrichting|doorlaatrichting]] valt een spanning van ca. 0,7 volt. 
 +
{{Afbeelding
 +
|Bestand= Bezetmeld-sectie-01.gif
 +
|Grootte= 675px
 +
|Volgnummer= 01
 +
|Omschrijving= Schema aansluiting centrale via bezetmelder.
 +
|Maker= Fred Eikelboom
 +
|Type= Schema
 +
}}
 +
Dit heeft als oorzaak dat wanneer een [[Woorden - L#Loc.|loc]] van de "niet-gedetecteerde sectie" naar de gedetecteerde sectie rijdt, de hoogste (meeste) [[Woorden - E#Elektrische stroom|stroom]] vanaf de "niet-gedetecteerde" sectie naar de loc loopt en er daardoor niet voldoende stroom voor [[Detectie van goederenwagens/rijtuigen|detectie]] door de detectieschakeling loopt om de detectieschakeling te activeren. Door in de aansluiting (via de rode draad) naar de "niet-gedetecteerde sectie" een diodeschakeling en een [[Elektronica basis#De weerstand|weerstand]] op te nemen, zal de [[Woorden - S#Spanning|spanning]] op de "niet-gedetecteerde sectie" circa 1,4 volt lager zijn en dus gelijk zijn aan de spanning op de gedetecteerde sectie (zie schema 02).
  
 +
Om nu te zorgen dat er geen te groot spanningsverschil is tussen de "gedetecteerde- en de niet-gedetecteerde secties", wordt een aantal [[Woorden - A#Antiparallel|antiparallel]] geschakelde [[Elektronica basis#De diode|diodes]] gebruikt (zie afbeelding 03 en 04). Hierover treedt bij twee diodes een spanningsverschil op van ongeveer 0,7 volt en bij vier diodes (twee-aan-twee antiparallel) is dat ongeveer 1,4 volt, evenveel als over de diodes in de detectieschakeling.
  
−
=== Wat zijn ongedetecteerde stukken? ===
+
Het aantal diodes in de diodeschakeling dient gelijk te zijn aan het aantal diodes per ingang van de [[Terugmelding en/of bezetmelding|bezetmelder]]. In veel bezetmelders is over de meetdiodes een weerstand van 4k7 (4700 Ω, geel-violet-rood) gemonteerd om de gevoeligheid in te stellen. Om er nu voor te zorgen dat het [[Woorden - S#Spanning|spanning]]sverschil (bijna) nul is, komt over de diodeschakeling ook een weerstand, dit om ervoor te zorgen dat er (bijna) geen spanningsverschil tussen de "gedetecteerde en niet-gedetecteerde secties" aanwezig is. Het enige doel van de diodeschakeling is het spanningsverschil zo klein mogelijk te maken. Echt nul volt (zoals in afbeelding 2) zal het nooit zijn. Geen enkele diode is hetzelfde dus je zult altijd wel iets meten. Bij te veel of te weinig diodes (of geen weerstand), is er weer een te groot spanningsverschil tussen de "gedetecteerde en niet-gedetecteerde secties" aanwezig en daarmee grote(re) kans op detectieproblemen.
−
Dit zijn stukken rails in de modelbaan die <u>niet</u> zijn aangesloten op een bezetmelder. Deze zijn dus rechtstreeks met de centrale verbonden.
+
{{Afbeelding
−
 
+
|Bestand= Bezetmeld-sectie-02.gif
−
 
+
|Grootte= 675px
−
=== Waarom worden ongedetecteerde stukken (ongedetecteerde secties) gebruikt? ===
+
|Volgnummer= 02
−
Een bezetmelder kost geld, of u deze nu zelf bouwt of kant-en-klaar gebouwd koopt. Er kunnen maar een beperkt aantal railstukken op een bezetmelder worden aangesloten, maximaal acht of 16 railstukken. Hoe meer railstukken u heeft, hoe meer bezetmelders u nodig heeft, dus hoe duurder uw modelbaan wordt. Sommige treinbesturingssoftware heeft de mogelijkheid om ook goed te werken als niet alle railstukken van de modeltreinbaan (denk bijvoorbeeld aan wisselstraten) op een bezetmelder aangesloten zijn. Dat bespaart kostbare aansluitingen op een bezetmelder. Maar dan moet u wel de diodeschakeling gebruiken om detectieproblemen te voorkomen. Er mag namelijk geen verschil in spanning aanwezig zijn, tussen de gedetecteerde en de ongedetecteerd secties.
+
|Omschrijving= Schema aansluiting centrale, via bezetmelder en via diodeschakeling.
−
 
+
|Maker= Fred Eikelboom
 +
|Type= Schema
 +
}}
 
=== Het schema ===
 
=== Het schema ===
−
De diodeschakeling is vrij gemakkelijk na te bouwen. Het enige wat u nodig heeft, zijn een aantal diodes (1N4001), een weerstand van 4k7 (4700 &Omega;) en een stukje experimenteerprintplaat. De meeste bezetmelders hebben een spanningsval (stapspanning over de diodes in doorlaatrichting) van 1,4 Volt. Daardoor staat op een baanstuk dat niet is aangesloten op een bezetmelder, een hogere spanning ten opzichte van de aansluitende ongedetecteerde sectie. Dit verschil kun u met twee diodes (die in serie staan) vereffenen. Doordat 'digitale spanning' een soort blokspanning is, dient u twee maal twee diodes (antiparallel geschakeld) te gebruiken (zie: afbeelding E16.03.03-01). De weerstand is optioneel. Hiermee wordt de 'gevoeligheid' van de detectie ingesteld. Hoe lager de weerstandswaarde, hoe minder gevoelig de schakeling werkt. Het advies is dan ook, om deze er tussen te zetten.
+
De diodeschakeling is vrij gemakkelijk na te bouwen. Het enige wat nodig is, zijn twee of vier [[Elektronica basis#De diode|diodes]] ( type 1N5408, BYV27-200 of BYV28-200), een [[Elektronica basis#De weerstand|weerstand]] van 4k7 &Omega; 1/2 watt en een stukje experimenteerprintplaat (zie afbeelding 07 en 09). De meeste bezetmelders hebben een [[Woorden - S#Spanning|spanningsval]] van 1,4 volt, maar de Litfinski GBM-8 heeft een spanningsval van 0,7 volt. Daardoor staat op een baanstuk dat niet is aangesloten op een [[Terugmelding en/of bezetmelding|bezetmelder]], een hogere spanning ten opzichte van de aansluitende "niet-gedetecteerde sectie". Dit spanningsverschil is met één of met twee diodes (die in [[Woorden - S#Serieschakeling|serie]] staan) te [[Woorden - V#Vereffenen|vereffenen]]. Doordat "digitale spanning" een soort blokspanning is, waarvan de  [[Woorden - P#Polariteit|polariteit]] wisselt, moeten twee diodes ([[Woorden - A#Aantiparallel|antiparallel]] geschakeld) of twee maal twee [[Elektronica basis#De diode|diodes]] (antiparallel geschakeld) gebruikt worden (zie: afbeelding 03 en 04).<br />
−
{{Afbeelding
+
In onderstaande tabel de spanningsval ([[Woorden - F#Forward voltage|"forward voltage"]]) van een aantal diodes;
 +
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
 +
!{{TblAgKleur1|#D1D1E1;}} width="120;"| Type
 +
!{{TblAgKleur1|#D1D1E1;}} width="55;"| Stroom
 +
!{{TblAgKleur1|#D1D1E1;}} width="100;"| Spanningsval
 +
|-
 +
|{{TblAgKleur1|#E4E1E1;}} | 1N5408 ||{{TblAgKleur1|#E4E1E1;}}| bij 3,0 A ||{{TblAgKleur1|#E4E1E1;}} | 0,84 V
 +
|-
 +
|{{TblAgKleur1|#D1D1E1;}} | BYV27-50 tot 200 ||{{TblAgKleur1|#D1D1E1;}}| bij 2,0 A ||{{TblAgKleur1|#D1D1E1;}} | 0,98 V
 +
|-
 +
|{{TblAgKleur1|#E4E1E1;}} | BYV27-300 en 400 ||{{TblAgKleur1|#E4E1E1;}}| bij 2,0 A ||{{TblAgKleur1|#E4E1E1;}} | 1,05 V
 +
|-
 +
|{{TblAgKleur1|#D1D1E1;}} | BYV27-500 en 600 ||{{TblAgKleur1|#D1D1E1;}}| bij 2,0 A ||{{TblAgKleur1|#D1D1E1;}} | 1,25 V
 +
|-
 +
|{{TblAgKleur1|#E4E1E1;}} | BYV28-50 tot 200 ||{{TblAgKleur1|#E4E1E1;}}| bij 3,5 A ||{{TblAgKleur1|#E4E1E1;}} | 1,02 V
 +
|-
 +
|{{TblAgKleur1|#D1D1E1;}} | BYV28-300 en 400 ||{{TblAgKleur1|#D1D1E1;}}| bij 3,5 A ||{{TblAgKleur1|#D1D1E1;}} | 1,05 V
 +
|-
 +
|{{TblAgKleur1|#E4E1E1;}} | BYV28-500 en 600 ||{{TblAgKleur1|#E4E1E1;}}| bij 3,5 A ||{{TblAgKleur1|#E4E1E1;}} | 1,25 V
 +
|-
 +
|}
 +
{{Tabelonderschrift
 +
|Volgnummer= 01
 +
|Maker= Fred Eikelboom
 +
}}
 +
De BYV27 en BYV28 zijn zogenaamde "ultra fast low-loss controlled avalanche rectifiers". De firma Lenz adviseert om de BYV27 te gebruiken.
 +
{{Afbeelding 2 naast elkaar
 
|Bestand= E10.05.01-01.jpg
 
|Bestand= E10.05.01-01.jpg
−
|Grootte= Klein
+
|Bestand2= Diodeschakeling01.jpg
−
|Volgnummer= E16.03.03-01
+
|Grootte= Klein
−
|Omschrijving= Schema diodeschakeling
+
|Grootte2= Klein  
−
|Maker= Ronald Koerts
+
|Volgnummer= 03  
 +
|Volgnummer2= 04
 +
|Omschrijving= Schema van diodeschakeling, toepasbaar bij de meeste bezetmelders
 +
|Omschrijving2= Schema van diodeschakeling voor Litfinski GBM-8
 
|Type= Schema
 
|Type= Schema
 +
|Type2= Schema
 +
|Maker= Ronald Koerts
 +
|Maker2= Ronald Koerts/Fred Eikelboom
 +
|Tussenruimte= 20px
 
}}
 
}}
−
 
+
==== Meerdere niet-gedetecteerde baansecties op één diodeschakeling ====
−
 
+
Het is niet altijd nodig om voor iedere niet-gedetecteerde sectie een diodeschakeling te bouwen. Met één [[Elektronica basis#De diode|diode]]schakeling bij de [[Centrales|centrale]] of de versterker c.q. [[Boosters|booster]] en een extra draad bij de [[Centrale voedingsleiding|centrale voedingsleiding]](CVL of ringleiding) zijn alle "niet-gedetecteerde secties" te voeden. Dan ziet het geheel er uit als in het onderstaande schema. De totaal afgenomen [[Woorden - E#Elektrische stroom|stroom]] die door de diodeschakeling kan gaan lopen, mag niet hoger zijn dan hieronder beschreven:
−
==== Meerdere ongedetecteerde baanstukken op &eacute;&eacute;n diodeschakeling ====
 
−
U kunt natuurlijk voor ieder ongedetecteerd baanstuk een diodeschakeling bouwen en plaatsen, maar dat is niet nodig. Met &eacute;&eacute;n diodeschakeling bij de centrale of de versterker c.q. booster en een extra draad bij de centrale voedingsleiding (CVL of ringleiding) kunt u alle ongedetecteerde baanstukken (secties) voeden. Dan ziet het geheel er uit als in het onderstaande schema.
 
 
{{Afbeelding
 
{{Afbeelding
 
|Bestand= E10.05.01-02.jpg
 
|Bestand= E10.05.01-02.jpg
 
|Grootte= Zeer groot
 
|Grootte= Zeer groot
−
|Volgnummer= E16.03.03-02
+
|Volgnummer= 05
 
|Omschrijving= Schema diodeschakeling, inclusief bezetmelders en rails
 
|Omschrijving= Schema diodeschakeling, inclusief bezetmelders en rails
 
|Maker= Ronald Koerts
 
|Maker= Ronald Koerts
 
|Type= Schema
 
|Type= Schema
 
}}
 
}}
 +
De diodeschakeling in tekening 03 en 04 is geschikt voor meerdere "niet-gedetecteerde secties" die gelijktijdig bereden worden. De totale [[Woorden - E#Elektrische stroom|stroom]] door het aantal "niet-gedetecteerde secties" dat gelijktijdig bereden kan worden, mag dan niet te hoog worden. Wanneer de stroomsterkte te hoog wordt voor één diodeschakeling, moeten er meerdere diodeschakeling gebruikt worden en daar de overige "niet-gedetecteerde secties" op aangesloten worden.
 +
 +
De diodes moeten geschikt voor minimaal 3 A. De BYV27-200 kan max. 2 A aan (is dus te licht), de 1N5408 kan max. 3 A aan en de BYV28-200 max. 3,5 A.
 +
=== Bruggelijkrichter ===
 +
Indien er vanwege de maximale [[Woorden - E#Elektrische stroom|stroom]] meerdere diodeschakelingen met losse [[Elektronica basis#De diode|diodes]] gebouwd moeten worden, is het gebruik van een kant-en-klare [[Elektronica basis#De bruggelijkrichter|bruggelijkrichter]] een stuk handiger, b.v. het type B40C5000 (zie: afbeelding 06 en 08) of type B80C5000. Deze zijn verkrijgbaar bij de elektronicawinkel, al dan niet op internet.
 +
 +
Het beste is dan een bruggelijkrichter te kiezen die de maximale stroom van de [[Centrales|centrale]] of de [[Boosters|booster]] gemakkelijk aan kan. Heeft de centrale bijvoorbeeld een maximale uitgangsstroom van 4 A, kies dan een bruggelijkrichter die 5 A of meer aan kan. In afbeeldingen 06 en 08 is een 40 V/5 A bruggelijkrichter aangegeven. Hier kan ook een B80C5000 toegepast worden. Mocht deze niet verkrijgbaar zijn, kies dan een exemplaar geschikt voor een hogere [[Woorden - S#Spanning|spanning]], bijv. een B250C5000 (250V /5 A).
  
−
De diodeschakeling in het schema E16.03.03-01 is geschikt voor &eacute;&eacute;n of twee ongedetecteerde baanstukken (secties) die gelijktijdig bereden worden. Voor het aansluiten van meerdere ongedetecteerde baanstukken - waar meer treinen in rijden - moet u een zwaarder type diodes gebruiken ('zwaarder' betekent: type dat geschikt is voor meer Amp&egrave;res), zoals de 1N5408 (3 Amp&egrave;re) of de BYV28-200 (3,5 Amp&egrave;re). Nog beter is het toepassen van een kant-en-klare gelijkrichtbrug die geschikt is voor meer Amp&egrave;res, bijv. het type B40C5000 (zie: afbeelding E16.03.03-03). Deze zijn verkrijgbaar bij de elektronicawinkel. Door het doorverbinden van de plus en de min van de bruggelijkrichter onstaat hetzelfde schema als wat we in afbeelding E16.03.03-01 zien.
+
Door het doorverbinden van de plus- en de min-aansluiting van de bruggelijkrichter en het op de juiste wijze aansluiten van de aan- en afvoerdraad, ontstaat hetzelfde schema van afbeeldingen 03 en 04.
 +
 
 +
Wanneer de centrale (of booster) de maximale [[Woorden - E#Elektrische stroom|stroom]] levert en de bruggelijkrichter daarop aangepast is, bereken dan aan de hand van het maximale stroomverbruik van de locs/[[Woorden - T#Trein|treinen]] die maximaal tegelijkertijd in de "niet-gedetecteerde secties" kunnen rijden hoeveel "niet-gedetecteerde secties" maximaal op de bruggelijkrichter of diodeschakeling aan te sluiten zijn. Blijkt dan dat de stroom te hoog is, dan moet de baan in stukken verdeeld worden en een gedeelte moet via een eigen [[Boosters|booster]] gevoed worden. Er moet dan voor gezorgd worden dat de "niet-gedetecteerde secties" die met de [[Centrales|centrale]] verbonden zijn en niet in contact staan met de "niet-gedetecteerde secties" die met de booster verbonden zijn!
 +
 
 +
Controleer de toegepaste bezetmelders om te zien of er twee of vier [[Elektronica basis#De diode|diodes]] per ingang gebruikt zijn en maak aan de hand daarvan een keuze uit de volgende mogelijkheden:
 +
==== Diodeschakeling voor bezetmelders met vier diodes per ingang ====
 
{{Afbeelding 2 naast elkaar
 
{{Afbeelding 2 naast elkaar
−
|Bestand= Brugceltruuk.gif
+
|Bestand= Brugceltruuk01.gif
−
|Bestand2= Ringdiodes.gif
+
|Bestand2= Diodeschakeling02.gif
 
|Grootte= 300px
 
|Grootte= 300px
 +
|Volgnummer= 06
 +
|Volgnummer2= 07
 +
|Omschrijving= Doorverbinden van de bruggelijkrichter
 +
|Omschrijving2= Diodeschakeling op stukje strokenprint
 +
|Maker= Fred Eikelboom
 +
|Maker2= Fred Eikelboom
 +
|Type= Tekening
 +
|Type2= Tekening
 +
|Tussenruimte= 15px
 +
}}
 +
==== Diodeschakeling voor GBM-8 en vergelijkbare typen ====
 +
{{Afbeelding 2 naast elkaar
 +
|Bestand= Brugceltruuk02.gif
 +
|Bestand2= Diodeschakeling04.gif
 
|Grootte= 300px
 
|Grootte= 300px
−
|Volgnummer= E16.03.03-03
+
|Volgnummer= 08
−
|Volgnummer2= E16.03.03-04
+
|Volgnummer2= 09
−
|Omschrijving= Doorverbinden van de bruggelijkrichter
+
|Omschrijving= Doorverbinden van de bruggelijkrichter (voor GBM-8)
−
|Omschrijving2= Aansluiten van de bruggelijkrichter
+
|Omschrijving2= Diodeschakeling op stukje strokenprint (voor GBM-8)
 
|Maker= Fred Eikelboom
 
|Maker= Fred Eikelboom
 
|Maker2= Fred Eikelboom
 
|Maker2= Fred Eikelboom
 
|Type= Tekening
 
|Type= Tekening
 
|Type2= Tekening
 
|Type2= Tekening
 +
|Tussenruimte= 15px
 
}}
 
}}
−
 
+
De schakeling uit afbeelding 03 of 04 is heel gemakkelijk op een stukje [[Woorden - S#Strokenprint|strokenprint]] op te bouwen (zie afbeelding 07 en 09). Vergeet bij toepassing van de schakeling in afbeelding 07 de onderbreking niet in de middelste printbaan.
−
 
+
{{Afbeelding
−
De aansluiting van de bruggelijkrichter op de centrale en de ongedetecteerde stukken doen we zoals in tekening E16.03.03-04 aangegeven is.<br />
+
|Bestand= Diodeschakeling03.gif
−
(DS staat voor Diodeschakeling).
+
|Grootte= normaal
−
 
+
|Volgnummer= 08
 +
|Omschrijving= Aansluiten van de diodeschakeling
 +
|Maker= Fred Eikelboom
 +
|Type= Tekening}}
 +
Maak de aansluiting van de diodeschakeling op de centrale (of versterker c.q. [[Boosters|booster]]) en de [[Centrale voedingsleiding|CVL]] (ringleiding) naar de "niet-gedetecteerde secties" zoals in tekening 08 aangegeven. Hier is te zien hoe de diodeschakeling d.m.v. een extra ringleiding (hier aangegeven met groen) op de [[Centrales|centrale]] aangesloten wordt. Op deze extra ringleiding worden dan alle "niet-gedetecteerde secties" aangesloten. Omdat de [[Elektronica basis#De diode|diode]]schakeling geheel [[Woorden - S#Symmetrisch|symmetrisch]] van opbouw is (zie afbeelding 03 en 04), maakt het niet uit hoe deze aangesloten is.
 
{{Linkssectie begin
 
{{Linkssectie begin
 
|Box= AlleenInfo
 
|Box= AlleenInfo
Regel 74: Regel 148:
 
}}
 
}}
 
{{Link intern
 
{{Link intern
−
|Link= E10.07 - Centrales
+
|Link= Centrales
 
|Linknaam= Centrales
 
|Linknaam= Centrales
 
}}
 
}}
 
{{Link intern
 
{{Link intern
−
|Link= Decoders
+
|Link= Locdecoders
−
|Linknaam= Decoders
+
|Linknaam= Locdecoders
 
}}
 
}}
 
{{Link intern
 
{{Link intern
−
|Link= E16.02.07_-_Detectieschakelingen
+
|Link= Detectieschakelingen
 
|Linknaam= Detectieschakelingen
 
|Linknaam= Detectieschakelingen
 
}}
 
}}
 
{{Link intern
 
{{Link intern
−
|Link= E10.05 - Terugmelding
+
|Link= Terugmelding en/of bezetmelding
 
|Linknaam= Terugmelding bij digitaal rijden
 
|Linknaam= Terugmelding bij digitaal rijden
 +
}}
 +
{{Link intern
 +
|Link= Treingestuurd rijden
 +
|Linknaam= Treingestuurd rijden
 
}}
 
}}
 
{{Linkssectie scheiding}}
 
{{Linkssectie scheiding}}
 
{{Linkssectie tussenkop
 
{{Linkssectie tussenkop
−
|Koptekst= Externe website:
+
|Koptekst= Externe websites:
 
}}
 
}}
−
{{Link extern
+
{{Link Algemeen-Meerkeuze
−
|Link= http://www.nproject.org/nl/modelspoor-digitaal-en-dcc/diodeschakeling-voor-toepassing-in-ongedetecteerde-secties-bij-een-digitale-modelbaan.html
+
|Volgnr= 369 <!-- nproject.org -->
−
|Omschrijving= nproject
+
|ExtraInfo= Meer over de diodeschakeling.
−
|ExtraInfo= Meer over de diodeschakeling
 
 
}}
 
}}
 
{{Linkssectie einde}}
 
{{Linkssectie einde}}
−
 
 
{{Voettekst
 
{{Voettekst
−
|Vorige= E16.03.02 - Programmeerspoor koppelen aan de hoofdbaan (Drierail)
+
|Vorige= BNLS/RCU booster-hub
−
|Volgende= E16.03.04 - Draaischijfaansturing
+
|Volgende= DinaSys draaischijfaansturing
−
|VorigeMenu= E16 - Elektronica  
+
|VorigeMenu= Elektronica digitaal
−
}}
+
}} {| width= "100%"
 +
|- valign= "top"
 +
! scope= "row" width="70%" |
 +
| <small>Laatste wijziging: 11 mei 2024 9:51</small>
 +
|}
 
[[Categorie: Alles|D]]
 
[[Categorie: Alles|D]]
 
[[Categorie: Artikel|Diodeschakeling]]
 
[[Categorie: Artikel|Diodeschakeling]]
 
[[Categorie: Bedrading|D]]
 
[[Categorie: Bedrading|D]]
−
[[Categorie: Detectie|D]]
+
[[Categorie: Bezetmelding/Terugmelding|D]]
 +
[[Categorie: Digitaal treingestuurd|D]]
 
[[Categorie: Digitale baanbesturing|D]]
 
[[Categorie: Digitale baanbesturing|D]]
 
[[Categorie: Elektronica|D]]
 
[[Categorie: Elektronica|D]]
 
[[Categorie: Elektronica digitaal|D]]
 
[[Categorie: Elektronica digitaal|D]]
 
[[Categorie: Hulpschakeling digitaal|D]]
 
[[Categorie: Hulpschakeling digitaal|D]]
 +
[[Categorie: Praktijk|D]]
 
[[Categorie: Technieken|D]]
 
[[Categorie: Technieken|D]]
 +
[[Categorie: Tweerail|D]]
 
[[Categorie: Ronald Koerts|D]]
 
[[Categorie: Ronald Koerts|D]]
 +
[[Categorie: Fred Eikelboom|D]]

Huidige versie van 11 mei 2025 om 09:52

Hoofdpagina  Categorie-index  Index  Menu
Vorige | Volgende

Onder redactie van: BeneluxSpoor.net / Auteur: Ronald Koerts - Bewerkt door Fred Eikelboom

Inleiding

De diodeschakeling is een hulpschakeling om problemen met bezetmelding op basis van stroomdetectie te voorkomen. De schakeling zorgt ervoor dat de spanning op "gedetecteerde secties" en "niet-gedetecteerde secties" (bijna) gelijk gemaakt wordt. De schakeling wordt genoemd in handleidingen van veel bezetmelders.

Wanneer de diodeschakeling gebruiken?

Bij massadetectie zoals bij drierail toegepast wordt, is de diodeschakeling niet nodig. Deze schakeling moet toegepast worden bij tweerail digitaal rijden waarbij bezetmelders voor de terugmelding aan de centrale en/of computer gebruikt worden op basis van stroomdetectie. Bij deze bezetmelders is de kans groot dat er "niet-gedetecteerde secties" in de modelbaan aanwezig zijn.

Wat zijn niet-gedetecteerde secties?

Dit zijn secties rails in de modelbaan die niet zijn aangesloten op een bezetmelder. Deze zijn dus rechtstreeks met de centrale verbonden.

Waarom worden niet-gedetecteerde secties gebruikt?

Een bezetmelder kost geld, zowel zelf gebouwd of kant-en-klaar. Er kan maar een beperkt aantal railstukken op een bezetmelder worden aangesloten, meestal 8 of 16 railstukken. Hoe meer railstukken er zijn, hoe meer bezetmelders, dus hoe duurder de modelbaan wordt. Diverse treinbesturingsprogramma's hebben de mogelijkheid om ook goed te werken wanneer niet alle railstukken van de modeltreinbaan (bijvoorbeeld wisselstraten en "niet-gedetecteerde secties") op een bezetmelder aangesloten zijn. Dat bespaart aansluitingen op een bezetmelder. Maar dan moet wel de diodeschakeling gebruikt worden om detectieproblemen te voorkomen. Er mag namelijk (bijna) geen spanningsverschil aanwezig zijn tussen de "gedetecteerde- en de niet-gedetecteerde secties". Dit spanningsverschil ontstaat doordat de stroom naar de gedetecteerde sectie in de bezetmelder via de daarin aanwezige diodes loopt en de "niet-gedetecteerde sectie" rechtstreeks op de centrale aangesloten is (zie schema 01). Over iedere diode in doorlaatrichting valt een spanning van ca. 0,7 volt.

Bezetmeld-sectie-01.gif
Afbeelding: 01
Schema aansluiting centrale via bezetmelder.
Schema gemaakt door: Fred Eikelboom

Dit heeft als oorzaak dat wanneer een loc van de "niet-gedetecteerde sectie" naar de gedetecteerde sectie rijdt, de hoogste (meeste) stroom vanaf de "niet-gedetecteerde" sectie naar de loc loopt en er daardoor niet voldoende stroom voor detectie door de detectieschakeling loopt om de detectieschakeling te activeren. Door in de aansluiting (via de rode draad) naar de "niet-gedetecteerde sectie" een diodeschakeling en een weerstand op te nemen, zal de spanning op de "niet-gedetecteerde sectie" circa 1,4 volt lager zijn en dus gelijk zijn aan de spanning op de gedetecteerde sectie (zie schema 02).

Om nu te zorgen dat er geen te groot spanningsverschil is tussen de "gedetecteerde- en de niet-gedetecteerde secties", wordt een aantal antiparallel geschakelde diodes gebruikt (zie afbeelding 03 en 04). Hierover treedt bij twee diodes een spanningsverschil op van ongeveer 0,7 volt en bij vier diodes (twee-aan-twee antiparallel) is dat ongeveer 1,4 volt, evenveel als over de diodes in de detectieschakeling.

Het aantal diodes in de diodeschakeling dient gelijk te zijn aan het aantal diodes per ingang van de bezetmelder. In veel bezetmelders is over de meetdiodes een weerstand van 4k7 (4700 Ω, geel-violet-rood) gemonteerd om de gevoeligheid in te stellen. Om er nu voor te zorgen dat het spanningsverschil (bijna) nul is, komt over de diodeschakeling ook een weerstand, dit om ervoor te zorgen dat er (bijna) geen spanningsverschil tussen de "gedetecteerde en niet-gedetecteerde secties" aanwezig is. Het enige doel van de diodeschakeling is het spanningsverschil zo klein mogelijk te maken. Echt nul volt (zoals in afbeelding 2) zal het nooit zijn. Geen enkele diode is hetzelfde dus je zult altijd wel iets meten. Bij te veel of te weinig diodes (of geen weerstand), is er weer een te groot spanningsverschil tussen de "gedetecteerde en niet-gedetecteerde secties" aanwezig en daarmee grote(re) kans op detectieproblemen.

Bezetmeld-sectie-02.gif
Afbeelding: 02
Schema aansluiting centrale, via bezetmelder en via diodeschakeling.
Schema gemaakt door: Fred Eikelboom

Het schema

De diodeschakeling is vrij gemakkelijk na te bouwen. Het enige wat nodig is, zijn twee of vier diodes ( type 1N5408, BYV27-200 of BYV28-200), een weerstand van 4k7 Ω 1/2 watt en een stukje experimenteerprintplaat (zie afbeelding 07 en 09). De meeste bezetmelders hebben een spanningsval van 1,4 volt, maar de Litfinski GBM-8 heeft een spanningsval van 0,7 volt. Daardoor staat op een baanstuk dat niet is aangesloten op een bezetmelder, een hogere spanning ten opzichte van de aansluitende "niet-gedetecteerde sectie". Dit spanningsverschil is met één of met twee diodes (die in serie staan) te vereffenen. Doordat "digitale spanning" een soort blokspanning is, waarvan de polariteit wisselt, moeten twee diodes (antiparallel geschakeld) of twee maal twee diodes (antiparallel geschakeld) gebruikt worden (zie: afbeelding 03 en 04).
In onderstaande tabel de spanningsval ("forward voltage") van een aantal diodes;

Type Stroom Spanningsval
1N5408 bij 3,0 A 0,84 V
BYV27-50 tot 200 bij 2,0 A 0,98 V
BYV27-300 en 400 bij 2,0 A 1,05 V
BYV27-500 en 600 bij 2,0 A 1,25 V
BYV28-50 tot 200 bij 3,5 A 1,02 V
BYV28-300 en 400 bij 3,5 A 1,05 V
BYV28-500 en 600 bij 3,5 A 1,25 V
Tabel: 01
Tabel gemaakt door: Fred Eikelboom

De BYV27 en BYV28 zijn zogenaamde "ultra fast low-loss controlled avalanche rectifiers". De firma Lenz adviseert om de BYV27 te gebruiken.

E10.05.01-01.jpg Diodeschakeling01.jpg
Afbeelding: 03 Afbeelding: 04
Schema van diodeschakeling, toepasbaar bij de meeste bezetmelders Schema van diodeschakeling voor Litfinski GBM-8
Schema gemaakt door: Ronald Koerts Schema gemaakt door: Ronald Koerts/Fred Eikelboom

Meerdere niet-gedetecteerde baansecties op één diodeschakeling

Het is niet altijd nodig om voor iedere niet-gedetecteerde sectie een diodeschakeling te bouwen. Met één diodeschakeling bij de centrale of de versterker c.q. booster en een extra draad bij de centrale voedingsleiding(CVL of ringleiding) zijn alle "niet-gedetecteerde secties" te voeden. Dan ziet het geheel er uit als in het onderstaande schema. De totaal afgenomen stroom die door de diodeschakeling kan gaan lopen, mag niet hoger zijn dan hieronder beschreven:

E10.05.01-02.jpg
Afbeelding: 05
Schema diodeschakeling, inclusief bezetmelders en rails
Schema gemaakt door: Ronald Koerts

De diodeschakeling in tekening 03 en 04 is geschikt voor meerdere "niet-gedetecteerde secties" die gelijktijdig bereden worden. De totale stroom door het aantal "niet-gedetecteerde secties" dat gelijktijdig bereden kan worden, mag dan niet te hoog worden. Wanneer de stroomsterkte te hoog wordt voor één diodeschakeling, moeten er meerdere diodeschakeling gebruikt worden en daar de overige "niet-gedetecteerde secties" op aangesloten worden.

De diodes moeten geschikt voor minimaal 3 A. De BYV27-200 kan max. 2 A aan (is dus te licht), de 1N5408 kan max. 3 A aan en de BYV28-200 max. 3,5 A.

Bruggelijkrichter

Indien er vanwege de maximale stroom meerdere diodeschakelingen met losse diodes gebouwd moeten worden, is het gebruik van een kant-en-klare bruggelijkrichter een stuk handiger, b.v. het type B40C5000 (zie: afbeelding 06 en 08) of type B80C5000. Deze zijn verkrijgbaar bij de elektronicawinkel, al dan niet op internet.

Het beste is dan een bruggelijkrichter te kiezen die de maximale stroom van de centrale of de booster gemakkelijk aan kan. Heeft de centrale bijvoorbeeld een maximale uitgangsstroom van 4 A, kies dan een bruggelijkrichter die 5 A of meer aan kan. In afbeeldingen 06 en 08 is een 40 V/5 A bruggelijkrichter aangegeven. Hier kan ook een B80C5000 toegepast worden. Mocht deze niet verkrijgbaar zijn, kies dan een exemplaar geschikt voor een hogere spanning, bijv. een B250C5000 (250V /5 A).

Door het doorverbinden van de plus- en de min-aansluiting van de bruggelijkrichter en het op de juiste wijze aansluiten van de aan- en afvoerdraad, ontstaat hetzelfde schema van afbeeldingen 03 en 04.

Wanneer de centrale (of booster) de maximale stroom levert en de bruggelijkrichter daarop aangepast is, bereken dan aan de hand van het maximale stroomverbruik van de locs/treinen die maximaal tegelijkertijd in de "niet-gedetecteerde secties" kunnen rijden hoeveel "niet-gedetecteerde secties" maximaal op de bruggelijkrichter of diodeschakeling aan te sluiten zijn. Blijkt dan dat de stroom te hoog is, dan moet de baan in stukken verdeeld worden en een gedeelte moet via een eigen booster gevoed worden. Er moet dan voor gezorgd worden dat de "niet-gedetecteerde secties" die met de centrale verbonden zijn en niet in contact staan met de "niet-gedetecteerde secties" die met de booster verbonden zijn!

Controleer de toegepaste bezetmelders om te zien of er twee of vier diodes per ingang gebruikt zijn en maak aan de hand daarvan een keuze uit de volgende mogelijkheden:

Diodeschakeling voor bezetmelders met vier diodes per ingang

Brugceltruuk01.gif Diodeschakeling02.gif
Afbeelding: 06 Afbeelding: 07
Doorverbinden van de bruggelijkrichter Diodeschakeling op stukje strokenprint
Tekening gemaakt door: Fred Eikelboom Tekening gemaakt door: Fred Eikelboom

Diodeschakeling voor GBM-8 en vergelijkbare typen

Brugceltruuk02.gif Diodeschakeling04.gif
Afbeelding: 08 Afbeelding: 09
Doorverbinden van de bruggelijkrichter (voor GBM-8) Diodeschakeling op stukje strokenprint (voor GBM-8)
Tekening gemaakt door: Fred Eikelboom Tekening gemaakt door: Fred Eikelboom

De schakeling uit afbeelding 03 of 04 is heel gemakkelijk op een stukje strokenprint op te bouwen (zie afbeelding 07 en 09). Vergeet bij toepassing van de schakeling in afbeelding 07 de onderbreking niet in de middelste printbaan.

normaal
Afbeelding: 08
Aansluiten van de diodeschakeling
Tekening gemaakt door: Fred Eikelboom

Maak de aansluiting van de diodeschakeling op de centrale (of versterker c.q. booster) en de CVL (ringleiding) naar de "niet-gedetecteerde secties" zoals in tekening 08 aangegeven. Hier is te zien hoe de diodeschakeling d.m.v. een extra ringleiding (hier aangegeven met groen) op de centrale aangesloten wordt. Op deze extra ringleiding worden dan alle "niet-gedetecteerde secties" aangesloten. Omdat de diodeschakeling geheel symmetrisch van opbouw is (zie afbeelding 03 en 04), maakt het niet uit hoe deze aangesloten is.

Meer informatie

Encyclopedie
Externe websites:
Meer over de diodeschakeling.


Hoofdpagina  Categorie-index  Index  Menu
Vorige | Volgende
 Contact met de redactie: Contact met de redactie 
Laatste wijziging: 11 mei 2024 9:51
Overgenomen van "https://encyclopedie.beneluxspoor.net/index.php?title=Diodeschakeling&oldid=54557"