Onder redactie van: BeneluxSpoor.net / Auteur: Ronald Koerts - Bewerkt door Fred Eikelboom
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.
Wanneer moet u de diodeschakeling gebruiken?
Bij massadetectie (zoals bij Drierail toegepast wordt) is de diodeschakeling niet nodig.
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).
Wanneer u gebruik maakt van bovenstaande bezetmelders is de kans groot dat er 'ongedetecteerde stukken' in uw modelbaan aanwezig zijn.
Wat zijn ongedetecteerde stukken?
Dit zijn stukken rails in de modelbaan die niet zijn aangesloten op een bezetmelder. Deze zijn dus rechtstreeks met de centrale verbonden.
Waarom worden ongedetecteerde stukken (ongedetecteerde secties) gebruikt?
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. Diverse treinbesturingsprogramma's (computersoftware) hebben de mogelijkheid om ook goed te werken wanneer niet alle railstukken van de modeltreinbaan (denk bijvoorbeeld aan wisselstraten en niet-gedetecteerde secties) 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. Dit spanningsverschil ontstaat doordat de stroom naar de gedetecteerde sectie in de bezetmelder via diodes loopt en de niet-gedetecteerde sectie rechtstreeks op de centrale aangesloten is (zie schema 01).
|
| Afbeelding: 01
|
| Schema aansluiting centrale via bezetmelder.
|
| Schema gemaakt door: Fred Eikelboom
|
Om nu te zorgen dat er geen spanningsverschil is tussen de gedetecteerde- en de ongedetecteerde secties, gebruiken we een aantal antiparallel geschakelde diodes (zie afbeelding 03 en 04). Hierover treed bij twee diodes een spanningsverschil op van ongeveer 0,7 volt en bij vier diodes (twee aan twee antiparallel) is dat 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 uitgang van de bezetmelder. Dit om ervoor te zorgen dat er geen spanningsverschil tussen de gedetecteerde en niet-gedetecteerde secties aanwezig is. Gebruikt u te veel of te weinig diodes, dan is er weer een spanningsverschil tussen de gedetecteerde en niet-gedetecteerde secties aanwezig en daarmee grote kans op detectieproblemen. Dit heeft als oorzaak dat, wanneer een loc van de niet-gedetecteerde sectie naar de gedetecteerde sectie rijdt, de meeste stroom vanaf de niet-gedetecteerde sectie naar de loc loopt (omdat stroom de weg van de minste weerstand neemt), en er daardoor niet voldoende stroom door de detectieschakeling loopt om de detectieschakeling te activeren. Door in de aansluiting naar de niet-gedetecteerde sectie een diodeschakeling op te nemen, zal de spanning op de niet-gedetecteerde sectie 1,4 volt lager zijn, en dus gelijk zijn aan de spanning op de gedetecteerde sectie (zie schema 02).
|
| 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 u nodig heeft, zijn twee of vier diodes (1N5408 of BYV28-200), een weerstand van 4k7 (4700 Ω) 1/2 watt en een stukje experimenteerprintplaat (zie afbeelding 07 en 09). De meeste bezetmelders hebben een spanningsval (drempelspanning over de diodes in doorlaatrichting) 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 ongedetecteerde sectie. Dit spanningsverschil kun u met één diode of met twee diodes (die in serie staan) vereffenen. Doordat 'digitale spanning' een soort blokspanning is, waarvan de polariteit wisselt, dient u twee diodes (antiparallel geschakeld) of twee maal twee diodes (antiparallel geschakeld) te gebruiken (zie: afbeelding 03 en 04). 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.
|
|
|
| Afbeelding: 03
|
|
Afbeelding: 04
|
| Schema diodeschakeling, toepasbaar bij de meeste bezetmelders
|
|
Schema diodeschakeling voor Litfinski GBM-8
|
| Schema gemaakt door: Ronald Koerts
|
|
Schema gemaakt door: Ronald Koerts/Fred Eikelboom
|
Meerdere ongedetecteerde baanstukken op één diodeschakeling
U kunt natuurlijk voor ieder ongedetecteerd baanstuk een diodeschakeling bouwen en plaatsen, maar dat is niet meteen nodig. Met één 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. Houdt dan wel rekening met de totaal afgenomen stroom welke door de diodeschakeling kan gaan lopen, zoals hieronder beschreven is.
|
| Afbeelding: 05
|
| Schema diodeschakeling, inclusief bezetmelders en rails
|
| Schema gemaakt door: Ronald Koerts
|
De diodeschakeling in tekening 03 en 04 is geschikt voor meerdere ongedetecteerde secties (baanstukken) die gelijktijdig bereden worden. U moet echter wel rekening houden met het totaal van de stroomsterkte, van het aantal ongedetecteerde secties wat gelijktijdig bereden kan worden. Wanneer de stroomsterkte te hoog wordt voor één diodeschakeling, moet u meerdere diodeschakeling gebruiken, en daar de overige ongedetecteerde secties op aansluiten, enz.
De diodes moeten geschikt voor minimaal drie ampère). De 1N5408 kan max. drie ampère aan, de BYV28-200 kan 3,5 ampère aan). Nog beter is het toepassen van een kant-en-klare gelijkrichtbrug, die geschikt is voor meer ampères, bijv. het type B40C5000 (zie: afbeelding 04 en 06). Deze zijn verkrijgbaar bij de elektronicawinkel.
In afbeeldingen 06 en 08 is een 40V/5A bruggelijkrichter aangegeven. Mocht deze niet verkrijgbaar zijn, dan kunt u gerust een exemplaar nemen dat geschikt is voor een hogere spanning, bijv. een B250C5000 (250V/5A).
Door het doorverbinden van de plus en de min van de bruggelijkrichter en het op de juiste wijze aansluiten van de aan- en afvoerdraad onstaat hetzelfde schema als wat u in afbeelding 03 en 04 ziet.
U moet kijken naar de door u toegepaste bezetmelders, om te zien of er twee of vier diodes per uitgang gebruikt zijn, en aan de hand daarvan een keuze maken uit de volgende mogelijkheden:
Diodeschakeling voor bezetmelders met vier diodes per uitgang
|
|
|
| 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
|
|
|
| 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 kunt u heel gemakkelijk op een stukje strokenprint opbouwen (zie afbeelding 07 en 09). Vergeet daarbij bij toepassing van de schakeling in afbeelding 07 de onderbreking niet in de middelste printbaan.
|
| Afbeelding: 08
|
| Aansluiten van de diodeschakeling
|
| Tekening gemaakt door: Fred Eikelboom
|
De aansluiting van de diodeschakeling op de centrale (of versterker) en de CVL (ringleiding) naar de ongedetecteerde secties doet u zoals in tekening 08 aangegeven is. Hier ziet u hoe u de diodeschakeling (DS) d.m.v. een extra ringleiding (hier aangegeven met geel/groen) op de centrale aangesloten wordt. Op deze extra ringleiding sluit u dan alle niet-gedetecteerde secties aan.
Omdat de diodeschakeling symmetrisch van opbouw is (zie afbeelding 03, 04 en 08), maakt het niet uit hoe u deze aansluit.
Meer informatie
