DiodeschakelingUit BeneluxSpoor.net - Encyclopedie
Onder redactie van: BeneluxSpoor.net / Auteur: Ronald Koerts - Bewerkt door Fred Eikelboom
InleidingDeze 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). Wat zijn niet-gedetecteerde 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 niet-gedetecteerde stukken (niet-gedetecteerde 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 niet-gedetecteerde 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).
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 (via de rode draad) naar de niet-gedetecteerde sectie een diodeschakeling plus 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 spanningsverschil is tussen de gedetecteerde- en de niet-gedetecteerde secties, gebruiken we een aantal antiparallel geschakelde diodes (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 1,4 volt, evenveel als over de diodes in de detectieschakeling.
Het schemaDe diodeschakeling is vrij gemakkelijk na te bouwen. Het enige wat u nodig heeft, zijn twee of vier diodes (1N5408, BYV27-200 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 niet-gedetecteerde 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). Spanningval (Forward voltage) bij 3 ampère:
Spanningval (Forward voltage) bij 2 ampère:
Spanningval (Forward voltage) bij 3.5 ampère:
De BYV27 en BYV28 zijn zogenaamde 'Ultra fast low-loss controlled avalanche rectifiers'. De firma Lenz adviseert om de BYV27 te gebruiken. Meerdere niet-gedetecteerde baanstukken (secties) op één diodeschakelingU kunt natuurlijk voor ieder niet-gedetecteerd 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 niet-gedetecteerde baanstukken (secties) voeden. Dan ziet het geheel er uit als in het onderstaande schema. Houd dan wel rekening met de totaal afgenomen stroom die door de diodeschakeling kan gaan lopen, zoals hieronder beschreven is.
De diodeschakeling in tekening 03 en 04 is geschikt voor meerdere niet-gedetecteerde baanstukken (secties) die gelijktijdig bereden worden. U moet echter wel rekening houden met het totaal van de stroomsterkte, van het aantal niet-gedetecteerde secties wat gelijktijdig bereden kan worden. Wanneer de stroomsterkte te hoog wordt voor één diodeschakeling, moet u meerdere diodeschakeling gebruiken, en daar de overige niet-gedetecteerde secties op aansluiten, enz. BruggelijkrichterNog beter is het toepassen van een kant-en-klare bruggelijkrichter, die geschikt is voor meer ampères (=grotere stroomsterkte), bijv. het type B40C5000 (zie: afbeelding 04 en 06). Deze zijn verkrijgbaar bij de elektronicawinkel of op internet. 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, onstaat hetzelfde schema als wat u in afbeelding 03 en 04 ziet. Controleer de door u toegepaste bezetmelders, om te zien of er twee of vier diodes per ingang gebruikt zijn, en aan de hand daarvan maakt u een keuze uit de volgende mogelijkheden: Diodeschakeling voor bezetmelders met vier diodes per ingang
Diodeschakeling voor GBM-8 en vergelijkbare typenDe schakeling uit afbeelding 03 of 04 is heel gemakkelijk op een stukje strokenprint op te bouwen (zie afbeelding 07 en 09). Vergeet daarbij bij toepassing van de schakeling in afbeelding 07 de onderbreking niet in de middelste printbaan.
De aansluiting van de diodeschakeling op de centrale (of versterker c.q. booster) en de CVL (ringleiding) naar de niet-gedetecteerde secties doet u zoals in tekening 08 aangegeven is. Hier ziet u hoe u de diodeschakeling 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 geheel symmetrisch van opbouw is (zie afbeelding 03, 04 en 08), maakt het niet uit hoe u deze aansluit. Meer informatie
|