Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#1 von ohawd , 04.04.2023 09:53

Hallo,

ich möchte gerne bei einem DR4088LN-OPTO Rückmeldungen aus einem ARDUINO heraus auslösen. Hier das Prinzip-Schaltbild:
Bild entfernt (keine Rechte)
Dabei sehe ich die Schaltung über DC oder DCC als Alternativen.
Mit Relais ist das natürlich kein Problem. Ich würde allerdings gerne Optokoppler / Halbleiterrelais einsetzen, um das "klicken" und die Belastungen durch häufiges Schalten zu vermeiden. Da aber weiß ich nicht weiter. Typische Solid-State-Relais (SSR) - ich hatte mir den MOC3052M angesehen - schalten wohl nur Wechselspannungen? Das hieße, mit DC ginge es nicht. Das DCC-Signal ist aber wohl in diesem Sinne auch keine Wechselspannung.
Habt ihr eine Idee?

Viele Grüße

Wolfgang


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RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#2 von moppe , 04.04.2023 10:23

DCC IST wechselspannung.

1 optokoppler für DC

2 für DCC ein für jeder "richtung" der DCC signal.


Klaus


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RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#3 von Lokführer01 , 04.04.2023 12:30

Zitat von moppe im Beitrag #2

DCC IST wechselspannung.


Falsch - DCC ist pulsierender DC. Es wird auf eine Gleichspannung das Signal "aufgeprägt". Dadurch entsteht ein pulsierende DC.


Gruß Andreas

Wer glaubt hört auf zu denken.


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zuletzt bearbeitet 04.04.2023 | Top

RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#4 von volkerS , 04.04.2023 12:36

Hallo Wolfgang,
z.B. TLP241A
Volker


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RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#5 von ohawd , 04.04.2023 12:47

Hallo Volker,

Zitat von volkerS im Beitrag #4
TLP241A


das Datenblatt klingt gut. Hast du Erfahrungen damit? Was hast du damit geschaltet? Und: hast du eine Bezugsquelle - meine üblichen Lieferanten kennen das Teil nicht :-)

Viele Grüße

Wolfgang


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RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#6 von Thinkle , 04.04.2023 13:01

Zitat von Lokführer01 im Beitrag #3
Zitat von moppe im Beitrag #2

DCC IST wechselspannung.


Falsch - DCC ist pulsierender DC. Es wird auf eine Gleichspannung das Signal "aufgeprägt". Dadurch entsteht ein pulsierende DC.



Definitives Vielleicht! DC hat 0 und positive Nennspannung. Pulsierendes DC würde ja zwischen 0 und der positiven Nennspannung wechseln, aber DCC tut das nicht. DCC ist eine rechteckförmige Wechselspannung, sie wechselt, genau wie unsere 230Veff/50 Hz zwischen negativem Peakwert und positivem Peakwert hin und her. Nur das der peak eben nicht 325V und die Frequenz 50 Hz bei Sinusform sind, sondern für die Fahrzeuge passendes Spannungsniveau bei DCC Frequnz und Rechteckform.
http://www.digizett.de/index.php/gleisspannung-fuer-z.html
Ist zwar Z, aber deswegen nicht falsch.


Niemals sinnfreie Dogmen oder eine komplett unnötige Markenbindung auf meiner Anlage!


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RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#7 von Stahlblauberlin , 04.04.2023 13:09

Warum so aufwändig? Zum einen reichen lt. Datenblatt zum sicheren erkennen Lastströme von 2 mA aus, das geht mit kleinen Reed-Relais problemlos. In der Anleitung ist auch beschrieben wie ein Reedkontakt verwendet werden kann, dieser ist einfach durch ein entsprechendes Reedrelais zu ersetzen. SSRs sind so eine Sache, die sind praktisch alle zum Schalten von Netzspannung bzw. sinusförmigen Wechselspannungen ausgelegt. Ein DCC-Signal ist zwar auch eine Wechselspannung, aber mit sehr viel höherer Frequenz (ca. 9 kHz) und rechteckig.
Das dürfte für SSRs zu Problemen führen so nicht ausdrücklich anders im jeweiligen Datenblatt beschrieben.

Zitat von Lokführer01 im Beitrag #3
Falsch - DCC ist pulsierender DC. Es wird auf eine Gleichspannung das Signal "aufgeprägt". Dadurch entsteht ein pulsierende DC.

Diese Aussage ist FALSCH! DCC ist und bleibt eine Wechselspannung! Da wird nichts aufgeprägt, siehe RCN-210.


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RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#8 von volkerS , 04.04.2023 13:15

Hallo Wolfgang,
ich bestelle bei Mouser.
Diese Optokoppler verwende ich in Spur 5- oder 7,25-Zoll (personenbefördende Gartenbahn) für Schaltbausteine die via RC Licht oder KFZ-Relais bei 12V oder 24V schalten.
Vorteil, der Ausgang kann beliebig in eine Ader zum Verbraucher eingeschleift werden. Mit etwas schechterem On-Widerstand TLP3555. Bei Mouser einfach mal nach MOSFET-Ausgangsoptokoppler suchen.
Volker


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RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#9 von ohawd , 04.04.2023 14:02

Hallo,

an Reed-Relais habe ich überhaupt noch nicht gedacht. Scheint mir aber irgendwie die sicherste Variante zu sein. Bei R*** habe ich gerade mal ein solches Teil -sogar mit Wechsler - rausgesucht. Diode integriert. Bei ca. 10 mA "Spulenstrom" kann ich das ja direkt an den Arduino anschließen.

Vielen Dank!

Wolfgang


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RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#10 von vikr , 04.04.2023 15:20

Hallo Andreas,

Zitat von Lokführer01 im Beitrag #3
Zitat von moppe im Beitrag #2

DCC IST wechselspannung.

Falsch - DCC ist pulsierender DC. Es wird auf eine Gleichspannung das Signal "aufgeprägt". Dadurch entsteht ein pulsierende DC.
Bei DCC (DigitalCommandControl) wechselt die Richtung des Stromflusses. d.h. die Elektronen wechseln die Richtung.
Anders sieht das bei dem Strom aus, den der Decoder (nach dem Gleichrichten von DCC) daraus macht, um z.B. den Motor zu betreiben. Das ist PulsWeitenModulierter Gleichstrom (Direct Current).

MfG

vik


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RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#11 von vikr , 04.04.2023 15:41

Hallo Wolfgang,

Zitat von ohawd im Beitrag #1
Hallo,

ich möchte gerne bei einem DR4088LN-OPTO Rückmeldungen aus einem ARDUINO heraus auslösen. Hier das Prinzip-Schaltbild:

Dabei sehe ich die Schaltung über DC oder DCC als Alternativen.
Mit Relais ist das natürlich kein Problem. Ich würde allerdings gerne Optokoppler / Halbleiterrelais einsetzen, um das "klicken" und die Belastungen durch häufiges Schalten zu vermeiden. Da aber weiß ich nicht weiter. Typische Solid-State-Relais (SSR) - ich hatte mir den MOC3052M angesehen - schalten wohl nur Wechselspannungen? Das hieße, mit DC ginge es nicht. Das DCC-Signal ist aber wohl in diesem Sinne auch keine Wechselspannung.
Habt ihr eine Idee?
die Beschreibung legt nahe, dass Du in ein LocoNet-System eine LocoNet-Nachricht einschleusen möchtest, die wie Rückmeldung verarbeitet wird.
Da gibt es im Internet seit ca. 20 Jahren diverse Bauanleitungen, wie Du einen Arduino Uno oder Nano dazu bringen kannst, genau das zu tun.
z. B. bei P. Gathow: https://pgahtow.de/w/Loconet
bei Fremo:
https://fremodcc.sourceforge.net/diy/loconet_d.html
oder auch hier im Stummiforum:
RE: LocoNet Rückmelder auf Arduino-Basis
Da ist dann auch kein DR4088LN nötig...


MfG

vik


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RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#12 von ohawd , 04.04.2023 16:23

Hallo Vik,

ja, aber : ich möchte mich nicht auf LocoNet festlegen. Und der Arduino soll ohnehin eine etwas komplexere Aufgabe bekommen. Da will ich ihn nicht auch noch mit LocoNet "befrachten". Ich werde es mit den Reed-Relais versuchen. Das scheint mir eine taugliche, sichere und simple Methode zu sein.

Vielen Dank

Wolfgang


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RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#13 von vikr , 04.04.2023 17:04

Hallo Wolfgang,

Zitat von ohawd im Beitrag #12
Hallo Vik,

ja, aber : ich möchte mich nicht auf LocoNet festlegen. Und der Arduino soll ohnehin eine etwas komplexere Aufgabe bekommen. Da will ich ihn nicht auch noch mit LocoNet "befrachten". Ich werde es mit den Reed-Relais versuchen. Das scheint mir eine taugliche, sichere und simple Methode zu sein.
OK, ich hatte soetwas mal gebaut, um die Zuverlässigkeit von Rückmeldesystemen zu vergleichen.
Der Arduino generiert zeitlich wohldefinierte Rückmeldungen, die werden in ein bestehendes System an einen zusätzliches Rückmeldemodul dieses Systems angeschlossen. Dann wird verglichen, wann die Rückmeldungen an das System gesendet wurden und wann das System sie dann tatsächlich gemeldet hat und reagiert hat.
Bei S88 Systemen war das enttäuschend, bei mehr als 100 Rückmeldern war das so problematisch, dass ich umgestiegen bin.
Was erwartest Du bei welcher Melderanzahl bei LocoNet als reines Rückmeldernetz?

MfG

vik


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RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#14 von moppe , 04.04.2023 18:16

Zitat von Lokführer01 im Beitrag #3
Zitat von moppe im Beitrag #2

DCC IST wechselspannung.


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RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#15 von Lokführer01 , 04.04.2023 20:02

Zitat von moppe im Beitrag #14
Zitat von Lokführer01 im Beitrag #3
Zitat von moppe im Beitrag #2

DCC IST wechselspannung.


Falsch - DCC ist pulsierender DC. Es wird auf eine Gleichspannung das Signal "aufgeprägt". Dadurch entsteht ein pulsierende DC.



DCC IST ein Wechselspannung!

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Ich weiß ja nicht, ob du aus dem Fachgebiet kommst, denn dann würde ich mich fragen, ob du richtig aufgepasst hast. Jedenfalls kann ich von mir sagen, dass ich seit mind. 40 Jahren auf diesem Gebiet unterwegs bin und nicht nur auf dem Gebiet der Digitaltechnik, sondern auch im Bereich von HF.
Dir zur Aufklärung. Das DCC-Signal wird auf die DC "aufgeprägt". Es ist kein gleichmäßiges Signal, wie bei Wechselspannung, sondern pulsierent je nach Daten, die übertragen werden soll. Keine Daten, dann auch keine Impulse auf der DC. Dieses wird aber nicht vorkommmen, da ständig von der Zentrale und Modulen Signale ausgesendet werden. Wie die getaktete DC aussieht, kannst du dir ja mal auf einen Oszi ansehen.


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RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#16 von md95129 , 04.04.2023 21:23

Mir fehlen die Worte, wie man DCC so fehlinterpretieren kann und dann auch noch behauptet, ein Fachmann zu sein. Das DCC-Signal wechselt seine Polarität, das ist für mich eine Wechselspannung. Dass die Frequenz nicht konstant ist (unterschiedliche Pulslängen für "0" und "1") und die Form der Amplitude nicht sinusförmig, ist dabei nebensächlich. Ich bin zwar nur ein dummer kleiner Physiker und habe eine DCC-Zentrale und einen Decoder "from scratch" entwickelt, aber Du muss das ja besser wissen. Ich glaube, ich habe auch etwa 1..2 x in meinem Leben ein Oszillogramm interpretiert - was ich möglicherweise bei der Entwicklung meiner DCC-Komponenten machen musste. Ach ja, billige DC/AC Konverter erzeugen ein Rechteck mit wechselnder Polarität, bis auf die konstante (und niedrigere) Frequenz ähnlich einem DCC-Signal. Das geschieht mit einer H-Brücke, die - oh Wunder - in den meisten DCC Zentralen enthalten ist.
Gruss


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RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#17 von Stahlblauberlin , 04.04.2023 22:26

Zitat von Lokführer01 im Beitrag #15
Das DCC-Signal wird auf die DC "aufgeprägt". Es ist kein gleichmäßiges Signal, wie bei Wechselspannung, sondern pulsierent je nach Daten, die übertragen werden soll. Keine Daten, dann auch keine Impulse auf der DC. Dieses wird aber nicht vorkommmen, da ständig von der Zentrale und Modulen Signale ausgesendet werden. Wie die getaktete DC aussieht, kannst du dir ja mal auf einen Oszi ansehen.

Demnach ist ein Audiosignal auch keine Wechselspannung, da ist auch nichts gleichmäßig wenn man nicht gerade einen reinen Sinus mit fester Frequenz hört...etwas monoton..
Und auch und gerade beim DCC-Signal am Gleis gibt es außer bei den Railcom-Austastlücken keine Pausen. Wobei in den Pausen die Lowside der H-Brücke durchgeschaltet wird damit der/die Decoder ihre Railcom-Daten als WECHSELStrom aufmodulieren können. Guck doch einfach Mal in die schon aufgeführte RCN 210. Ansonsten habe ich meine Zentralen und Booster viel zu kompliziert gebaut, von wegen H-Brücke in den Endstufen...
Wechselspannung ist auch nicht durch eine bestimmte Kurvenform definiert, ein ideales Rechtecksignal hat sogar ein ziemlich extremes Spektrum. Zur Grundfrequenz kommen dann Oberwellen bis praktisch unendlich wenn die Ecken schön scharf sind und die Anstiegsgeschwindigkeit das Ideal von unendlich erreicht. Schönen Gruß von Herrn Fouriere..


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RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#18 von moppe , 04.04.2023 23:03

Zitat von Lokführer01 im Beitrag #15

Ich weiß ja nicht, ob du aus dem Fachgebiet kommst,


Ausbildung in Elektronik, 30 Jahren mit Reparation von Schaltungen von uV bis kA.

Zitat von Lokführer01 im Beitrag #15

denn dann würde ich mich fragen, ob du richtig aufgepasst hast.


Ganz ruhig - ich hab meistens verstehen in meiner Ausbildung

Zitat von Lokführer01 im Beitrag #15

Dir zur Aufklärung. Das DCC-Signal wird auf die DC "aufgeprägt". Es ist kein gleichmäßiges Signal, wie bei Wechselspannung, sondern pulsierent je nach Daten, die übertragen werden soll.


https://studyflix.de/elektrotechnik/wechselspannung-5047
"Wechselspannung — kurz & knapp
Bei einer Wechselspannung ändert sich periodisch die Polarität der Spannung. Aus dieser Änderung folgt somit ein Wechselstrom, der ebenfalls periodisch seine Richtung ändert."

Zitat von Lokführer01 im Beitrag #15

Wie die getaktete DC aussieht, kannst du dir ja mal auf einen Oszi ansehen.



Meinst du es ein getankte DC ist, wer nicht seiner Polarität ändert?
Wenn ich an meiner Oszi sehen, sehen ich ein Signal wer beide positiv und negativ gehen.

Dann bitte dieser probieren:
Nimm ein LED und ein widerstand, verbinden ihn in reihe.
Dann speisen du der Schaltung mit DCC (Gleisspannung) und sehen der LED leuchtet.
Danach drehen du der Schaltung 180 Grad und speisen du der Schaltung mit DCC (Gleisspannung) und sehen der LED leuchtet.

Warum leuchtet der LED in beide Richtungen, wenn es ein getaktet DC ist?

Ob es ein getaktete DC ist, warum hab ein Intellibox dann "totem pole output" mit beide positiver und negativer Spannung?
Und warum hab alle moderner Booster dann ein H-brücke udn nicht nur ein Transistor wer schaltet der DC?



Klaus


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RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#19 von vikr , 05.04.2023 09:00

Hallo Andreas,

Zitat von Lokführer01 im Beitrag #15
Ich weiß ja nicht, ob du aus dem Fachgebiet kommst, denn dann würde ich mich fragen, ob du richtig aufgepasst hast. Jedenfalls kann ich von mir sagen, dass ich seit mind. 40 Jahren auf diesem Gebiet unterwegs bin und nicht nur auf dem Gebiet der Digitaltechnik, sondern auch im Bereich von HF.
dann bist Du seit vierzig Jahre im Irrtum und hast geglaubt statt zu denken. Aber es ist nie zu spät und Du hast ja noch nicht mal das 70igste vollendet. Du solltest Dir nochmal in Ruhe Zeit dafür nehmen.
Zitat von Lokführer01 im Beitrag #15
Das DCC-Signal wird auf die DC "aufgeprägt".
das ist keine technische Beschreibung, aber kann man eigentlich auch nicht so stehen lassen, es ist definitiv keine Überlagerung oder Addition eines Signals auf ein DC-Signal, definitiv keine Amplituden-Modulation, am ehesten ähnelt es m.W. Vielleicht einer Frequenzmodulation, bei der es - beim reinen DCC - vor allem um zwei - unterschiedlich lange - rechteckige Perioden geht (siehe auch Millercodierung: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Digitale_Frequenzmodulation ).
Zitat von Lokführer01 im Beitrag #15
Keine Daten, dann auch keine Impulse auf der DC. Dieses wird aber nicht vorkommmen, da ständig von der Zentrale und Modulen Signale ausgesendet werden.
das ist ein Irrtum! Hat eine DCC-Zentrale keine Informationen an irgendwelche Verbraucher, sendet sie DCC-Idle-Pakete, um die Energiversorgung auf dem Gleis sicherzustellen.
Zitat von Lokführer01 im Beitrag #15
Wie die getaktete DC aussieht, kannst du dir ja mal auf einen Oszi ansehen.
Mach das mal nochmal und prüfe auch, ob Du auch bezüglich der "AC/DC-Umschaltung" eines Oszilloskops möglicherweise lange an etwas Trügischeres geglaubt hast:

https://blogs.keysight.com/blogs/tech/be...coupl-X0K7.html

Logisch sollte Dich aber eigentlich schon der - von Klaus beschriebene - Versuch mit zwei antiparallel (mit Vorwiderstand) an das Gleis angeschlossenen Dioden überzeugt haben. Bei Gleichstrom würde nur eine leuchten, weil die Elektronen durch die andere nicht durchkommen.

MfG

vik


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zuletzt bearbeitet 07.04.2023 | Top

RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#20 von tomholzwurm , 07.04.2023 12:08

Liebe Kollegen,
ich bin immer wieder erstaunt, wie man sich bei einem so trivialen Thema so in die Haare bekommen kann ??
Gleichspannung und Gleichstrom sind, wie der Name schon suggeriert, zeitlich konstant und unveränderlich !
Alles andere ist Wechselspannung, denn: sobald sich die Spannung, der Strom zeitlich ändern, kommen alle Effekte zum Tragen, die mit Wechselspannung zusammenhängen,
wie eben kapazitive und induktive Einflüsse. Welche Kurvenforn die Wechselspannung hat und welche Frenquenzanteile wirken sich natürlich auf dieses Verhalten aus.
Und es ist das Gleiche, ob wir über DCC oder irgendwelche PWM reden, auch ein analoges Fahrpult mit PWM-Ausgang gibt Wechselspannung ab, deren Polarität sich aber nicht ändert !
Und DCC hat auch eine "Polarität", ansonsten bräuchten wir keine Kehrschleifenmodule.
Zum Thema Relais für DCC: man kann mit zwei MOSFET's und einem Optokoppler potentialfreie elektronische Relais bauen, man braucht dazu einen Optokoppler wie den "VOM1271"
das sind Bauteile mit "Solarzellen", die die Gatespannung erzeugen und die schalten immerhin im Bereich bis 50µS.
Man kann sich eine Platine dazu fertigen lassen und je nach MOSFET's sind einige 10A Schaltstrom ( wer's denn braucht) kein Problem.
M.E. sind mechanische Relais einfach noch billiger, daher macht das kaum jemand.
Gruß Thomas


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RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#21 von semisweet , 07.04.2023 13:02

Hallo Wolfgang,

Du hast eine Frage gestellt, der Respekt gebührt es, das Du Antworten bekommst!



Meinem Verständnis nach kannst Du Dir die rechte Seite zu Nutze machen.
Zur Erklärung:
Ich nutze auch Arduinos auf der Moba, diese werden direkt am +5V Pin über ein USB-Ladegerät (3A) versorgt.
Wie auf dem Anschlussbeispiel ersichtlich ist, kann der 4088OPTO genauso mit einer Gleichspannung (Meine Herren, Euer Einsatz! ) ab 5V betrieben werden. Mit meinen (zugegebener Maßen geringen) Kenntnissen sollten somit Arduino und 4088OPTO mit der selben Spannungsquelle betreibbar sein.
Dann sollte ein auf High gesetzter Pin des Arduinos, verbunden mit einem der 16 Eingänge des 4088 m.E. eine Meldung auslösen, oder nicht?

P.S.:
Mit den auf Amaz.. hinterher geschmissenen USB Ladegeräten mit 3A versorgst Du so manchen Arduino und DR4088OPTO,
Du musst halt nur ein 5V Bus zusätzlich in Deiner Moba integrieren.


Glück auf & liebe Grüße
Klaus-Peter

Mutta, hol mich vonne Zeche, ich kann dat Schwatte nich mehr sehen ......
Anlage in Bau: Essen-Hanielsberg Zeche Zollverein Schacht XIV (14) das Ruhrgebiet um 1960


 
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RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#22 von tomholzwurm , 07.04.2023 13:26

Das Problem bei der ganzen Sache ist, dass die wohl optisch getrennten Eingänge über den "Common" Anschluss mit einer Seite an DCC Signal hängen, Booster mit H-Brücke ?
Wenn alle(!) Eingänge für eine Meldung vom Arduino genutzt werden, sprich kein Gleissignal anliegt, kein Problem, aber einen Boosterausgang ohne Trennung auf die Steuerung zu legen, ist keine gute Idee !
Gruß Thomas


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RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#23 von moppe , 07.04.2023 14:11

Zitat von tomholzwurm im Beitrag #20
auch ein analoges Fahrpult mit PWM-Ausgang gibt Wechselspannung ab, deren Polarität sich aber nicht ändert !



PWM ist KEIN Wechselspannung, weil der Polarität nicht wechselnde ist.



Klaus


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RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#24 von BenWah46 , 07.04.2023 15:24

Laut NMRA S.9.1 Seite 2, Zeile 22-23 ist:

”The NMRA baseline digital command control signal consists of a stream of transitions between two equal voltage levels that have opposite polarity.”

D.h.
”Das digitale Befehlssteuersignal der NMRA-Basislinie besteht aus einem Strom von Übergängen zwischen zwei gleichen Spannungspegeln, die entgegengesetzte Polarität haben.”

Ist das falsch?


Bengt


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RE: Halbleiterrelais für DCC oder DC ?

#25 von md95129 , 07.04.2023 15:41

In aller Güte: Um Wolfgang eine ordentliche Antwort geben zu können, müsste man die Eingangsbeschaltung des Rückmeldebausteins kennen. Ich nehme an, dass 2 gegeneinandergeschaltete Optokoppler mit Vorwiderstand eingebaut sind, die aber leider einen gemeinsamen Rückleiter haben. Kann das jemand bestätigen? Einer solchen Schaltung zusammen mit einer Verzögerung wäre es völlig gleichgültig, ob als Signal DC, gleichgerichtetes AC (alte "Trafos" von Trix, Fleischmann etc.), PWM, (50Hz) AC oder DCC anliegen würde.
Gruss


Henner,
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semisweet hat sich bedankt!
 
md95129
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