RE: Preisgünstiger Gleisbox Booster incl. mfx Feedback

#201 von volkerS , 30.10.2022 14:51

Hallo Manni,
R2 und R3 sollten beide 390 Ohm haben. Unterschiedliche Werte könne dazu führen dass möglicherweise die Halbbrücken vom Timing her falsch schalten.
Volker


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RE: Preisgünstiger Gleisbox Booster incl. mfx Feedback

#202 von vikr , 30.10.2022 16:34

Hallo Manni,

Zitat von Der Neue im Beitrag #198
habe ich den Vorschlag von Gerd im Post #44 vom 23.04.2017 für die Ansteuerung des IBT-2 Boosters verwendet.
...
Das dazugehörige Ausgangssignal des Boosters (M+,M-) sieht nicht so aus wie ich mir das vorgestellt hatte,
denn beim Wechsel von +18V nach -18V und auch umgekehrt bleibt das Signal für ca. 2us auf NULL hängen,
siehe beide Bilder unten mit unterschiedlicher zeitlicher Auflösung.



sieht das nicht aus wie (von Gerd) gewollt? Ist beide Schienen ggf. auf Null legen zu können, nicht die Voraussetzung, um eine RailCom-Lücke (dann allerdings 440 us) mit der Brücke für globale Nachrichten Richtung Zentrale nutzen zu können?
Den Decoder als Adressaten der Signale darf das eigentlich nicht irritieren...

MfG

vik


im Übrigen - Märklin am liebsten ohne Pukos, z.B. als Trix


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RE: Preisgünstiger Gleisbox Booster incl. mfx Feedback

#203 von Der Neue , 30.10.2022 17:14

Hallo Viktor,
Du hast mal wieder so Recht !
Vielleicht habe ich da in ungewollter Weise wieder was "erfunden", was andere (RailCom) Nutzer gut gebrauchen können, ich aber nicht.
Da ich mich mit RailCom nicht auskenne, werde ich jetzt erst mal MEIN Problem lösen, was mir langsam mächtig auf den Senkel geht,
denn eine Propagation Delay eines Digital-Transistor von 2.5 us ist mir bis heute noch nicht unter gekommen
Grüsse
Manni


 
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RE: Preisgünstiger Gleisbox Booster incl. mfx Feedback

#204 von volkerS , 31.10.2022 07:42

Hallo Manni,
ich glaube ja immer noch dass dein BCR108 das Problem ist, er benötigt eine höhere Spannung zum schnellen Durchschalten für die 12mA am 390 Ohm Widerstand als du vom HCPL2631 lieferst (5V).
Warum gehst du nicht einen ganz anderen Weg. Du hast doch den HCPL2631, der hat 2 Treiber. Einfach statt der Freilaufdiode die zweite Diode im HCPL2631 nutzen (Pin 1/3 und 2/4 verbinden) und den noch freien Ausgang Pin 6 mit einem PullUp 390Ohm versehen und mit Pin der Schnittstelle zur Endstufe schalten. Transistor entfällt.
Die Treiber des HCPL2631 schalten dann im Wechsel und die Propagation Delay Time On und Off ist mit 45nS gleich.
Volker


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RE: Preisgünstiger Gleisbox Booster incl. mfx Feedback

#205 von Der Neue , 31.10.2022 21:50

Hallo Volker,

Zitat von volkerS im Beitrag #204
Transistor entfällt.

an diese Variante hatte ich überhaupt noch nicht gedacht, die ist wirklich super !

Ich hatte gestern Abend noch eine andere Variante ausprobiert und diese funktioniert jetzt, siehe unten.
Die 10ns propagation delay vom NAND Gatter IC2B stört den IBT-2 Booster überhaupt nicht.
Der Vorteil dieser Variante ist noch, dass der Booster automatisch ausschaltet, wenn die Gleisbox das Signal abstellt (STOP Taste gedrückt).

Trotzdem werde ich Deine Variante auch noch mal ausprobieren. Nochmals Danke für den Tip !

Grüße
Manni
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RE: Preisgünstiger Gleisbox Booster incl. mfx Feedback

#206 von bertr2d2 , 31.10.2022 23:02

Hallo Manni,

interessante Schaltung. Aber was ist der Vorteil gegenüber dieser bereits erprobten Schaltung ?:
Vereinfachte Booster Schaltung





Gruß

Gerd


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RE: Preisgünstiger Gleisbox Booster incl. mfx Feedback

#207 von Der Neue , 31.10.2022 23:19

Hallo Gerd,

Zitat von bertr2d2 im Beitrag #206
was ist der Vorteil gegenüber dieser bereits erprobten Schaltung ?


Ja genau, ich habe Deine erprobte und vorgeschlagene Schaltung exakt nachgebaut, d.h. Optokoppler mit BC337 an ITB-2 Interface.
Und mit diesem Design habe ich ein Propagation Delay von 2.5 us zwischen den LPWM und RPWM Signalen und dem entsprechend Null Signal von 2.5 us am Booster Ausgang,
so wie in meinem Post #198 dargestellt. Das ist der Grund, warum ich die Schaltung modifiziert habe.

Mich würde wirklich interessieren, wie Dein IBT-2 Ausgangssignal aussieht.

Grüße
Manni


 
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RE: Preisgünstiger Gleisbox Booster incl. mfx Feedback

#208 von bertr2d2 , 01.11.2022 11:05

Hallo Manni,

bin gerade nicht zu Hause und kann das nicht überprüfen.

Mich würde ein Osci Bild interessieren wo das Ausgangssignal aus dem IBT-2 und das Ausgangssignal des Optokopplers zeitgleich zu sehen sind.
Wenn Du ein vier Kanal Osci hast auch nach die Spannung am Kollektor des Transistors.
Ich vermute mal, das der Anstieg oder der Abfall der Spannung aus dem Optokoppler/Transistor nicht steil genug ist, um den 74AHC244 des IBT-2 sauber zu schalten.

Nachtrag:
In der ersten Schaltung von Dir sehe ich einen Emitter-Widerstand. Der Transistor soll aber nicht im linearen Bereich arbeiten, wo man einen Arbeitspunkt einstellt. Der Transistor wird bewusst in der Sättigung betrieben.

Gruß

Gerd


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RE: Preisgünstiger Gleisbox Booster incl. mfx Feedback

#209 von volkerS , 01.11.2022 11:53

Hallo Manni,
erst mal Glückwunsch dass es jetzt funktioniert.
In #198 hast du aber einen BCR108 und keinen BC337 in den Plan eingezeichnet. Der BC337 hat auch, selbst in der schlechtesten Version eine höhere hFE als der BCR108.
Hallo Gerd,
die beiden Widerstände am BCR108 in #198 sind in dem Transistor integriert, wahrscheinlich hat Manni diese nur zur Verdeutlichung gezeichnet oder das CAD-Programm hat den Transistor incl. der Widerstände dargestellt.
Volker


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RE: Preisgünstiger Gleisbox Booster incl. mfx Feedback

#210 von Der Neue , 01.11.2022 11:53

Hallo Gerd,

wie gewünscht, anbei das Bild, bezogen auf die Schaltung aus meinem Post #200:

    CH1 = Ausgang Opto-Koppler, Pin 7
    CH2 = Kollektor von BC547

Auch mit einem R3 = 390 sah das nicht viel anders aus. Die etwas unsaubere rising Edge des CH2 dürfte dem 74HC244 im IBT-2 nicht viel ausmachen.
Ich habe die verwendete Platine mittlerweile wieder auseinander gerupft und entsorgt, kann also keine neuen Messungen mehr machen.
Wenn doch gewünscht, muß ich eine neue (von der alten Schaltung) machen und wieder bestücken.

Ich habe leider nur einen 2-Kanäler

Grüße
Manni
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RE: Preisgünstiger Gleisbox Booster incl. mfx Feedback

#211 von volkerS , 01.11.2022 11:57

Hallo Manni,
auch am BC547 einen Abgleitwiderstand von Basis nach Gnd?
Wenn du diese Schaltung noch hast, mal entfernen und erneut messen.
Volker


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RE: Preisgünstiger Gleisbox Booster incl. mfx Feedback

#212 von Der Neue , 01.11.2022 12:11

Zitat von volkerS im Beitrag #211
mal entfernen

Was meinst Du damit ??


 
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#213 von bertr2d2 , 01.11.2022 12:15

Hallo Manni,

wenn die Schaltung nur noch mit Aufwand restaurierbar ist, dann brauchst Du das nicht machen.
BTW: Ich bin in der Schaltung auf den BC337 geschwenkt, weil der zu schaltende Strom an der Belastungsgrenze des BC547 war. Zu beachten ist der der 1k Pulldown Widerstand auf dem IBT-2. Darum musste der Widerstand am Ausgang des Optokopplers verhältnismäßig gering (390 Ohm) ausfallen. Der 74AHC244 braucht gute 3V für ein High-Signal.

Ich habe in der Vergangenheit bei solchen Problemen auch immer mal wieder LTSpice genutzt. Die GUI ist zwar aus der Computer-Steinzeit, aber die Ergebnisse waren sehr oft sehr nah am realen Aufbau. Es war oft sehr erhellend was aus der Simulation heraus kam.
Und für nahezu alle Standard-Bauteile gibt es ein Spice-Modell, das man einfügen kann, wenn es nicht in der LTSpice Bibliothek ist.

Gruß

Gerd


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RE: Preisgünstiger Gleisbox Booster incl. mfx Feedback

#214 von Der Neue , 01.11.2022 14:21

Hallo Gerd,

ich danke Dir ganz herzlich für die zusätzlichen Infos !!
Ich werde der Sache jetzt nochmals auf den Grund gehen und dabei Deine Hinweise mit dem BC337 beachten.
Ich baue das ganze nochmal als Platine auf, denn mit laufender Gleisbox arbeite ich nicht gerne mit dem Steckbrett, denn ich liebe sie zu sehr !

Ja: der BC337 hat max Ic=800mA, während der BC547 nur 100mA hat.

Ich frage mich nur, warum man solch große Ströme braucht um den Input eines 74HC244 Buffer anzusteuern, denn die IBT-2 Eingänge/Ausgänge sind wie folgt:

    Pin 1 = RPWM -> Pin 2 Input von 74HC244
    Pin 2 = LPWM -> Pin 6 Input von 74HC244
    Pin 3 = R-En -> Pin 4 Input von 74HC244
    Pin 4 = L-En -> Pin 8 Input von 74HC244
    Pin 5 = R-IS -> Pin 6 = IS Output von BTS-7960 rechts, IBT-2 intern Pulldown mit 10K an GND
    Pin 6 = L-IS -> Pin 6 = IS Output von BTS-7960 links, IBT-2 intern Pulldown mit 10K an GND

Zitat von bertr2d2 im Beitrag #213
Zu beachten ist der der 1k Pulldown Widerstand auf dem IBT-2.

Frage: welchen 1K Pulldown Widerstand des IBT-2 meinst Du denn ?

Grüße
Manni


 
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#215 von bertr2d2 , 01.11.2022 16:48

Hallo Manni,

den Schaltplan findest Du hier:
https://www.elecrow.com/download/IBT-2%20Schematic.pdf

Gruß

Gerd


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#216 von Der Neue , 02.11.2022 16:24

Hallo Gerd,
ich danke Dir vielmals für den Schaltplan des IBT-2, habe auch schon lange danach gesucht.

So wie das aussieht, habe ich einen anderen IBT-2, denn bei mir haben die Eingänge des 74HC244 einen Pulldown Widerstand von 10K,
und die IR und SR Ausgänge einen Pulldown Widerstand von 30K, siehe Bild.

Grüße
Manni

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#217 von Der Neue , 02.11.2022 21:08

Hallo Gerd,

Zitat von bertr2d2 im Beitrag #208
Mich würde ein Osci Bild interessieren wo das Ausgangssignal aus dem IBT-2 und das Ausgangssignal des Optokopplers zeitgleich zu sehen sind.

Ich hab mir nochmals die Mühe gemacht das IBT-2 Interface aufzubauen und zu testen.
Das Ergebnis der Messungen ist im attached PDF File dokumentiert.
Beste Grüße
Manni

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#218 von bertr2d2 , 02.11.2022 22:07

Hallo Manni,

vielen Dank für Dein Dokument - sehr schön gemacht. Beim Lesen des Dokuments ist mir etwas wieder eingefallen:
Slew Rate (SR)
Verringere die Widerstände R4 und R6 - einfach mal Brücken zum Testen.

Gruß

Gerd


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RE: Preisgünstiger Gleisbox Booster incl. mfx Feedback

#219 von Der Neue , 02.11.2022 22:21

Zitat von bertr2d2 im Beitrag #218
Verringere die Widerstände R4 und R6

Um wieviel darf man denn da reduzieren, bvor das Teil anfängt zu "brennen" ?
Ich habe schon X Mal die Doku dazu gelesen, aber bisher nicht verstanden, wie man diese Widerstände sinnvoll berechnen kann.


 
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#220 von bertr2d2 , 02.11.2022 22:24

Zitat von Der Neue im Beitrag #219
Zitat von bertr2d2 im Beitrag #218
Verringere die Widerstände R4 und R6

Um wieviel darf man denn da reduzieren, bvor das Teil anfängt zu "brennen" ?
Ich habe schon X Mal die Doku dazu gelesen, aber bisher nicht verstanden, wie man diese Widerstände sinnvoll berechnen kann.

Im Original sind es 1k Ohm Widerstände. Ich denke, 1k2 oder 1k sind ungefährlich. Testweise einfach mal parallel auflöten.

Gruß

Gerd


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RE: Preisgünstiger Gleisbox Booster incl. mfx Feedback

#221 von volkerS , 03.11.2022 01:32

Hallo Manne,
es scheint diverse Bestückungen des IBT2 zu geben. Bei meinen IBTs sind alle 8 SMD-Widerstände 10k (103).
Volker


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RE: Preisgünstiger Gleisbox Booster incl. mfx Feedback

#222 von Rainer Müller , 03.11.2022 11:01

Hallo Manni,

Zitat von Der Neue im Beitrag #219
Zitat von bertr2d2 im Beitrag #218
Verringere die Widerstände R4 und R6

Um wieviel darf man denn da reduzieren, bvor das Teil anfängt zu "brennen" ?
Ich habe schon X Mal die Doku dazu gelesen, aber bisher nicht verstanden, wie man diese Widerstände sinnvoll berechnen kann.

Infineon schreibt im BTN7970-Datenblatt, dass die SR-Widerstände zwischen 0 Ohm (7,2..27V pro us) und 51K (1..5,4V pro us) liegen sollen, was dann bei 20V Hub Flankenzeiten von 0,74 bis 20us ergibt. Dazu kommen noch ein paar us Bedenkzeit vom Wechsel am Eingang bis die Flanke losgeht.
Wobei natürlich flachere Flanken aus EMV-Sicht begrüßenswert sind, aber die Decoder sollten das Signal noch akzeptieren.

Zum Glück wertest du die Stromsensoren (IS) nicht aus, da werden die Messwerte beim dreißigfachen Widerstand auch deutlich anders liegen.

Die 4V am OK-Ausgang liegen daran, dass im Highzustand 3mA Basisstrom für den Transistor abgezweigt wird, damit entsteht am 330R-Widerstand 1V Spannungsabfall. Der BC337 wird mit diesem Basisstrom und dem maximal möglichen Kollektorstrom von 15mA (5V/330R) so gesättigt, das er davon nur langsam lassen will, da wäre ein kleiner MOSFET (N-Kanal, VGSon ca 2V) günstiger; dann würde auch der Basisstrom wegfallen.

Gruß
Rainer


bertr2d2 hat sich bedankt!
 
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#223 von Der Neue , 03.11.2022 18:28

Hallo,

Dank an Gerd und Rainer für die wertvollen Hinweise.

Zitat von bertr2d2 im Beitrag #218
Verringere die Widerstände R4 und R6 - einfach mal Brücken zum Testen.

Zitat von Rainer Müller im Beitrag #222
da wäre ein kleiner MOSFET (N-Kanal, VGSon ca 2V) günstiger

Das Ergebnis dieser Modifizierungen ist im attached PDF auf Seite 5 und 6 dargestellt.
Jetzt ist der IBT-2 als Booster einwandfrei verwendbar !

Gruß
Manni

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bertr2d2 hat sich bedankt!
 
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#224 von Der Neue , 24.11.2022 20:30

Beitrag gelöscht


 
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#225 von bertr2d2 , 24.11.2022 21:19

Hallo Manni,

ich bin wenig begeistert das hier ein Totenkopf mit dem mfx Booster auftaucht. Bitte verschiebe Deinen Beitrag in einen eigenen Thread,

Bei Deinem Messaufbau sind mehrere bedenkliche Punkte:
1. Du verwendest Netzteile, die für eine Modellbahn nicht geeignet sind (Stichwort Schutzklasse)
2. Ein Osci ist mit Ground/Erde Deiner Hausinstallation verbunden. Wenn Du "Bahmasse" (Bahmasse ist nicht GND !) mit Erde verbindest, dann können Kurzschlüsse entstehen

Wenn Du so messen willst, dann brauchst Du entweder einen Netztrenntrafo (birgt andere Gefahren, auf die ich nicht eingehen will) oder differentielle Messköpfe, die einen drei bis vierstelligen Euro-Betrag kosten.

Gruß

Gerd


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