Zitat

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Nur ich traue nicht blindlinks Diagrammen und bei Simulationen bin ich sehr vorsichtig. Deshalb habe ich Martin auch geantwortet.

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wie jedes Modell bringt es einen ungemein weiter, solange es stimmt, und genau das muss am Ende eben immer mal wieder an der Realität überprüfen...

z.B. durch eine Messreihe mit geeigneten Instrumenten und einem geschickten Versuchsaufbau

wenn das nicht ergebnisoffen gemacht wird, gibt es so etwas wie bei der 737-800 oder auch beim Abgasskandal oder beim Versuch alle EMV-Probleme duch ein Standarddesign zu lösen...

MfG

vik

Hallo Heinzi,

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Aufgefallen ist mir halt einfach, dass sich die Stromstärke durch den Kondensator [...] immer nur genauso lange fliesst wie die Flanken steigen oder fallen.

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Das ist ja auch klar. Für einen stationären Spannungspegel (fast wie DC) ist ein Kondensator praktisch ein unendlicher Widerstand (da Frequenz = 0 --> 1/omega*C = X_c = 00). Ein Strom kann also nur in der Änderungsphase fließen. (Gut im DC Fall kann er auch einmalig fließen beim Einschalten und dann ein minimaler Leckstrom - aber darum soll es hier jetzt nicht gehen.)
Stephan-Alexander hat das auch schon erklärt. In der Flanke des Impulses stecken die ganzen Oberwellen, die letztendlich auch für die Höhe des kapazitiven Blindwiderstandes verantwortlich sind und damit den Strom über den Kondensator bestimmen (natürlich neben den limietierenden Faktoren der Quelle mit ihrem Innenwiderstand etc. und Leitungs- sowie Übergangswiderständen).

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Na ja, über GND gibt es ja keinen geschlossenen Stromkreis, also bleiben noch zwei symetrische Knoten übrig.

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Es sind nur zwei Knoten. Der an GND ist nur der Optik halber von dem unteren am Kondensator verschoben. Brauchen tut man ihn hier nur, damit SPICE für eine Simulation weiß, wogegen gemessen wird. Er zeigt praktisch nur an wo das Bezugspotential für die Simulation (Messung) liegt. Es fließt an dieser Stelle natürlich nichts ab oder zu. Alle Ströme kommen und gehen durch die Quelle.
Beim realen Decoder oder in einer realen Lok ist das natürlich anders, da dort an den Motoranschlüssen ja auch noch zwei Kondensatoren je Motorleitung zur Gehäuse-Masse gehen. Spikes vom Motor in dessen Leitungen werden so über Masse "kurzgeschlossen" (gedämpft) - simple RC Filter.


Es stimmt schon, dass man Simulationen nicht blind trauen sollte. Sie sind aber sehr nützlich, wenn man weiß was man macht und wo die Grenzen sind. Aber v.a. wenn man einen zu veranschaulichenden Sachverhalt einfach kurz darstellen kann, ohne die ganzen im Realen exisiterenden Details die beim Messequipment anfangen und mit den Eigenschaften des Messaufbaus noch lange nicht enden (Streuung und Toleranz der Bauteile, äußere Störeinflüsse EM-Strahlung, Luftfeuchtigkeit, mech. Verformung an Messonden/Messpitzen, und und und) ggf. berücksichtigen zu müssen.
VolkerS, Stephan-Alexander und Vik kann ich so oder so zustimmen

Hallo Jungs

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es gilt für die Basiswelle: f ~ 1/T. Kleiner Tastgrad = kleine Impulsdauer T.

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Die Basiswelle (Grundwelle) ist doch eine Sinuskurve und hat nichts mit dem Tastgrad zu tun, sondern mit der Wiederholung des Grundsignals. und diese bleibt doch konstant? Der Tastgrad beeinflusst aber stark die auftretenden Oberellen. ?

Zitat

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Den Effekt des nahezu konstanten Stroms kann man auch beim Oszilloskopieren des Digitalsignal an einem Shunt nachvollziehen.

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da ist mir nicht ganz klar was du damit meinst?

Zitat

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Das ist ja auch klar. Für einen stationären Spannungspegel (fast wie DC) ist ein Kondensator praktisch ein unendlicher Widerstand (da Frequenz = 0 --> 1/omega*C = X_c = 00). Ein Strom kann also nur in der Änderungsphase fließen.

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Ja, das ist mir schon klar

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. In der Flanke des Impulses stecken die ganzen Oberwellen,

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Ich dachte das ganze zeitliche Signal ist eine Überlagerung von Grund- und Oberwellen? In der Flanke sind einfach nur die überlagerten Sinusschwingungen alle ansteigend oder eben abfallend (alle Nullpunkte gleichzeitig). In den übrigen Zeiten addieren sie sich die Oberwellen mit der Grundwelle entweder zu 0 (Bezugspotential) oder eben zu 1 (resp. 18V)
Die Fourieranalyse ist doch nur eine theoretische Methode ein Signal mit Hilfe von Sinusschwingungen nachzubilden, oder eben zu generieren.

Einzige Unklarheit für mich ist nach wie vor, weshalb die Flankensteilheit mit dem Tastgrad ändert. Kann man in LTSpice das Signal auch mit einem Kontakt erzeugen.

Hallo Martin,
die beiden Kondensatoren von den Motoranschlüssen zur Masse gibt es nicht bzw. müssen bei Decoderbetrieb entfernt werden. Siehe z.B. Montageanleitung ESU. Dieser Masseknoten liegt sehr oft auf einem der beiden Schienenpotentiale und ist unzulässig. Anders bei Märklin, da habe ich schon fabrikneue HLA-angetrieben Loks gesehen, bei denen zumindest von einem Bürstenkontakt ein Kondensator ans Chassis geht. Siehe hier: https://stummiforum.de/viewtopic.php?p=1382190#p1382190
Hallo Heinzi,
ich habe noch keinen "mechanischen" Taster in der Bauteilsammlung von LTSpice gefunden. Es gibt aber einen Schalter der einen Strompfad schalten kann. Angesteuert wird er über einen Spannungspegel. Ich nutze dafür eine unabhängige Spannungsquelle die ein frei zu definierendes Rechtecksignal
ausgibt.
Volker

Hallo

Zitat von Heinzi im Beitrag Piko AC, ESU- und Uhlenbrock-basierte Decoder

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ch dachte das ganze zeitliche Signal ist eine Überlagerung von Grund- und Oberwellen? In der Flanke sind einfach nur die überlagerten Sinusschwingungen alle ansteigend oder eben abfallend (alle Nullpunkte gleichzeitig). In den übrigen Zeiten addieren sie sich die Oberwellen mit der Grundwelle entweder zu 0 (Bezugspotential) oder eben zu 1 (resp. 18V)
Die Fourieranalyse ist doch nur eine theoretische Methode ein Signal mit Hilfe von Sinusschwingungen nachzubilden, oder eben zu generieren.

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Zitat von volkerS im Beitrag Piko AC, ESU- und Uhlenbrock-basierte Decoder

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die beiden Kondensatoren von den Motoranschlüssen zur Masse gibt es nicht bzw. müssen bei Decoderbetrieb entfernt werden. Siehe z.B. Montageanleitung ESU. Dieser Masseknoten liegt sehr oft auf einem der beiden Schienenpotentiale und ist unzulässig. Anders bei Märklin, da habe ich schon fabrikneue HLA-angetrieben Loks gesehen, bei denen zumindest von einem Bürstenkontakt ein Kondensator ans Chassis geht. Siehe hier: viewtopic.php?p=1382190#p1382190

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Hallo Martin,
man muss bezüglich des direkt an den Motoranschlüssen angelöteten Kondensators 2 Zustände unterscheiden.
1. in den beiden Adern zwischen Decoder und Motor befinden sich Drosseln wie bei Märklin. Dann ist der Wert des Kondensators für den Decoder eher unkritisch. Ob er seine Entstörfunktion noch erfüllt ist ein anderes Thema.
2. in den beiden Adern zwischen Decoder und Motor befinden sich keine Drosseln. Gerne von Modellbauern, die selbst umrüsten praktiziert. Dann muss auch der Kondensator direkt am Motor raus, wäre ja ein C4. Somit fehlt jede Art der Entstörung am Motor und Störimpulse schlagen bis zum Decoder durch. Der Decoder muss dann entsprechende Schutzmechanismen besitzen. Ich habe allerdings noch nie TVS-Dioden am Motorausgang eines Decoder (Märklin, ESU, D&H, Kuehn) gesehen.
Volker

Hallo Volker,

Zitat

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Ich habe allerdings noch nie TVS-Dioden am Motorausgang eines Decoder (Märklin, ESU, D&H, Kuehn) gesehen.

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Könntest Du uns zeigen, wie man mit LT-Spice so einen Motorausgang eines Decoders - z.B. mit einem angeschlossenen HLA - versuchen würde mit und ohne TVS-Dioden zu simulieren?

MfG

vik

Hallo Volker,

wie gesagt, mache ich das bei meiner Motorsteuerung so, mit TVS-Dioden. Ich weiß nicht was andere Hersteller hier machen. Ich will damit auf Nummer Sicher gehen, egal was in der Lok verbaut ist oder eben nicht. Manche Motoren können Impulse von 50, 60 Volt und mehr erzeugen wie ich gemessen habe. Die sollten enstprechend abgeführt werden.
Im Übrigen verwende ich auch einen hochwertigen Motortreiber von TI. Das ist für die handelsüblichen Decoder, meine ich, zu teuer...

Das mit den zusätzlichen Drosseln in den Motorleitungen sehe ich auch mit gemischten Gefühlen. ... Aber das hat dann alles etwas mit der Regelung etc. zu tun und nicht mehr mit der Entstörung, ebenso wie der Kondensator zwischen den Motorleitungen hinter den Drosseln.
Wie gesagt stört bei meinem Decoder - ohne Drosseln - ein Kondensator zwischen den Motoranschlüssen nicht, sofern dieser nicht zu groß konfektioniert ist. Aber das ist hier alles nicht von Belang und war ja auch nicht das Thema.

@all
Ich bin dann jetzt wieder einmal eine Zeit mit anderen Dingen eingespannt. Viel Spaß dann noch!

Moin Heinzi,

Zitat von Heinzi im Beitrag Piko AC, ESU- und Uhlenbrock-basierte Decoder

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Zitat von SAH im Beitrag Piko AC, ESU- und Uhlenbrock-basierte Decoder

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es gilt für die Basiswelle: f ~ 1/T. Kleiner Tastgrad = kleine Impulsdauer T.

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Die Basiswelle (Grundwelle) ist doch eine Sinuskurve und hat nichts mit dem Tastgrad zu tun, sondern mit der Wiederholung des Grundsignals. und diese bleibt doch konstant? Der Tastgrad beeinflusst aber stark die auftretenden Oberellen. ?

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Zitat von Heinzi im Beitrag Piko AC, ESU- und Uhlenbrock-basierte Decoder

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Zitat von SAH im Beitrag Piko AC, ESU- und Uhlenbrock-basierte Decoder

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Den Effekt des nahezu konstanten Stroms kann man auch beim Oszilloskopieren des Digitalsignal an einem Shunt nachvollziehen.

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da ist mir nicht ganz klar was du damit meinst?

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@Martin und @Volker,

meine Vorbehalte gegen Simulationen basieren berufsbedingt auf den Erfahrungen des molecular modelling, zu einer Zeit als es noch viele Lücken und Fehler gab. Da wurden 3D-Modelle und -Strukturen berechnet, die mit der RSA nicht oder nur wenig übereinstimmten.
Bzgl LTspice: ist das frei verfügbar oder grundsätzlich nur kostenpflichtig?

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Moin @Martin und @Volker,

in Bezug zu Entstörkondensatoren rund um den Motor teile ich die Ansicht des ehemaligen Mitglieds "kleiner Rainer", der als EMV-Spezialist sich mit elektrischen Antrieben befasst(e?). Demnach müssen diese Entstörelemente erhalten bleiben.

Freilich, wenn der Dekoder dies übernimmt, ok. Aber welcher Endverbraucher weiß das?
Zum Kondensator zwischen den Motorklemmen: von 1mikroF bis 100pF ist mir schon alles begegnet.
Die Alternative, eine Supressordiode als Ersatz einzubauen wurde hier auch schon diskutiert.

Mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn

Hallo Stephan-Alexander,
LTSpice kannst du frei im Web herunterladen. Nach meinem Kenntnisstand ohne irgend welche versteckten Kosten oder ähnliches wie eingeschränkte Funktionalität.
Teile deine Meinung, dass Entstörelemente unbedingt erhalten bleiben müssen. Entstörung soll immer so nah wie möglich an der Quelle stattfinden. Deshalb sehe ich den Einsatz von TVS-Dioden auf dem Decoder eher kritisch, da die Adern zwischen Motor und Decoder wunderbare Antennen sind.
Ich verwende selbst die hochwertigen TI-Treiber, die wie Martin so schön schreibt für handelsübliche Decoder zu teuer sind. Ein zusätzlicher Schutz der Decoderausgänge mit TVS-Dioden ist bestimmt sinnvoll aber ein Widerspruch zu klein kleiner mini und Geiz ist Geil.
Volker