Moin
der Begriff „Diodenmatrix“ ist schon oft gefallen, aber wurde wurde es schon einmal so dargestellt, dass Elektronikanfänger sich daran trauen? Ich versuche es einmal.

Beim analogen Schalten von Magnetartikeln wird oft eine Verriegelung gebraucht.

Bild 1 zeigt eine einfache Situation für dieses Problem.

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Auf dem geraden Stück links ist in gelb der Halteabschnitt von Signal SI-A-01 eingezeichnet,
Auf dem unteren runden Stück daneben ebenfalls in gelb ist der Halteabschnitt von Signal SI-A-02 eingezeichnet.
Beide Gleise führen über Weiche WE-A-03 zusammen.

Es darf natürlich nicht vorkommen, dass beide Signale gleichzeitig auf grün stehen.

Bild 2 zeigt die Verriegelung mit Hilfe einer Diodenmatrix.

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Bei direkter Verdrahtung gibt es von einer Taste = waagerechte Linie genau eine Verbindung zum Magnetartikel = senkrechte Linie. Daher stellt man dies auch nur linear dar.
Die Diodenmatrix erlaubt mehr als eine Verbindung, um das zeigen zu können zeichnet man ein Gitter mit den infragekommenden Leitungen - eine Matrix eben.
Will man nun eine Verbindung einer senkrechten zu einen waagerechten Linie, macht man das nicht direkt, sondern über eine Diode in Flussrichtung - wie der Pfeil auf der Diode anzeigt.

Die „Hauptdiagonale“ der Matrix stellt die Direktverbindungen dar, als ob Magnetartikel direkt mit je einer Taste verbunden werden.

Nun aber zu mehr Reaktionen auf eine gedrückte Taste, zu der Verriegelung in unserem Beispiel.

· Auf der linken Seite der Matrix ist die Verbindung zu den Stellpulten
· Auf der Senkrechten der Matrix ist die Verbindung zu den Magnetartikeln.
· Der Kreis mit dem Plus-Zeichen steht für eine Verbindung mittels einer Diode 1N4001.

Wird nun z.B. die Taste S1 (gn von Signal Si-A-02) gedrückt, haben wir einen Stromfluss vom Trafo über den gelben Draht zum Signal SI-A-02, den blauen Draht in der linken senkrechten Linie 1 über die Diode, den Taster S1 zum Trafo zurück.
Das Signal schaltet auf grün, als ob die Matrix gar nicht vorhanden wäre.
Wir haben aber noch einen zweiten und dritten Stromfluss vom Trafo über das Signal SI-A-01 rot (Linie 4) und die Weiche WE-A-03 rund (Linie 6) und die dort befindlichen Dioden zum Taster S1 und den Trafo. Also schaltet S1 auch das andere Signal wie gewünscht auf rot und die Weiche auf rund.

Die entgegengesetzte Situation geht über S3, mit dem Signal SI-A-01 auf grün und Signal SI-A-02 auf rot sowie Weiche WE-A-03 auf gerade geschaltet wird.

Die Taster S2 und S4 schalten die beiden Signale jeweils auf rot.
Die Tasten S5 und S6 wären nicht nötig, erlauben aber die direkte Betätigung der Weiche WE-A-03.

Die Dioden erlauben damit, dass mehrere Magnetartikel über einen Knopfdruck angesteuert werden können, sie verhindern aber auch, dass über andere Tasten ungewollte Reaktionen ausgelöst werden.

Die Matrix lässt sich auf einem Stück Leiterplatte schnell zusammenlöten und kann einfach in bestehende Anlagen eingebaut werden, sie kommt einfach zwischen Stellpult und abgehenden Drähten zu den Magnetartikeln.

Ich habe einmal eine „raumgreifende“ Version gelötet, die optisch den Schaltplan erkennen lässt.

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Außerdem ist der Aufbau nicht so filigran, die Lüsterklemmen sind gut beim Verdrahten zu verwenden, auch mehrfach.
Daher kann solch ein robusteres Gebilde auch für Teppichbahner hilfreich sein.

In der Praxis löte ich die Dioden dichter zusammen und platziere sie passend unter die Anlage oder hinters Steuerpult, wo sie gerade gebraucht werden.
dabei können auch mehr Magnetartikel beteiligt sein, die eine Fahrstrasse bilden.

Fragen oder Anregungen? Gerne.

Moin

Ich ergänze das noch einmal, um es vielleicht noch klarer zu machen.

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In diesem Bild sind alle Tasten mit allen Magnetartikeln einmal verbunden. Das Plus-im-Kreis ist eine einmalige Verbindung, wodurch Taste grün auch nur ein Signal auf grün schaltet und nichts sonst.

Wenn ich z.B. will dass die Taste S1 ein Signal auf grün und das andere auf rot schaltet, warum verbinde ich die nicht einfach wie das folgende Bild zeigt.

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Die rote Linie zeigt die Verbindung, juchhu es klappt.
Nun noch flink die grüne Linie von Taste S3 und Signal A01 grün schaltet auf Signal A02 rot, noch einmal juchhu?

Leider nein, denn wenn ich Taste S4 drücke um Signal A01 auf rot zu schalten, kommt automatisch auch Signal A02 auf grün.
Das will ich aber nicht!!! Es würde ein Fahrweg freigegeben der auf rot bleiben soll.

Wat nu?

Wir ersetzen die festen Verbindungen durch Dioden.

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Taste S1 schalten nun wie gewünscht Signal A02 auf grün und Signal A01 auf rot. Der Stromfluss geht vom Trafo über die Magnetartikel und die beiden Dioden und Taster S1 an den Trafo zurück.

Drücke ich nun Taster S4, dann schalte ich Signal A01 wie gewünscht auf rot. Verfolgen wir nun den Stromfluss an Signal A02. Vom Trafo zum Signal und nach oben über die erste schwarze Diode. Von dort waagerecht nach rechts, um zum Taster S4 zu kommen. Blöd! Da steht die rot eingezeichnete Diode in Sperrrichtung im Weg. Signal A02 wird nicht auf grün geschaltet. Nun ist Juchhu angesagt.

Nun mache ich einfach konsequent weiter und ersetze die festen Verbindungen in Zeile und Spalte (von Magnetartikel zu Taster) durch in gleicher Richtung gepolte Dioden ... und jegliche unerwünschte Handlungen unterbleiben.

Nun weiter im Beitrag #1