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RE: Stellpult: Weichenpositionsanzeige über LED bei Wechselstrom

#1 von MoBa-Peter ( gelöscht ) , 08.01.2010 10:33

Für mein Stellpult möchte ich folgendes realisieren:
Eine LED soll den geschalteten Fahrweg der Weiche anzeigen. Für mit Gleichstrom betriebenen Weichen habe ich eine Schaltung dazu gefunden ( http://www.stayathome.ch/stellpult.htm ).

Jetzt sehe ich zwei Möglichkeiten:
1. Meine Weichen auch mit Gleichstrom betreiben. Da ich M-Gleis verwende, müßte ich dazu bei allen Weichen die Lampe von der Spulenversorgung abtrennen und separat versorgen. Ich scheue den Aufwand des Umbaus ...

2. Den Wechselstrom beim Schalten irgendwie abgreifen und einem FlipFlop wie im Link oben beschrieben als Signal zuführen. Habe dazu schon einiges ausprobiert (mit Operationsverstärkern). Letze Idee sieht ungefähr wie in dem Bild aus.

Verstärker nach FlipFLop und Dioden vor Eingang in FlipFlop sind hier nicht eingezeichnet.
Hat jemand sowas schon mal ausporbiert? Wie sieht es mit dem Abschaltstrom der Spulen aus, ist das kritisch für die Elektronik?

Nachträglich noch zur Erläuterung, damit Antworten wie unten nicht kommen müssen:
Ist-Zustand:
Märklin M-Gleis digital betrieben. Weichen über separaten Wechselstromtrafo angeschlossen. "Masse", blaues Kabel, Weichentrafo mit Schienenmasse verbunden, da Licht der Weichen über gelbes Kabel Weichentrafo versorgt wird und Masse über Schienen läuft.

Änderung für Variante 1:
Weichen mit Gleichstrom bertreiben. Damit Gleichstrommasse nicht auf Schienenmasse geht, müssen Weichenlampen von Weichenversorgung getrennt werden. Damit also zwei oder drei Trafos:
1 für Fahrstrom, 1 für Weichen und 1 für Weichenlicht (letzere könnten auch von Fahrtrafo versorgt werden).


MoBa-Peter

RE: Stellpult: Weichenpositionsanzeige über LED bei Wechselstrom

#2 von gwolfspe ( gelöscht ) , 08.01.2010 10:50

Hallo
Mit sowas ähnlichem habe ich früher auchmal experimentiert, nämlich RS-Fipflop aufgebaut mit 555er und nachgeschaltetem Relais.
Mittlerweile schalte ich ein ganz gewönliches billiges bistabiles Relais aus dem Versandhandel parallel zum Weichenantrieb und schalte über dessen Kontakte die Zustandsanzeige. Keine Weichen umbauen keine zusätzliche Elektronik, evtl. eine Diode in die Mittelanzapfung des Relais bei Wechselstrombetrieb der Weichen.


gwolfspe

RE: Stellpult: Weichenpositionsanzeige über LED bei Wechselstrom

#3 von H0! , 08.01.2010 11:16

Zitat von MoBa-Peter
Da ich M-Gleis verwende, müßte ich dazu bei allen Weichen die Lampe von der Spulenversorgung abtrennen und separat versorgen.


Die Lampen leuchten auch mit Gleichstrom.


Viele Grüße
Thomas


 
H0!
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RE: Stellpult: Weichenpositionsanzeige über LED bei Wechselstrom

#4 von MoBa-Peter ( gelöscht ) , 08.01.2010 11:27

Zitat von H0

Zitat von MoBa-Peter
Da ich M-Gleis verwende, müßte ich dazu bei allen Weichen die Lampe von der Spulenversorgung abtrennen und separat versorgen.


Die Lampen leuchten auch mit Gleichstrom.




Das ist mir auch klar. Aber ich müßte dann meine Gleichstrommasse mit der "Fahrstrommasse" (Außenleiter) verbinden. Da ich digital fahre, möchte ich das ungern tun. Oder ist das kein Problem?


MoBa-Peter

RE: Stellpult: Weichenpositionsanzeige über LED bei Wechselstrom

#5 von jogi , 08.01.2010 15:41

Hallo , Jogi hier

Bei C......... gibt es ein Weichenrückmelde Modul , meldet die echte Weichenstellung ( Der Anker in der Spule wird abgefragt , das die Zungen geschaltet haben , geht man von aus ) für 4 Weichen .
WRM-1 217337 / 217338


Bastelnde Grüße Jogi ;
Elektronische Bauteile kennen 3 Zustände:Ein-Aus-Kaputt".
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RE: Stellpult: Weichenpositionsanzeige über LED bei Wechselstrom

#6 von H0! , 08.01.2010 17:54

Zitat von MoBa-Peter
Da ich digital fahre, möchte ich das ungern tun. Oder ist das kein Problem?


Ist dem System doch egal, ob Du gemeinsame Masse mit einem Gleichstromlichtnetzteil oder mit einem Wechselstromlichttrafo hast ...
Getrennte Stromkreise (mit gemeinsamer Masse) sind getrennte Stromkreise - man kann nicht nur unterschiedliche Spannungen haben, sondern auch AC und DC.


Viele Grüße
Thomas


 
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RE: Stellpult: Weichenpositionsanzeige über LED bei Wechselstrom

#7 von Martin Lutz , 08.01.2010 18:05

Zitat von MoBa-Peter
Für mein Stellpult möchte ich folgendes realisieren:
Eine LED soll den geschalteten Fahrweg der Weiche anzeigen. Für mit Gleichstrom betriebenen Weichen habe ich eine Schaltung dazu gefunden ( http://www.stayathome.ch/stellpult.htm ).

Jetzt sehe ich zwei Möglichkeiten:
1. Meine Weichen auch mit Gleichstrom betreiben. Da ich M-Gleis verwende, müßte ich dazu bei allen Weichen die Lampe von der Spulenversorgung abtrennen und separat versorgen. Ich scheue den Aufwand des Umbaus ...

2. Den Wechselstrom beim Schalten irgendwie abgreifen und einem FlipFlop wie im Link oben beschrieben als Signal zuführen. Habe dazu schon einiges ausprobiert (mit Operationsverstärkern). Letze Idee sieht ungefähr wie in dem Bild aus.

Verstärker nach FlipFLop und Dioden vor Eingang in FlipFlop sind hier nicht eingezeichnet.
Hat jemand sowas schon mal ausporbiert? Wie sieht es mit dem Abschaltstrom der Spulen aus, ist das kritisch für die Elektronik?

Nachträglich noch zur Erläuterung, damit Antworten wie unten nicht kommen müssen:
Ist-Zustand:
Märklin M-Gleis digital betrieben. Weichen über separaten Wechselstromtrafo angeschlossen. "Masse", blaues Kabel, Weichentrafo mit Schienenmasse verbunden, da Licht der Weichen über gelbes Kabel Weichentrafo versorgt wird und Masse über Schienen läuft.

Änderung für Variante 1:
Weichen mit Gleichstrom bertreiben. Damit Gleichstrommasse nicht auf Schienenmasse geht, müssen Weichenlampen von Weichenversorgung getrennt werden. Damit also zwei oder drei Trafos:
1 für Fahrstrom, 1 für Weichen und 1 für Weichenlicht (letzere könnten auch von Fahrtrafo versorgt werden).

Diese Schaltung ist meiner Meinung nach nicht zulässig! In dem Moment, wo der Kontakt geschlossen ist, hast du am Flip Flop an deren Eingänge die vollen 16V Wechselspannung drauf. Ich glaube kaum, dass der das aushält.


Martin Lutz  
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RE: Stellpult: Weichenpositionsanzeige über LED bei Wechselstrom

#8 von MoBa-Peter ( gelöscht ) , 08.01.2010 18:09

Zitat von jogi
Hallo , Jogi hier

Bei C......... gibt es ein Weichenrückmelde Modul , meldet die echte Weichenstellung ( Der Anker in der Spule wird abgefragt , das die Zungen geschaltet haben , geht man von aus ) für 4 Weichen .
WRM-1 217337 / 217338



Hallo Jogi, hier Peter,

das ist ja Super Sogar mit Schaltplan Und dann noch eine echte Rückmeldung.
Zwar ein paar mehr Bauteile als bei meiner Schaltung, aber reine Bauteilkosten kein großer Unterschied. Mal sehen, ob sich das auf einer Streifenplatine gut umsetzen läßt ...


MoBa-Peter

RE: Stellpult: Weichenpositionsanzeige über LED bei Wechselstrom

#9 von MoBa-Peter ( gelöscht ) , 08.01.2010 18:18

Zitat von Martin Lutz
Diese Schaltung ist meiner Meinung nach nicht zulässig! In dem Moment, wo der Kontakt geschlossen ist, hast du am Flip Flop an deren Eingänge die vollen 16V Wechselspannung drauf. Ich glaube kaum, dass der das aushält.



Der 4027 kann bis 20 V betrieben werden, muss dann aber mit einer entsprechenden Spannung betrieben werden, nicht mit 5 V, wie in der von mir gezeigten Schaltung. Negative Spannungen darf der Eingang nicht abkriegen, aber davor schützt ja eine Diode. Ansonsten kann ein Spannungsteiler helfen, etwas Abstand von den 20 V bzw. der Betriebsspannung des FlipFlops zu halten.
Die Ursprüngliche Schaltung von http://www.stayathome.ch/stellpult.htm wird mit vollen 16 V= betrieben - auch am FlipFlop-Eingang.
Kopfschmerzen bereiten mir eher Abschaltströme der Spule. da muss man evt. noch Maßnahmen ergreifen.


MoBa-Peter

RE: Stellpult: Weichenpositionsanzeige über LED bei Wechselstrom

#10 von K.Wagner , 08.01.2010 22:46

Hi,
ich habe für meine Weichen, die ich nicht mit den RTS-Weichenmotoren betreibe und die keine Endabschaltung besitzen (ich habe K-Gleis) die Conrad Schaltung verwendet(die gabs als Bauanleitung auch mal in einem Märklin Magazin). Die Schaltung funktioniert recht gut - ich habe nur ein Bauteil entsprechend der Beschreibung im MM abändern müssen - weiß aber nicht mehr welches.... und die MMs habe ich inzwischen verkauft....

Hat meines Erachtens den Vorteil, dass es ohne Klimmzüge funktioniert - ich habe nämlich auch mal mit Flip-Flops etc. experimentiert und die Schaltung wurde immer komplizierter, um störungsfrei zu arbeiten - insbesondere nach dem Einschalten der Anlage....


Gruß Klaus


 
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RE: Stellpult: Weichenpositionsanzeige über LED bei Wechselstrom

#11 von Martin Lutz , 09.01.2010 08:15

Zitat von MoBa-Peter

Zitat von Martin Lutz
Diese Schaltung ist meiner Meinung nach nicht zulässig! In dem Moment, wo der Kontakt geschlossen ist, hast du am Flip Flop an deren Eingänge die vollen 16V Wechselspannung drauf. Ich glaube kaum, dass der das aushält.


Negative Spannungen darf der Eingang nicht abkriegen, aber davor schützt ja eine Diode.


Welche Diode? Kann ich nicht erkennen.

Falls du diejenige Diode meinst, die im Chip bei den Eingängen eingebaut ist, dann ist das ein Schutzdiode für den ESD Schutz. Aber sie sind nicht ausgelegt dafür, dass man ihnen dauerhafte Wechselspannung am Eingang zumuten kann.

Laut Datenblatt ist es eindeutig: http://www.nxp.com/documents/data_sheet/HEF4027B.pdf

Maximale Speisespannung VDD: 18V
Eingangsspannung: von -0.5V bis VDD +0.5V

Man darf den Eingängen also nur eine Negativspannung von 0.5V zumuten und maximal eine Spannung, die 0.5V höher ist als die Speisespannung des ICs!


Martin Lutz  
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RE: Stellpult: Weichenpositionsanzeige über LED bei Wechselstrom

#12 von Willi , 09.01.2010 08:44

Hallo zusammen,
ich verwende auch die Conrad-Schaltung.
Diese hat den Vorteil das auch bei einer Handumstellung der Weiche, die Lage immer richtig angezeigt wird!
Gruß
Willi


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RE: Stellpult: Weichenpositionsanzeige über LED bei Wechselstrom

#13 von MoBa-Peter ( gelöscht ) , 09.01.2010 10:41

Zitat von Martin Lutz

Welche Diode? Kann ich nicht erkennen.

Falls du diejenige Diode meinst, die im Chip bei den Eingängen eingebaut ist, dann ist das ein Schutzdiode für den ESD Schutz. Aber sie sind nicht ausgelegt dafür, dass man ihnen dauerhafte Wechselspannung am Eingang zumuten kann.

Laut Datenblatt ist es eindeutig: http://www.nxp.com/documents/data_sheet/HEF4027B.pdf

Maximale Speisespannung VDD: 18V
Eingangsspannung: von -0.5V bis VDD +0.5V

Man darf den Eingängen also nur eine Negativspannung von 0.5V zumuten und maximal eine Spannung, die 0.5V höher ist als die Speisespannung des ICs!



In meinem ersten Beitrag hatte ich zu den Dioden geschrieben:

Zitat
Verstärker nach FlipFLop und Dioden vor Eingang in FlipFlop sind hier nicht eingezeichnet.



Beim nächsten mal werde ich mir doch die Mühe machen, die Zeichnung auf den letzten Stand zu bringen und die Ergänzungen nicht im Text bringen.


MoBa-Peter

RE: Stellpult: Weichenpositionsanzeige über LED bei Wechselstrom

#14 von Martin Lutz , 09.01.2010 13:26

Ja, das habe ich übersehen.

Die Dioden sollten aber links von den 100k Widerständen sein. Damit ist gewährleistet, wenn die Dioden gerade sperren, trotzdem die Eingänge auf Masse zieht.

Auf die 5V Speisung würde ich in dem Fall verzichten und aus den 16V eine Gleichspannung erzeugen (mit einem Einweggleichrichter. Diese Spannung sollte gesiebt werden und dann etwas tiefer als 18V gesetzt werden (Zenerdiodenschaltung), weil sonst das RS Flipflop (aus der 4000er Serie) nicht eine zu hohe Spannung erhält.

Wenn der Kontakt gerade geschlossen ist, bildet sich mit der Weichenspule und dem 100k Widerstand einen Spannungsteiler. So kann man die 100k Widerstände so tief setzen, dass der Spannungsteiler aus Spule und Widerstand eine tiefere Spannung erzeugen als die Versorgungsspannung direkt am RS Flip Flop. Die braune Leitung wäre dann die gemeinsame Masse von Weichenversorgung und Elektronik.


Martin Lutz  
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