Forum

Einloggen | Registrieren | RSS  

simi7(R)

D Südbrandenburg,
14.01.2019,
21:59
(editiert von simi7
am 14.01.2019 um 22:17)
 

Conrad Weichensteuerung Modellbahn (Elektronik)

Hallo,
ein Bekannter übergab mir zwei defekte Platinen (Conrad 197599 Weichensteuerung).
Die Ausgangstransistoren haben voll durchgesteuert und seinen Weichen entfleuchte der magische Rauch.
Ich habe mir jetzt das Schaltbild angesehen und mir ist folgendes aufgefallen:
1. die LEDs belasten die Flipflopausgänge zu stark (er hatte nur jeweils 1 LED dran - Brücke nach Masse) mit ca. 12mA bei 11,5V am IC.
2. die Betriebsspannung für die ICs betrug 12V (stabilisiert) - Diodenspannungsabfall. Die Stromversorgung für die Weichen (im Plan als Schaltspannung bezeichnet) hatte 19V von einem Laptopnetzteil.
Da der 4093 an einer niedrigeren Betriebsspannung hängt als der Emitter des Ausgangstransistors kann der doch nie vollkommen gesperrt werden. Der 4093 hat doch Gegentaktausgänge, oder?

Reime ich mir das richtig zusammen?

xy(R)

E-Mail

14.01.2019,
22:44

@ simi7

Conrad Weichensteuerung Modellbahn

» Reime ich mir das richtig zusammen?

Aber sicher doch.

simi7(R)

D Südbrandenburg,
14.01.2019,
22:55

@ xy

Conrad Weichensteuerung Modellbahn

» » Reime ich mir das richtig zusammen?
»
» Aber sicher doch.

War mir nur nicht sicher, ob der Darlington mit dem (unbelasteten) Spannungsteiler 10k/2,2k an der Basis bei 1,35V schon etwas leitet bzw. soviel heizt dass es qualmt.

Und könnte die zu hohe Belastung des Flipflops zum flattern des Schmitt-Triggers führen?

Hartwig(R)

14.01.2019,
23:03

@ simi7

Conrad Weichensteuerung Modellbahn

Hallo,
» Die Ausgangstransistoren haben voll durchgesteuert und seinen Weichen
» entfleuchte der magische Rauch.
Rauch wieder nachfüllen!!
» 1. die LEDs belasten die Flipflopausgänge zu stark (er hatte nur jeweils 1
» LED dran - Brücke nach Masse) mit ca. 12mA bei 11,5V am IC.
je nach Datenblatt findet habe ich für den 4013B 10mA oder 100mW als Grenzwert für die Ausgangsbelastung gefunden - Mit 12V Betriebsspannung bleibe ich bei den CMOS-ICs für LEDs bei Strömen um 5mA.....
» 2. die Betriebsspannung für die ICs betrug 12V (stabilisiert) -
» Diodenspannungsabfall. Die Stromversorgung für die Weichen (im Plan als
» Schaltspannung bezeichnet) hatte 19V von einem Laptopnetzteil.
» Da der 4093 an einer niedrigeren Betriebsspannung hängt als der Emitter des
» Ausgangstransistors kann der doch nie vollkommen gesperrt werden.
Die Treibertransistoren sind Darlingtons, mit dem Spannungsteiler 10k/2k2 könnte das eventuell klappen....
» Reime ich mir das richtig zusammen?

welchen Widerstand hat denn die Wicklung der Weichenmagnete? 4A-Treiber scheinen mir recht kräftig, als Darlingtons mit einer "Sättigungsspannung" von 2,5V (10W!) kann ich diese Dimensionierung nicht ganz nachvollziehen - ok, da wird nur ein kurzer Impuls abgegeben, aber mit den 2,5V Uce verlier ich da einiges an Spannung, was aus meiner Sicht kontraproduktiv ist.

Grüße
Hartwig
»

xy(R)

E-Mail

14.01.2019,
23:05
(editiert von xy
am 15.01.2019 um 08:35)


@ simi7

Conrad Weichensteuerung Modellbahn

» War mir nur nicht sicher, ob der Darlington mit dem (unbelasteten)
» Spannungsteiler 10k/2,2k an der Basis bei 1,35V schon etwas leitet bzw.
» soviel heizt dass es qualmt.

Durchaus.

Abhilfe:

1. den 2,2k durch 47k ersetzen

Edit: ganz weglassen, der Darlington hat ja schon was drin.


2. den 10k durch 4,7k ersetzen
3. eine 12V Z-Diode in Reihe zum 4,7k schalten

4. Vorwiderstand der LED so vergrößern, dass max 2mA fließen.

xy(R)

E-Mail

14.01.2019,
23:06

@ Hartwig

Conrad Weichensteuerung Modellbahn

» Die Treibertransistoren sind Darlingtons, mit dem Spannungsteiler 10k/2k2
» könnte das eventuell klappen....

Reicht nicht.

simi7(R)

D Südbrandenburg,
14.01.2019,
23:12

@ Hartwig

Conrad Weichensteuerung Modellbahn

» Hallo,
» » Die Ausgangstransistoren haben voll durchgesteuert und seinen Weichen
» » entfleuchte der magische Rauch.
» Rauch wieder nachfüllen!!
» » 1. die LEDs belasten die Flipflopausgänge zu stark (er hatte nur jeweils
» 1
» » LED dran - Brücke nach Masse) mit ca. 12mA bei 11,5V am IC.
» je nach Datenblatt findet habe ich für den 4013B 10mA oder 100mW als
» Grenzwert für die Ausgangsbelastung gefunden - Mit 12V Betriebsspannung
» bleibe ich bei den CMOS-ICs für LEDs bei Strömen um 5mA.....
» » 2. die Betriebsspannung für die ICs betrug 12V (stabilisiert) -
» » Diodenspannungsabfall. Die Stromversorgung für die Weichen (im Plan als
» » Schaltspannung bezeichnet) hatte 19V von einem Laptopnetzteil.
» » Da der 4093 an einer niedrigeren Betriebsspannung hängt als der Emitter
» des
» » Ausgangstransistors kann der doch nie vollkommen gesperrt werden.
» Die Treibertransistoren sind Darlingtons, mit dem Spannungsteiler 10k/2k2
» könnte das eventuell klappen....
» » Reime ich mir das richtig zusammen?
»
» welchen Widerstand hat denn die Wicklung der Weichenmagnete? 4A-Treiber
» scheinen mir recht kräftig, als Darlingtons mit einer "Sättigungsspannung"
» von 2,5V (10W!) kann ich diese Dimensionierung nicht ganz nachvollziehen -
» ok, da wird nur ein kurzer Impuls abgegeben, aber mit den 2,5V Uce verlier
» ich da einiges an Spannung, was aus meiner Sicht kontraproduktiv ist.
»
» Grüße
» Hartwig
» »
Ich hatte eigentlich erwartet, dass XY sein "Murks!" in die Runde schmettert.

Die Transistoren wurden absichtlich überdimensioniert, Zitat:
"Wir haben hier bewußt dicke Darlington-Leitungstransistoren
gewählt, obwohl für eine einzelne Weiche auch ein gängiger
Kleinsignal-Transistor ausgereicht hätte. Die paar Pfennige
Mehrkosten tun aber sicher niemandem weh, und so haben Sie
gleichzeitig ausreichende Reserven."

xy(R)

E-Mail

14.01.2019,
23:15

@ simi7

Conrad Weichensteuerung Modellbahn

» Ich hatte eigentlich erwartet, dass XY sein "Murks!" in die Runde
» schmettert.

War gerade keines übrig.


» Die Transistoren wurden absichtlich überdimensioniert, Zitat:
» "Wir haben hier bewußt dicke Darlington-Leitungstransistoren
» gewählt, obwohl für eine einzelne Weiche auch ein gängiger
» Kleinsignal-Transistor ausgereicht hätte. Die paar Pfennige
» Mehrkosten tun aber sicher niemandem weh, und so haben Sie
» gleichzeitig ausreichende Reserven."

Sind schon dolle Hechte, diese Murkser...

Hartwig(R)

15.01.2019,
00:36

@ xy

Conrad Weichensteuerung Modellbahn

» » Die Treibertransistoren sind Darlingtons, mit dem Spannungsteiler
» 10k/2k2
» » könnte das eventuell klappen....
»
» Reicht nicht.

einzelne Exemplare dürften ja funktioniert haben. Vielleicht war der durch die nicht vollständige Sperrung bedingte Ruhestrom ja als Weichenheizung gedacht. :confused:

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
15.01.2019,
06:29

@ xy

Conrad Weichensteuerung Modellbahn

Wahrscheinlich ist er es leid, bei jedem Murks des großen "C" seinen Murksorator anzuwerfen....

Gruß
Ralf

» » Ich hatte eigentlich erwartet, dass XY sein "Murks!" in die Runde
» » schmettert.
»
» War gerade keines übrig.
»
»
» » Die Transistoren wurden absichtlich überdimensioniert, Zitat:
» » "Wir haben hier bewußt dicke Darlington-Leitungstransistoren
» » gewählt, obwohl für eine einzelne Weiche auch ein gängiger
» » Kleinsignal-Transistor ausgereicht hätte. Die paar Pfennige
» » Mehrkosten tun aber sicher niemandem weh, und so haben Sie
» » gleichzeitig ausreichende Reserven."
»
» Sind schon dolle Hechte, diese Murkser...

olit(R)

E-Mail

Berlin,
15.01.2019,
10:25
(editiert von olit
am 15.01.2019 um 10:38)


@ simi7

Conrad Weichensteuerung Modellbahn

» 1. die LEDs belasten die Flipflopausgänge zu stark (er hatte nur jeweils 1
» LED dran - Brücke nach Masse) mit ca. 12mA bei 11,5V am IC.
» 2. die Betriebsspannung für die ICs betrug 12V (stabilisiert) -
» Diodenspannungsabfall. Die Stromversorgung für die Weichen (im Plan als
» Schaltspannung bezeichnet) hatte 19V von einem Laptopnetzteil.
» Da der 4093 an einer niedrigeren Betriebsspannung hängt als der Emitter des
» Ausgangstransistors kann der doch nie vollkommen gesperrt werden. Der 4093
» hat doch Gegentaktausgänge, oder?
»
Ich würde eine kleine Platine mit zwei Transistoren und vier Widerständen an das Modul ran basteln.
Die Weichenanschlüsse müssten dann nur vertauscht werden.
Edit :no: :crying:
Misst! :-( jetzt werden die Ausgänge ja immer angesteuert. Müsste man noch mal invertieren.
2. edit.: Lösung: :confused:
R 9 und R10 nicht an Masse-, sondern an plus legen. :-)

xy(R)

E-Mail

15.01.2019,
10:40

@ olit

Conrad Weichensteuerung Modellbahn

»

Weil man es ja vier mal braucht käme auch ein ULN2004 in Frage.

olit(R)

E-Mail

Berlin,
15.01.2019,
10:56
(editiert von olit
am 15.01.2019 um 11:44)


@ xy

Conrad Weichensteuerung Modellbahn

» Weil man es ja vier mal braucht käme auch ein ULN2004 in Frage.

Ja.
Aber was ich editiert hatte muss ja zur Schaltung gesagt werden.
» »Misst! :-( jetzt werden die Ausgänge ja immer angesteuert.
» »Müsste man noch mal invertieren.
» »2. edit.: Lösung: :confused:
» »R9 und R10 nicht an Masse-, sondern an plus legen. :-)
» »Die Weichenanschlüsse müssten dann nur vertauscht werden.

olit(R)

E-Mail

Berlin,
15.01.2019,
12:12

@ xy

Conrad Weichensteuerung Modellbahn

Ich hatte dein Post nicht bis zu Ende gescrollt.
Mit der Z-Diode ist es natürlich einfacher. :-)
http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=267356&page=0&category=all&order=time

simi7(R)

D Südbrandenburg,
15.01.2019,
15:10

@ xy

Conrad Weichensteuerung Modellbahn

» » War mir nur nicht sicher, ob der Darlington mit dem (unbelasteten)
» » Spannungsteiler 10k/2,2k an der Basis bei 1,35V schon etwas leitet bzw.
» » soviel heizt dass es qualmt.
»
» Durchaus.
»
» Abhilfe:
»
» 1. den 2,2k durch 47k ersetzen
»
» Edit: ganz weglassen, der Darlington hat ja schon was drin.
»
»
» 2. den 10k durch 4,7k ersetzen
» 3. eine 12V Z-Diode in Reihe zum 4,7k schalten
»
» 4. Vorwiderstand der LED so vergrößern, dass max 2mA fließen.

Genau so werde ich es machen.
Einen ähnlichen Gedanken hatte ich auch schon, wollte aber statt Z-Diode eine LED nehmen. Dachte, die 2V würden ausreichen damit der Darlington auch bei ungünstigen Spannungsverhältnissen sicher sperrt.

Letztendlich ist das ganze Ding doch Quark. Ein gemeinsames Potenzial für den Emitter des Ausgangstransistors und die SV der Logik wäre sauberer gewesen. Die Weichen kann man auch von der anderen Seite her bestromen.