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Hallo zusammen,

folgendes Modelleisenbahn-Problem: Die Weichenstellung wird über die im Anhang befindliche Flipflop-Schaltung gespeichert und angezeigt. Durch Spannungsspitzen und induktive Kopplungen springen beim Stellen einer Weiche auch die Anzeigen anderer Weichen (gilt natürlich für mehrere Weichen). Schutzdioden an den Spulen haben keinen Erfolg gebracht.

Meine Idee ist nun, die im Anhang gezeigte Schutzbeschaltung für jede Weiche und jeden Eingang zu integrieren.

Das "Problem" ist: Durch testweisen Aufbau konnte ich zwar die o.a. Auswirkungen der Störungen verhindern, der Oszi zeigt aber immernoch am Eingang (R106/107 links) Spannungsschwankungen an den Eingängen (ca. +1V bis -1,5 V, ca. 1,6us Dauer.

Fragen:
a) Ist das Design nun grundsätzlich erfolgversprechend oder sollte ich etwas ändern?
b) Stimmen die Dimensionierungen so in etwa oder gibts andere Vorschläge?

Danke für Eure Antworten!

» Durch Spannungsspitzen und induktive Kopplungen springen beim Stellen einer
» Weiche auch die Anzeigen anderer Weichen (gilt natürlich für mehrere
» Weichen).
Das wird wohl eher eine galvanische, als induktive Kopplung sein.

» Schutzdioden an den Spulen haben keinen Erfolg gebracht.
Sollten aber generell an allen Spulen angebracht werden.

» Meine Idee ist nun, die im Anhang gezeigte Schutzbeschaltung für jede
» Weiche und jeden Eingang zu integrieren.
Schaden kann ein Tiefpassfilter eigentlich nicht. Aber RLC muss es auch nicht gleich sein.

» Das "Problem" ist: Durch testweisen Aufbau konnte ich zwar die o.a.
» Auswirkungen der Störungen verhindern, der Oszi zeigt aber immernoch am
» Eingang (R106/107 links) Spannungsschwankungen an den Eingängen (ca. +1V
» bis -1,5 V, ca. 1,6us Dauer.
Das Problem wird hier wohl am gesamten Aufbau liegen und da insbesondere in der Führung der Versorungsleitungen (galvanische Kopplung hatte ich ja schon erwähnt)
Davon abgesehen verstehe ich deine Messergebnisse auch nicht so recht. Bei 1V an R106 kann der Transistor doch noch gar nicht durchschalten.

» b) Stimmen die Dimensionierungen so in etwa oder gibts andere Vorschläge?
Die Basiswiderstände sind für meinen Geschmack etwas groß. Der BE Pulldown-Widerstand dafür etwas klein.

Ich kenne nur Weichen mit Endabschaltung.
Und wenn es nur um eine optische Rückmeldung geht, kannst du dir die Transistoren Sparen.

» » Durch Spannungsspitzen und induktive Kopplungen springen beim Stellen
» einer
» » Weiche auch die Anzeigen anderer Weichen (gilt natürlich für mehrere
» » Weichen).
» Das wird wohl eher eine galvanische, als induktive Kopplung sein.
Okay, einverstanden.

»
» » Schutzdioden an den Spulen haben keinen Erfolg gebracht.
» Sollten aber generell an allen Spulen angebracht werden.
Werde ich auch tun, aber sie werden das Problem noch nicht endgültig lösen...

»
» » Meine Idee ist nun, die im Anhang gezeigte Schutzbeschaltung für jede
» » Weiche und jeden Eingang zu integrieren.
» Schaden kann ein Tiefpassfilter eigentlich nicht. Aber RLC muss es auch
» nicht gleich sein.
Sondern?

»
» » Das "Problem" ist: Durch testweisen Aufbau konnte ich zwar die o.a.
» » Auswirkungen der Störungen verhindern, der Oszi zeigt aber immernoch am
» » Eingang (R106/107 links) Spannungsschwankungen an den Eingängen (ca. +1V
» » bis -1,5 V, ca. 1,6us Dauer.
» Das Problem wird hier wohl am gesamten Aufbau liegen und da insbesondere in
» der Führung der Versorungsleitungen (galvanische Kopplung hatte ich ja
» schon erwähnt)
» Davon abgesehen verstehe ich deine Messergebnisse auch nicht so recht. Bei
» 1V an R106 kann der Transistor doch noch gar nicht durchschalten.
Bei dieser Spannung schaltet er auch nicht. Aber ich hätte erwartet, dass durch die Dioden und Filter so gut wie garnichts mehr durchkommt.


»
» » b) Stimmen die Dimensionierungen so in etwa oder gibts andere
» Vorschläge?
» Die Basiswiderstände sind für meinen Geschmack etwas groß. Der BE
» Pulldown-Widerstand dafür etwas klein.
Okay, aber ich meinte die Dimensionierung in Sachen Filter.

» Ich kenne nur Weichen mit Endabschaltung.
» Und wenn es nur um eine optische Rückmeldung geht, kannst du dir die
» Transistoren Sparen.
»
»
»

Leider sind diese Weichen ohne Endabschaltung. Sonst hättest Du natürlich Recht.

» » Ich kenne nur Weichen mit Endabschaltung.
» » Und wenn es nur um eine optische Rückmeldung geht, kannst du dir die
» » Transistoren Sparen.
»
» Leider sind diese Weichen ohne Endabschaltung. Sonst hättest Du natürlich
» Recht.




edit.:
Die Freilaufdioden parallel zu en Weichenspulen habe ich jetzt nicht eingezeichnet.

2. edit.:
Ich hab das mal zusammengestöpselt. Das FF kippt erst bei rund 10V
Also sollten die Vorwiderstände der Fotodioden von 470 Ohm auf 330 Ohm verringert werden und die LED Vorwiderstände auf 1k Ohm vergrößern. Dann kippt das FF bei 6V bis 7V.

» Transistoren Sparen.

Stimmt, z.B. Reichelt "HFD2-L 12V".

» » » Ich kenne nur Weichen mit Endabschaltung.
» » » Und wenn es nur um eine optische Rückmeldung geht, kannst du dir die
» » » Transistoren Sparen.
» »
» » Leider sind diese Weichen ohne Endabschaltung. Sonst hättest Du
» natürlich
» » Recht.
»
»
»
»
» edit.:
» Die Freilaufdioden parallel zu en Weichenspulen habe ich jetzt nicht
» eingezeichnet.
»
» 2. edit.:
» Ich hab das mal zusammengestöpselt. Das FF kippt erst bei rund 10V
» Also sollten die Vorwiderstände der Fotodioden von 470 Ohm auf 330 Ohm
» verringert werden und die LED Vorwiderstände auf 1k Ohm vergrößern. Dann
» kippt das FF bei 6V bis 7V.

Ok, vielen Dank.
Zu meinem Verständnis: Ist es so, dass es bei dieser Schaltung deshalb kein Probleme gibt, weil die LEDs in den Optokopplern viel mehr Strom benötigen und dieser durch die Kopplung nicht bereitgestellt werden kann? Immerhin sind die eingekoppelten Spannungsspitzen ja durchaus in nennenswerter Größenordnung (ohne Kondensator parallel zum Eingang des FF, nur der Strom wird sehr gering sein?!

»
» Ok, vielen Dank.
» Zu meinem Verständnis: Ist es so, dass es bei dieser Schaltung deshalb kein
» Probleme gibt, weil die LEDs in den Optokopplern viel mehr Strom benötigen
» und dieser durch die Kopplung nicht bereitgestellt werden kann? Immerhin
» sind die eingekoppelten Spannungsspitzen ja durchaus in nennenswerter
» Größenordnung (ohne Kondensator parallel zum Eingang des FF, nur der Strom
» wird sehr gering sein?!


Das FF kippt bei rund 6 bis 7V
6 bis 7V Minus der Flussspannung der Infrarot LED, also rund 5,5V
5,5V / 330 Ohm = knapp 17mA. Dieser Strom wird kaum durch Störspannungen entstehen.

Noch einfacher und absolut sicher ist der Vorschlag von xy mit dem bistabilem Relais.

» Das FF kippt bei rund 6 bis 7V
» 6 bis 7V Minus der Flussspannung der Infrarot LED, also rund 5,5V
» 5,5V / 330 Ohm = knapp 17mA. Dieser Strom wird kaum durch Störspannungen
» entstehen.
Gut, dann hab ich ja richtig gedacht. Danke!

»
» Noch einfacher und absolut sicher ist der Vorschlag von xy mit dem
» bistabilem Relais.
Jepp, aber vermutlich teurer (€ 1,50 gegenüber ca. € 0,80) und platzbedürftiger Zumal das HFD2-L 12V bei Reichelt lt. Text zwei Wicklungen und lt. Abbildung der Kontakte nur eine hat.


Edit:
Noch ne Frage: Müssen die Freilaufdioden direkt an den Weichen hängen oder könnte ich die auch in der Steuerung unterbringen (Leitungslänge ca. 2-3 m).

» Edit:
» Noch ne Frage: Müssen die Freilaufdioden direkt an den Weichen hängen oder
» könnte ich die auch in der Steuerung unterbringen (Leitungslänge ca. 2-3
» m).

Kennst Du die coolen Motorradfahrer, die den Helm beim Fahren am Lenker hängen haben. Das ist in etwa genauso wirksam.
Oder so:

--
Gruß
otti
_____________________________________
E-Laie aber vielleicht noch lernfähig

» » Edit:
» » Noch ne Frage: Müssen die Freilaufdioden direkt an den Weichen hängen
» oder
» » könnte ich die auch in der Steuerung unterbringen (Leitungslänge ca. 2-3
» » m).
»
» Kennst Du die coolen Motorradfahrer, die den Helm beim Fahren am Lenker
» hängen haben. Das ist in etwa genauso wirksam.
» Oder so:
»

Danke für den plastischen Vergleich!

» Danke für den plastischen Vergleich!

Bitte.

Ich denke, die anderen Schaltungsvorschläge baust Du auch nicht viel kleiner als 20x10x10.
Ich habe im Netz nochmals nachgeschaut.
Überall ist das Relais mit 2 Spulen und 2 Wechslern angegeben.
Damit kann man quasi eine Garantie geben, dass es auf Anhieb funktioniert.

--
Gruß
otti
_____________________________________
E-Laie aber vielleicht noch lernfähig

»
» Noch ne Frage: Müssen die Freilaufdioden direkt an den Weichen hängen oder
» könnte ich die auch in der Steuerung unterbringen (Leitungslänge ca. 2-3
» m).

Vom Prinzip setze ich die Freilaufdioden immer an den Ort der Entstehung.
Aber wenn du sie an der Schaltung platzierst, hast du sogar die Induktivität der Zuleitungen mit erfasst.
Ist bestimmt einfacher so zu realisieren.

» »
» » Noch ne Frage: Müssen die Freilaufdioden direkt an den Weichen hängen
» oder
» » könnte ich die auch in der Steuerung unterbringen (Leitungslänge ca. 2-3
» » m).
»
» Vom Prinzip setze ich die Freilaufdioden immer an den Ort der Entstehung.
» Aber wenn du sie an der Schaltung platzierst, hast du sogar die
» Induktivität der Zuleitungen mit erfasst.
» Ist bestimmt einfacher so zu realisieren.

Wenn nichts Elektronisches zwischen den Schutzdioden und den Spulen angeschlossen wird.

--
Gruß
otti
_____________________________________
E-Laie aber vielleicht noch lernfähig

» »
» » Vom Prinzip setze ich die Freilaufdioden immer an den Ort der
» Entstehung.
» » Aber wenn du sie an der Schaltung platzierst, hast du sogar die
» » Induktivität der Zuleitungen mit erfasst.
» » Ist bestimmt einfacher so zu realisieren.
»
» Wenn nichts Elektronisches zwischen den Schutzdioden und den Spulen
» angeschlossen wird.

Wie ich mich zu erinnern glaube, hatte mir xy einmal empfohlen die Freilaufdiode er nach dem grünen Konzept zu installieren und nicht nach dem roten.
Aber in welchem Zusammenhang das war, weiß ich jetzt nicht mehr genau.



edit.: Ich habe es gefunden!

http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=99867