Forum

Hallo Leute,

da ich vor einem für mich unlösbaren Problem stehe wende ich mich jetzt einmal an die Forengemeinde.

Ausgangslage: Digital betriebene Modellbahn mit neu entwickelter Lokomotivplatine für PluX-Decoder.
Hier mal ein Hersteller mit sehr ausführlicher Anleitung

http://www.zimo.at/web2010/documents/MX-KleineDecoder.pdf

Auf Seite 56 rechts wird dazu eine Ladeschaltung vorgestellt, welche ich auf der Platine mit einigen Abänderungen integriert habe.




Um auf minimalste Bauteilgröße zu kommen habe ich als Z-Diode eine BZX585-B15 ausgewählt.

http://www.nxp.com/documents/data_sheet/BZX585_SERIES.pdf

Den 100 Ohm Ladewiderstand habe ich auf 270 Ohm erhöht, damit der maximale Stromfluss uber die Z-Diode innerhalb der angegebenen Werte bleibt. Parallel zur Z-Diode bzw. 3,3 kOhm-R wird ein Stützkondensator angeschlossen von 1000µF / 16 V.

Bei einer angelegten Spannung von 20 Volt beträgt der Stromfluß über die Z-Diode 12 mA (gemessen). Trotzdem geht die Spannung nahe an die 16 Volt heran, obwohl die Diode spätestens bei 15,4 Volt abregeln sollte. Dabei ist es unerheblich, ob der 3,3k-R eingelötet ist oder nicht.
Nehme ich eine 5V-Z-Diode aus der Bastelkiste (bedrahteter Typ) und lege diese parallel, setzt sofort eine Regelung ein.
Was mache ich falsch bzw. wo liegt mein (gedanklicher) Fehler?
Sollte die Z-Diode defekt sein, gibt es so etwas? Dann müsste allerdings die ganze Charge defekt sein, da bei keiner Platine diese Regelung funktioniert.

Weitere Frage: Wäre es möglich, durch einen Längstransistor o.ä. den Stromfluss wie eine Art Kennlinie hoch zu fahren? Wenn mehrere solche Energiefresser auf dem Gleis stehen, registriert die Zentrale dies als Kurzschluss. Wie müsste dies dann aussehen?

Für eine hilfreiche Antwort wäre ich sehr sehr dankbar.

Mit den besten Grüßen

Hans Spass

» Hallo Leute,

Hallo Hans,

Das Problem beginnt bereits mit dem Betreff. Eine Z-Diode regelt nicht, sie stabilisiert. Das ist ein fundamentaler Unterschied.

Eine Spannungsregelung, besteht aus einer Referenzspannung, die eine Z-Diode sein kann (es gibt aber auch besseres), aus einem Regelverstärker und einer Leistungs-Endstufe.

Die Referenzspannung wird mit der (spannungs-geteilten) Ausgangsspannung nach der Endstufe im Regelverstärker verglichen und dieser regelt, nach einer kurzen Einschwingdauer, die konstante Ausgangsspannung.

Soviel zur Einleitung.

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» da ich vor einem für mich unlösbaren Problem stehe wende ich mich jetzt
» einmal an die Forengemeinde.
»
» Ausgangslage: Digital betriebene Modellbahn mit neu entwickelter
» Lokomotivplatine für PluX-Decoder.
» Hier mal ein Hersteller mit sehr ausführlicher Anleitung
»
» http://www.zimo.at/web2010/documents/MX-KleineDecoder.pdf
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» Um auf minimalste Bauteilgröße zu kommen habe ich als Z-Diode eine
» BZX585-B15 ausgewählt.

» Den 100 Ohm Ladewiderstand habe ich auf 270 Ohm erhöht, damit der maximale
» Stromfluss uber die Z-Diode innerhalb der angegebenen Werte bleibt.
» Parallel zur Z-Diode bzw. 3,3 kOhm-R wird ein Stützkondensator
» angeschlossen von 1000µF / 16 V.
»
» Bei einer angelegten Spannung von 20 Volt beträgt der Stromfluß über die
» Z-Diode 12 mA (gemessen). Trotzdem geht die Spannung nahe an die 16 Volt
» heran, obwohl die Diode spätestens bei 15,4 Volt abregeln sollte.

Genau, da liegt der Irrtum. Auch eine Z-Diode ändert ihre Spannung bei Änderung des Stromes und jede Z-Diode hat auch eine ±Toleranz und sie ist etwas temparaturabhängig. Diese Spannungsänderung ist viel niedriger als bei einem Widerstand, weil der differenzielle Widerstand einer Z-Diode sehr niedrig ist.

Befasse Dich einfach gelegentlich mal mit der Z-Diode in Ruhe. Gib Z-Diode im Suchfenster ein. Es gib im ELKO Grundlagen-Inhalte.

» Dabei ist es unerheblich, ob der 3,3k-R eingelötet ist oder nicht.

Dieser macht auch keinen Sinn, ausser den, dass der Elko bei Nichtbetrieb und keinem Lastanschluss, langsam entladen wird, wenn man das denn haben möchte.

» Nehme ich eine 5V-Z-Diode aus der Bastelkiste (bedrahteter Typ) und lege
» diese parallel, setzt sofort eine Regelung ein.

Nein, stimmt nicht. es ist einfach so, dass die 5V-Z-Diode die 15V-Z-Diode dominiert.

» Was mache ich falsch bzw. wo liegt mein (gedanklicher) Fehler?
» Sollte die Z-Diode defekt sein, gibt es so etwas? Dann müsste allerdings
» die ganze Charge defekt sein, da bei keiner Platine diese Regelung
» funktioniert.

Wenn Du eine sauber geregelte Spannung haben willst von 15 VDC, dann wäre es das Allereinfachste, Du benützt einen 7815-Spannungsregeler.

Weitere Details dazu, falls dies fuer Dich eine Option ist.


» Weitere Frage: Wäre es möglich, durch einen Längstransistor o.ä. den
» Stromfluss wie eine Art Kennlinie hoch zu fahren? Wenn mehrere solche
» Energiefresser auf dem Gleis stehen, registriert die Zentrale dies als
» Kurzschluss. Wie müsste dies dann aussehen?

Du musst erst mal evaluieren wie hoch denn der maximale Strom ist, der auftreten kann, damit wir klarer sehen und Dir Auskunft geben können. Ein 7815 kann maximal 1 Ampere abgeben.

Bei Kurzschluss geht er nicht kaputt, denn er hat eine Strombegrenzung oberhalb diesen 1 A und wenn er zu heiss kriegt, weil die Kühlung nicht ausreicht, *regelt* er den Strom soweit runter, dass die maximale Chiptemperatur nicht erreicht werden kann.

Ich habe soeben *wir* gesagt. Damit deute ich an, dass es mir zeitlich nicht möglich die Diskussion alleine zu gestalten. In diesem Fall, einfach ein bisschen Geduld und es melden sich auch noch andere...

Viel Spass mit der Lokotronik.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

» Bei einer angelegten Spannung von 20 Volt beträgt der Stromfluß über die
» Z-Diode 12 mA (gemessen). Trotzdem geht die Spannung nahe an die 16 Volt
» heran, obwohl die Diode spätestens bei 15,4 Volt abregeln sollte.

Du vergisst den Temperaturkoeffizient der Z-Spannung (ca. 10mV/K). Immerhin mutest du dem Winzling fast 200mW Verlustleistung zu, und hast besimmt nicht ausreichend Kupferfläche um die Wärme angemessen abzuleiten.

» Eine Z-Diode regelt nicht,

Doch, das tut sie sehr wohl.

» » Eine Z-Diode regelt nicht,
»
» Doch, das tut sie sehr wohl.

Da haben wir ja wieder so eine Definitionsfrage
Wie einst.

Unterschied zwischen Geregelter und Stabilisierter Spannung?

http://www.elektronik-kompendium.de/forum/forum_entry.php?id=197998&page=0&category=all&order=time

Hallo,

» Unterschied zwischen Geregelter und Stabilisierter Spannung?
»

das ist jetzt aber wirklich gemein ! Geregelt ist ja eigentlich klar. Stabilisiert - hm..... also wenn ich eine neue Autobatterie nehme und mit max. 1A oder weniger belaste, dann ist die Ausgangsspannung stabil. Ist sie stabilisiert??? Schlußendlich bildet das elektrochemische Potenzial eine Referenz, aber der Zell-Innenwiderstand sorgt für eine Gegenspannung - was allerding die Referenz oder sonst die Batterie nicht beeindruckt. Also nicht geregelt, stabil aber nicht stabilisiert????

Bei der Z-diode ist das aber anders: die lebt ja von dem Strom, den man hindurchschickt. Aber sie weiss, dass sie die aufgedruckte Spannung zu halten hat. Sie muß also ständig ihren Aufdruck ablesen und dann ihren Innenwiderstand nachstellen, damit der aufgedruckte Spannungswert mit dem Spannungsabfall zwischen Anode und Katode übereinstimmt. Mit einigen kleinen Fehlern bekommt sie das ganz gut hin. Und das ist das, was xy eben als Regelung versteht - und das ist ja auch eine Regelung. (wenn ich einen Stelltrafo nehme und die Netzspannung damit immer auf 230V halte, habe ich ja auch eine Regelung).

Bei der Z-Diode ist die Regelung Teil der Funktion der Sperrschicht, bei dem Modell mit der Netzspannung bin ich Teil der Regelung (hoffentlich von Ist-Wert galvanisch getrennt ).

Bei der stabilisierten Spannung müsste ich also wissen, wie diese stabilisiert wird.....oder???

Viele Grüsse
Hartwig

Es mag ja sein, dass die Aussage von xy fachlich richtig ist.
In der Praxis schließe ich mich aber an Thomas Schaerer’s Aussage an.

» Es mag ja sein, dass die Aussage von xy fachlich richtig ist.
» In der Praxis schließe ich mich aber an Thomas Schaerer’s Aussage an.
»

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Diese breite Diskussion hatten wir doch jetzt in
Kasperskys Thread.
-- Der Regelmechanismus, solange bis sie platzt.

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...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

» Es mag ja sein, dass die Aussage von xy fachlich richtig ist.
» In der Praxis schließe ich mich aber an Thomas Schaerer’s Aussage an.
»

So sei es. Ich werde mich weiterhin in dieser Weise äussern, obwohl ich denke, dass xy - streng physikalisch betrachtet - Recht hat.

Für mich gilt wie sehr oft auch hier SOWOHL ALS AUCH und nicht ENTWEDER ODER.

Und damit ist dieses Thema aus Zeitgründen für mich erledigt.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

» Es mag ja sein, dass die Aussage von xy fachlich richtig ist.
» In der Praxis schließe ich mich aber an Thomas Schaerer’s Aussage an.
»

Sä onverschämter Lömmel!

» » Es mag ja sein, dass die Aussage von xy fachlich richtig ist.
» » In der Praxis schließe ich mich aber an Thomas Schaerer’s Aussage an.
»
» »
»
» Sä
» onverschämter Lömmel!

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...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

» » » Es mag ja sein, dass die Aussage von xy fachlich richtig ist.
» » » In der Praxis schließe ich mich aber an Thomas Schaerer’s Aussage an.
» »
» » »
» »
» » Sä
» » onverschämter Lömmel!
»
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»
»

Das ist noch gar nix. Bei mir ist die Anrede HIS DIVINE GRACE (Ihre göttlichen Gnaden) üblich.

Du darfst jetzt diese Anrede gleich als erster ELKOianer ausprobieren...

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

» » Bei einer angelegten Spannung von 20 Volt beträgt der Stromfluß über die
» » Z-Diode 12 mA (gemessen). Trotzdem geht die Spannung nahe an die 16 Volt
» » heran, obwohl die Diode spätestens bei 15,4 Volt abregeln sollte.
»
» Du vergisst den Temperaturkoeffizient der Z-Spannung (ca. 10mV/K). Immerhin
» mutest du dem Winzling fast 200mW Verlustleistung zu, und hast besimmt
» nicht ausreichend Kupferfläche um die Wärme angemessen abzuleiten.


O.k., die einzig verwertbare Antwort, recht vielen Dank.
Habe mal den Goggel bemüht und noch mal in's Datenblatt gesehen.
Ich benötige also eine 35mm² große Kupferfläche an der Kathode um die Wärme abzuführen.
Sehe ich das jetzt richtig?

» Ich benötige also eine 35mm² große Kupferfläche an der Kathode um die Wärme
» abzuführen.
» Sehe ich das jetzt richtig?

Nö.

»
» O.k., die einzig verwertbare Antwort, recht vielen Dank.

Höre ich da ein wenig Überheblichkeit heraus?

Wenn du mit den anderen Postings nichts anfangen kannst, ist das ganz allein deine Sache. Deine Defizite in dieser Richtung musst du nicht so offensichtlich darlegen, die bekommen wir schon von ganz alleine mit.

» Höre ich da ein wenig Überheblichkeit heraus?

Das hat nichts mit Überheblichkeit zu tun, den Tipp fand ich verwertbar, die fortführende Antwort weniger.

» Wenn du mit den anderen Postings nichts anfangen kannst, ist das ganz
» allein deine Sache.

Für mich sind diese nur Stammtischgespräche, sorry.

» Deine Defizite in dieser Richtung musst du nicht so
» offensichtlich darlegen, die bekommen wir schon von ganz alleine mit.

Deshalb habe ich hier im "KOMPENDIUM" gefragt, aber da bin ich wohl auf dem falschen Sender gerutscht.
Für die Belästigung von meiner Seite entschuldige ich mich bei allen Postern in aller Höflichkeit.


P.S.: Verrate es niemand weiter, dass ich so blöde bin. Danke