Modellbahn Fahrspannung steuern.

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Modellbahn Fahrspannung steuern.

Neuer Beitragvon E-P-S am Dienstag 16. Dezember 2008, 22:51

Hallo zusammen. Meine Frage dreht sich um das Thema Modelleisenbahn, speziell die Steuerung der Fahrspannung.

Ich weis gar nicht wo ich anfangen soll, daher kurz zum Hintergrund: Die Modellbahn soll per PC gesteuert werden. Hierbei werden über ein Interface (ATMEL) eine Reihe von Modulen angesteuert auf denen sich CMOS4094 befinden die als großes Schieberegister zusammengeschaltet sind. Schalter und Rückmelder usw. sind schon erledigt und kein Problem - ebensowenig die Kommunikation zum PC.

Es scheitert an der Schaltung für die Fahrspannung. Hierbei sollen 6 Bit (64 Fahrstufen: 0-63) in eine analoge Spannung von 0-12V und entsprechend hoher Leistung (max etwa 1,5A) umgesetzt werden.

Als Kern dient wieder ein CMOS 4094 and dessen Ausgängen Bit 1-6 momentan ein R2R Netzwerk (20K/10K) hängt. Einen DAC & OPV kann ich nicht einsetzen, da keine negative Spannung zur Verfügung steht! Daher weiche ich auf das R2R Netzwerk aus.

Da ich nun aber den 4094 schlecht mit 1,5A belasten kann, würde ich hinter das R2R gerne einen Leistungstransistor (bsp. BD675) hängen.

Leider versagt irgendwie mein Gehirn bei allem was nach dem R2R kommt - auch ein Testaufbau bringt keine ordentlichen Ergebnisse. Am R2R messe ich bei 12V Betriebsspannung noch 0 - 9,9V für die Werte 0 - 63. Nur wie steuere ich damit nun den Transistor an, also über welchen Vorwiderstand usw. ohne dabei den 4094er zu schrotten?

Leider fehlt mir da jegliche Peilung.

*EDIT: Nachtrag. Was mir gerade noch einviel: Eine PWM Steuerung kommt ebenfalls nicht in Frage da meine Gleichstromlokomotiven dies nicht verkraften.

Ich hoffe das jemand den langen Text hier liest und mir weiter helfen kann - vielen, vielen Dank.
Eigentlich bin ich ganz anders, ich komme nur so selten dazu.
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Re: Modellbahn Fahrspannung steuern.

Neuer Beitragvon derguteweka am Mittwoch 17. Dezember 2008, 21:42

Moin,

So'n Transistor im Linearbetrieb kann aber maechtig heiss werden - also nicht an der Kuehlung sparen.
Zur Schaltung:
Beim R2R Netzwerk geht ja in der Naehe des LSB ein Widerstand ueblicherweise nach Masse.
Den wuerde ich erstmal stattdessen auf die Betriebsspannung legen. Damit verschiebt sich die Ausgangsspannung etwas nach oben. Den Ausgang des R2R Netzwerks auf die Basis, Kollektor an Betriebsspannung, Zwischen Emitter und Masse kütt der Zoch (also der Motor der Lok). So koennte das evtl. funktionieren. Vielleicht noch zusaetzlich ein Widerstand zwischen Betriebsspannung und Basis des Transistors, der so dimensioniert ist, dass die Spannung an der Basis, wenn alle angeschlossenen Bits des 4094 auf Low sind, gerade so ein bisschen unterhalb von 1.4V ist.
Bisschen bloede ist, dass der 4094 so schwaechliche Ausgangstreiber hat. Musste mal im Datenblatt gucken und rechnen, ob du mit den Widerstandswerten deines R2R Netzwerkes nicht noch etwas nach unten gehen kannst, sonst koennte das mit der Stromverstaerkung knapp werden.
Bei einer PWM Steuerung koennte man uebrigens auch mittels einer zusaetzlichen LC-Kombi und einer Freilaufdiode dem angeschlossenen Motor ziemlich "saubere" Gleichspannung praesentieren.

Gruss
WK
derguteweka
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Re: Modellbahn Fahrspannung steuern.

Neuer Beitragvon anders am Freitag 19. Dezember 2008, 12:53

@E-P-S:
Es ist keine gute Idee die gleiche Frage in mehreren Foren zu stellen, dies den Forenmitgliedern aber nicht mitzuteilen.

Daher hier geschlossen.
anders
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