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Wechselstrom Spannungswandler

Nr. 13465

Stellwerker
Hallo zusammen, Hallo Teddy

Auch wenn sich zwischenzeitlich Samuel nicht mehr meldete, wäre es klug noch einen Blick auf die beiden folgenden Schemas zu werfen, denn zwischenzeitlich ist eine Lieferung bei mir von Conrad eingetroffen, auch mit Materialien um die beiden folgenden Schaltung in der Realität, wenn auch nicht gleich in den nächsten Tagen.


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Schema „DC Akku mobil“ und „DC Fix“

Dieses Schema gedenke ich dazu einzusetzen, Verbraucher ab den Geleisen zu speisen die mit 5 Volt Gleichspannung versorgt werden, die schon einen eingebauten Akku haben. Bei mir wird dies wohl ein IPad sein, dass ich so währen des Betriebes mit Ladestrom versorgen kann. Das IPad würde in eine Hintergrundkulisse eines Moduls eingebaut und bräuchte so keine separate Zuleitung. Den Kondensator C1 habe ich belassen um Spannungsspitzen durch den Fahrbetrieb zu reduzieren und damit den Spannungsregler am Eingang etwa zu schonen.

Ich denke auch für Samuel könnte dieses Schema von Interesse sein, wenn er denn ein WLAN Lautsprecher mit eingebautem Akku mobil einsetzen würde. Diese Akkus sind zumindest bei allen WLAN Lautsprecher eingebaut, die ich da bei Migros, Mediamarkt und Co. in den vergangenen Wochen angetroffen habe. Alle diese angetroffenen WLAN Lautsprecher werden über ein USB Kabel mit 5 Volt geladen.

Dieses Schema ist auch für alle Anwendungen von stationären Verbraucher geeignet, die ab dem Geleise versorgt werden, auf denen Digital gefahren wird. Beispielsweise Häuser mit Glühbirnenbeleuchtung und sonstigen Zubehör der für 12 Volt Gleichspannung ausgelegt ist, zu denen keine separate Stromversorgung gebaut werden kann.


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Schema „DC Mobil Puffer“


Dieses Schema habe ich nach Teddy nachgebessert und wäre für alle Anwendungen von Verbraucher geeignet, die ab dem Geleise versorgt werden, auf denen Digital gefahren wird. Beispielsweise Häuser mit Glühbirnenbeleuchtung und sonstigen Zubehör der für 12 Volt Gleichspannung ausgelegt ist, zu denen keine separate Stromversorgung gebaut werden kann UND funktionieren müssen wenn da die Geleise wegen einem Kurzschluss oder was auch immer, über kürzere Zeit nicht versorgt würden. Dieses Schema wäre auch für eine flackerfreie Wagenbeleuchtung geeignet.

Teddy, eine kleine Frage, für dessen Beantwortung Du Dir ruhig ein paar Tage Zeit nehmen kannst: Wie genau ist der Wiederstand R1 zu dimensionieren. Sowohl bezüglich des Widerstandes in Ohm wie auch der Leistung in Watt. Gibt es da irgenwo eine kluge Formel?


Bis zum nächsten Mal

Christoph

Meine Baustellen mit Stand November 2019 im Modellbahnforum:
- Es geht wieder aufwärts mit dem Hobby Modelleisenbahn - Modellbahnforum.CH
- Workshop gemeinsam Autos zurüsten - Modellbahnforum.CH
 
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teddych

Teammitglied
Innendienst
Hallo Christoph

Teddy, eine kleine Frage, für dessen Beantwortung Du Dir ruhig ein paar Tage Zeit nehmen kannst: Wie genau ist der Wiederstand R1 zu dimensionieren. Sowohl bezüglich des Widerstandes in Ohm wie auch der Leistung in Watt. Gibt es da irgenwo eine kluge Formel?

Prinzipiell das Ohmsche Gesetz. Die Digitalspannung liegt üblicherweise bei rund 19V, wobei ich von 14 bis 24V schon fast alles gesehen habe. Zum einfachen rechnen nehmen wir mal 20V. Beim Einschalten der Anlage ist der Kondensator leer, will heissen 0V Spannungsabfall. Es bleiben somit 20V über dem Widerstand. Dann habe ich den maximalen Strom von 200mA angenommen. Wenn man 100 solcher Schaltungen in Betrieb hat ist das zu viel für manche Zentrale, aber eine Hand voll sollte es aber vertragen. Der Widerstand berechnet sich dann 20V/0.2A = 100Ω. Ist der Kondensator mal (teilweise) voll, so ist der Strom geringer (auch gemäss Ohmschem Gesetz). Die maximale Leistung ist dann 20V*0.2A = 4W. Das ist aber nur sehr kurzfristig, Strom und Spannung fallen schnell, entsprechend die Leistung im Quadrat. Ich verwende jeweils 0.5W Widerstände. Das ist für den Einschaltstrom klar unterdimensioniert, hat im Dauerbetrieb aber noch immer ohne Schäden ausgereicht, auch in geschlossenen Wagen (also ohne Kühlung). Wenn du auf sicher gehen willst, dann nimmst du einen grösseren Widerstand.

Gruss
Teddy
_________________
Modellbahnsteuerung RailControl
 
H

hannah

wollte ich wissen mit was für einer Stromspannung der Schleifer gespiessen wird und welcher Wandler der geeignete ist?

Guten Abend Samuel,

durch einen Gleichrichter spielt es keine Rolle, welcher Art die Gleisspannung ist: DC, AC oder DCC, wird alles in Gleichstrom gewandelt.

Hier mein Vorschlag, mit dem ich meine Personenwagen-Innenbeleuchtungen mit 5 Volt Gleichspannung versorgte:

Auswahl_007.jpg

Die Speicherkapazität des GoldCap wird bei einem Lautsprecher sicher nicht für mehrere Minuten reichen, aber Ausfälle bei der Stromabnahme sicher ausgleichen.

Aus Freude am Modellbau freundliche Grüße aus Tornesch

Hannah
 

shmuel

Bahnlehrling
Hallo zusammen
Entschuldigung ,dass ich mich nicht mehr meldete. Leider war ich einige Zeit im Ausland.
Beim Lautsprecher entschied ich mich für einen mit einem eingebauten Akku, so wird das Thema der Überbrückung wohl obsolet. Dennoch vielen Dank für die Vorschläge.
Auf der Homepage von Conrad suchte ich nach den passenden Teilen. Da es jedoch viele ähnliche Produkte gab wurde ich mir unsicher. Da viele hier im Forum schon Erfahrungen haben, wollte ich Fragen welche Produkte (Brückengleichrichter, Spannungsregler und Dioden) Sie mir empfehlen würden.
Einen schönen Abend wünscht Samuel
 

Nr. 13465

Stellwerker
Hallo zusammen, hallo Samuel

Beiliegend eine Auflistung der Bauteile die ich bei Conrad bestellt habe und zwischenzeitlich auch eingetroffen sind. Es sind dies die Bauelemente die für Dich Samuel relevant sind. Ich würde besser je zwei Stück bestellen als ein einzelnes Stück:
- Brückengleichrichter 80 Volt, 2 Ampere: %product-title% - Conrad Electronic Schweiz
- Spannungswandler 24 Volt DC/5 Volt DC, 6 Watt: %product-title% - Conrad Electronic Schweiz

Beachte dabei das Schema von mir „DC Akku mobil“ und „DC Fix“ im Beitrag #18 von vergangenen Sonntag, den 3. November 2019. Der Kondensator brauchen wir nicht unbedingt.

Ich werde in den nächsten Tagen mal ein Bild der Bauelemente ins Netz stellen.

Ich denke wir brauchen noch eine Hälfte eines USB-Kabels. Die Hälfte die Du mit dem Stecker dann mit dem WLAN Lautsprecher verbindest. Da müssen wir noch herausfinden, welches der beiden Kabel an der Schnittstelle wir an den Spannungsregler anschliessen, so dass es dann auch funktioniert.

Hannah, danke für Deinen Beitrag. Danke überhaupt für Deine Beiträge. Lies doch noch einmal alle Beiträge zum Thema Spannungswandler genau durch. Ich denke es ist an der Zeit auf diese Zehnerdiodenlösungen zur Spannungsregelung mit einem GoldCap im Digitalbetrieb zu verzichten. Die Lösung mit einem Spannungsregler ist einfacher und auch für wechselnde Belastungen besser geeignet. Die Lösung mit einer Zehnerdiode bedingt eine nicht ganz einfaches bestimmen und dimensionieren der einzelnen Bauelemente. Die dazu notwendigen Fachkenntnisse kannst Du von einem Schüler nicht unbedingt erwarten.

Ein schönes Wochenende wünscht

Christoph


Meine Baustellen mit Stand November 2019 im Modellbahnforum:
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- Workshop gemeinsam Autos zurüsten - Modellbahnforum.CH
 
Zuletzt bearbeitet:
H

hannah

Ich denke es ist an der Zeit auf diese Zehnerdiodenlösungen zur Spannungsregelung mit einem GoldCap im Digitalbetrieb zu verzichten.

Guten Abend Christoph,

ist es bei meinen Bauaktionen auch. Bei meinem Durchgangswagen und dem Gepäckwagen, der gerade in der Mache ist, kommt ein SMD-Brückengleichrichter in die Wagen und gut ist.

Da ich die Stromaufnahme über die Räder, Lager und Messinglängsträger des Rahmens realisiere und dank der Federung mit Federpaketen, liegt der Wagen immer satt auf dem Gleis und die Stromaufnahme ist absolut unterbrechungsfrei.

Über die Umsetzung werde ich bald berichten können und grüße freundlich aus Tornesch

Hannah


Vorab soviel: Rahmen und Radsätze sind mittenisoliert, die Radscheiben aus Metall ohne Isolationsbuchse.

Fahrgestell_auf_Radsätzen_01.jpeg
(Fahrgestell für den Durchgangswagen beim Test auf Radius 1.020 mm und Stromabnahme)

Radsatz_isoliert.JPG
Achshülse aus Acrylglas XT 5/4 mm
 

Nr. 13465

Stellwerker
Hallo zusammen

Beiliegend ein paar weiterführende Informationen zum Thema:

In der Empfehlung NEM 602 Modellbahnsteuerung, Symbole, Schaltzeichen, Kennbuchstaben, des Verbandes der Modelleisenbahner und Eisenbahnfreunde Europas, Ausgabe aus dem Jahre 2013, finden sich die wesentlichen Symbole zum Thema Symbole Stromabnehmende Elemente oben auf der Seite 2:


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Print Screen der Empfehlung NEM 602, Seite 2 oben, aus dem Jahre 2013. Publikation unter Quellenangabe erlaubt. Quelle: Verband der Modelleisenbahner und Eisenbahnfreunde Europa, abgekürzt MOROP, Sammlung an Normen und Empfehlungen.

Interessant, ein grosser Teil der Symbole stammt aus einer älteren Norm, der NEM 004 Symbole für Gleispläne von Modelleisenbahnanlagen, gefunden in einem Buch des Alba Buchverlages aus dem Jahre 1977.

Beiliegen noch ein Links zum Thema USB Anschluss:

- USB-Anschluss: Pinbelegung von USB A, B, C und Micro-USB gemäss Thomas Kolkmann: USB-Anschluss: Pinbelegung von USB A, B, C und Micro-USB

Ich werde jetzt ein solches USB-Kabel mal entzweischneiden und dann schauen wie die Kable wirklich aussehen. Es müsste ein rotes und ein schwarzes Kabel auffindbar sein. Rot wäre dann für das + und Schwarz für das - .

Tja und ich denke Zehnerdiodenlösungen sind definitiv out. Hier ein interessanter Link zum Thema, der auch auf die Belegung der Anschlüsse des USB-Kabels eingeht.

- USB-Ladegerät für iPods: Ladegerät für iPod 4G, iPod Photo, iPod mini und iPod Shuffle

Noch einen schönen Tag wünscht

Christoph
 

Nr. 13465

Stellwerker
Na, nun ein wirklich interessantes Bild zum Thema:

37214153br.jpg


Die von mir bei Conrad beschafften Bauelemente und das bereist malträtierte USB-Billigkabel vom Mediamarkt, zusammen mit einer Ein-Euro-Münze mit 23,25 mm Durchmesser, für einen Grössenvergleich.

Gut sichtbar die farbigen Kabel des USB Kabels. Rot für das +, Schwarz für das -. Die beiden Datenkabel in Weiss und Grün brauchen wir nicht. Dass die überhaupt noch unterschiedliche Farbe übrig hatten für dieses Billigkabel.

Wichtig: Bei der Beschaffung des USB Kabels ist darauf zu achten, dass auch der richtige Gerätestecker am Kabel ist, denn es gibt da verschiedene!


Bis zum nächsten Mal,

da wird wohl hier ein Beitrag folgen wie die Angelegenheit fliegend zusammengelötet aussieht und wo ich was für ein kleiner Kondensator eingefügt habe, der meines Erachtens nicht zwingend notwendig ist, aber doch alle in irgendeiner Form anbringen, wohl um Spannungsspitzen zu brechen.

Christoph
 
H

hannah

.....mit einer Ein-Euro-Münze mit 23,25 mm Durchmesser.....

bei mir als gebürtige Schwäbin und bei den Schotten dürfte der Duchmesser bei 20 mm liegen. :lo01l:

Die Schotten stammen nämlich von Schwaben ab, die damals ihres Geizes wegen auswanderten und ansonsten den Kupferdraht erfanden: Jeder Pfennig (penny) wird mehrmals gedreht, bis er ausgegeben wird. :D

Themafremde Spaß-muß-sein-Grüße aus Tornesch

Hannah
 
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