Hallo,
ich wollte mal Fragen, ob mir jemand bei einem Elektronikproblem helfen könnte?
Da ich ja nicht auf Digital umstellen kann - hänge an einigen älteren Modellen von Piko, die nicht umrüstbar sind, arbeite ich mit Impulsbreitensteuerung.
Nach einer Bauanleitung im Modelleisenbahner (anbei Kopie im Anhang) habe ich mir 6 solche Schaltungen zusammengelötet.
Diese Schaltungen funktionieren eigentlich ganz gut, nur manchmal... geht die Schaltung durch - schaltet plötzlich auf Vmax, meistens wenn ein 'Stromstoß' verursacht wird, z.B. durch kurzzeitiges Überbrücken mit anderen Fahrbereichen durch Einfahren einer Lok oder eines beleuchteten Wagens in den Impulsbreiten-Abschnitt.
Bei alten PIKO-Lok's aus alter DDR-Produktion kommt dieser 'Fehler' öfter vor, als bei neueren Lok's.
Eine Schaltung habe ich schon direkt 'kaputt' gemacht - ein Wagen mit Licht hat länger den Impulsbreitenabschnitt mit einem 'Normalstromabschnitt' überbrückt - seitdem hat diese Impulsbreite keine volle Leistung mehr.
Wenn mir jemand weiterhelfen könnte , würde ich mich freuen!
Danke
Kurt

Hallo Kurt,
ich sehe keinen Anhang .
Es ist aber auch fraglich, ob Du so eine Kopie aus dem Heft hier einfach veröffentlichen darfst .
Andererseits - ohne die Schaltung zu kennen, wird dir niemand helfen können ....

Hallo Franz Peter,

ich habe versucht, ein Schaltbild hier einzustellen, das funktioniert bei mir nicht, weiß nicht, was ich da falsch mache! Das Schaltbild ist schon ca. 30 Jahre alt, da bekomm ich bestimmt keine Schwierigkeiten mehr! Vielleicht kannst Du mir schreiben, wie ich Bilder einstellen kann! Ich versuchs trotzdem nocheinmal!

Gruß Kurt

Hallo Kurt,
Bilder kannst Du hier nicht direkt als Anhänge einbinden, da dazu der Platz auf dem Forumsserver nicht reicht.
Als Anhänge gehen nur kleine Dateien in einigen Dateitypen (z.B. pdf oder zip ).
Wie Du Bilder einstellst ist hier beschrieben.

Hier mal mein Versuch:


Das müßte der Schaltplan sein!

Gruß Kurt

Hallo Kurti,

Ich kann dir zwar nicht bei deinem Problem helfen, aber ich frage mich wo das Problem bei der Umrüstung der alten DDR-Modelle für den Digitalbetrieb liegt? Ich habe meine alten DDR-Modelle alle digitalisiert.

Hallo Kurt,
also das Bildereinstellen hat ja schonmal funktioniert .
Dein Bild des Schaltplans ist aber etwas klein geraten. Da muss man eher raten, als das man wirklich etwas erkennen kann.
Es scheint aber so, dass die Schaltung keinerlei Schutz gegen zu hohe Ströme oder rückwärts eingespeiste Spannungen besitzt.
Aber ein höher aufgelöstes Bild könnte da sicher mehr Klarheit bringen.

Edit: Strombegrenzung scheint doch drin zu sein. Aber man braucht definitiv einen besseren Scan - so ist das alles Kaffeesatzleserei

Nochmal Edit: Du schreibst, dass Du dir die Schaltung 6x zusammengelötet hast. Wie sind die verschaltet? Verwendest Du für jeden Regler einen eigenen Trafo?

Hallo Kurt,

leider kann ich dir direkt bei deinem Problem auch nicht helfen,
denn grad' die Impulsbreitensteuerung ist schon eine Wissenschaft für sich.
Leider steht auch nicht dabei wo, bzw. in welcher Gegend du wohnst, denn wenn es hier im nördlichen Teil ist,
dann gehe mal zum MEC-Bremen, die Jungs dort sind auf diesem Gebiet Experten, denn die steuern ihre gesamte Vereinsanlage so.

Viele Grüße,
Dieter.

Zitat von Bubanst

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Hallo Kurti,

Ich kann dir zwar nicht bei deinem Problem helfen, aber ich frage mich wo das Problem bei der Umrüstung der alten DDR-Modelle für den Digitalbetrieb liegt? Ich habe meine alten DDR-Modelle alle digitalisiert.

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Ich sehe da auch kein Problem. Das sind alles ganz normale DC-Motoren. Wichtig ist nur, die Verdrahtung der Loks so zu ändern, das nichts, also weder Motor noch Beleuchtung, weiterhin Kontakt zur Lokmasse noch zu den Schienen haben. Alles läuft nur über den Dekoder.

Nun bin ich zwar kein Elektroniker, aber wenn ich das richtig verstehe, machen Dekoder nicht anders als im Prinzip eine "Impulsbreitensteuerung" der Motoren. Man mag mich gerne korrigieren. Der Motor bekommt Impulse in Rechteckform mit einer bestimmten Frequenz.

Eine Ausrüstung mit einfachem Dekoder, z.B. Tams, kostet je Lok etwa 15€, bei höheren Ansprüchen eventuell mehr, Lichtwechsel inklusive. Dazu kommt eine je nach Bedarf einfache preiswerte Steuerung je nach System vielleicht die Roco-Maus (DCC) oder eine Märklin Mobilstation. Magnetartikel können weiterhin analog bleiben, oder auf digital umgestellt werden, auch nachträglich.

Ich fahre zwar auch analog, aber bei Umbauten kommt ein Dekoder in die Lok, der auch digital (DC oder AC) kann. Das können fast alle.

Ich bin zwar der Ansicht, dass man grundsätzlich anderen nicht seine eigenen Vorstellungen einreden soll, aber in diesem Falle halte ich das für die einfachere Lösung, statt in komplexen Schaltungen rumzusuchen, wenn man damit Probleme hat, die man nicht so ganz versteht, und für die man echte Experten braucht, da kaum noch jemand diese kennt. Aber bitte, jeder nach seiner Façon!

Gruß klein.uhu

Hallo,

ich muß mich mal berichtigen, ist das erstemal, daß ich im Forum etwas einbringe! Ich selbst fahre Märklin Miniclub.

Für einen Freund baute ich, da er kein Elektroniker ist, nach seinen Zeichnungen u. Schaltbildern aus „Der Modelleisenbahner 7/90“ diese Impulsbreitensteuerung. Er hatte sie schon längere Zeit in Betrieb, jetzt sprach er von seinen Problemen mit dieser Schaltung.
Ich würde ihm gerne weiterhelfen, aber ich habe auch von solch einer Steuerung wenig bis keine Ahnung!

Hier sein Originalbericht:

Hallo Kurt,
ich wollte mal Fragen, ob Du mir bei einem Elektronikproblem helfen könntest?

Da ich ja nicht auf Digital umstellen kann - hänge an einigen älteren Modellen von Piko, die nicht umrüstbar sind, arbeite ich mit Impulsbreitensteuerung.
Nach einer Bauanleitung im Modelleisenbahner (anbei Kopie im Anhang) habe ich mir 6 solche Schaltungen von Dir anfertigen lassen.(Bilder auch im Anhang).

Diese Schaltungen funktionieren eigentlich ganz gut, nur manchmal... geht die Schaltung durch - schaltet plötzlich auf Vmax, meistens wenn ein 'Stromstoß' verursacht wird, z.B. durch kurzzeitiges Überbrücken mit anderen Fahrbereichen durch Einfahren einer Lok oder eines beleuchteten Wagens in den Impulsbreiten-Abschnitt.
Bei alten PIKO-Lok's aus alter DDR-Produktion kommt dieser 'Fehler' öfter vor, als bei neueren Lok's.

Eine Schaltung habe ich schon direkt 'kaputt' gemacht - ein Wagen mit Licht hat längere Zeit den Impulsbreitenabschnitt mit einem 'Normalstromabschnitt' überbrückt – seitdem bringt diese Impulsbreite (Schaltung) keine volle Leistung mehr.

Danke Rudhart

Hallo Kurt,

deinen letzten Post verstehe ich nicht so ganz. Ok, Du hast uns nun gesagt, dass das Problem nicht direkt bei dir, sondern bei einem Hobby-Kollegen besteht. Ansonsten ist das ja nur wortwörtlich eine Wiederholung deines Eingangsposts.
Das ändert aber alles nichts daran, dass dir - bzw deinem Kollegen - ohne nähere Info's und einen lesbaren Schaltplan (s.o.) nicht geholfen werden kann.

Hallo Kurt,
es fehlt ein Rückspeiseschutz, dadurch kann der Leistungtransistor vollständig oder teilweise zerstört werden. Das kann dann zu der beschiebenen Fehlfunktion führen. Eine 1N5400 (Anode an Ausgang des Leistungstransistors, Kathode an Plus des Brückengleichrichters) kann da schon helfen.
Allerdings hat die Schaltung keinen Schutz gegen Überlast. Ein strombregrenzender Überlastschutz lässt sich mit nur 2 Bauteilen realisieren, allerdings kann ich dir die Korrektur nur bei lesbarem Plan einzeichnen.
Volker

Ja, der Rückspeiseschutzt scheint definitiv zu fehlen. Eine Strombegrenzung ist aber wahrscheinlich vorhanden (Schaltungsteil rechts unten). Lässt sich aber alles erst eindeutig sagen, wenn ein vernünftig lesbarer Plan zur Verfügung steht.
Wichtig ist auch, dass jede Schaltung von einem eigenen Trafo versorgt wird. Sonst können beim Überfahren der Trennstellen alle möglichen Effekte auftreten. Frage ist auch, ob die Abschnitte ein- oder zweipolig getrennt sind. Aber bei einpoliger Trennung und gemeinsamem Trafo dürfte es schon im Normalbetrieb Probleme geben.

Hallo,

hier hab ich versucht, einen vergrößertes Schaltbild anzuhängen!

Gruß Kurt

Hier noch einwenig größere Aufnahme!

Hallo Kurt,
Überlastschutz ist vorhanden. Auf den ersten Blick kann die Steuerung maximal 1,4A, sonst brennt der Stromfühlerwiderstand durch (1Ohm, 2Watt).
Hoffentlich wurde ein Abgleich durchgeführt. Z.B. bei maximaler Impulsbreite mit 2x 20W 12V Halogenleuchtmitteln in Reihe am Ausgang und dann auf Abschalten einstellen.
Bei der Schaltung sind zwingend getrennte Trafos, zumindest vollständig getrennte Wicklungen bei einem Trafo nötig. Am besten, um allen Belangen der Sicherheit gerecht zu werden, sofern man nicht die entsprechende berufliche Ausbildung hat, Beleuchtungstrafos 16V AC 32VA verwenden. Auch funktioniert das ganze mit Netzteilen wie sie für Digitalzentralen lieferbar sind, z.B. Märklin 66361.
Frühestens hinter dem Polwendeschalter darf es zu maximal einpoliger Verbindung zwischen den einzelnen Steuerungen kommen.
Wenn eine Lok einen Trennabschnitt überbrückt, dann kommt es definitiv zu einer Rückspeisung in den Steuerungsbaustein, der die niedrigere Pulsbreite erzeugt, obwohl die Gleisspannung (gleiche Trafos/Netzteile vorrausgesetzt), identisch ist. Hier hilft aber definitiv eine 3A Diode z.B. 1N5400 (Anode an Platinenpunkt 9; Kathode (Ring) an Klemme 7).
Volker

Hallo,

danke an Alle, die mir mit Rat u. Tat zur Seite stehen!
Besonders möchte ich mich bei Volker bedanken für die ausführlichen Beschreibungen! Ich würde mich freuen Volker, wenn du mir die Zeichnung korrigieren könntest, dann könnte ich mit diesem neuen Schaltbild mal zu meinem Freund fahren u. die Elektronik überprüfen bzw. funktionsfähig umbauen!

Gruß Kurt
Nürnberger Land

Hallo Kurt,
so wird die Diode eingebaut.
Volker
http://abload.de/image.php?img=pwmr2svw.jpg

Hallo Kurt, Hallo Volker,
grundsätzlich ist alles was Volker geschrieben hat schon richtig und sollte unbedingt beachtet werden.
Nur die Diode gegen die Rückspeisung wird in dieser Einbauart nicht viel helfen. Sie hilft beim Ausfall der Eingangsspannung wenn dann von hinten Spannung zugeführt wird. Das ist hier aber eher unwahrscheinlich.
Das Hauptproblem sind aus meiner Sicht die Basis-Emitter Dioden der Leistungstufe. Schaltet die Impulssteuerung die Spannung ab, liegt die Basis von VT1 auf ca 0V. Liegt nun durch die Überbrückung der Trennstelle von hinten trotzdem die volle Gleisspannung an, werden die B-E Dioden mit der vollen Gleisspannung in Sperrrichtung betrieben. Diese Dioden halten aber in Sperrrichtung nur wenige Volt aus. Dagegen hilft die Schaltung von Volker nichts.
Die Schutzdiode gegen die Rückspeisung sollte in Reihe zum Leistungstransistor (Emitter VT2) in der Ausgangsleitung liegen, um in komplett vor der Rückspeisespannung zu schützen. Evtl. noch ein Widerstand von ca 100kOhm vom Emitter VT2 nach Masse um auch die Sperrströme sicher abzuleiten.

Hallo Franz Peter,
genau so wie ich die Diode eingezeichnet habe leitet sie eine Rückspeisung vor den Leistungtransistor, damit wird die B_E-Strecke im Transistor zuverlässig geschützt. Diese Technik wird auch in vielen Publikationen, auch von Halbleiterherstellern, so dokumentiert. Ist z.B. auch in jeder guten Schaltung mit Festspannungsreglern zu finden. Manchmal ist diese Diode auf den ersten Blick nicht zu sehen, dann ist sie Bestandteil des Transistors, z.B. im NTE99 (im Datenblatt unter Fast Recovery Diode) zu finden.
Ich baue meine Schaltungen seit 1975 so und hatte nie Probleme.
Volker

Hallo Volker,
bezogen auf die üblichen Spannungsregler hast Du absolut recht.
Diese Schaltung hat aber eine Besonderheit, die es bei einem 'normalen' Spannungsregler nicht gibt: Über den Transistor VT4 wird die Basis von VT1 für die Impulspausen unmittelbar nach Masse geschaltet. Wird nun in diesem Fall 'von hinten' eine Spannung angelegt, so besteht ein direkter Strompfad über die UEB-Strecken von VT1 und VT2 nach Masse. Deine Diode schaltet ja erst durch, wenn die rückgespeiste Spannung größer ist, als die Eingangsspannung am Ladekondensator. Wenn die Ube Strecken von VT1 und VT2 bei ca 5-6V durchschalten (Rückspeisespannung > ca 12V ), dann gibt es da keinerlei Strombegrenzung! Man sollte deshalb zumindest in die Basisleitung von VT1 noch einen Widerstand legen, um diesen Strom zu begrenzen. Wenn der entsprechend dimensionert wird, überleben die Transistoren diesen Durchbruch auch.
Der von mir vorgeschlagene Diodeneinbau würde die Rückspannung komplett vom Leistungstransistor fernhalten. Bei einem üblichen Spannungsregler wäre so eine Diode sicher nicht ideal. Die Spannung wird hier aber gar nicht geregelt. Der Transistor arbeitet als reiner Schalter.

Ich danke Euch,

ich werd jetzt mir mal die defekte Schaltung herholen u. mal alles durchmessen, welches Bauteil evtl. kaputt gegangen ist!
Er muß auch mal seine Strecken anschauen, ob da irgend ein Wagen oder sonstiges tatsächlich noch auf einem anderen Gleisabschnitt zu stehen kommt.
Vielleicht können wir dann alle zusammen sein Problem lösen!

Gruß Kurt

Hallo Modellbahnfreunde!

Von meinem Freund Rudhart geschrieben:

Hallo Kurt,
es gibt Fortschritte ... aber noch keine Endlösung .... was mir noch dazu eingefallen ist.

1. Einbau der Diode:
- das ist ein guter Grundansatz
- auf Gleisabschnitten mit wenig beleuchteten Wagen bzw. geringem 'Stör-Rückstrom' funktioniert die Schaltung nun fehlerfrei
(Schmalspurbahn max. 3 beleuchtete Wagen mit je 4 LED + 220 µF Flackerschutzkondensator)

2. Einbau zusätzlicher Widerstand:
- wie der eine schon geschrieben hat, ist die 'Störung' auch vom Strom abhängig... und ich habe festgestellt, auch von der Häufigkeit der 'Störimpulse'.
- es kann aber auch daran liegen, dass ich nur einen 20 kΩ Widerstand verwendet habe - 'Stromtöter' mit mehr... hab ich nicht vorrätig
ich habe mir Kabel von Pol 9 (sollte Emitter VT 2 sein) und Pol 2 (halte ich für Masse) eingelötet, darin dann der Widerstand - richtig?

3. Durchgebrannter Widerstand R 6:
- es ist richtig, dass dieser Widerstand die Schaltung zuverlässig schützt!
- bei der defekten Schaltung habe ich den Widerstand gewechselt und sie war wieder voll einsatzfähig
hätte ich aber auch selbst... der Widerstand hat sich deutlich - schwarz/braune Färbung in der Mitte - als hinüber kenntlich gemacht.
- bei den weiteren Versuchen kam es wieder zu dem selben Defekt bei einem langen beleuchteten D-Zug - auch da war es wieder nur der Widerstand

4. Zusatzinfo Beleuchtete Wagen - Häufigkeit 'Störimpuls':
- bei Güterzügen (nur Lok und Begleitwagen beleuchtet) keine 'Störung'.
- kurzer Personenzug (Lok und 4 Wagen zu je 4 LED mit je 220 µF Flackerschutzkondensator) 'Störung' selten.
- Langer D - Zug (Lok und 6 Wagen zu je 6-8 LED mit je 470 µF Flackerschutzkondensator) sofort 'Störung' und R6 in Bremsabschnitt durchgebrannt
hier wird ja innerhalb weniger Sekunden die Normalstrecke mit der Bremsstrecke 14 x überbrückt, wahrscheinlich mit großem Strom sogar von dem großen Flackerschutzkondensator.

5. Zusatzaufgabe für die 'Streber':
- warum Flackert die Innenbeleuchtung trotz Flackerschutzkondensator?
auf der Normalstrecke ist dieses Flackern fast nicht zu sehen, aber in der Bremsstrecke deutlich wahrnehmbar.
bei Loks kann man ja keinen Flackerschutzkondensator verwenden - der würde ja in der Bremsstrecke Strom auch an den Fahrmotor abgeben, deshalb ist bei Loks das flackernde Licht (LED genauso wie Glühlampen) ständig wahrnehmbar.
- was gibt es da für Lösungsvorschläge ?
- welchen Einfluss hat der Flackerschutzkondensator auf die Impulsbreitensteuerung ?

Habe zusätzlich die Diode (genau wie vorgeschlagen 1N5400) Ring an lila Kabel Pol 7 und anders Ende an gelbes Kabel Pol 9 meiner Schaltung. Da ja der VT 2 außerhalb sitzt auf einem großen Kühlkörper, war das relativ einfach zu bauen.

Danke und ich warte auf weitere spannende Vorschläge
Rudhart

Ich habe mir jetzt die Zeitschrift von 1980 besorgt, komme aber da auch nicht so recht weiter damit, deshalb bitte ich Euch nochmal um euere Mithilfe u. Ratschlägen!

Gruß Kurt

Hallo Kurt,
da bleiben aber noch ein paar Fragen offen ...

zu 1. welche Diode ist da gemeint? die von mir vorgeschlagene am Ausgang in Reihe zum Leistungstransistor? Die Rückschlagdiode parallel zum VT2 wird ja unten nach Punkt 5 nochmal erwähnt.

zu 2. Der Widerstand macht nur im Zusammenhang mit der obigen Diode Sinn. Der Wert ist unkritisch. Er soll ja nur im Bedarfsfall den Sperrstrom der Diode ableiten. Ist eher zur Vorsicht gedacht, normalerweise sollte der Sperrstrom der Diode so klein sein, dass er nicht stört.

zu 3. Dass der R6 durchbrennt ist sehr verdächtig. Eigentlich ist der - zusammen mit R5 und VT3 dafür gedacht, dass der Strom gar nicht zu groß werden kann. Wie Volker schon geschrieben hat, muss dies aber richtig abgeglichen werden ( mit R5 ). Wurde das gemacht? Was da passiert hängt gegebenenfalls auch von der externen Verschaltung der Fahrregler ab (s.u.).

zu 4. Flackerschutz in den Wagen. Wie sind die Elkos dort angeschlossen? Sie sollten auf keinen Fall nur über einen Gleichrichter direkt an der Gleisspannung liegen. Sonst liegen die auch direkt am Ausgang der Impulssteuerung(en) - ohne Ladestrombegrenzung. Vor den Flackerschutzkondensator gehört auf jeden Fall ein Widerstand zur Ladestrombegrenzung. Sind das LED oder Glühlampen? Bei Glühlampen können doch erheblich höhere Ströme auftreten als bei Led's.
Edit: hab nochmal gelesen, dass es bei Wagen ja wohl alles Leds sind. Dann den Vorwiderstand der Leds in 2 Widerstände aufteilen (z.B. Verhältnis 1:3 oder 1:2) und den Flackerschutzelko dazwischen anschließen.

Wichtig wäre noch zu wissen, wie die Fahrregler extern verschaltet sind, um evtl. Strompfade beim Überbrücken der Gleistrennungen identifizieren zu können. Wie Volker auch schon erwähnt hat, müssen die Fahrregler alle von getrennten Trafos versorgt werden. Ist das gegeben?
Edit: Und was für Trafos sind das? Wie hoch ist die Spannung am Ladeelko C1?

Ich werde gleich mal versuchen einen Schaltplan der modifizierten Ausgangsstufe zu zeichnen mit der korrekten Zusammenschaltung am Gleis, so dass man besser sehen kann, was bei einer Überbrückung passiert. Kann aber noch ein wenig dauern, bis ich dazu komme.

Hallo Kurt,
hier die neu gezeichnete Endstufe, wie sie aus meiner Sicht aussehen müsste.

Das Fehlen der Basis-Schutzwiderstände (R10/R11 in meiner Zeichnung) ist meiner Ansicht nach ein Designfehler der Originalschaltung. Im fehlerfreien Betrieb geht es zwar auch ohne, aber .....

in dieser Schaltung sollte eigentlich bei einer direkt Verbindung von 2 Steuerungen nichts passieren. (Dass sie nicht gegenpolig verbunden werden dürfen, sollte klar sein. Aber dann fährt der Zug auch nicht über die Trennstelle hinweg). Die Aussagen/Fragen aus meinem letzten Post bleiben aber aktuell.