Hallo Stahlblauberlin,
ich habe nur einfache Messwerkzeuge, versuche immer zu improvisieren, weil mir auch das Spaß macht.

Ich habe den L298P bei Gleichstrom - Schalung am Kanal A gemessen. Kann man ja so Programmieren.
https://bluethners.de/DCCProjekt/Zentral...l#Gleisspannung

Das ist aber schon recht viel Spannungsverlust. Kann natürlich an der Qualität der Ware liegen.

Wenn ich eine HO Lok mit Rocrail steuere, fährt, die normal, mir ist nur aufgefallen das die mit der BTS H Brücke mit Fahrstufe 2 losfährt
mit der L298P ab Stufe 4 (Von 28) . Mit dem gleichen 15 Volt Netzteil.

Letztlich ist die Zentrale zum testen und CV bearbeiten geeignet.

Die HEX ist als Download verfügbar. Wird später mit in der MOBA Verwaltung sein.
Wer mit Rocrai fährt kann das gerne verwenden.
Das flashen ist in 10 Sekunden erledigt, daher keine ArduinoIDE und Konfigurieren nötig .
https://bluethners.de/DCCProjekt/Zentrale/NANO_Zentrale.html
Und die MOBA Verwaltung (Windows) ist auch sehr schnell installiert.
https://bluethners.de/zweite/ModelBahnDownlad.html

Viele Grüße Martin

Hallo Martin,
ja, der L298 kann 25W Leistung in Wärme umsetzen, das ist aber nur die halbe Miete. Liest man im Datenblatt weiter findet sich die Information, dass der Wärmewiderstand Chip/Gehäuse 3°C/W und Gehäuse /Umgebung (ohne Kühlkörper) 35°C/W ==> 38°C/W. Somit erhitzt sich das Gehäuse bei 25W Verlustleistung auf 975°C. Willst du Metalle schmelzen?
Deshalb ist ja auch der maximale Strom bei DC 2A, bei PWM bis zu 3A. Das sind aber die Grenzwerte des ICs. 1,5A bei DC ist da eher ein realistischer Wert für Dauerbetrieb.
Volker

Auf einen ausreichenden Kühlkörper geschraubt hält der L298 auch problemlos eine Dauerlast von 4A (beide Kanäle zusammen) aus. Die Kühlkörper auf den gängigen Modulen sind arg knapp, auf den Shields praktisch nicht vorhanden (=Kühlung über Leiterbahnen). In meiner L298-Basierten Zentrale ist er zusammen mit 12V/5V-Regler auf den hier geschraubt, da bleibt auch mit drei LGB-Loks (~3A) alles im thermischen Rahmen.

Hallo.
ich habe jetzt mal den ein praktischen Test gemacht. Weil das ist doch entscheidend bei aller Theorie.

Ich habe die Messungen sehr einfach gehalten, daher sind das nur Näherungswerte.
Das Testobjekt habe ich hier gekauft
https://www.ebay.de/itm/401629366868?has...T4AAOSwT-pb4AGT

Test mit 15 Volt 2,4 Ampere Schaltnetzteil. Pin VIN am NANO abgemacht!

Den Ausgang A mit einer 21Watt 12 V Glühbirne belastet,
Ausgang A wird mit dem DCC Protokoll moduliert und B ist aus.

Einfacher Test mit dem Finger.
Nach ca. 10 Sekunden wird es unangenehm für den Finger.

Jetzt mit ein handelsüblichen Infrarot Pistole gemessen.

Starttemperatur ca- 30°C nach 25 Sekunden 75°C (Zulässig ist 130°C )
Ich habe dann leider nochmal gemessen. Mein Temperaturmesser ist dann langsam vermeidlich auf 100°C eingependelt.
Logisch kann ja nicht mehr!!! Ich habe dann nach insgesamt geschätzte 1,7 Minuten die Gleisspannung ausgeschaltet.
Kurz darauf meldete sich der USB Port ab. Ich konnte die Verbindung auch nicht mehr Herstellen. Die 4 LEDs am A/B Anschluss glimmten.

Der NANO hat das zum Glück überlebt. Wenn er abgesteckt ist Funktioniert er wieder.
Das L298P Modul ist jetzt Schrott, die 4 LEDs am Ausgang glimmen sobald das Netzteil dran ist.
Seltsam -- Der L298P Zeigt aber keine äußere Beschädigung

Da die 21Watt Birne nur mit der Ausgangsspannung von 9,5 Volt betrieben wird, werden die 21 Watt nicht annähern erreicht.
Kann man das (Kaltleiter) Berechnen. ist ja ca. 20% weniger. 17 Watt

Die 9.5 Volt hatte ich im Vorfeld schon im Gleichstrombetrieb mit der 21 Watt Birne ermittelt.
Wenn ich 12 Volt zugrunde lege hat die Birne 21/12 = 1,75 A Daher ist das mit Sicherheit weniger als 2 Ampere.
Im Dauerbetrieb würde ich daher max, 1 Ampere noch für möglich halten.

Ich werde daher die Kurzschlusssicherung auf kleiner 1,5 A einstellen. Ein neues NAMO - L298P Modul kaufe ich nicht mehr.
Eventuell teste ich noch ein UNO mit ein L298P Modul. Die Software muss dazu nicht geändert werden.

Welches L298P Modul für den UNO 328 könnt ihr mir dann Empfehlen. Das soll aber nicht mehr als 15€ inklusive Versand kosten.

Viel Spaß Martin

Hallo Martin,

Zitat von Hobbyprog im Beitrag #29

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Der NANO hat das zum Glück überlebt. Wenn er abgesteckt ist Funktioniert er wieder.
Das L298P Modul ist jetzt Schrott, die 4 LEDs am Ausgang glimmen sobald das Netzteil dran ist.

Da die 21Watt Birne nur mit der Ausgangsspannung von 9,5 Volt betrieben wird, werden die 21 Watt nicht annähern erreicht.
Kann man das (Kaltleiter) Berechnen. ist ja ca. 20% weniger. 17 Watt

Die 9.5 Volt hatte ich im Vorfeld schon im Gleichstrombetrieb mit der 21 Watt Birne ermittelt.
Wenn ich 12 Volt zugrunde lege hat die Birne 21/12 = 1,75 A Daher ist das mit Sicherheit weniger als 2 Ampere.
Im Dauerbetrieb würde ich daher max, 1 Ampere noch für möglich halten.

Ich werde daher die Kurzschlusssicherung auf kleiner 1,5 A einstellen. Ein neues NAMO - L298P Modul kaufe ich nicht mehr.
Eventuell teste ich noch ein UNO mit ein L298P Modul. Die Software muss dazu nicht geändert werden.

Welches L298P Modul für den UNO 328 könnt ihr mir dann Empfehlen. Das soll aber nicht mehr als 15€ inklusive Versand kosten.

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Die einfachen Module wie dieses halten deutlich mehr aus, trotz knappem Kühlkörper. Die SMD-Bauform auf dem Nano-Shield verkraftet maximal 1A je Kanal auf die Dauer, die Kühlung ist praktisch nicht vorhanden. Irgendetwas an Kühlkörper auf den Chip zu montieren bringt nicht viel, der Kunststoff leitet Wärme zu schlecht.
Kühlung über die Platine funktioniert nur wenn an den entsprechenden Pins auch reichlich Kupferfläche vorhanden ist, am besten beidseitig mit reichlich Vias zur Wärmeleitung. Das ist hier nicht gegeben.

@Stahlblauberlin

du hast im Beitrag 8 geschrieben:

ich hab eine Z21 PG mit Arduino Nano und L298 am Laufen wo der Sense-Widerstand 0,22 Ohm hat und alles sauber läuft, einschließlich Decoder auslesen.

Ich beschäftige mich auch schon länger mit der PG-Variante, habe aber CV r/w nie in den Griff bekommen.
Könntest du bitte deinen Aufbau beschreiben ?
Welches Motorboard ? ESP dran ? welchen sketch ? unverändert ? Foto ?
Schaltung ? Spannung am Motorboard ?

Grüße Ingo

@Ingolf Ich habe das Ding auf Basis des Wemos D1 Mini aufgebaut, exakt nach dem Schaltplan und der Baubeschreibung von Philipp. Einzige Abweichungen: Der Loconet-Teil fehlt, MAX4385 anstelle des MAX485 für XNet und der D1 Mini wird wie auch der MAX über einen 3,3V- Schaltregler versorgt. Dafür fällt die Diode in der Versorgung des MAX weg.
Eine andere Variante für sehr viel mehr Wumms habe ich auf Basis des IBT2-Moduls aufgebaut. Da musste ich auf einen externen Stromsensor (INA219) zurückgreifen. Die A/D-Wandler der ESPs sind bei der Messspanne (60mA Ack-Puls bei 6A = 1:100) zu ungenau, außerdem unter 0,1V etwas blind. Diese Variante ist aber was für die Gartenbahn, der IBT hält mit etwas optimierter Kühlung problemlos 20A Dauerlast durch.
Ist aber noch nicht 100% rund. Philipp ist dran, und wenn das Wetter wieder schlechter wird werde auch ich da nochmal Gas geben.
Im Thread zur Z21 PG steht schon reichlich dazu.

Hallo Stahlblauberlin,

Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #8

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Der Sense-Widerstand scheint Recht üppig ausgelegt zu sein, der beeinflusst die Gleisspannung auf jeden Fall. Der ist effektiv in Reihe zur Last geschaltet.
Der Arduino mit interner 1,1V-Referenz für die A/D-wandler eingesetzt braucht dann nur genau die, bei 2A reichen dann für Vollausschlag 0,5 Ohm. Da die Arduinos recht gute A/D-Wandler haben reicht zum Decoderauslesen auch deutlich weniger, ich hab eine Z21 PG mit Arduino Nano und L298 am Laufen wo der Sense-Widerstand 0,22 Ohm hat und alles sauber läuft, einschließlich Decoder auslesen.

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Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #33

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@Ingolf Ich habe das Ding auf Basis des Wemos D1 Mini aufgebaut, exakt nach dem Schaltplan und der Baubeschreibung von Philipp. Einzige Abweichungen: Der Loconet-Teil fehlt...
.....
Ist aber noch nicht 100% rund....
Im Thread zur Z21 PG steht schon reichlich dazu.

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@vikr siehe hier Z21_WEMOS_D1_MINI und im Forum Suche-Erfahrungsaustausch-zur-Z21-nach-Philipp-Gahtow
Alles schon sehr konkret in Hardware gegossen. Die IBT2-Version tut seit zwei Wochen bei meinem Schwiegervater Dienst im Garten...mit bis zu sechs LGB- und Piko-Loks. Endlich macht er mit seinem Handy mehr als Telefonieren...

Hallo Stahlblauberlin,

Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #35

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@vikr siehe hier Z21_WEMOS_D1_MINI und im Forum Suche-Erfahrungsaustausch-zur-Z21-nach-Philipp-Gahtow
Alles schon sehr konkret in Hardware gegossen....

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@vikr 1. ich habe KEIN Shield verwendet, die sind einfach zu schwach auf der Brust und zu teuer. Der L298 kann aus beschriebenen thermischen Gründen in der SMD-Bauform einfach nichts ab.
2. Die Nano-Version habe ich auch mal mehr oder weniger provisorisch aufgebaut.
Da ich aber die Lösung mit externem WLAN-Modul nicht so dolle fand habe ich gleich auf die Version mit Mega2560 und ESP8266 onboard umgesattelt. Bei beiden kam das preiswerte L298-Modul zum Einsatz. Als die D1-Mini-Version reif war habe ich mich gleich darauf gestürzt, einmal mit L298 und einmal mit IBT-2 für draussen.
Da D1 mini und Arduino Nano etwa das gleiche kosten, der D1 Mini aber ungleich mehr Leistung bei deutlich vereinfachtem Aufbau bietet habe ich mich mit dem Nano nicht weiter beschäftigt.
Als nächstes steht bei mir an die Version mit ESP32 zum laufen zu bekommen, da stehen dann genügend I/Os für S88 etc. zur Verfügung, plus ein zweiter CPU-Kern was bestimmte timingkritische Aufgaben entschärft die sonst eventuell vom WLAN gestört werden. XPressnet z.B. mit seinem 9N1-Format auf der seriellen Schnittstelle geht außer auf den AVR-Basierten Boards nur mit Software-Serial.

@Stahlblauberlin

du hast geschrieben:

Ich habe das Ding auf Basis des Wemos D1 Mini aufgebaut, exakt nach dem Schaltplan und der Baubeschreibung von Philipp.


Selbiges habe ich vor kurzem auch getan, ich habe Loconet und XPRESSNET weg gelassen






Der Wemos und das Display werden vom Schaltregler mit 5 V versorgt
Das Netzteil bringt 16 V.
Sketch ist die unveränderte V4.97

Hast du hier in der config.h etwas verändert ?

#define Uref 1.10 // measured reference voltage ARef-pin, individual value for every Arduino
#define senseResist 0.33 //or 0.1 // actual resistor for measuring current on track

//#define EXTERNAL_UREF_1V1 //optional: AREF with external 1.1 Volt, to get better CV# read with Arduino UNO

Jedenfalls kann ich auch mit 0,2 Ohm keine CV´s auslesen.
Bitte, was machst du anders ???

Grüße Ingo

@Ingolf Guck die die Datei DCCPacketScheduler.h an:
#if defined(ESP8266) //ESP8266 or WeMos D1 mini
#define ACK_SENCE_VALUE 3 -> Mit diesem Wert spielen, 2-5 testen.
In der CONFIG.H muss PROG_OUT_INVERT entkommentiert werden damit die zweite Hälfte des L298 abgeschaltet wird. Auch schon mal vergessen...
Des weiteren rate ich dringend dazu den D1 Mini mit 3,3 V über den entsprechenden Pin und einen entsprechenden Regler zu versorgen. Der auf dem Board befindliche Regler ist regelmässig zu schwach, reicht um das Ding zu programmieren, der Rest ist Glücksache. Da aus der Betriebsspannung auch die Referenzen für den A/D-Wandler ableiten sorgt eine unter Last wackelnde Betriebsspannung für noch ungenauere Werte. Das WLan-Modul frist in Pulsen bis zu 300 mA, das ist für den Linearregler grenzwertig.
Leider ist es so das der A/D-Wandler des ESP gerade im wichtigen unteren Bereich ziemlich ungenau ist. Die ACK-Pulse müssen auf jeden Fall die 60 mA schaffen, sonst wird das mit dem Lesen nichts. Hinzu kommen teils beachtliche Streuungen in der Qualität der D1 mini..
U.A. deshalb habe ich angefangen mit dem INA219-Modul zu experimentieren. Das ist wesentlich sensibler, kommt mit einem sehr kleinen Shunt (10 mOhm für Spur G mit Imax 8A, 20 mOhm für N-H0, 4A) aus und man kann zum Programmieren/Lesen die Empfindlichkeit zur Laufzeit nochmal deutlich hochdrehen, bei kleinerem maximal messbarem Strom. Dafür sind aber mittlere Ergänzungen nötig. Zu 4.98 sollte da schon was einfliessen. An der HW ändert sich nicht viel, das INA219-Modul hängt parallel zum Display, (3,3V, GND, SCL, SDA) und mit V+ und V- in der VS-Leitung (Messung Highside). Der I2C-Takt muss dann auch auf 400KHz hochgesetzt werden, das ist aber das kleinste Problem. Sonnst kann der INA219 nicht schnell genug gelesen werden. Dafür hat man dann auch die Gleisspannung, genauer die Betriebsspannung der Brücke...

@Stahlblauberlin

Vielen Dank für deine Hilfe.
Jetzt habe ich erste Erfolge !
Schaltregler auf 3,3 V gesetzt, config.h geändert, noch ein wenig mit unterschiedlichen Widerständen versucht.
Es klappt noch nicht jedes mal und auch noch nicht bei allen Loks, aber ein Anfang ist gemacht.

Als nächstes wird noch mit den Werten von ACK_SENCE_VALUE gespielt.

INA219 hört sich gut an, um deine Entwicklung nachzuvollziehen, fehlen mir jedoch die Kenntnisse.

Nochmals Danke

Grüße Ingo

Hallo Ingo, Stahlbauberlin.
ich habe mal eure Berichte so verfolgt.

Wenn ich das richtig verstehe kannst Du kabellos (WiFi) die Zentrale steuern.
Gibt es dafür ein Programm für das Mobiltelefon oder Tablett.
Welches Protokoll wird da verwendet

Die ESP8266 ESP32 usw arbeiten doch normal mit 3,3 Volt, kommt der L298P damit zurecht, oder wie hast Du das gelöst.

Ich hatte mal zur Übung anfangs des Jahres ein Handregler für 9 Loks pro Handregler mit der ArduinoIDE programmiert.
C bzw C++ ist neu für mich. Aber dank der C++ Bibliotheken kann man das meiste leicht zusammen Klicken.
Der Hardwaretaufaufbau sollte auch einfach mit vorhandene Modulen/Gehäusen funktionieren.
Ich habe hier dokumentiert wie ich mich da durchgekämpft habe.
Start:
https://bluethners.de/DCCProjekt/Zentral...Handregler.html
Der Handregler arbeite mit Rocrail als Client oder Access Point zusammen. Daher arbeitet der Regler mit allen Zentralen zusammen die Rocrail unterstützt.
Hardware:
https://bluethners.de/DCCProjekt/Zentral...ml#WIF_Hardware

Ich hatte auch schon überlegt den Handregler weiter zu entwickeln oder ganz neu anzufangen. Aber ich glaube da gibt es schon genug.
Da hat z. B. Rob (Rocrail) schon was Programmiert.

Ich mag das fummel mit den Handy oder Tabletts nicht so sehr. Habe lieber ein Drehregler in der Hand oder ich mach das am PC mit Rocrail.
Bin halt noch von Gestern!
Eine kabellose Verbindung zwischen Rocrail und der Zentrale halte ich für überflüssig, spart nur ein USB Kabel.

Letztlich ist es für mich nur ein Rentner-Hobby, so das die Sinnhaftigkeit für mich nicht im Vordergrund steht, es macht halt Spaß die Technik zu verstehen und was eigenes zu entwickeln. Ich programmiere daher auch am liebsten in Assembler, da muss ich wirklich alles von Grund auf verstehen und programmieren.

Ich wünsche euch viel Spaß Martin

Der L298 brauch 5V Versorgung für den Logikteil, kommt aber an den Eingängen problemlos mit den 3,3V vom ESP klar. Hab also insgesamt drei Regler dann: 12V für die Lokmäuse soweit gewünscht, 5V für den L298 und 3,3V für den ESP. Die Linearregler auf den Modulen sind für den Dauerbetrieb, erst recht mit WLAN, arg knapp. ich nutze nur noch Schaltreglermodule.
Als App verwende ich die Z21-App von Roco, es können bis zu 8 Clients gleichzeitig angemeldet und aktiv sein, mit mehr als 12 gleichzeitig fahrenden Loks hab ich aber noch nicht getestet.

Stahlblauberlin
danke für die Infos.

Das Z21 - Protokoll ist ja offengelegt. Wird wohl per UDP Protokoll übertragen. Das mach ich mit mein Handregler auch so.

"Das Z21-LAN-Protokoll ist seit Anfang 2013 veröffentlicht und im Download-Bereich zu finden. Es ist nicht lizenzpflichtig."

https://www.z21.eu/media/Kwc_Basic_Downl...n-protokoll.pdf


Nur als Datenprotokoll verwende ich RocNet statt Z21 LAN Protokoll. Das scheint aber ähnlich zu sein.

Werde wohl irgendwann mal damit experimentieren.

Nochmal danke Martin

@Ingolf Grob zur Info: der INA219 ist als Strom- und Spannungssensor mit Ausgabe der Werte über den I2C-Bus. Sehr schön HIER beschrieben.

Für Rocrai gibt es auch eine kostenpflichtige App zum Steuern
Siehe
https://wiki.rocrail.net/doku.php?id=rocweb:rocweb-de

@Martin,

ich habe mit der Moba erst vor ca 7 Jahren angefangen, als ich aus dem Berufsleben ausgestiegen bin.
Angefangen mit der schwarzen Z21, die Steuerung mit dem Tab gefiel mir zu sehr.
Dann auf die DR5000 umgestiegen, auch diese mit der Z21-App gesteuert.

Dann brauchte ich etwas transportables, und habe angefangen die Z21PG (mehrere Generationen) aufzubauen.
Knackpunkt war eigentlich immer CV r/w.

Zwischendurch mal eine Zentrale mit DCC++EX zusammengesteckt, lief super, auch CV r/w, aber nur über USB am PC mit JMRI.
Zwar gibt es hier auch Apps, am brauchbarsten scheint Engine Driver, aber damit kann man nur fahren und schalten. Nix mit CV....

Es geht mir nichts über die Z21-App.

@Stahlblauberlin

Eine Sache verstehe ich nicht ganz.
Du hast geschrieben:

Hab also insgesamt drei Regler dann: 12V für die Lokmäuse soweit gewünscht, 5V für den L298 und 3,3V für den ESP.

Ich habe ja jetzt den Schaltregler von 5 auf 3,3 V umgestellt (für Wemos + Display)
Am L298-Board ist am 5 V Anschluß nix angeschlossen, erzeugt das Board die 5 V für sich nicht selbst ????

Kapiere ich irgendwie nicht ganz.
Muß mir die Lötbrüchen auf der Board-Unterseite noch mal ansehen....

Grüße Ingo

Hallo Ingo,
dann haben wir ja viel gemeinsam.
Ich bin 2016 im Vorruhestand für langjährig Versicherte gegangen.
Habe auch erst dann mit dem DCC Projekt angefangen. Das war für mich ein steiniger Weg.
Das hatte ich ca. 2018 über das Projekt geschrieben
https://bluethners.de/DCCProjekt/Zentrale/DCCGelaber.html

Das CV lesen war auch für mich eine Herausfordern, schon alleine das DCC Protokoll zu verstehen und das Auswerten.

Viele Grüße Martin

Hallo zusammen,

habt ihr denn statt dem (antiken) L298 auch mal mit Alternativen experimentiert?

Zur direkten Ansteuerung von DC-Getriebemotoren z.B. habe ich den TB6612FNG im Einsatz, der ist in der gleichen Preisklasse wie der L298, hat aber viel geringeren Spannungsverlust und deutlich höheren Wirkungsgrad (>90% im Vergleich zu 40-70% beim L298), dadurch weniger Kühlprobleme. Für DCC hab ich ihn noch nicht ausprobiert (er geht auch nur bis 15V, könnte für die Gleisspannung also auch etwas knapp sein), aber zur direkten Ansteuerung von DC-Getriebemotoren taugt er mir viel besser als der L298.

Vielleicht käme hier der IRF3205 in Frage (3-36V, bis zu 10A)?

Schöne Grüße
Matthias

Hallo Matthias,
bis auf die Verlustleistung/Platzbedarf ist der TB6612FNG in allen Parametern dem L298 unterlegen. Da kann ja der L283 mehr.
Die DRV-Serie von TI ist mein persönlicher Favorit z.B. DRV8874. Mit dem DRV8816 haben ein Modellbaukollege und ich vor Jahren eine DCC-Zentrale realisiert die über RC (Funk) angesteuert wurde.
Was willst du mit dem IRF3205 anfangen? 55V 110A. Genügend Strom ja, aber auch da gibt es besseres und ohne entsprechende Steuer-ICs nutzt dir der Power-Fet nichts. Erst 4 Stück ergeben ein H-Brücke.
Volker

Hallo Volker,

danke für Deine Rückmeldung/Einschätzung. Den IRF3205 habe ich nur genannt, weil's mit dem auch schon fertige H-Brücken-Module gibt - näher beschäftigt habe ich mich mit dem noch nicht; mir ging's ja gerade darum, ob ihr auch Erfahrungen mit Alternativen zum L298 habt - weil der eben genau wg. Verlustleistung und Platzbedarf bei mir [bei kleinem DC-Motor] nicht passte, der TB6612FNG aber schon. Ich hatte das hier tatsächlich mehr als Frage denn als Empfehlung gedacht.

Aus der DRV-Serie kenne ich bisher nur den Schrittmotor-Treiber DRV8825 - der hatte aber letztlich gegen den TMC2208 verloren (aber das ist hier dann doch Off-Topic).

Schöne Grüße
Matthias