[Bertold Langer]

Liebe Kollegen,

eine Leseranfrage brachte mich dazu, mich wieder mal mit ABC zu beschäftigen. Ich habe einige Artikel darüber veröffentlicht, aber – ich gestehe es – dieses Thema war bei mir in eine entlegenen Hirnecke abgetaucht.
Beim Stöbern im Netz fand ich einen Beitrag von domapi (1.11.18), der eine von mir entwickelte Schaltung etwas modifiziert nachgebaut hatte. S. thread viewtopic.php?t=152275&start=100

Ich finde ABC nach wie vor gut. Allerdings hat diese Methode einen entscheidenden Nachteil: Steuerbefehle werden dadurch erzeugt, dass man die Betriebsspannung längerfristig heruntersetzt. Das wäre vergleichbar mit Informationen, die über das Stromnetz kommen und Glühbirnen dunkler werden lassen (das gibt es natürlich nicht).

Bei ABC wird die DCC-Spannung vermindert, was sich durchaus auf die Fahrgeschwindigkeit auswirken kann. Lastgeregelte Decoder können das bis zu einem gewissen Grad wegstecken. Sie versuchen, den Spannungsverlust nachzuregeln. Dafür brauchen sie jedoch einen Spannungsüberschuss. Fährt man mit Stufe 100 (von 255 Stufen), dann dürfte genügende Überschuss zum Nachregeln vorhanden sein, sodass die Geschwindigkeit gleich bleibt. Fährt man aber mit Stufe 255, dann wirkt sich die Spannungsreduktion durch ABC voll aus: das Fahrzeug wird langsamer.

Für alle, die in die Technik von ABC-Modulen einsteigen wollen, lege ich eine vereinfachte Version der Schaltung bei, auf die sich domapi bezogen hatte. Dabei beschreibe ich auch deren Funktion und mache mir Gedanken über den ABC-Spannungsverlust (hoffentlich habe ich richtig gerechnet!). Und - vor allem - hoffentlich blamiere ich mich nicht, indem ich einen schlimmen Fehler beim Zeichnen gemacht habe. Es ist ja schon einige Jahre her, seit ich mich nicht mehr mit ABC-Sachen befasst habe. Also: wohlmeinende Kommentare erwünscht.

Grüße

Bertold Langer

[attachment=0]Jorn 69.pdf[/attachment]

[Domapi]

Die DCC-Spannung ist ja eine symmetrische Wechselspannung, die z.B. zwischen +/- 16 V hin und her pendelt.

Wenn nun durch die Diodenketten auf einer Seite (positive Spannung) Spannung „fehlt“, aber auf der negativen Seite die volle Spannung nur reduziert durch die Schottky-Diode anliegt ergibt das m.E. keine volle Spannungsreduktion um 4 x 0,7 V und 1 x 0,4 V bei 4 Dioden sondern nur im Schnitt nur den Mittelwert aus 1 x Schottky und 4 x normale Diode, also etwa 2,8 - 0,4 geteilt durch 2 = 1,2 V. Das müssten die meisten Dekoder locker ausgleichen können. Zumindest ist mir bei ESU, Zimo und Lenz keine wahrnehmbare Geschwindigkeitsreduktion aufgefallen.

Die eine Welle kommt quasi voll durch, die andere nur reduziert.

Die Dekoder haben meist einen Gleichrichter, der aus der DCC-Spannung eine Gleichspannung erzeugt.

Auf die Leistung des Motors wirken sich ja auch Pufferkondensatoren und die Art und Weise der DCC-Befehle aus, je nach Mix aus Nullen und Einsen liegt die Spannung ja mal länger oder kürzer an.

Aber so ganz sicher bin ich mir nicht; fragt also lieber mal eure Eltern (ich bin eher der empirische Elektroniker ...)

[Bertold Langer]

Hallo Martin,

schau mal auf die theoretischen Darstellungen in meinem Artikel (MIBA Digitale Modellbahn 17), aus dem Du die Anregung für Deine Schaltung hast.

Maßgebend ist die Voll-'Welle'. Würde man die ABC-Spannung durch einen Spannungsverdoppler jagen, dann könnte man die von mir angegebenen Werte messen. Ein Spannungsverdoppler macht aus 16 V AC idealerweise 32 V DC.

https://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsverdoppler

Übrigens bin auch ich kein Elektriker. Doch Leute vom Fach hatten an meinem Artikel nichts auszusetzen.

Auch die Relation ABC-Spannungsabfall // Fahrzeugtempo ist mir von einem Fachmann (dem ABC-Fachmann überhaupt) bestätigt worden. Bei meinen Tests auf dem Werktisch habe ich jedoch nicht die Geschwindigkeit gemessen, sondern bin indirekt vorgegangen: Ich habe mir das Motorgeräusch angehört, was ja sichere relative Rückschlüsse auf die Drehzahl erlaubt.

Ich habe die Schaltungen im genannten Artikel alle getestet. Das tue ich immer, wenn ich Leser zum Nachbau anregen möchte. Nichts ist frustrierender als eine Schaltung nachbauen zu wollen, die prinzipiell nicht funktioniert.

Übrigens: DCC-Decoder haben immer eine Gleichrichter-Brücke vor dem Leistungsteil. Daraus beziehen die Steuer-Elektronik und die H-Brücke vor den Motorausgängen ihre Spannung. Die Fahrtrichtung ist abhängig davon, welcher der beiden Strompfade durch die H-Brücke aktiv ist.
Das DCC-Signal wird vor dem Gleichrichter von nur einer Schiene abgegriffen. Dies hat sich Lenz bei ABC für die Fahrtrichtungserkennung zunutze gemacht (von links nach rechts ABC-Bremsen, von rechts nach links Durchfahrt, aber eben auch mit Fahrspannungsreduktion bei einfachen ABC-Modulen. Auch mein Modul verringert die Spannung, wenn eine Lok aus der Gegenrichtung kommt und das Signal auf Halt steht.

Sind die Decoderlitzen Rot und Schwarz vertauscht angeschlossen funktioniert ABC nicht in der gewünschten Richtung. 'Rechts ist richtig', so Lenz, wenn es um ABC geht. Kommt die Lok von links nach rechts, muss der ABC-Abschnitt in der in Fahrtrichtung rechten Schiene angelegt werden.
Es gibt auch Decoder, die sich auf 'von rechts', 'von links' und in beiden Richtungen per CV umschalten lassen.

Gruß
Bertold Langer

[Domapi]

Mit einem entsprechendem Voltmeter (True RMS) müßte man die Spannung im Bremsabschnitt sowohl bei Rot oder Grün gut messen können.
Vielleicht kann das ˋmal einer unserer Elektronik-Experten nachmessen und verifizieren.

[Bertold Langer]

Hallo Martin,

ich hab mir die Sache mit dem Spannungsabfall durch ABC noch mal überlegt. Ich denke, Du hast recht: Bei meiner Aufstellung hätte ich immer den halben Wert für beide Halbspannungen nehmen müssen. Also:

Diodenkette aus vier normalen Dioden plus Schottky-Diode in Gegenrichtung:
4 x 0,7 + 0,4 = 3,2 V, geteilt durch 2 = 1,6 V

Die Fahrspannung (16 V DCC) reduziert sich auf 14,4 V (1/10 weniger).

Nimmt man nur 3 Dioden, beläuft sich der Spannungsabfall auf 1,05 + 0,2 = 1,25 V,
Fahrspannung 14,75 V.

Ich werde einen Fachmann fragen und gegebenenfalls mein PDF korrigieren.

Wichtig: Der Spannungsabfall über Dioden ist stromabhängig, je mehr Strom, desto mehr Abfall (s. Datenblätter).

Bei der ABC-Differenz (Unterschied der beiden Halb-Spannungen) zählen die vollen Werte (4 Dioden): 2,8 - 0,4 = 2,4 V.
Bei nur 3 Dioden wären das 2,1 - 0,4 = 1,7 V, was meistens ausreichen sollte.

Durch CV 134 von Zimo-Decodern lassen sich die ABC-Wirkschwelle sowie die Verzögerung des Bremsbeginns beim Eintritt in einen ABC-Abschnitt einstellen, s.S. 22 in:

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

Hier auch CV 59: Wartezeit bis ein Fahrzeug anfährt (Hp0-Hp1) oder von Tempolimit auf Sollgeschwindigkeit beschleunigt

DCC-Halbspannung mit konventionellem Multimeter messen: keine exakten Daten, aber für unsere Zwecke meist ausreichend).

Gruß

Bertold Langer

[Domapi]

Hallo Berthold,

hast Du den Fachmann hierzu mittlerweile befragen können; wäre wirklich interessant, was der Profielektroniker dazu sagt.

Die Zimo-CV59 kannte ich bislang nicht. Scheint ein neues Feature in der neuen Firmware zu sein.
Bei ESU gibt es ja das verzögerte Anfahren schon länger, wenn das Signal auf Grün springt (CV252, Stichwort virtuelles Anfahrgeräusch).

Vor einiger Zeit hatte ich bei Zimo angefragt, ob sie das implementieren könnten. Scheint ja inzwischen geklappt zu haben.
Das probiere ich nach Update meiner Dekoder demnächst ˋmal aus.

Gerade bei ABC-gesteuerten Automatikanlagen sieht das einfach besser aus, wenn die Lok nicht gleich losfährt, sondern erst nach 5 - 10 Sekunden.