Gleisbelegtmeldung für Schattenbahnhöfe

    Da mein Thema zur Rückmeldung der Weichenstellung hier im Forum ganz gut ankommt, möchte ich das gleiche hier nochmal zum Thema Gleisbesetztmeldung eröffnen.

    Für meine digital betriebene Anlage suche ich noch einen Gleisbebelegtmelder für den Schattenbahnhof. Die Züge halten mittels selbst gelöteter ABC Bremsmodule. In meinem Stellpult möchte ich die Belegtmeldung mittels roter LED realisieren.
    Zur Zeit tendiere ich zum GBM-8 http://www.tams-online.de/htmls/produkte…dukte_gbm8.html.
    Allerdings bin ich gegenüber anderen, eventuell preiswerteren Alternativen nicht abgeneigt.

    Wie kann man das sonst noch umsetzen?

    Bigfoot nicht Bigfood! :stop:
    Danke fredel64 für deine Hinweise. Ich möchte die Belegtmeldung aber nur mit einer einfachen Led im Stellpult lösen. Led leuchtet, Gleis belegt, Led dunkel, Gleis frei.
    Vielleicht habe ich den Themenbereich etwas unglücklich gewählt. Eventuell hätte Modellbahn analog da besser gepaßt, obwohl ich ja mit Roco Multimaus digital fahre.

    Hallo Bigfoot,

    ich bin kein Elektronik Spezi.
    Aber ich glaube, das ist die Antwort, die Du suchst. :hurra:
    So habe ich es gerade gelöst.

    Ich habe mir Platinen selber gemacht und pro Platine nun 8 Belegtmelder "installiert".

    Siehst Du die Loks und die dazu gehörenden LED's auf dem Foto?
    Funktioniert digital in beiden Richtungen, analog nur in Eine.
    Da kann man aber einen 2ten Optokoppler antiparallel (LED-seitig) und parallel (Transistorseitig) schalten und schon funktioniert es auch analog in beide Richtungen.

    Die Schalter sind nur dafür da, wenn ich die Anlage analog betreibe zum Abschalten der Gleise.
    Digital sind alle Schalter "Ein".

    Kostet fast nix, kann man selber reparieren wenn mal was nicht tut und man weiss was passiert.

    Ich wäre froh gewesen solch eine Schaltung komplett zu finden.
    Hiermit stelle ich meine zur Verfügung.
    Funktioniert astrein.

    Viel Spass beim Nachbau.

    Ach übrigens, nicht nur für SBF-Gleise verwendbar :klatsch:

    Grüsse aus dem Keltendorf
    Bernd

    Ich denke ich habe es kapiert. Um es besser zu verstehen habe ich den Plan nochmal nachgezeichnet, ich hoffe das ich das alles richtig gedeutet habe.
    Die Widerstand zwischen Optokoppler und Dioden soll 10Ohm sein.
    Kann ich antiparallel zur LED eine Schutzdiode vorsehen?
    Und für mich noch wichtiger, harmoniert das ganze mit der Lenz ABC Technik?

    Wie gesagt, bin kein Elektronik Spezi.
    Lenz ABC kenne ich nicht.
    Bei mir funzt es so, wie gezeichnet.

    Ja 10 Ohm vor und 1,2kOhm hinter Optokoppler.

    Da sollten sich mal die Experten äussern.
    Wäre interessant. Auch wenn ich nix ändern werde.

    Grüsse aus dem Keltendorf
    Bernd

    Und wenn Du die Led des Optokopplers direkt ins Pult pflanzt. Dann kann kannst Du Dir den rechten Teil mit der Zubehörspannung doch sparen? Nur mal so ein Gedanke.

    Was diese Materie angeht bin ich nur Leihe, ich glaube aber gehört zu haben, das die Helligkeit einer Led anstelle des Optokopplers zu gering ausfällt um sie vernünftig erkennen zu können.

    Du hast ja nur den Flußspannungsabfall der beiden antiparallel in Reihe geschaltenen Dioden zur Verfügung, welcher zur Ansteuerung des Optokopplers zur Verfügung steht. An der Sendediode im Optokoppler steht aber auch Wechselspannung an! Sollte man die nicht ebenfalls durch eine antiparallele Diode schützen? Dazu müßte man die max zulässige Sperrspannung der Sendediode wissen.

    Macht sich der Spannungsabfall von ca 1,5Volt Flußspannung in der Digitalspannung negativ bemerkbar? (Fahrverhalten)

    Da ich die Anlage in mehrere Abschnitte eingeteilt habe und jeder Abschnitt mit dieser Belegtmeldung ausgestattet ist, ist überall auf der Anlage der gleiche Spannnnungsabfall und somit keine Störung im Fahrverhalten.
    Auch habe ich die "Null"-Schiene mehrfach eingespeist.

    Mit LED's (Meldung im Pult) habe ich allerdings nur die verdeckten Abschnitte (Tunnel, SBF) ausgerüstet.

    Grüsse aus dem Keltendorf
    Bernd

    Also ich hab noch mal nachgegrübelt und mal kurz über den Daumen gepeilt. Mit den 4 Dioden reduzierst Du Deine Digitalspannung um 2x Flußspannung, das macht so 1,5 V. Diese 1,5 Volt fallen bei einem Verbraucher auf dem Gleis an den 2x2 Dioden ab. Damit können die 1,5 Volt über 10 Ohm einen Strom durch die Optokoppler Sendediode treiben. Nehmen wir mal ca 1,3V Flußspannung dieser Sendediode an - bleiben 0,2V Differenz. Also fließen durch den Optokoppler (I=U/R) 0,2V / 10 Ohm = 0,02 A, also 20 mA. Wenn man den Optokoppler also durch eine Led mit 1,2V bis 1,3V Flußspannung ersetzt bräuchte man den rechten Teil der Schaltung nicht. Das könnte eine Led mit 2antiparallelen Led in einem Gehäuse sein (Duo Led) Damit würden beide Halbwellen angezeigt.
    Da es 2x2 Dioden antiparallel sind bekommt der Decoder nach wie vor Wechselspannung mit gleich großen Flanken und ABC (Automatic Break Control?) wird nicht ausgelöst. ABC arbeitet bei Anlegen einer unsymmetrischen Digitalspannung - bitte berichtige mich jemand , falls das nicht korrekt ist.

    Zitat von Bigfoot

    Ich denke ich habe es kapiert. ....
    Kann ich antiparallel zur LED eine Schutzdiode vorsehen?


    Das ist auch parallel zur Optokoppler-Sendediode sinnvoll, damit die Sperrspannung der Sendediode nicht überschritten werden kann, denn dort ist auch Digitalwechselspannung.
    Bei Verwendung eines Gleichspannungsnetzteils zur Auswertung des Optokopplers (rechter Schaltungsteil) ist das nicht nötig. Nur beim Einsatz von Led in Wechselstromkreisen!

    Wie soll man das erklären? - Led und Vorwiderstand bilden einen Spannungsteiler - In Flußrichtung fließt ein Strom und an der Led stellt sich die Flußspannung je nach Typ ein. Schon mal gut. In der Gegenrichtung sperrt die Led und es fließt (fast) kein Strom - damit liegen zB. 16 Volt fur den Zeitraum der entsprechenden Halbwelle an. Das übersteigt in den meisten Fällen die zulässige Sperrspannung (Datenblatt). Umgekehrt zur Led geschaltene Dioden (welche ebenfalls Led sein können) verringern diese Sperrspannung auf die Flußspannung der Schutzdiode zB. 0,7V Eine Reihenschaltung der Led mit zusätzlichen Dioden (wie oft praktiziert) sind kein sicherer Schutz gegen unzulässig hohe Sperrspannungen.
    (Test: man betreibe mal eine Led mit Vorwiderstand 220 Ohm an einer Flachbatterie 4,5V so, daß sie nicht leuchtet und messe die Spannung an der Led. Sie wird 4,5V wie die Spannungsquelle sein. Wenn die Led leuchtet entspricht sie dagegen der Flußspannung aus dem Datenblatt)

    Hier :hier: findet man etwas zu Grundschaltungen (Bild 2 abis c)
    Bild 2a ist nicht sicher, besser die Schaltung nach Bild 2b verwenden.
    Ihr könnt auch "weiter" blättern, es ist eine interessante Seite.Ü-Ei bahn.

    Einmal editiert, zuletzt von amazist (29. August 2013 um 22:43)

    Einspruch auf die Aussage, dass eine Reihenschaltung mit einer normalen Diode die Sperrspannung einer LED nicht unterbindet. :no: Im Gegensatz zu einer LED kann eine normale Diode sehr wohl weitaus höhere Sperrspannungen verkraften und ist daher geeignet, eine LED vor Sperrspannung duch Reihenschaltung zu schützen. Wäre dem nicht so, dann müssten in herkömmlichen Netzteilen die Gleichrichterschaltungen reihenweise ausfallen. Bitte nicht Äpfel mit Birnen verwechseln!
    In Sperrichtung liegt an der LED in diesem FAll keine Spannung an, weil die vorgeschaltete Diode dies verhindert. Ein Beispiel aus der Modellbahnindustrie: Lichtsignale von Viessmann. Dort sind im gemeinsamen Rückleiter immer eine Diode (meist 1N4148) verbaut, weil der Betrieb an WS möglich sein muss.

    Durch zu hohe Sperrspannung kann die LED geschädigt werden, egal ob Strom fliesst oder nicht.
    Achtung: Bei Reihenschaltung ist es ziemlich undefiniert über welcher Diode bei Sperrichtung wieviel Spannung abfällt, daher ist die Parallelschaltung der Schutzdiode in jedem Fall zu bevorzugen. Im ungünstigen Fall stellen sich an jeder Diode in Reihe 8V bei Sperrichtung ein und das ist mitunter für die Led zu viel.
    Um auf die Viessmann Schaltung zurückzukommen - sie ist fachlich nicht korrekt. Die 1N4148 dient nicht als Schutzdiode, sonden stellt die Gleichspannung zum Betrieb aus der Wechselspannung zur Verfügung (Einweggleichrichtung). Bitte hier auf Seite 11 nachlesen oder hier Seite 3, was anderes hab ich auf die Schnelle nicht gefunden. Schutzdioden immer antiparallel zur Led bei WS - Betrieb!

    MfG.

    Zitat von amazist

    Durch zu hohe Sperrspannung kann die LED geschädigt werden, egal ob Strom fliesst oder nicht.


    Hallo, Welche Halbwelle soll denn die Schutzdiode in deiner Schaltung "kurzschließen"? Wie du richtig schreibst, haben wir hier eine Halbwellengleichrichtung, es gibt pulsierende Gleichspannung, die an der Zusammenschaltung Katode der Vorschaltdiode (bzw. Gleichrichtdiode) mit den Anoden der LED's ausschließlich nur positives Potenzial erzeugt. Also keine negative Spannung, welche als Sperrspannung für die LED's auftreten könnte. Das ist auch in dem von dir verlinkten Artikel so beschrieben.

    Zitat von amazist


    Achtung: Bei Reihenschaltung ist es ziemlich undefiniert über welcher Diode bei Sperrichtung wieviel Spannung abfällt, daher ist die Parallelschaltung der Schutzdiode in jedem Fall zu bevorzugen. Im ungünstigen Fall stellen sich an jeder Diode in Reihe 8V bei Sperrichtung ein und das ist mitunter für die Led zu viel.

    Spannung kann nur abfallen, wenn ein Strom (durch einen Widerstand, besser elektrischen Leiter, Verbraucher etc.) fließt.
    Die Schutzdiode ist in dieser Schaltung überflüssig. Das hat auch nichts mit den Widerständen zu tun. Das hast du richtigerweise im Post vorher auch beschrieben. Da (Vorschalt-)Diode sperrt, fließt kein Strom. Negative Spannung kann aber auch nicht vorhanden sein, dafür sorgt eben die Vorschalt- oder Gleichrichterdiode. Ergo spielen die Vorwiderstände in der negativen Halbwelle keine Rolle. Sie wirken ausschließlich während er positiven Fase der Wechselspannung. Keine Sperrspannung vorhanden!

    Zitat von amazist


    Um auf die Viessmann Schaltung zurückzukommen - sie ist fachlich nicht korrekt. Die 1N4148 dient nicht als Schutzdiode, sonden stellt die Gleichspannung zum Betrieb aus der Wechselspannung zur Verfügung (Einweggleichrichtung). Bitte hier auf Seite 11 nachlesen oder hier Seite 3, was anderes hab ich auf die Schnelle nicht gefunden. Schutzdioden immer antiparallel zur Led bei WS - Betrieb!
    MfG.


    Da lehnst du dich aber sehr weit aus dem Fenster. Selbst der von dir verlinkte Artikel widerspricht dir dazu.
    Unabhängig davon ist die Antiparallel- Schaltung natürlich auch ein gangbarer Weg, aber eben aufwändiger, weil für jede LED einzeln notwendig.

    Zitat von digimoba


    Hallo, Welche Halbwelle soll denn die Schutzdiode in deiner Schaltung "kurzschließen"?


    Die oben eingezeichnete Schutzdiode stellt sicher, daß über den Led in Sperrichtung max 0,7V anliegen.
    Sie überbrückt diese in dem Fall wo der R16V positiv ist. (also unten +)

    Nur mal auf die schnelle - Habe heute in der Mittagspause mal einen Test gemacht und eine gelbe Led mit Vorschaltdiode und R 1,2 Kohm in Sperrrichtung betrieben. Betriebsspannung 16V= .
    Richtig, es fließt (fast) kein Strom, jedenfalls mit dem Multimeter von Benning... nicht messbar.
    Aber die gemessenen Spannungen verblüffen. Da (fast) kein Strom fließt (vielleicht ein paar Microamp.) stellt sich auch hinter R 16V ein - logo.
    Und nach der Vorschaltdiode (Einweggleichrichter) sind es 2V :eek: > rechnerische Differenz also 14V über die Led.
    Will ich diese direkt an der Led messen kann ich das aber nur mit einem seeehr hochohmigen Meßgerät (Röhrenvoltmeter) oder dem Oszi. Normale Multimeter haben wohl schon so viel Last, daß diese Spannung zusammenbricht.
    Es ist auch keine Diode defekt oder so, umgekehrt funkt es so wie es sein soll. Mach's nach und staune.

    Am besten wäre ein neues Thema: Grund- und Schutzschaltungen für Led.
    Dazu hab ich nun noch das gefunden.

    (Wo sind nur meine alten Fachbücher abgeblieben - irgendwo steht das alles drin - ich find es noch)

    Also ich denke, was Amazist geschrieben hat passt schon. Ich würde allerdings zwischen der Schutz und Gleichrichterdiode noch einen Widerstand als Verbraucher einlöten. Nicht dass die sich überfordert fühlt und den Geist aufgibt.

    Freizeit kostet Geld ... viel Geld und dennoch, gönn dir was Gutes, auch wenn du in Not bist. Was hast du vom Geld, wenn du erst tot bist? 🍻

    Männers..., nicht nachlassen ich bin interessiert bei Euch und sauge alles sachliche/fachliche auf !! :44::no::05: Wenn ich dann am "Drähte-Verknüppern" bin, werde ich bestimmt gaaaanz laut klingeln und klopfen....!!!! :48::klatsch::post::danke:

    Das ganze übersteigt jetzt schon leider meinen Elektronikverständnishorizont. :?::wand:
    Ich werde mich für einen ersten Test entweder eine Low Current Led oder meine Zeichnung aus meinem zweiten Post auf Seite eins verwenden, so wie 120bernd es zuerst vorgeschlagen hat. Einen PC817 Optokoppler habe ich mir schon gekauft.
    Noch ein Frage von einem Elektronik Dummy, wie erkenne ich wie herum ich den Optokoppler und wie herum die Diode dazu angeschlossen werden muß?
    Dann bleibt immernoch offen, ob das ganze zusammen mit der unsymmetrischen Wechselspannung harmoniert.

    Wer mißt mißt Mist!!

    Ich befürchte, das hier ein Messfehler vor liegt und der Maschensatz/Knotensatz wirksam wird.
    Beim Messen über beide Dioden ist Ri-Meßgerät kleiner wie Rsperr beider Dioden und wesentlich größer wie der Vorwiderstand. Somit werden die 16V richtig angezeigt. Beim messen nur über die LED wirkt die Schutzdiode in vollem Umfang.
    Beim Messen über die Schutzdiode liegt nun aber der wesentlich geringere Ri des Meßinstrumentes (2Mohm je V = 400Mohm? ) parallel zum höheren Rsperr der Schutzdiode (bei Usperr = 16V im nA-Bereich, also >>2Gohm). Somit Überbrückt das Meßinstrument die Schutzdiode mit seinem Innenwiderstand und somit steigt sie Sperrrspannung über der Leuchtdiode an (Usperr normalerweise bei 5V) und sie "Bricht durch", da aber das Meßinstrument den Strom begrenzt wird diese wie eine Z-Diode betrieben und nicht zerstört.
    Allerdings würde ich hier rein Mathematisch keine 16 V erwarten sondern eine Spannung im Bereich um die 10-12V. Allerdings erkläre ich mir hier den Meßfehler dadurch, das nur eine einfache Gleichrichtung ohne Siebung genutzt wurde was zu einer Spittzenspannung von Wurzel 2 mal Ueffektiv = 1,44*16V ~20V ergibt und bei dem Meßaufbau die Verformung der Spannungskurve dazu führt das daß Meßinstrument nicht mehr richtig anzeigt.
    Um den Spannungsabfall über der Schutzdiode richtig zu messen müsste man mit eine Stromkompensationsschaltung Arbeiten. Dabei wird das Meßinstrument aus einer separaten Spannungsquelle gespeist uns zwischen Meßinstrument und der zu Messenden Spannung ein Strommesser im µA-Bereich geschaltet. Schlägt dieser Strommesser nach der einen Seite aus,so ist die Spannung der zusätzlichen Spannungsquelle höher, zur anderen Seite niedriger wie die zu messende Spannung. Erst wenn der Strommesser 0 anzeigt sind beide Spannungen gleich, und der Spannungsmesser zeigt Innenwiderstandsneutral die zu messende Spannung an. Noch zu berücksichtigen sind dann Meßfehler durch Gerätefehler (bei unseren Schätzeisen so 1-5% vom Meßendwert plus +/-1-2 Digit und durch "unsaubere" Gleichspannungen. (Saubere Gleichspannung liefert eigentlich nur ein Akku oder eine Batterie)

    Optokoplerfrage bei Besetztmelder:

    Mit einem Normalen Optokoppler (bzw einer normalen LED) liefert die Besetztmelderschaltung mit Auswertung des Spannungsabfalls über Dioden bei Analog nur für eine Fahrtrichtung ein Signal, bei Digital ist die die Empfindlichkeit leicht Kurvenformabhängig, müsste aber immer funktionieren solange keine Lok 0 (Analoglok bei einigen Digitalsystemen die durch 0-Punktverschiebung gesteuert wird) angesteuert wird.
    Es gibt aber auch Optokopler mit 2 Antiparallel geschalteten LED's, da ist die Polarität Egal. Bei LED-Direktanzeige wäre eine 2-Beinige 2-Farb-LED (am besten rot/grün) ideal. Diese leuchtet je nach Polarität rot oder grün, und bei Wechselspannung Gelb. Allerdings haben die Grünen LED's eine höhere Flußspannung, so das hier der Spannungsabfall von mehr wie 2 Dioden nötig wird.
    Man kann auch 2 Optokoppler mit antiparallel geschalteten LED's nutzen. Hier kann man entweder je Fahrtrichtung getrennt Auswerten (analog) oder beide Ausgangstransistoren Parallel schalten (oder-Verknüpfung)
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