Booster till modulstationen
NYTT - Artikeln är kompletterad med en FAQ i slutet, frågor som kommit upp vid andras byggen.
NYTT - Sedan artikeln skrevs så har flera boostrar byggts och deltagit i många körningar med mycket bra resultat.
Vad är en booster
I våra digitalsystem är centralenheten hjärtat i digitalsystemet och är den enhet som skapar styrsignalerna till loken (dcc). För att kunna erbjuda tillräckligt med ström matas digitalsignalen genom en booster och sedan ut på rälsen. I de flesta digitalsystemen har centralenheten en inbyggd booster och kan alltså mata ut ström till spåren direkt.
Har man många lok så kanske inte strömmen räcker och man kan då dela banan i flera mindre delar och mata varje del genom en egen booster. Centralenheten är fortfarande hjärnan men digitalsignalen kopplas till alla boostrar som sedan matar ut den till sitt spåravsnitt.
På modulkörningar så brukar man se till att varje station får sin egen booster.
Främsta skälet till det är inte att strömmen ska räcka till, utan att varje booster hanterar kortslutningar själv, så om en kortslutning inträffar på stationen så berörs bara loken på den stationen och inte alla på hela banan.
MERG booster NB1B
Vi har hittills använt boostrar av märket JoKa men dessa finns sedan något år inte längre att köpa. Vi har alltså letat efter en ny bra booster till våra nya stationer.
Det finns några grundkrav och önskemål som vi har på en booster, så det är inte bara att plocka en booster vilken som helst.
Priset är ju också lite känsligt - en booster kostar idag ofta 1000-lappen eller mer. Då vi önskar en booster på varje station så får ju priset gärna vara lågt.
Nu har den engelska elektronik och modelljärnvägsklubben MERG kommit med en byggsats till den booster som dom haft som ritning ett tag.
Den har följande egenskaper:
- optoisolerad ingång (krav från fremo på boostrar som skall användas vid modulkörningar).
- anpassningsbar för vilken brytström som gäller (byggsatsen har komponenter för 3.2A - 10A !)
- tiden mellan kortslutning och brytning har två lägen, snabb och långsam
(långsam används om man har t.ex. kortslutningsavkännande vändslingeautomatik på modulen så att den hinner reagera innan strömmen bryts) - ljudsignal vid kortslutning
- bryter spänningen till spåret om inte korrekt insignal finns (ingen risk för lokrusningar pga t.ex. nätverksfel)
- spänningsmatning med likström och inget skydd på ingången så polariteten måste kopplas rätt!
- ingen inställning av utspänningen utan den anpassas istället genom matningsspänningen där utspänningen typiskt hamnar ungefär 1 volt under vald matningsspänning. Minst 13 volt i matningsspänning.
15 volt likström blir nog lagom för Nskalan. Monterar man skyddsdioden enligt nedan så hamnar man ganska precis på samma nivå som våra Joka-boostrar. - uttag för att koppla in ett panelinstrument om man vill kunna läsa av strömförbrukning. Instrumentet finns dock inte med i byggsatsen.
Det handlar alltså om en byggsats.
Bygginstruktionen som medföljer är väldigt(!) bra och komponenterna är upptejpade på komponentkort där dom namnges tydligt. Inga problem att hitta rätt komponent.
Det är en del komponenter men den är relativt lättbyggd.
Låda och spänningsaggregat medföljer inte.
Man kan bygga den i två varianter, en för 5A och en för 10A. Båda varianterna har då två strömbrytningslägen som kan ställas och för 5A-varianten är det 5A och 3.2A.
5A är för mycket för mig så jag justerade boostern lite genom två nya motstånd, och byggde en variant som kan ställas om mellan 2.3 och 3.2 A brytström. 2.3 är lagom för Nskala och 3.2 för H0. Det handlar om två motstånd som skall ändras.
3 lysdioder finns för att ge status, en grön när matningsspänning är på, en orange (grönröd) när det är spänning på spåret och en röd som indikerar kortslutning.
Den ger också en ljudsignal när det är kortslutning.
Ljudsignalen/röd diod signalerar tyvärr också när det inte finns insignal vilket är en rejäl miss! T.ex. om centralen startas om kommer alltså alla boostrar att stå och tjuta!
Det här gick dock ganska lätt att fixa. Man kapar en ledningsbana och löder istället på en bit ledning på kortet och vips så signalerar kortet enbart för kortslutning.
Jag kompletterade också med en lysdiod för att indikera aktiv insignal till booster, nått som finns på Joka-boostern och som varit nyttigt.
Boostern är nu testad hemma på byggbordet där brytström m.m. är provat.
Den har också jobbat tillsammans med Jokabooster och dom fungerar bra tillsammans.
Återstår att använda den på en riktig körning.
Priset för byggsatsen är 24 pund.
Strömförsörjning får man skaffa som klarar att ge den ström som man bygger boostern för. Ett litet 15volt/3A som klarar 2.3A-läget på min anpassade booster finns hos MERG för 11pund.
Man ska vara medlem i MERG för att köpa byggsatserna men det kan det vara värt - finns många andra roliga elektronikprylar.
För Nskala kan man alltså få en finessrik booster inklusive strömförsörjning för 35pund, dvs mindre än 400SEK! Nackdelen är ju dock att man ska våga löda eller hitta någon som löder ihop den.
För medlemmar i skånskaN så plockar vi hem boosterbyggsatser och dessa får då också de komponenterna som behövs för föreslagna anpassningar. Saknas kunskap att löda ihop byggsatsen så kan vi nog fixa det också.
Beskrivning av lämpliga anpassningar på NB1B
Här följer ett antal punkter där man kan anpassa boostern för våra tillämpningar. Vid frågetecken kontakta Den här e-postadressen skyddas mot spambots. Du måste tillåta JavaScript för att se den..
Strömbegränsning 2.3/3.2 ampere
Boostern kan alltså byggas i två varianter beroende på vilket strömbehov man har.
För våra syften dvs. Nskala och modulkörning så är båda varianterna i överkant. Mycket lämpligt är en strömgräns kring dryga 2 Ampere. För att åstadkomma detta är det 2 motstånd som ändras: R10 =100 kΩ och R31 = 220 kΩ.
Med denna förändring bryter överströmsskyddet vid 2.3ampere om byglingen LK3 ej används, och vid 3.2 ampere om byglingen finns på plats.
Ljudsignal enbart för kortslutning
Vid kortslutning och frånvaro av insignal från central så ljuder en varningssignal. Signal vid kortslutning är mycket bra.
Däremot är varningssignal vid frånvaro av insignal mindre lyckat då det på en modulkörning innebär att alla boostrar kommer att stå och tjuta om centralenheten startas om eller nätverksarbeten pågår.
Det är mycket lämpligt ( och lätt) att korrigera så att varningssignalen används enbart för kortslutning.
På kretskortets ledarsida så går en ledningsbana mellan ben 3 på U5 och basen (mittbenet) på transistorn Q5. Denna ledare kapas.
Istället kopplas basen (mittbenet) på Q5 till ben 5 på U4. Detta görs med en tunn isolerad tråd på lödsidan av kortet.
Lysdiod för indikering av LocoNet insignal
Ibland kan det vara bra att se om man har insignal ( men det är inte alls någon nödvändig funktion).
En lysdiod kan användas för ändamålet. Kretsen U4 klarar dock inte att driva normala lysdioder direkt utan man får sätta en liten transistor som drivsteg.
En lysdiod av strömsnål typ, 2 mA, fungerar dock att driva direkt. Lysdioden med ett förkopplingsmotstånd på 2.2kΩ kopplas mellan jord och ben 13 på U4 och kommer att lysa då giltig insignal finns.
Det finns ingen optimal plats på kretskortet för denna lysdiod men i området vid R26 (som inte skall monteras) finns utrymme. Där krävs då lite borrande för att få upp en tråd från ben 13 på U4. Jord finns däremot på denna plats.
Skyddsdiod på ingången
Boostern är designad för upp till 10A och för att minimera förluster så har man valt att inte lägga in några skyddsdioder på ingången för drivspänningen. Det innebär att om man kopplar in boostern med fel polaritet så kan något gå sönder.
Då vi kör boostern på betydligt lägre effekt så kan det vara värt att lägga dit en skyddsdiod. Dioden skall klara 3.2 A men i övrigt så är det inga större krav.
Vilken diod som helst som klarar minst 3.2 A fungerar. Ofta kallas dom likriktardioder.
På ingången finns plats för två effektmotstånd R26 och R27. Vid våra strömbehov skall bara den ena monteras (R26 enligt instruktionen).
På kretskortet finns två stora lödöar där R26/R27 skall sitta. Kapa ledningsbanan som går mellan dessa två öar (se vänster bild) och montera dioden mellan öarna.
R26 kan sedan monteras på platsen för R27 (se höger bild). Platsen för R26 lämnas tom.
Då hålet nu är upptaget av dioden så får ett extra hål borras i lödön alternativ lödes motståndet mot diodens ben.
Inkoppling av LocoNet
På modulkörningarna används LocoNet. LocoNet-kabeln innehåller 6 trådar och den signal vi behöver till boostern är RailSync-signalen och den finns på de yttersta trådarna, 1 och 6. Koppla in dessa på boosterns ingångar "DCC in".
Det finns ett val vid byggandet av boostern som anpassar boostern för spänningsnivån på "DCC in". Bygg boostern med den normala nivån 12-15 volt (punkt 3 i instruktionen).
Bygger man in boostern i en låda så är det lämpligt att sätta en honkontakt RJ12 på lådan.
Monterar man boostern under modulen utan låda så kan man montera en sladd med RJ12 hane i änden som sedan kopplas "fast" på en RJ12 förgrening under modulen.
FAQ - diverse frågor
Vilka byglingar, LK 1 - LK 3, skall användas?
Tre olika byglingar som kan sättas på plats. JA eller NEJ anger rekommenderat för Nskala.
LK 1 - JA - Bygeln skall alltid vara monterad. Inget fungerar om den utelämnas!
LK 2 - JA - Styr hur fort boostern bryter vid kortslutning. Normalt skall byglingen vara monterad och bryter då snabbt (3millisekunder). Utan bygling bryter den långsamt (30millesekunder). Om man har en modul med t.ex. kortslutningsdetekterande vändslingeautomatik så sätter man den i långsamt läge.
LK 3 - NEJ - Styr vid vilken ström boostern bryter. Utan bygling 2.3 A och med bygling 3.2 A . För Nskala är rekommendationen 2.3A dvs INGEN bygling.
R2 har två alternativ, vilket ska användas?
R2 anpassar boostern för vilken spänning som finns på DCC-ingången. För vanlig DCC och för LocoNet så gäller motsåndet för 12-15volt, dvs 1K5.
Skyddsdioden, måste den monteras på kretskortet?
Nej, den kan skruvas/lödas fast på t.ex. ingångsplinten också. Möjligtvis kan det vara något bättre att löda fast den på kretskortet då den då sitter stadigt och inte försvinner med tiden.
Vilka förändringar bör man göra?
Sätta ner strömbegränsningen till 2.3A BÖR man göra. Det passar bäst för Nskala. Om man inte gör det så kör man i läget 3A motstånden enligt 5A/3A.
Ändra så att ljudsignalen bara låter vid kortslutning BÖR man göra. Man lär bli utslängd om ens modul står och piper varenda gång som centralen slås ifrån :-)
Skyddsdiod på ingången BÖR man sätta dit. Lite onödigt om nu boostern skulle gå sönder om man råkar skifta plus och minus.
Lysdiod för indikering av LocoNet-signal. En kul grej - om man monterar boostern under en modul så lär man ju sällan titta på den så den är inte alls viktig.
Varför finns det inte skyddsdiod från början om den nu är viktig?
Boostern är byggd för att kunna fungera för strömmar upp till 10 Ampere (t.ex stor trädgårdsbana). Vid 10 Ampere så kommer en skyddsdiod att bli ganska varm och det kan ställa till problem. Därför ströks den och var och en fick istället vara försiktiga så man kopplade in spänningen rätt.
I modulsammanhang för N-skala och H0 så håller vi oss vid betydligt lägre strömmar så här stör inte skyddsdioden så då är det bättre att montera en sådan.