Spannung herabsetzen - nur wie?

[BR 146]

Hallo Leute!

Ich habe mal wieder ein kleines Problem:

Der MOSFET (N-Kanal, max. Ugs=25V) in der angehängten Schaltung verträgt die hohe Spannung am Gate nicht, wenn einer der Ausgänge geschlossen wird!
Diese Spannung muss kleiner werden. Ein Transistor (mit Vorwiderstand 10MOhm!) kann nicht verwendet werden, da der kleinste Strom die linke LED zum Leuchten bringt!

Zur anliegenden Spannung: "gleichgerichtete Schienenspannung" (Märklin digital): >25V

Zur Schaltung: Sie soll den Lichtwechsel in meinem Schienenbus steuern. (Die Schaltung ist notwendig, da ich nur 3 Ausgänge für 4 LED-Gruppen habe und auch Doppel-A angezeigt werden soll...). Prinzipiell funktioniert die Schaltung (auch schon getestet, 2 MOSFETS sind IM Gehäuse abgeraucht , ähnlich wie in Gerrits A380? damals...)

Güßle, BR 146

[HaNull]

Moin!

Zur anliegenden Spannung: "gleichgerichtete Schienenspannung" (Märklin digital): >25V

Wo sollen da mehr als 25 Volt herkommen? Selbst gemessen mit einem 10-Euro-Multimeter?
Oder geht es um die Umschaltspannung beim Analogbetrieb? Dann sollten aber die Decoderausgänge nicht durchschalten.

[günni]

Moin,
hier ist eine Schaltung mit dem LM317.

[BR 146]

Selbst gemessen mit einem 10-Euro-Multimeter?

Nein, steht auf dem Trafo.

Oder geht es um die Umschaltspannung beim Analogbetrieb? Dann sollten aber die Decoderausgänge nicht durchschalten.

Die Decoderausgänge sollen aber duchgeschaltet sein, sonst leuchten die Beleuchtung ja nicht. Genau da habe ich das Problem bemerkt. Bei digital ist der MOSFET auch ganz schön warm geworden (wenn nicht gar 'heiß' - und gestunken hat's auch bei digital).
Plötzlich hat's gestunken, und dann ging weiß und rot gemeinsam an (MOSFET sperrt rot, wenn weiß leuchtet).

Decoder: ESU Lokpilot v4
Und der Platz ist stark begenzt (Die Schaltung muss 2x rein!):

P3220147 - sm.JPG (39.52 KiB) 2482 mal betrachtet

BR 146

[HaNull]

Selbst gemessen mit einem 10-Euro-Multimeter?

Nein, steht auf dem Trafo.

Da möchte ich dann schon genauer wissen, was das für ein Trafo ist und was da genau drauf steht.
Märklin-Trafo mit Spannung > 25 Volt?

22 Volt Gleisspannung (bei 16 Volt Trafo-Nennspannung) glaube ich ja noch. Beim Transistor kommen dann höchsten 20 Volt an.
Ein bis 25 Volt spezifizierter Transistor könnte auch schon bei 20 Volt Schaden nehmen, wenn die Kühlung zu schlecht und/oder der Strom zu stark ist.

Diodenketten zur Spannungsreduktion?

[tfi815]

Hi,
versuch das mal:

[BR 146]

Da möchte ich dann schon genauer wissen, was das für ein Trafo ist und was da genau drauf steht.
Märklin-Trafo mit Spannung > 25 Volt?

Es ist ein alter "blauer" Trafo von Märklin.
Darauf steht "24V" (Umschaltspannung) bei "220V (Netz)".
Folglich bei 230V: 24V/220V*230V=25,1V.

Diodenkette wird schlecht möglich sein,
da der MOSFET duch Spannung geschaltet wird. Am Gate muss die Ladung in beide Richtungen fließen können, um es zu entladen bzw. zu laden!
Der MOSFET ist quasi ein Kondensator, der den Stromfluss freigibt oder eben sperrt.
Siehe MOSFET

@tfi815: Das könnte klappen...

Grüßle,
BR 146

[jens63]

eine diodenkette für Wechselspannung (auch bei polwechselnden Spannungen wie hier) macht man halt antiparallel. Das sollte schon gehen. Aber gibts kein Mosfet für höhere Spannungen, bin da nicht ganz auf dem Stand?


vg jens

[HaNull]

Es ist ein alter "blauer" Trafo von Märklin.
Darauf steht "24V" (Umschaltspannung) bei "220V (Netz)".
Folglich bei 230V: 24V/220V*230V=25,1V.

Tolle Rechnung, aber ...
... geh' mal lieber davon aus, dass da 28 bis 30 Volt an Umschaltspannung rauskommen.
Und das ist nur die Effektivspannung, der Decoder macht daraus 40 Volt (oder mehr) Gleichspannung.
Du weißt hoffentlich, dass viele moderne Decoder nicht mit blauen Trafos betrieben werden sollen bzw. dürfen.

Aber beim Umschalten sollten die Funktionsausgänge des Decoders aus bleiben, die Lichter bleiben aus und am FET sollte keine Spannung anliegen.

Beim Fahren mit Vollgas sind es dann 25 Volt und die Lichter sind an, der FET schaltet durch.

Ich war ursrpünglich vom Digitalbetrieb ausgegangen, weil Du von 3 Ausgängen und Doppel-A geschrieben hast - und da kann man von 22 Volt ausgehen.

[BR 146]

Du weißt hoffentlich, dass viele moderne Decoder nicht mit blauen Trafos betrieben werden sollen bzw. dürfen.

Ja, ich weiß.

Aber beim Umschalten sollten die Funktionsausgänge des Decoders aus bleiben, die Lichter bleiben aus und am FET sollte keine Spannung anliegen.

Bei dem Dekoder wird allerdings der Ausgang gegen Masse geschalten, daher ist IMMER die Spannung vorhanden. Und da ja die Funktionsausgänge abgeschaltet sind, ist am Gate des FET (über die Diode und den Widerstand) [fast] die volle Spannung! Zu viel für den FET (gerade beim Umschalten), wenn die 40V im Decoder stimmen (FET: Gate-Spannung max: 25V).

BR 146

Übrigens (Link zur Anleitung - Seite 16/17):

Die bei diesem Anschluss an den Funktionsausgängen anliegende Spannung ist um ca. 1,5V niedriger als die Schienenspannung. Das blaue Kabel ist hierbei der „Plus-Pol“, der Funktionsausgang selbst der „Minuspol“.

[HaNull]

Bei dem Dekoder wird allerdings der Ausgang gegen Masse geschalten, daher ist IMMER die Spannung vorhanden. Und da ja die Funktionsausgänge abgeschaltet sind, ist am Gate des FET (über die Diode und den Widerstand) [fast] die volle Spannung!

Gate liegt über Diode und Widerstand am Pluspol, Source über einen sperrenden Transistor (Open-Collector-Schaltung) am Minuspol.

Mit einem npn-Transistor dürfte das alles kein Problem sein.

[BR 146]

Könntest du einen Schaltplan erstellen?
Ich habe das jetzt nicht kapiert.

BR 146

[jogi]

Hallo

Verstehe Dein Problem nicht .

Sage , bzw. schreibe , was und wie leuchten soll .

Mit welchem System ( Zentrale ), Decoder ist wohl ESU V4 steht oben .
Für Li. vorne , Li hinten , doppel " A " braucht es keine Kunstschaltung .

[BR 146]

Hallo zusammen!
Sorry, dass ich mich erst jetzt wieder melde, hatte viel um die Ohren. Da blieb keine Zeit für Modellbahn...

Nunja, ich möchte fünf Zustände erreichen:

• - alles aus
  - vorne weiß, hinten rot
  - vorne rot, hinten weiß
  - vorne weiß, hinten weiß (TFZ rangiert; "Doppel-A")
  - vorne rot, hinten rot (TFZ abgestellt)

Ich hoffe, das ist verständlich.
Ich habe 3 Ausgänge zur Verfügung (einer ist schon belegt) am ESU LoPi V4.
Im Anhang meine erdachte Schaltung. Die rot umrandeten "Bauteile" sind N-Kanal Mosfets.
Sie funktioniert, aber nur ca. 10s, dann leuchten die LEDs in Fahrtrichtung pink (weil dort dann rot mit weiß leuchtet).

@jogi: Das Problem besteht darin, dass die Mosfets die Spannung von über 25V am Steueranschluss nicht vertragen.

Grüßle, BR 146

[Oysos]

Moin,

folgendes wäre der systematische Ansatz:

3 Decoder-Ausgänge gibt 2 hoch 3 = 8 Kombinationen, deckt also deine Anforderungen locker ab.

Dann würde man sich dann eine geschickte Kodierung der Decoder-Ausgänge überlegen, eine Logiktabelle aufstellen, die logische Funktion minimieren, und das dann z. B. mit Logikgattern (ICs) diskret aufbauen.

Ist das eine Möglichkeit, die bei deinen Gegebenheiten funktionieren würde? Dann würde ich noch mehr ins Detail gehen.

Gruß
Hannes

[jogi]

Hallo , Jogi hier



AHA , und wo ist Dein Problem ????

Für Lopi V4


Licht vorne weiß und Licht hinten weiß wird mit " Funktion "geschaltet , wechselnd mit der Fahrtrichtung .
AUX 1 an rot vorne , AUX 2 an rot hinten .
Ist dann schaltbar mit F1 und F2
Das Doppel " A " Licht wird mit F3 ( Rangiergang ) gemappt .

Somit sind alle Deine forderungen doch erfüllt .
Licht weiß , vorne / hinten wechselnd mit der Fahrtrichtung eingeschaltet mit Fkt.
Rotes Licht vorne / hinten eingeschaltet mit F1 , F2
Doppel " A " Licht mit F3

Kabelfarben :
weiß = Li vorne ,gelb = Li hinten , grün = rot vorne , lila = rot hinten .
CVs RICHTIG eingestellt , und schon geht`s

Für Doppel " A " Licht ( F3 ) CV 426 = 3 und CV 442 = 3
Für F1 CV 362 , CV 378 Wert 4 ( ist aber wohl vorgegeben )
Für F2 CV 394 , CV 410 Wert 8 ( ist auch vorgegeben )

Die weitern CVs für die Ausgänge .
Licht vorne
259 = 1
262 = Helligkeit Wert 0 - 31

Licht hinten
267 = 1
270 = Helligkeit wie oben

AUX1
275 = 1
278 = Helligkeit

AUX2
283 = 1
286 = Helligkeit

Kannst auch die " 1 " ändern in " 2 " dann blendet das Licht langsam auf und ab .

Was willst Du mit dem Blauen Trafo und der Umschaltspannung ?? oder habe ich etwas falsch verstanden ??

Im ANALOG Betrieb kann man die AUX nur fest einstellen .
Für was hast Du den anderen AUX verplant ??





Wenn Dir noch ein AUX fehlt , dann :

AUX 3 und 4 sind auch abgreifbar , aber reine Logik Pegel , ( 0V zu 5 V )
Schau mal Bed. Anleitung S. 11 Bei der 21 Polig SS Pin 4 und Pin 13

Hier hatte ich es mal beschrieben ist zwar für den V3 , geht aber auch für den 4er



http://www.nexusboard.net/showthread.ph ... did=301030

[BR 146]

Hi!

Was willst Du mit dem Blauen Trafo und der Umschaltspannung ?? oder habe ich etwas falsch verstanden ??

ANALOG-Betrieb daheim, DIGITAL-Betrieb im Club (siehe Sigantur). Und daheim habe ich nur den "Blauen". Und da ist bei meiner Schaltung das Problem, das beim Umschalten der Fahrtrichtung (analog) ein Spannungsimpuls an meine MODFETs kommt, der für sie zu hoch ist -> defekt.

Im ANALOG Betrieb kann man die AUX nur fest einstellen .

Digital:

• Fkt: Innenbeleuchtung (AUX 2)
  F1: Spitzensignal richtungsabhängig (Licht vorne/hinten)
  F2: Schlussbeleuchtung (AUX 1)
  F3: Rangierlicht
  F4: Rangiergang

Analog:

• Fkt. an
  F1 richtungsabhängig an
  F2 an
  F3 aus
  F4 aus

Gedanken dazu:
Wenn z.B. das vordere Spitzensignal an ist, wird die vordere Schlussbeleuchtung durch den MOSFET ausgeschaltet.

Daraus ergibt sich (nur die eingeschalteten Funktionen sind genannt):

• alles aus - keine Funktion an
  vorne weiß, hinten rot - F1, F2
  vorne rot, hinten weiß - F1, F2
  vorne weiß, hinten weiß (TFZ rangiert; "Doppel-A") - F3, auch wenn F1 und F2 an (F3 hat höchste Priorität)
  vorne rot, hinten rot (TFZ abgestellt) - F2

z. B. mit Logikgattern (ICs) diskret aufbauen.

Wenn die ICs 25V und mehr aushalten: Gerne!

Grüßle, BR 146

[Oysos]

Moin,

z. B. mit Logikgattern (ICs) diskret aufbauen.

Wenn die ICs 25V und mehr aushalten: Gerne!

Eher nicht... (aber eig. auch nicht nötig)

Ich weiß nicht, wie viel Platz vorhanden ist. Ok, warscheinlich eher wenig...

Prinzipiell würde meine Idee so aussehen:

Die Dekoderausgänge sind die Eingänge einer Logikschaltung. Die Ausgänge der Logikschaltung steuern über Transistoren die LEDs. Die Logikschaltung selbst wird mit einer geringen Spannung betrieben.
Vorteil: Logikteil und Leistungsteil sind getrennt. Du musst nicht mit Logikelementen im Leistungsteil "herumwursteln". Nachteil: Man braucht schon den Platz für 1-3 ICs.


Welche Kombinationen der Dekoderausgänge sollen den welche Lichtkombinationen erzeugen und über welche Funktionstasten werden die Dekoderausgänge gesteuert? (Am besten eine kleine Tabelle machen)


Gruß
Hannes

[BR 146]

Die Tabelle ist als Bild im Anhang.
Die unter der Tabelle stehenden Tasten schalten jeweils den/die darüber liegenden Ausgang/Ausgänge an!
Legende:

• #=an
  ?=Zustand egal
  (leer)=aus

BR 146

[jogi]

Der blaue Trafo gehört entsorgt !
Prim. = 220V Wicklung , Im Netz sind aber 230V garantiert und eher 235 - 240V vorhanden .

Entsprechend das Verhältnis beim blauen Trafo ( Umschaltimpuls )
Möchtest Du Dein Decoder grillen ?


Vorschlag : Kauf Dir für zu Hause eine ROCO Multimaus Und Du hast ein Problem weniger .