Centrála DCC NanoX-S88

Transkript

1 Centrála DCC NanoX-S88 Autor: Jindřich Fučík Vydáno: Na semináři Digitalizace železničních modelů a kolejiště (ZDE) předvedl lektor Jindra Fučík několik jím vyzkoušených a upravených obvodů pro digitální provoz kolejiště, které vychází z práce Španěla Paco Cañady. V prvém případě se jedná o mechanickou modifikaci stejnojmenné DCC centrály s integrovaným boosterem. Při úpravě došlo pouze ke změně plošného spoje tak, aby zahrnoval všechna pozdější doplňková rozšíření. Zároveň je obsažen zobrazovací modul Booster display. Obr. 1 Obr. 2

2 Na schématech a nebo na přiložených souborech jsou vyznačené jednotlivé volitelné varianty: Zavedení vstupu E, aby bylo možné bezpečně provozovat CDE zesilovače (boostery) Rozšíření, které umožňuje zatížitelnost až 4A (doporučuji pracovat s ním velice opatrně) Konektor pro zobrazovací modul Booster Display (a také celý modul) Statické zakončení sběrnice XpressNet pro případ že použijete levnější náhradu MAX485 Doplňkové konektory pro napájení většího množství S88 modulů Doplňkové konektory pro napájení většího množství XpressNet ovladačů Filtrační kondenzátor pro větší zátěže Vstup E Pro bezpečné používání CDE zesilovačů byl zaveden vstup E. Nyní je možno připojit několik CDE boosterů a v případě přetížení (zkratu) kteréhokoli z nich dojde k jejich odpojení a signalizaci na ovladači. Vstup je realizován rezistorem R3(1k), diodou D2(1N4148) a opto oddělovačem OK1(PC817). Na desce plošného spoje jsou pak označeny vývody jako C,D,E. Pokud nepoužijeme další zesilovače, je možné běžně používat vývody C a D jako napájení kolejiště (jako výstupy J/K). Rozšíření na 4A Toto rozšíření není vhodné pro každého. Dá se použít pro provoz větších měřítek, jako je 0, 1, nebo G. Pro menší měřítka může být nebezpečné, protože v případě zkratu protékají kolejivem moc velké proudy a může dojít například k poškození vyhybek a nebo okolků. Rozšíření je ve své podstatě velmi jednoduché stačí nahradit stabilizátor IC5 za typ LM338, který je schopen příslušný proud dodat a nahradit rezistor R14 (původně 1R) dvěmi rezistory R14 (s novou hodnotou 0R22) a R14B (s hodnotou 0R33). Aby nebylo na desce mnoho nevyužitého místa, položil jsem rezistory na sebe a použil drátovou propojku. Proto je dobré při zapojování sledovat přiložené obrázky.

3 Obr. 3 a 4 Original 2.9A

4 Obr. 5 a 6 New 4A Konektor Res Jedná se pouze o konektor J4 označovaný jako RES. Použil jsem běžný molex konektor a stejný jsem použil i u modulu booster display. Statické zakončení XpressNet Podle katalogu výrobce Maxim, pokud jsou na sběrnici použity pouze jeho obvody MAX485, není nutné provádět statické zakončení. To však neplatí pro jejich levnější náhrady, Ty potřebují zakončovací rezistory R11A a R11B (4k7). Zakončení by mělo být na sběrnici pouze jedno, takže pokud jej budete realizovat, udělejte to právě na centrále a ne na jiném prvku. Napájení více S88 modulů V případech kdy jsme používali více modulů S88 nebylo jejich napájení dostatečné. Proud do modulů dosahuje až 1,6A. Pro tyto případy je vhodné nahradit původní obvod IC4 novým 78S05, diodu D1 nahradit typem BY299 a zvětšit kapacitu C5 (klidně až na 2200uF). Také jsem proto zavedl konektor X4, který umožňuje připojit další napájecí kabely pro moduly S88. Napájení více XpressNet zařízení Podle definice XpressNet je doporučeno, aby ovladače bez vlastního napájení nepřekračovali spotřebu 20mA, to v praxi znamená, že jedna LED dioda osvětlující display vypotřebuje všechen možný proud. Proto jsem nahradil obvod IC3 obvodem 78S12 a diodu D7 typem BY299 aby bylo možné napájet i větší množství ovladačů. Také jsem zavedl svorky X5, ze kterých je možné další ovladače napájet.

5 Přídavný filtrační kondenzátor Několik zmíněných úprav vedlo ke zvětšení spotřeby. Proto jsem nahradil původní diodový můstek pomocí monolitického usměrňovače s proudem až 10A a přidal filtrační kondenzátor C21. Jeho hodnota je spíš minimální, pokud použijete několik rozšíření současně, je možné jeho kapacitu zvětšovat. Obr. 7 Obr. 8

6 Obrázek ukazuje sestavenou centrálu Nano-X ve verzi 2,9A, bez statického zakončení XpressNet. Všimněte si elastického lepidla na rezistorech R5 a R14. Používá se pro zamezení pískání.) Name Part Remark NanoX-S88 B1 B250C10000DR C1 4700uF/35V C2 100uF/25V C3 100nF C4 47uF/16V C5 47uF/16V C6 100n C7 1000uF/35V C8 22p C9 22p C10 10uF/16V C11 100nF C12 22nF C13 15n C14 15n C uF/35V C16 220nF C17 100nF C18 100nF C19 47uF/16V C20 100nF C uF/35V or more D1 1N4007 1N4004, BY299 for more S88 D2 1N4148 only for CDE option D6 1N4007 1N4004 D7 1N4007 1N4004, BY299 for more XpressNet IC1 PIC16F628 + socket DIL18PZ IC2 MAX485 + socket DIL8PZ IC S12 for more XpressNet devices IC S05 for more S88 option IC5 LM350 LM338 for 4A option IC6 L6203 IC7 74HC04N + socket DIL14PZ

7 J1 RJ12 ( ) J2 RJ45 (WEBP 8-8 LP ) J4 PSH02-03PG for booster display JP1 PINHD-1X6 K2 RELEF LED1 LED5MM or pinhedaer OK1 PC817 only for CDE option Q7 BC337 R1 10K R2 2K5(pot 10mm PT10) R3 1K only for CDE option R5 1R/5W R7 2K2 R8 10K R9 560R R10 2K2 R11 120R R11A 4K7 only for XpressNet termination R11B 4K7 only for XpressNet termination R12 56K R13 220R R14 1R/5W for 4A option 0R22/5W R14B 0R33/5W only for 4A option R15 3R3 X1 ARK300V-2P Power X2 ARK300V-3P Main X3 ARK300V-2P Prog X4 ARK300V-2P S88-Pwr X5 ARK300V-2P Xbus-Pwr XTAL1 4MHz or none Booster Display C1 100n IC1 LM339N + socket DIL14PZ IC2 4051N + socket DIL16PZ J1 PSH02-03PG LED1 LED 5X5 GREEN LED2 LED 5X5 GREEN LED3 LED 5X5 GREEN

8 LED4 LED 5X5 RED LED5 LED 5X5 YELLOW R1 12K 12k for NanoX-S88; 18k for NanoX; 33K for BoosterCDE R2 1K R3 1K5 R4 820R R5 820R R6 4K7 R7 4K7 R8 4K7 R9 560R ZDROJ: (Pro Honzíkovy vláčky převzato s laskavým svolením autora)