DIY trafo

[gyrogearloose18]

Goedemorgen allen,

ik heb de intentie om een doe het zelf transformator te bouwen.
Dit voornamelijk voor de uitdaging en de wens om een voor mij mooi uitziend bedieningspaneel.

Ik ben laatste laatste jaars technische informatica dus de benodigde kennis is ruim aanwezig.

Nu heb ik alleen wat vragen:
- de trein rijd op 0-12VDC max 1A?
- ik heb (later) een -12VDC nodig voor de wissels?
- wat is beter: een lineaire regulator(lm317) met een fikse koeling of een "switching" regulator(pwm)? Vinden treinen pwm leuk?

Groet
Rudi

[Detlev]

Waarom het wiel opnieuw uitvinden? Maar wellicht helpt dit op weg, kun je hem eventueel ook kopen:

Dinamo

of deze:
MrDirect

[Michiel]

1 - Een schaal-N treintje verbruikt niet zo erg veel. In het slechtste geval (oude loc jaren 60-70, zware last aanzet bergop) misschien 500mA. Maar in normale omstandigheden is het maar de helft: 250ma. Een gemiddelde trafo levert tegenwoordig ongeveer 40VA, dus zo'n goede 3A bij 12V. Dat is in analoge operatie. Een trafo voor digitale operatie zal eerder 16V leveren.

2 - Ik heb geen glazen bol; en weet niet wat jij wil gaan doen later. Maar een wissel met magneetspoelen kan je met een gewone trafo in wisselspanning voeden. Geen gelijkrichter en afvlakking nodig. Maar voorzie wel minimaal 1A tot misschien 3A piekstroom om een wissel krachtig en betrouwbaar te laten schakelen.

3 - Treintjes kunnen over het algemeen goed om met PWM, maar overdrijf niet met de frequentie. 15kHz tot max 30kHz om de wamteontwikkeling binnen de perken te houden.

Succes met je project!

[gyrogearloose18]

Mijn bedoeling is om alles analoog te houden. Liefst wel met 2~3 secties.
Maar 12VDC 0.5A per kanaal voldoet dus.

Nou in het begin gewoon simpel de wissels met de hand maar later wil ik wel de wissels op afstand kunnen schakelen.
Maar als ik het dus goed begrijp hebben de wissels 12VAC nodig en is het met een relais aan en uitschakelen?

Oftewel een simpele microcontroller voldoet dus om hem aan te sturen? (Oke mij kennende duw ik er alsnog een ARM Cortex-M0 in maar goed).

[Michiel]

Ik denk dat 0,5A wat krap bemeten zou kunnen zijn. Naast de motor van de loc heb je nog frontsein, rijtuigverlichting, eventueel een rookgenerator, sommige locs hebben 2 motoren... Neem 1A per kanaal. Dat lijkt me iets realistischer.

Voor de wissels inderdaad rechtstreeks AC output, met een drukknop. Als je een relais gebruikt, wel nakijken ivm eindafschakeling en dergelijke...

Van microcontrollers ken ik niets, dus ga je gang!

[shoven]

...
Ik ben laatste laatste jaars technische informatica dus de benodigde kennis is ruim aanwezig.
...

En dan ga je niet digitaal?
Geintje, leuke studie, ook ooit gedaan (en ja, ook afgemaakt...).

[gyrogearloose18]

Mooi dus een MOSFET per kanaal(de IRF510 kan 5A hebben) gekoeld. PWM aangestuurd dmv van een microcontroller.

Moet ik alleen even kijken waar ik 12VAC vandaan haal. Hij word aangestuurd door een 18VDC voeding dus daar moet ik even creatief worden. Circuit voor een relais stelt niks voor(in mijn ogen).

Over het digitaal, waarom denk je dat ik er een Cortex-M0 aan hang, rekenkracht zat voor digitaal;)

shoven: Jij hebt hem neem ik aan ergens in het noorden gedaan? Ik doe hem nu in Heerlen.

[Michiel]

Ik zou de voeding voor de wissels niet van dezelfde voeding/trafo afnemen. Het schakelen van de wissels geeft dikwijls een stevige dip op je signaal wat de rest nadelig kan beïnvloeden. En, waarom "dure" gelijkgerichte en gestaibiliseerde stroom gaan gebruiken om terug op een dure manier AC te maken???? Gewoon een 15 tot 30 VA transfo van 12 tot 16V hiervoor gebruiken en klaar!

[gyrogearloose18]

Hmm dat is wel een goede. De voeding voor de trein gebruiken en daarnaast een ringkerntrafotje wat ik als het goed nog ergens heb rond zwerven voor de wissels. Alleen is die volgens mij 18VAC.

Ik krijg van mijn vader een voeding en een ruime behuizing waar alle elektronica in komt en in een paneeltje alleen de pot en schakelaars komen.

[Michiel]

18V zal ook nog wel gaan.

[shoven]

shoven: Jij hebt hem neem ik aan ergens in het noorden gedaan? Ik doe hem nu in Heerlen.

Nee, in de Randstad (Delft). Heeeeeeel lang geleden...

[gyrogearloose18]

Zo eens een ontwerpje getekend hoe het uit gaat zien.

Het oranje omringde word herhaald per sectie. Deze levert de 0-12VDC voor de trein. Hier komt een regulator die minimaal 1A kan leveren. Mocht er dan ooit per ongeluk 2 treinen op een sectie komen dan kan hij het in ieder geval hebben.

Het bruine gedeelte word herhaald per wissel en levert 18VAC.

De microcontroller wilt 3.3V hebben en krijgt deze van een eigen regulator.


In eerste instantie laat ik de microcontroller weg en regel ik hem gewoon met een pot.

[Michiel]

Ziet er ingewikkeld uit, vooral met die microcontroller die uiteindelijk niets hoeft te doen en vervangen kan worden door een potmeter.

Zonder gekheid, kan je niet één stevige centrale "12V regulator" voorzien, en daarvan alle PWM-MOSFET modules voeden? 't Is maar een vraag, want echt veel verstand heb ik er ook niet van. (klepel en bel, weet je wel)

[gyrogearloose18]

Maar die microcontroller kan later wel de baan digitaal maken.

Nou het zou kunnen maar heeft 2 problemen. Die 12V regulator moet dan wel heel beefy worden wat ten nadele is voor de efficiency, ruimte en koeling.
Ten tweede kennen MOSFET's maar 2 standen, aan of uit. en PWM houd simpel in dat je snel schakelt tussen aan en uit zodat het gemiddelde hoger of lager word. Echter een pot is geen PWM .
Dus de PWM zal ergens vandaan komen, en ja daar kun je ook een 555 ofzo voor gebruiken maar een microcontroller is leuker

[gyrogearloose18]

Om maar schaamteloos te bumpen met een update voor de geïnteresseerde.

Ik heb het werk op de grote unit(3 secties, 3 wissels en microcontroller gestuurd) even gepauzeerd en heb het werk begonnen aan een kleinere test-unit.

De kleine unit bevat een LM317 regulator die maximaal 1.5A kan leveren en door middel van een potentiometer regelbaar is van 1.25V tot 12.9V. Door hier in serie een diode te plaatsen verlies ik 0.9V en krijg ik een bereik van 0.35V tot 12V. Precies wat een trein nodig heeft.
Met een losse schakelaar word de richting bepaald.

En dit alles in een klein metalen behuizing.

Zodra deze werkt is de volgende stap hem met PWM aansturen.

Ik zal vanavond foto's maken en hier plaatsen.

[martinb]

Heel benieuwd naar de plaatjes!

[gyrogearloose18]

En hierbij de plaatjes.






Van boven naar onder:
Eerst de losse behuizing, hier moeten nog de juiste gaten in gemaakt worden.
Dan de elektronica, qua voltage regeling is dat alles, een LM317 met wat randcomponenten.
Dan de stuur elektronica, een potentiometer en schakelaar.
En als laatste de aansluitingen, links de adapter voor de voeding, rechts de klemmen om de rijspanning aan te sluiten.

[evo]

Als je toch met een micro en mosfets bezig bent, zou ik er meteen PWM van maken.
Van de andere kant, als je in de toekomst toch evt. naar digitaal wilt, kijk hier eens: http://www.opendcc.de/.
Ipv het wiel opnieuw uitvinden, kun je dan iets werkends bouwen en evt. werken aan de verdere ontwikkeling hiervan (want het is open source).
Is maar een ideetje...

[gyrogearloose18]

Ik werk graag in stapjes, zodra dit werkt weet ik wat de trein wilt en kan. Dan word het zowiezo PWM met een micro.

Digitaal twijfel ik nog over, dat zou namelijk ook betekenen dat ik de treinen moet ombouwen.
Dan perfectioneer ik liever het analoge systeem.


Mocht ik toch een digitale variant maken dan word het een port van OpenDCC naar een ARM Cortex microcontroller.