50W Mikrocontroller gesteuerter Komfort Digitalverstärker für Modelleisenbahnen Hw:1.0 Sw 1.0 1 von 6 18.10.06
1. Kurzbeschreibung Der Bo3000 ist ein Mikroprozessor gesteuerter Komfort-Verstärker für digitale Signale einer Modellbahnsteuerung. Unterstützt werden die Formate DCC und Märklin Motorola. Das Modul ist so konzepiert, dass es an geeigneter Stelle unter die Modellanlagen-Platte geschraubt werden kann. Durch ein integriertes Schaltnetzteil wird die interne Betriebsspannung stabilisiert. Das abgegebene Digitalsignal ist dadurch lastunabhängig d.h. bis zum max zulässigen Höchststrom bleibt die Ausgangsspannung immer nahezu konstant. Geschwindigkeits-Änderungen infolge von Spannungseinbrüchen werden so vermieden. Der Bo3000 kann mit jeder erhältlichen Digital Zentrale verbunden werden. Das kann zum einen über eine gewöhnliche Schraubklemme oder aber komfortabler über den LocoNet-B Anschluss erfolgen.(z.b Intellibox) Der Digital-Eingang ist opto-galvanisch von dem Rest der Elektronik getrennt. Damit wird ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit und störsicherem Betrieb erzielt. Die Spannungsversorgung kann durch einen 18V/52VA Modellbahntrafo oder auch durch Gleichspannung erfolgen. Der Bo3000 darf nur mit galvanisch getrennten 220V Transformatoren betrieben werden. Spartransformatoren sind nicht erlaubt!! Der Booster verfügt intern über eine automatische selbstrückstellende Sicherung gegen Kurzschlüsse und Überlast des Ausgangsdigitalsignal. Dieser Fehlerfall wird optisch und akustisch) angezeigt. Weitere Ausstattungsmerkmale - Einstellbare Digitalausgangsspannung im Bereich von 14..17V über einen Trimmer. - Material schonende und selbstrückstellende Kurzschluß/Überlast Sicherung. - Notaustaster auf der Platine zur Deaktivierung des Ausgangs. - zusätzlich Anschlußmöglichkeit für ext. Notaustaster. - Die Phasenlage des Digitalausgangssignals kann durch Setzen eines Jumpers verpolt werden, sodaß ein Umschrauben der Ausgangskabel entfallen kann - Digital Eingangs Signalerkennung. Bei ungültigem Signal wird der Ausgang abgeschaltet. - LED's zur Signalisierung von Betriebsspannung, Digitalausgangssignal, Notaus, Digital Fail, und Kurzschluß. - Anschluss Digitaleingang über Schraubklemme. - Signalisierung eines Kurzschlußes akustisch über einen auf der Leiterplatte vorhanden Beeper. - Signalisierung einer Überlast/Kurzschluß am Digitalausgang über Optokopplerausgang zum Anschluß an einen Rückmelder (z.b RMO88) zur Auswertung im PC Programm. - Digitaleingang zusätzlich über Loconet B. - große Klemmen für max 2 mm2 Kabel für Spannungsversorgung und Digitalausgang Hw:1.0 Sw 1.0 2 von 6 18.10.06
2. Technische Daten und Eigenschaften Versorgungsspannung Gleichspannung:... 22..30V DC Wechselspannung:... 18..20V AC Max Ausgangsstrom/Leistung... 3A bei 17V /50W Ausgangsspannung: ist im Bereich von 14..17V stufenlos einstellbar.die Ausgangsspannung ist unter Belastung stabil. Die max. Abweichung der Ausgangsspannung beträgt ca. 0,5V Überlastschutz: Die Überstromabschaltung erfolgt nach 65ms bei > 3A. Nach ca 0,5s wird der Ausgang automatisch wieder aktiv geschaltet. (Hicup) Auslöselast. Überlast (17V)... 5,7 Ohm Kennung von Überlast:... LED rot und Piepser Kennung Notaustaste aktiv... LED rot blinkend Kennung Betriebsspannung... LED gelb Kennung der Gleisspannung... LED grün Abmessungen.... Ca. 100 x80mm Umgebungstemperaturbereich:... 0..40 o C Leistungsbereich Spannungsversorgung min.52va 3. Anschlussbild Hw:1.0 Sw 1.0 3 von 6 18.10.06
4. Inbetriebnahme Führen sie die Anschlussarbeiten nur bei abgeschalteter Spannungsversorgung durch!! Der Booster ist als Spaxmodul konzepiert und wird ohne Gehäuse direkt unter die Mobaplatte geschraubt. Zur Befestigung verwenden sie bitte Abstandsbolzen von ca. 1cm Höhe damit eine ausreichende Wärmeabfuhr auch an der Unterseite gewährleistet ist. Schließen sie zuerst das Digitaleingangssignal an die Klemmen DCC Eingang 1 oder über die LocoNet B Buchse an. Über diese Buchse kann der Booster ohne zu schrauben bequem z.b. mit der Intellibox verbunden werden. Danach kann das Ausgangsdigitalsignal über die Klemmen Digitalausgangspannung mit den Schienen verbunden werden. Jetzt nur noch die Spannungsversorgung an Klemme Versorgungsspannung anschließen und der Bo3000 ist betriebsbereit. Bei Verwendung von mehreren Boostern muß die Polarität des Anschlusses nicht beachtet werden. Dies können sie mit dem Reverse Jumper bequem einstellen. Dazu gehen sie folgendermaßen vor. Testen sie die Polarität mehrerer Boosterkreise indem sie eine Lok von einem Boosterkreis in den einen anderen fahren lassen. Die Spannung der Ausgangsdigitalsignale muß annähert gleich hoch sein (max 1V Unterschied) Sollte dann ein Kurzschluß ausgelöst werden muß die Polarität des Ausgangssignals eines Boosters gedreht werden. Dazu setzen sie den Jumper auf den Stecker Reverse Funktion. Nach Aktivierung der Betriebsspannung sollte die gelbe LED und die grüne LED (soweit ein DCC Signal am Eingang anliegt) leuchten. Falls kein Digitalsignal am Eingang erkannt wird blinkt die rote LED im 1s Takt. Der Ausgang kann jederzeit über den Notaustaster auf der Platine deaktiviert werden. 4.1 Empfehlung zum bestmöglichen störsicheren Betrieb Werden mehrere Bo3000 eingesetzt so muß für jeden Booster eine eigene Stromversorgung vorgesehen werden! - Spannungsversorgungsleitungen min 0,75mm 2 bei Längen bis 2m darüber hinaus 1 oder 1,5mm 2, Kabelquerschnitt Kabel verdrillen. - Ausgangskabel zum Gleis min 0,5mm 2, bei Längen über 2m besser 1..1,5mm 2 Querschnitt verwenden, Kabel verdrillen, - Alle Kabel so kurz wie möglich halten - Ein vom Bo3000 versorgter Bereich ist vollständig (alle beiden Schienenstränge) von anderen Bereichen zu isolieren. Wenn mehrere Booster verwendet werden müssen ihre Ausgangsspannungen annähernd gleich hoch sein.(max 1V Unterschied). Ansonsten kommt es beim Überfahren zweier unterschiedlicher Boosterbereiche zu Kurzschlüssen. Booster unterschiedlicher Hersteller können mit dem Bo3000 kombiniert werden. Außerdem ist beim Anschluß mehrerer Booster auf gleiche Phasenlage der Digitalspannung zu achten. Die Phasenlage kann durch Setzen des Jumpers Reverse Funktion verpolt werden, sodaß ein Umschrauben der Ausgangskabel entfällt. Hw:1.0 Sw 1.0 4 von 6 18.10.06
5. Beschreibung der einzelnen Funktionen 5.1 Die LED Anzeigen Aktion LED gelb LED grün LED rot Normalbetrieb ein ein aus Überlast ein aus ein Notaus gedrückt ein aus blinken 2s Takt kein Digitalsignal am Eingang ein aus blinken 1s Takt 5.2 Notausfunktion Das Ausgangssignal kann folgendermaßen abgeschaltet werden: - Erstmaliges Drücken schaltet den Ausgang ab. rote LED blinkt - Nochmaliges Drücken aktiviert ihn wieder. rote LED dunkel Über den Steckanschluss Notausanschluss ext. kann über Kabel ein zusätzlicher Notaustaster angeschlossen werden. 5.3 Ausgangsspannung Beim Bo3000 kann die Ausgangsspannung im Bereich von 14..17V stufenlos angepasst werden, um auch andere Booster verwenden zu können oder die Ausgangsspannung an die vorhandenen Lokdecoder anzupassen. Im Normalfall sollte die Spannung 15V betragen. (Auslieferungszustand). Die entsprechenden Spannungskennzeichnungen zur Einstellung finden sie unter Pkt3 grob. Wer über ein Multimeter verfügt kann an den Messpunkten Mp1 und Mp2 die Betriebsspannung (Gleichspannung) nachmessen. Sie entspricht der Höhe der Ausgangsspannung. 5.4 Digitalsignalerkennung Ohne ein gültiges Digitalsignal an den Eingängen wird der Ausgang nicht aktiv geschaltet. Dies soll eine Gleichspannung am Ausgang verhindern, das moderne Lokdecoder erkennen und die Lok dann unkontrolliert losfahren lassen. Fehlendes Digitalsignal wird mit der blinkenden roten LED angezeigt. 5.5 Verhalten im Störfall Der Ausgang des Boo3000 ist dauerkurzschlussfest. Die Indikation eines Kurzschlusses erfolgt über eine rote LED und zusätzlich auch akustisch über einen Beeper. Der Beeper ist über den Steckverbinder Beeper ein/aus abschaltbar. Die Überlastsicherung wird aktiv wenn der Lastwiderstand des Ausganges < 5,7 Ohm beträgt. Wenn eine Überlastung oder ein Kurzschluss erkannt wird, wird der Ausgang für ca 0,5s abgeschaltet, die rote LED leuchtet,der Beeper ertönt. und der Ausgang Überlastausgang wird aktiv. Eine Automatik prüft durch Einschalten des Ausganges ob der Schluss/Überlast weiterhin besteht. Sollte dies der Fall sein beginnt die Prozedur von vorn. Durch diese Art der Kurzschlusssicherung fließt im Fehlerfall nur ein minimaler Kurzschlußstrom. Das Kontaktmaterial von Loks und Wagen wird so optimal geschont. Nach Beseitigung des Schlusses ist der Bo3000 sofort wieder ohne Maßnahmen des Benutzers einsatzbereit. 5.6. Überlastausgang Bei der Klemme Überlastausgang handelt es sich um einen optogalvanisch getrennten Kanal der direkt an ein S88 Modul (z.b. RMO88-2) angeschlossen werden kann, um im Überlastfall einem PC Programm eine entsprechende Rückmeldung geben zu können. Verbinden sie die Klemme GND mit der entsprechenden Klemme am S88 Modul. Klemme Out wird dann an einen beliebigen S88 Eingang gelegt. Hw:1.0 Sw 1.0 5 von 6 18.10.06
6. Wieviele Booster werden für meine Anlage benötigt?? Die Anzahl der benötigten Verstärker richtet sich nach dem Strombedarf der vorhandenen Anlage. Dazu ist der Strombedarf gleichzeitig fahrender Lokomotiven und anderer Verbraucher zu summieren. Anhaltswerte (Angaben in ma) : Spur N TT H0 1 stehnende Lok 3 3 3 3 fahrende Lok 400 600 1000 1500 Beleuchtete Wagen pro Lampe 50 50 50 50 stehnende Lok (beleuchtet) stehnende Lok (beleuchtet) 100 100 100 100 100 100 100 100 Für mittelgroße Anlagen sind min 3 Booster zu empfehlen.für die Bereiche Bahnhof, Strecke und Schattenbahnhof. Im Falle einer Störung steht dann nicht der Zugverkehr der gesamten Anlage. 7. Gewährleistung Der Bo3000 ist nur für den Einsatz im Bereich Modelleisenbahn entwickelt worden. Bei andersweitigen Einsatz wird keine Gewähr auf Funktion gegeben. JoKa electronic übernimmt keinerlei Haftung für Schäden oder Folgeschäden, die bei unsachgemäßen Betrieb mit diesem Modul entstehen. Weiterhin verlieren alle Garantiebestimmungen ihre Gültigkeit. Nicht geeignet für Kinder unter 14Jahren. Dipl. Ing. J. Katzer, JoKa electronic, Okt 2006 Hw:1.0 Sw 1.0 6 von 6 18.10.06