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Relaisplatine für 4fach Weichendekoder von Holgi

Grischan

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Dresden
Durch den Buschfunk hat sich inzwischen wohl verbreitet, das ich eine Relaisplatine für Holgis 4fach weichendekoder gezeichnet hab. Da es einige Fragen per PN gibt, will ich es hier mal kurz vorstellen und erläutern, damit ich nicht alles X mal schreiben muß.

Die Zeichnung ist noch nicht auf Film. Hinweise und Kritik sind also explizit erwünscht. Die endgülteige Version stelle ich gern als Zeichnung oder auch als Ätzfilm zur Verfügung. In gewissen Umfang kann ich auch Platinen ätzen. Bohren muß sie aber jeder selbst.

Die Platine ist so ausgelegt, das 8 Relais vom Typ FRT5 12V darauf Platz finden. Also genau so viele wie man für einen 4fachdeckoder braucht. Man kann die Platine natürlich auch teilen, wenn die Relais nicht für 4 Weichen zentral angeordnet werden sollen. Wer die Weichen nur mit einem Relais polarisieren will, weil er die Zungen kurz hinter dem Herzstück trennt, der lässt einfach ein Relais weg. Bei der voll ausgebauten Variante ist noch ein Umschalter frei für andere Funktionen.

Die beiden langen Leiterbahnen unten werden mit den beiden Schienen verbunden. Von dort werden Brücken (senkrecht) zu den jeweiligen Relaiseingängen der Backenschienen gezogen. An den andern bezeichneten Ausgängen kann man dann die Kabel für jeweils Herstück und Zungen anlöten. Die Relais werden gemeinsam über Plus betrieben und über Minus geschaltet, so wie es der Dekoder braucht.

Die Relais sind so verschaltet, das im abgeschalteten Zustand des Decoders die Herzstücke stromlos sind. Es also zu keinem Kurzen kommen kann.

Das erste Bild zeigt einen Ausschnitt für einen Servo, das 2. Bild die ganze Platine. So wie die platine jetzt ist, gehen 3 Stück auf eine Euroleiterplatte übereinander.
 

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Fein fein, Relais für 1,25€ ist prima. Wenn du, gern als Lohnarbeit, die Dinger für die Unwissenden ätzen würdest, bin ich dabei. (mit nicht wenigen) Du übernimmst doch sicher auch den Testaufbau. Bin schon sehr gespannt.
 
Naja, da muß ich eben die Ätzlorke mal wieder warm machen. Platinen sind ja zum Glück nicht so anstrengend wie Ätzbleche.

Aber es wäre hübsch wenn die elektrischen Profis mal nen Blick drüber werfen. Ich bin ja da auch nur ein Angelernter...
 
Hier sollte wohl als erster Holgi was dazu schreiben. Wichtig, und soll ja mit seinen Decodern funktionieren, ist die Reihenfolge der ab,-bzw. Zuschaltung der Relais entsprechend des Schaltimpulses für den dazugehörigen Servo.
 
Hm, irgendwie habe ich ein Verständnisproblem mit deiner Schaltung.
Im Grundzustand (Relais aus) ist Ba mit Hz verbunden, du sagst, es wäre alles stromlos.
Schaltet das rechte Relais, wird Ba mit Za verbunden, schaltet das andere, entsprechend Bg mit Zg. Ich dachte, man müsste Ba mit Zg bzw. Bg mit Za verbinden. Habe ich hier einen Denkfehler?

Thorsten
 
Die Schaltung passt so. Ist zwar m.E. etwas "umständlich" (weiß nicht wie ich es anders ausdrücken soll) und des erschließt sich mir nicht der Sinn des spannungslos-schalten bei abgeschalteten Decoder. Oder ist die Umschaltphase gemeint?
Habe ja selbst 6 Stück von Holgis WDEC04 im Einsatz. Allerdings etwas modifiziert und mit zwei Mono Relais (1 Wechsler) polarisiert.

flic
 
hallo flic, mit stromlos ist gemeint dass die abliegende Zunge stromlos ist. Beim Umschaltvorgang wird mit erteilen des Befehls an den Sevo die anliegende Zunge und das Herzstück stromlos geschalten, dann die Weiche umgelegt und erst dann wieder die anliegende und das Herzstück entsprechend zugeschaltet.
Schön das du sowas auch im Petto hast, darf man sehen?
 
Hallo Grischan,

ja passt, wie dir schon per pn mitgeteilt brauche ich ein paar(0der auch mehr:allesgut:)
gruss aus ME
HaPe
 
Hi allemann,
wir haben im Verein gemeinsam mit ptlbahn ebenfalls eine auf Holgis Decoder abgestimmte Schaltung entwickelt. Die Platine (ca 50 x 70mm) mit vier Relais (je 2x EIN) ist komplett steckbar und polarisiert zwei Weichen. Zwei LED je Weiche zeigen den Zustand an. Während die Weiche umgelegt wird sind Herzstück und Zungen stromlos, bei Defekt eines Relais ist der 'worst case' kein Strom an Zunge und Herzstück.

Auf eine günstige und solide Steckverbindung haben wir Wert gelegt, um den Austausch zu erleichtern. Das in Anbetracht der Situation, daß wir eine relativ große Anlage bauen. Für kleinere Anlagen ist das sicher nicht so wichtig.
 
Ja stimmt, das Herzstück hat natürlich immer Strom von einer Seite. Ist aber auch Wurscht, denn nur die Zungen können einen Kurzen verursachen.

Wann die Relais anziehen ist eigentlich auch egal, da die Zungen bei der Schaltung immer das gleiche Potential wie die zugehörigen Backenschienen haben oder eben tot sind. Die Schaltung war so in Lößnitz 4 Tage im Moduleinsatz an einem recht kritischen Abzweig. Also funktioniert sie wohl sicher.
 
@ Grischan:
Ich wollte nicht mäkeln,
habe, wenn ich ehrlich bin, Deine Schaltung auch nicht nachvollzogen, da sowas nicht wirklich mein Ding ist. Eigentlich wollte ich nur darauf hinweisen, daß auch im Falle eines defekten Relais oder einer kalten Lötstelle bzw. unzuverlässigen Steckverbindung das Herzstück besser stromlos sein sollte, als unter der falschen Polarität zu stehen.

Sicher wird ein solcher Fall nur sehr selten eintreten, aber wenn wegen einem defekten 1€-Relais eine 500€-Lok Schaden nähme, wäre das doch sehr ärgerlich. Besonders, wenn es ohne Mehrkosten vermeidbar gewesen wäre.
 
Nee Ditmar, ich hatte mich auf Thorstens Frage bezogen und er hatte mit seiner Feststellung ja recht. Thorsten ich hab mit Ba und Za die Schienenschnippsel gemeint die Potentialgleich sind. Ist halt ne Bezeichnungsfrage, geometrisch gesehen ist die Zunge natürlich zum gerade aus fahren da ;D

Ditmar beim Herzstück kann aber wirklich nix passieren. Wenn die Weiche falsch gestellt ist, kommt es unterm Tfz beim stumpf befahren zum Kurzen und der Booster schaltet weg. Das ist ja quasi ein sauber behandelter Fehlerfall. Wenn das Relais aussteigt passiert das selbe. Nur wenn beide Zungen das gleiche Potential haben, konnte es ja zum Kurzen beim Weiche stellen kommen. Wenn der Dekoder umschaltet, der Servo die Zunge aber noch nicht abgehoben hat. Bei meiner Verschaltung ist das aber überhaupt nicht möglich.

Mal sehen ob Holgi noch mal drauf schaut oder andere von unseren E-Freaks. Wenn sich nix ergibt, mach ich den Film.

Solche Relais hab ich übrigens auch schon ausgelötet. Ist ein bissel schwieriger al bei nem Widerstand, aber es geht. Praktisch ist natürlich die Verkablung mit Steckerleiste, deshalb bekommen die Anschlüsse auch Rastermaß.
 
@groeschi

Natürlich darf man das sehen.


Anbei mal ein paar Bilder.
Pol_1 - Baustein im eingebauten Zustand
Pol_2 - Baustein ausgebaut, Sockel sichtbar
Popl_Layout - Layout eben (nicht maßstäblich!!!)
Weichenpolarisierung - Prinzipschaltung (Aschlussnummern frei)
WDec04a_mod - Holgis WDec04 leicht modifiziert

Mir ging es darum die Polarisierung so nahe wie möglich an die Weiche zu bringen (max. Leitungslänge 10-15cm), also Einzelplatinen. Die Anschlussstifte sind einzelne gewinkelte Stiftleisten (Reichelt SL 1X50W 2,54 EUR 0,89) welche in die entsprechenden Lüsterklemmen (Raster 7,62) passen. V+ soie die Schaltleitungen (-) habe ich bewusst als Litze gewählt, somit kann man ggf. mal "umpolen" (Einrichtphase).
Als Relais habe ich Reichelt G5V-1 12V (Eur 0,75) eingesetzt, gesockelt mit Kontaktbuchsen (Reichelt SPL64, Eur 0,89). Die sind mit 960Ohm zwar etwas niederohmiger als Grischan's FTR, aber mit 12mA kann ich leben.
Die Bezeichnungen beziehen sich auf J und K. (BJ = BackeJ, ZK = Zunge K)
Noch kurz zum modifizierten WDec04. Ich habe gegenüber Holgis Originalschaltung dem Decoder noch eine galvanisch getrennte Rückmeldung spendiert (wie z.B. bei MBTronik). Weiterhin eine separate Spannungsversorgung (7812) für die Relais, was (je nach Eingansspannung) z.B auch 24-V Relais ermöglicht (ok, könnte auch 24V= einspeisen, bevor Fragen kommen...) Weiterhin bekam der Decoder drei Jumper, welche die Spannungsversorgung der Relais, Rückmeldungen und analogen Eingänge flexibel gestaltet und ihn universeller einsetzbar macht.
Um auch die preiswerten RS-2 Conrad-Servos wegen ihres hohen Einschaltstromes einsetzen zu können, wurde C5 (470µ) auf 1000µ erhöht.
Da ich in einer sehr frühen Entwicklungsphase des WDec04 eingestiegen bin und einige Software-Updates anstanden habe ich den Decoder zusätzlich noch mit einer ICSP-Schnittstelle versehen um den PIC auch in der fertigen Schaltung zu programmieren. Zudem von Holgi (bestimmt) noch einige Erweiterungen zu erwarten sind. Da erleichtert die ICSP das Updaten enorm :)
Layoutmäßig habe ich mich so weit wie es ging an Holgis Basislayout orientiert, habe allerdings den LM317 und den 7812 senkrecht gestellt und mit Kühlkörpern versehen. Größenmäßig ist der Decoder nur um 40mm in der Länge gewachsen.

Soviel dazu, genauere Infos zum Decoder über Holgi oder über mich.

flic
 

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Hallo,
kaum schaut man mal 12h nicht rein hat man fast nen eigenen Fred...:fasziniert:
Im Dekoder lässt sich ja einstellen ob die/das Relais jeweils am Ende oder in der Mitte des Schaltweges ein- / umschalten. Ich selbst habe bei mir nur die Variante mit einem Relais und der Weichenbeschaltung von Steffen E. im Einsatz mit Umschaltung in der Mitte des Stellweges (obwohl der Zeitpunkt keine Rolle spielt).
Das muss wohl jeder für sich selbst entscheiden.
Ich würde auf jeden fall eine optische Rückmeldung mit vorsehen, optional zu bestücken (LED + Vorwiderstand). Weiterhin ist es vielleicht ratsam für das Relais selbst einen Vorwiderstand vorzusehen, meine Erfahrungen haben gezeigt dass die meisten Relais mit viel zu hoher Spannung (und damit Strom) beschaltet werden. Den Strom könnte man durch einen entsprechend dimensionierten Widerstand begrenzen.

@Startdampf und ptlbahn: würded ihr euren Schaltungs- und Leiterplattenentwurf hier zur Verfügung stelllen ?


Holger
 
@Startdampf und ptlbahn: würded ihr euren Schaltungs- und Leiterplattenentwurf hier zur Verfügung stelllen ?
Von meiner Seite steht dem nichts im Wege, wenn Thomas auch einverstanden ist. Ich habe ihn leider eben am Telefon nicht erreicht. Leider habe ich keine Unterlagen dazu hier.

Der Gedanke, die Relais mit Vorwiderstand zu betreiben, hat was. so kann man sicher einiges an Strom sparen.

Wie groß sollte der Widerstand bemessen werden, damit das Relais noch sicher anzieht?
Ich denke da an eine ungefähre Angabe in % vom Widerstand der Relaisspule, da dieser sehr unterschiedlich sein kann.
 
Wie groß sollte der Widerstand bemessen werden, damit das Relais noch sicher anzieht?

Also rein rechnerisch...
Betriebsspannung / Relaisspannung * Spulenwiderstand - Spulenwiderstand
Also 12Volt Relais mit 24 Volt betreiben, Spulenwiderstand 390 Ohm macht: 24/12*390 -390 = 390 Ohm
 
Gibt es da einen Richtwert, bei welcher Unterspannung (12V Relais z.B. mit 9V betrieben) ein Relais noch sicher anziehen müßte/sollte/würde? Ein Relais, welches bei Nennspannung 12V 40mA zieht, würde doch, mit 9V betrieben, auch nur 30mA verbrauchen.
Richtig?

Bei ca. 150 Weichen ein durchaus interessanter Aspekt...
 
Das steht im Datenblatt des Relais.
z.b. Finder 12V 30.22
12 Volt Ausführung 8,4 Volt - 18 Volt

edit: angeben ist ein Strom von 16mA, der sollte also nicht unterschritten werden.
 
HAb mal noch 2 Fragen:

1. Wenn ich FlicFlacs 2 Wechsler in ein Relais lege, sollte das doch genauso funktionieren? Denn der Umschaltzeitpunkt ist doch völlig schnuppe oder?

2. Wenn ich meine Relais mit den 12V vom Holgidekoder betreibe, warum muß da ein Vorwiederstand davor? Die sind doch stabilisiert.
 
Ich habe das Layout platzmäßig nochmal kurz überarbeitet, so dass Anschlussklemmen im Raster von 7,5mm und 5,08mm verwendet werden können. Wer die Lösung mit Stiftleisten verwenden will entweder die Stiftleisten in die äußeren Lötaugen löten oder in Höhe der Markierung absägen und die Lötaugen für die Anschlussklemmen verwenden.
Das Layout in PDF oder als Sprint-Layout 4 - Datei anbei. Einen Viewer für die Sprint-Layout Dateien gibt es hier (runterscrollen).

@Grischan
Ich habe auch ein Layout für DIL-Relais mit 2 Wechslern, RY 12W-K.
Das wollte ich ursprünglich verwenden, hatte dann aber Unmengen der G5V über, welche irgendwo verwendet werden mussten.
Ich suche das Layout mal raus.

flic

Edit: Layout-Datei geht nicht hoch zu laden, bei Bedarf per Mail.

Edit2: Layout für Europlatine (160x100) mit 12 Platinen angefügt.
 

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2. Wenn ich meine Relais mit den 12V vom Holgidekoder betreibe, warum muß da ein Vorwiderstand davor? Die sind doch stabilisiert.

Die Spannung für die Relais wird von meinem Dekoder direkt aus der gleichgerichteten Eingangsspannung gewonnen. Da ist kein Spannungsregler dazwischen.
Ist die Eingangsspannung größer als 12 Volt Gleichspannung oder Wechselspannung bekommen die Relais zuviel Spannung und ziehen damit unnötig viel Strom. Der zusätzliche Widerstand begrenzt den Strom auf den nötigen Wert.
Ich selbst verwende stabilisierte 12V Netzteile.

Holger
 
Ah, gut zu wissen. Dann hänge ich da noch ein 7812 zwischen Dekoder und Netzteil und gut is?

Ich hab mal mein Platinenlayout auf FlicFlacs Schaltung umgemodelt (das ich auch 4 Semester E-Technik hatte sollte ich wohl keinem verraten :boeller: ). Jetzt ist die Platine natürlich nur noch halb so groß. Aber bei mir ist es das Gleiche, ich hab diese FRT5 in Mengen da liegen. Layout ist jetzt mit Blick auch die Leiterbahnen gezeichnet.
 

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