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Weichendecoder DR4018 und WD8 DCC rauchen ab

ThomasLeuna

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Leuna
Mehrere DR4018 wurden erfolgreich in die Anlage (Steuerung mit Mobile Station 60653 und Raspi mit Rocrail) eingebaut. Die Doppelspulenweichen (Tillig bzw. TT-Standard) werden mit einem 16 V AC-Trafo betrieben. Alles problemlos. Ohne erkennbare Ursache ist plötzlich ein DR4018 durchgebrannt und hat sämtliche an diesem Decoder angeschlossenen Weichenantriebe mit sterben lassen - durchgebrannt, thermisch verformt. Da ich den Decoder selbst als Ursache vermutet habe, habe ich ihn einfach ersetzen wollen. Schon beim ersten Test mit nur 2 Weichen hat auch er sich verabschiedet. 3 weitere DR4018 in der Anlage funktionieren allerdings weiter!!!
Ich habe die Verdrahtung untersucht, teilweise erneuert - aber nichts gefunden. Heute habe ich an dieser Stelle einen Weichendecoder WD8 von Heimes-Elektronik eingebaut. Die ersten 3 angeschlossenen Weichen funktionierten problemlos. Also habe ich die 4. Weiche angeschlossen. Nun hat auch dieser Decoder sich verabschiedet. Rauch, Gestank, gewölbte ICs. Immerhin sind die Antriebe nicht mit abgeraucht. Ich bin total ratlos.
 
Hast Du die Antriebe vorher mal versucht analog zu schalten, dass Du die Aussage treffen kannst, diese alle funktionsfähig?
Für mich sieht es aus, als wenn dort der 4. Antrieb einen Kurzschluss verursacht. Andere Ursache wäre eventuell mit Anschluss des 4. Antriebes ein viel zu hoher Gesamtstrom für die Schaltdekoder und somit an Überlastung das zeitliche segnen. Was für einen Kabelquerschnitt hast Du von den Dekodern zu den Weichenantrieben?
 
Hallo Uwe, Danke für die Überlegungen. Die Verdrahtung der Weichen besteht Klingeldraht mit vielleicht 0,4 mm2. Ich hatte alle Antriebe für diesen neuen Decoder vor dem Einbau direkt am Trafo überprüft. Die ursprünglichen Antriebe waren ja alle mit dem ersten Crash des DR4018 gestorben. Der (4.) Antrieb, der gestern als letzter vor dem erneuten Crash neu angeschlossen wurde, funktioniert noch. Ebenso die anderen drei. Vielleicht hat er geklemmt, aber er reagiert ausgebaut noch direkt an der Trafo-Spannung. Er war also vermutlich nicht der eigentliche Auslöser. Inzwischen frage ich mich, ob ein "queres" Digitalsignal solche Ereignisse auslösen könnte. Die Funktionstests während des Einbaues führe ich immer ohne Raspi und Rocrail durch, also nur die "Mobile Station" und die zugehörige Gleisbox. Der erste Crash, bei dem ein DR4018 alle angeschlossenen 6 Antriebe mit erledigt hat, ist doch für mich nur mit Dauerspannung an allen Ausgängen des Decoders erklärbar. Wenn der Decoder selbst nicht die Ursache ist, was dann??? Allen "verrauchten" Decodern war immer die selbe Adresse vergeben worden.
Gerade fällt mir noch was ein. Eine Idee, vielleicht auch ideotisch. Ich habe auf der MS eine "Lok" mit der Adresse 9999 eingerichtet, um damit einen DR4018 für Beleuchtung zu konfigurieren (CV47=1). Das hatte auch funktioniert. Dann kamen meine Katastrophen und Loks oder Beleuchtung waren kein Thema mehr. Es ging ja nur noch um Weichen. Jetzt habe ich festgestellt, dass die Lokauswahl der Mobile Station noch auf der "Lok"= Weiche stand. Vermutlich die ganze Katastrophenzeit. Bei den Weichentests könnte ich vielleich so ein "queres" Digitalsignal verschickt haben, das den Schaden erzeugt hat. Ich könnte den Drehknopf versehentlich gedrückt oder gedreht haben. Da die Decoder allerdings nicht mehr im Programmiermodus waren (die Adressvergabe ging ja jeweils unkompliziert durch Betätigen einer Weichen-Taste am der MS), sollten sie ja eigentlich auf solche Signale an die Adresse 9999 nicht reagieren. Dachte ich zumindest. Leider bin ich auf der digitalen Schiene nicht so bewandert. Gibt es im Forum einen Experten, der das überschaut? Ich bin für jeden Tipp dankbar, denn meine Experimente werden langsam teuer...
 
Beim programmieren von Lichtausgängen hast Du auf allen geschaltenen Anschlüssen/Ausgängen eine Dauerspannung anliegen - das mögen deine Antriebe nicht soweit ich mich erinnern kann (kann aber auch falsch liegen, k.A.), sind somit eventuell alle Spulen durchgebrannt und dürften über Kurzschluss dann auch deine Ausgänge der DR4018 gehimmelt haben (diese sind nicht Kurzschlussfest), den anderen Dekoder kenne ich nicht, dürfte aber nicht anders sein.
Die Pseudolok mit Adresse 9999 wird nur beim ersten Programmieren der Module benötigt, um diese in einen dauerhaften DCC-Modus zu setzen - hier wird aber mit einer Zentrale programmiert, von der ich nicht weiß ob diese überhaupt DCC kann? Ob diese Adresse 9999 überhaupt benötigt wird, ist daran zu sehen, ob die LED am Modul dauerhaft rot leuchtet, bei Drücken des Programmierknopfes. Wenn diese gleich wieder ausgeht, muss über die Adresse ein Fahr- und/oder Schaltbefehl erteilt werden. Für nichts anderes braucht es diese Adresse, wobei eventuell noch für POM-Programmierung (?), aber so etwas nutze ich nicht.
 
Danke für die Unterstützung.
Die "Mobile Station" kann DCC. Ich habe ja schon einige einige Loks, Weichen und auch Rückmelder in Betrieb.
Es war ein anderer DR4018, den ich vor dem Einbau für Beleuchtung als "Lok" mit der Adresse 9999 eingestellt habe. Kurze Tests mit LED-Leuchten haben die erfolgreiche Umstellung auf Dauerspannung und 16 Adressen bestätigt. Der umgestellte DR4018 lag noch uneingebaut rum, als der eingebaute Decoder und die 6 angeschlossenen Antriebe sich mit Rauch verabschiedeten. Dem nächsten DR4018 konnte ich mit einem Schaltbefehl mit der MS ja dann auch wieder die Anfangs-Adresse verpassen. Dann habe ich begonnen schrittweise die neuen Antriebe anzuschließen und zwischendurch mit der MS zu testen. Bis es rauchte. Der nächste Versuch mit dem "WD8 DCC Weichendecoder" (ein reiner Weichendecoder ohne Umstellmöglichkeit auf Dauerspannung) verlief analog: Adresse vergeben, Antriebe schrittweise eingebaut und getestet .......Rauch!
Im Augenblick habe ich keinen Bock auf einen neuen Test, bevor ich nicht eine brauchbare Erklärung habe. Falsche verquere Digitalsignale von der "Mobile Station", weil die Lokauswahl noch auf der Pseudo-Lok mit der Adresse 9999 stand, wären eine. Aber davon habe ich keine Ahnung.
Hilfe!!!
 
Die Ausgänge müssen sich ggseitig verriegeln. Bei reinen Weichendecodern sollte das in der Hardware, spätestens aber mit der Firmware passieren.
Universaldecoder hingegen lassen sich so programmieren, dass beide Ausgänge, die an einer Weiche angeschlossen sind, gleichzeitig geschaltet werden. Das kann zum Durchbrennen führen, selbst eine Endabschaltung wird damit ausgetrixt. Mit externen Relais lässt sich da noch was machen, Intern wird es schwierig.
An ein "verqueres" Digitalsignal glaube ich weniger.

Zum WD8: hoffentlich hat die Firmware einen anderen Programmierer als die Website! :eek:
 
Das kann doch nur an zu viel Last durch die Antriebe liegen, denn verschiedene Weichendecoder (DR4018, WD8 ) haben ja ab einer bestimmten Weichenanzahl das Rauchbit gesetzt.. Dadurch scheiden alle Firmware-Spekulationen aber mal komplett aus. Wenn alle Antriebe gleichzeitig mit Gleichspannung ( das ist das, was aus den Decodern rauskommt! ) betrieben werden, entsprechend einem Schaltbefehl für alle Antriebe, wie hoch ist dann die Stromaufnahme? Also mal gesiebte Gleichspannung von 20V= ( das kommt nämlich bei 14~ am Eingang aus den Schaltausgängen 'heraus' ) anlegen und mit dem Amperemeter messen. 'Verqueres Digitalsignal' als Ursache gehört genauso ins Reich der Fabel wie gleichzeitg schaltende IC-Ausgänge für 'Abzweig' und 'Gerade' .
 
Es gibt beim DR4018 die Möglichkeit alle Anschlüsse als einzelne Schalter zu konfigurieren - macht dann genau 16 Möglichkeiten z.B. Licht zu schalten. Die Beschreibung des Dekoders ist nicht ganz ohne, da bin ich mir nicht sicher, ob man es auch hin bekommt, dass 2 Ausgänge sogar gleichzeitig geschalten werden können. Zumindest geht ab und an mal so ein Ausgang kaputt (habe hier von 5 Modulen 2 solche Ausgänge) und dann passiert das mit Sicherheit, dass 2 gleichzeitig aktiv sind.
Aber wie ich schon meinte und meine Vorredner ja nun auch, liegt irgendwo an den Antrieben, die nun (da wohl defekt) zu Strom ziehen, für neue Dekoder.
 
Was für ein 16V AC Trafo wird denn benutzt ?

Wenn der zu wenig Leistung hat könnte die Spannung zusammenbrechen wenn zuviele Ausgänge gleichzeitig schalten ( auch über mehrere Decoder verteilt = die Gesamtleistung zählt ).
Und wie sich die Ausgänge verhalten wenn der Prozessor da drin zwischendurch einen Reset macht ist nicht bekannt.
 
Ein sogenanntes Koppelrelais wuerde Decoderausgag vom Antriebsstromkreis trennen. Freilich ist der Aufwand hoeher. aber die Ausgaenge wuerden nur mit dem Strom des Koppelrelais belastet, welches dann den Antrieb aus einer separaten Spannungsquelle schaltet. Macht man an Halbleiterausgaengen von Industriesteuerungen (SPS) auch so.
 
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Decoder für Doppelspulenantriebe sollten die Last der Antriebe schon aushalten. Sie sind ja explizit dafür ausgelegt.
Im GGsatz zur universellen SPS.
Insofern: bitte Äpfel und Birnen weiter trennen!
 
Bei solchen Mehrkanal-ICs ( die in 7-/8-fach-Ausführung praktisch immer nach Masse schalten ) ist nicht nur der höchstzulässige Kanalstrom, sondern auch die Gesamtverlustleistung zu berücksichtigen, die bei allen, die ich kenne, unter der rechnerischen Summe aller Einzelkanäle liegt. Hier mal nur ein Beispiel.
http://www.ti.com/ods/images/SLRS066D/D007_SLRS066.gif

Will man mehr als 600mA schalten, muss man schon ICs parallelschalten ( siehe WD8 DCC ), was bei höheren Strömen nicht immer ohne weitere Maßnahmen zur symmetrischen Aufteilung führt. Selbst die im WD8 DCC beworbene Kurzschlusssicherung scheint ja nicht die ICs vor Durchbrennen bei Überlast zu schützen. Also langer Rede kurzer Sinn: Bei solch 'kontaktlosen' Schaltausgängen sollte man vermeiden, alle Weichen gleichzeitig zu schalten!
Und irgendwie fällt mir in dieser Diskussion doch ein: "Theoretiker sind wie Eunuchen- sie wissen genau wie's geht, nur können tun sie's nicht"
 
Das sehe ich nicht als Problem des Anwenders, sondern des Herstellers. Oder sollen alle Modellbahner ein abgeschlossenes Elektronik-Studium zzgl. 4 Jahre Praxis haben, bevor sie den ersten Decoder verbauen dürfen?
Dazu noch zwei Semester Chemie wg. diverser Kleber und die Grundlagen der Philosophie und Geschichte dürfen auch nicht fehlen, damit man nicht die Epochen verwechselt.

Achja: Betriebsbahner ist natürlich oberstes Gebot, geht ja um eine (Modell-)Eisenbahn!
 
Was mir noch einfällt: Ich gehe jede Wette ein, dass es sich bei den im WD8 DCC verbauten ICs um den ULS2803LW handelt. Davon je Kanal zwei parallel, also insgesamt 4 Stück für 8 Weichen -wie auf der ebay-Seite des Herstellers zu sehen, haben die ICs 18pins. Alle Treiber mit MOSFETs haben nämlich mindestens 20 pins. Somit haben wir also pro Kanal 1A Strom zur Verfügung, aber mit der Einschränkung, dass nur einer eingeschaltet wird. Da kommt jetzt natürlich noch das Stromintegral über die Zeit, also die Impulslänge des Stellpulses, für das Aufheizen des ICs ins Spiel, aber das sind jetzt theoretische Betrachtungen mit wenig Relevanz.
 
Danke für die Diskussion.
Ein Sicherheitstransformator von Weiss 50W/16V AC/3,125A sekundär liefert den Strom für die Weichen.
Im WD8 sind 4 ICs ULN2803AC verbaut.
Leider bin ich nicht wirklich schlauer.
Ein DR4018 und die angeschlossenen 6 Doppelspulenantriebe gehen gleichzeitig in Rauch auf. Ein weiterer DR4018 raucht ab - ohne Folgeschäden. Gleiches passiert mit dem WD8. Dabei habe ich jeweils das gleiche Szenarium: Erste Weiche angeschlossen und getestet, zweite bzw. auch dritte und wieder Rauch.
Es gibt weitere DR4018 in der Anlage mit Doppelspulenantrieben, die noch leben (allerdings nicht sehr ausführlich getestet - aus Angst vor Rauch).

Alle Tests erfolgten jeweils mit der Mobile Station - da könnte mann theoretisch höchstens 2 Weichen gleichzeitig ansteuern.

Wenn man bei der Mobile Station zum Keyboard für die Weichenschaltung wechselt, bleibt der der Fahrregler aktiv. Wenn die aktive Lokadresse noch auf 9999 steht, könnte das nicht....???
Ich bin weiter ratlos. Der Netzschalter meiner Anlage bleibt erstmal aus.
Viele Grüße
Thomas
 
Wenn das Teil als Weichendecoder deklariert ist, sollte es die dabei auftretende Last auch aushalten. Ansonsten ist das ein Garantiefall, wenn nicht gerade mehrere Weichen parallel betrieben werden oder man damit eine Diodenmatrix ansteuert.

Probier mal eine andere Reihenfolge beim Anschließen.
 
@Thomas,
Weichenadressen haben eine andere Codierung im DCC- Signal als Lokadressen! Somit kannst du deine Befürchtung schon mal ablegen.
Kannst du mit einem Amperemeter / Multimeter deine Weichen mal durchmessen? Am besten mit Gleichstrom, so 16-20V. Normal wäre hier ein Schaltstrom gemittelt um die 1A. Ich weiß, es sind kurze Impulse, bis der Antrieb in Endlage ist und sich abschaltet (wenn er denn richtig funktioniert). Wenn man ihn aber für einige Bruchteile einer Sekunde "hindert", kann man schon erkennen, wieviel Strom er zieht. Sollte man nicht unbedingt dauerhaft und kurz hintereinander machen, aber einmal dürfte nicht schaden. Man kann ja noch eine Sicherung etwa 3A mit in Reihe schalten. Außerdem ist eigentlich jedes Multimeter / Amperemeter abgesichert. Ansonsten wurde ja schon alles geschrieben, der ULN 2803 kann insgesamt nur ca. 1A zur gleichen Zeit!
 
Nochmal >monostabiles Koppelrelais<. Ich hab 4Stück auf einer Kleinen Leiterplatte. Allerdings als 24V Ausführung. muss man probieren, ob die noch sicher arbeiten, ansonsten 12 Volt Spule oder schauen ob man Exoten mit anderen Spannungen im Netz findet.
Man muß ja keine teuren von Finder nehmen, ein paaraus dem Bastlerbedarf von >Pollin< oder Neuhold reichen aus. Eine Trennung von Steuer und Arbeitsstromkreis bei Halbleiterausgängen ist sicher. Damit fließen ein paar Milliampere aus dem Decoder und der Arbeitsstrom kommt aus einer anderen Spannungsquelle.
Das einzig blöde ist die Betriebsspannung der meisten Koppelrelais 12V= oder 24V=. Muss man probieren ob man ein hochohmiges 12 V noch nehmen kann oder ob ein 24V Relais noch zieht.

Gibt es eigentlich auch Zubehördecoder mit Relaisausgängen?
 
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Ich verstehe nicht, wenn hier immer vom gleichzeitigen Schalten der Ausgänge bzw. Antriebe gesprochen wird. Ich selbst kenne WD8 nicht, aber ist es nicht grundsätzlich so, dass die angeschlossenen Weichen sequentiell geschaltet werden ( genau deshalb, um Überlastungen zu vermeiden ....)? Ich selbst setze ESU SwitchPilot Servo sowie Lenz LS150 ein und die arbeiten sequentiell.
Kann eigentlich auch nicht anders sein. Jede Weiche hat eine eigene Adresse. Gleichzeitig mehrere Adressen senden funktioniert natürlich nicht.
Es wird die erste Adresse gesendet. Der Dekoder gibt einen 250ms Impuls an den Antrieb (üblicher Wert bei Magnetspulenantrieben). Nach dem Impuls folgt eine Pause von 500ms, danach wird die zweie Adresse gesendet, usw. Die Pause gibt die Zentrale vor, ich habe eine ECoS2 und dort die 500ms eingestellt. Andere Werte sind möglich.
 
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Um auf die Frage des TO zu kommen:
Eine Ferndiagnose ist natürlich äußerst schwierig.
"Verqueres Digitalsignal gehört in die Kategorie Anglerlatein - ist auszuschließen.
Ich tippe auf einen schwerwiegenden Verdrahtungsfehler. Vielleicht ist in der bestehenden Verdrahtung was beschädigt worden, es besteht eine Verbindung, die nicht sein darf oder es ist was unterbrochen ... Wurde bisher nur noch nicht entdeckt.
Ich empfehle, einen Dekoder z.B. 4018 extern und unabhängig von der Moba anzuschließen und mit der Zentrale zu programmieren. Statt der Weichenantriebe schliesst man pro Spule je eine LED an den Dekoder (Vorwiderstand nicht vergessen!). (Ich verwende vorhandene Blocksignale rot/grün für solche Tests, der Vorwiderstand ist da schon drin!)
Dann kann man umfassend testen, ob der Dekoder richtig funktioniert und korrekt programmiert wurde.
An den LEDs erkennt man deutlich die Ausgabe der 250ms- Impulse (aufleuchten einer LED für 250ms, danach sind beide LED wieder aus). Siehe meinen Vorpost. Der LED-Strom (10mA) ist harmlos für den Dekoder und da zerstört man auch keinen Antrieb ....
Wenn dann der Dekoder Rauchzeichen senden sollte, so hat man einen Garantiefall!
 
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Wenn ich den TO richtig verstehe, betreibt er den DR4018 an 16V Wechselspannung und steuert die Weichen direkt an. Damit ist die Behauptung, die Weichenantriebe würden mit 16V Wechselspannung angesteuert, falsch. Sie werden mit etwa 21V Gleichspannung betrieben, was weit außerhalb der Spezifikationen liegt (14V~ bis 16V~).

Der dadurch erhöhte Strom ist noch größer als sich rechnerisch aus dem Spannungsverhältnis ergibt, da der Wechselstromwiderstand einer Spule höher ist als der rein Ohmsche. Und somit sowohl für die Spule als auch für die Decoderausgänge viel zu hoch. Zerstörung ist damit vorprogrammiert. Das ist übrigens ein Fall von RTFM:
DR4018 Bedienungsanleitung schrieb:
Hinweis zu Spannungsversorgung:
Bei der Verwendung von „alten“ Trafos (AC Ausgang) kann es unter bestimmten Umständen zu Störungen beim Betrieb kommen. Bei der Verwendung eines Trafos muss außerdem beachtet werden dass die Ausgangsspannung des Trafos mit 1,4 multipliziert werden muss und am Ausgang des DR4018 darum eine höhere Spannung als am Eingang (Power) anliegt. Aus diesem Grund empfehlen wir grundsätzlich die Verwendung von Schaltnetzteilen mit mindestens 12V (DC) Ausgangspannung (Gleichspannung) und 3A Ausgangsleistung bei maximal Belastung der Ausgänge.
Also entweder ein anderes Netzteil verwenden oder aber Koppelrelais. Wobei letzteres den Vorteil hat, das die Spulen mit der korrekten Spannungsart betrieben werden.
 
Das stimmt und ist doch nicht ganz richtig! Fast alle Decoder richten die 16V AC gleich und betreiben die Antriebe mit DC. Ausnahme ist der LS150, der AC an die Spulen gibt (deshalb nutze ich den!). Auch ein ESU SwitchPilot schaltet die Spulen mit DC, aus der 16V AC gewonnen - Probleme sind da nicht bekannt.
An den Spulen liegt auch nicht der Spitzenwert der 16VAC an, der Effektivwert der pulsierenden Gleichspannung ist niedriger und der ist maßgebend.
Und bei 250ms Stromfluss wird an den Antrieben in derartig kurzen Zeiten nichts zerstört .... Real ist das noch kürzer, da die Antriebe eine Endabschaltung haben ...

Ich hatte vor ca. 18 Monaten mal aus Interesse mit einem 4018 und Magnetantrieben getestet (Speisung mit 16V AC). Funktionierte soweit wie erwartet, jedenfalls keine Defekte. Mich hat der 4018 aber von der Handhabung, Beschreibung und Stand der Firmware nicht überzeugt, so dass ich das beendet habe und den 4018 in der Bucht verscherbelt habe.

Koppelrelais ist was, sorry, für Warmduscher.
Wenn man fachlich korrekt arbeitet und die Komponenten spezikationskonform einsetzt, dann funktioniert das auch ohne solchen Schnickschnack, der ja auch kostet usw.

Sorry, meine Meinung und Erfahrung!
 
Gleichzeitiges Schalten verschiedener Adressen ist überhaupt kein Problem - nennt sich Fahrstraßen schalten. Beim 4018 werden dann z.B. 4 Weichen gleichzeitig geschalten.
 
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