Probleme Booster Power 4 und Daisy II Zentrale

[ChrSo]

Hallo zusammen,

Zur Zeit bin ich bei der Verdrahtung meiner Anlagenkomponeten.

Beim Anschluss des Boosters Power 4 von Uhlenbrock an die Zentrale des Startsets von Tillig (Daisy II) kommt mir aber einiges komisch vor.

Die Ausgangsspannung des Boosters beträgt 24V die der Zentrale aber nur 15V. Wie in der Anleitung gezeigt, habe ich die Masse der Gleise gebrückt. Aber bei allen Überfahrten mit Loks (egal ob kurze Radstände oder mit 2 Drehgestellen) kommt es zu Kurzschlüssen! Polarität stimmt aber, der Nulleiter ist durchgehend. Alles schon durchgemessen.

Trafopolarität hab ich auch schon getauscht, alle Leitungen noch mal geprüft, Widerstände gemessen, alle anderen Spannungen geprüft. Immer wieder komme ich zu der Tatsache das die Spannung am Booster höher ist wie die der Zentrale.
Hatte jemand das gleiche Problem, bzw. hat jemand dazu Lösungen?

Danke für eure Hilfe.

Viele Grüße

Christian

 

[Per]

Leider kann ich deine Zeichnung trotz Drehens nicht entziffern .

Auf Seite 13 der Anleitung zum Power 4 steht, dass die Spannung nicht einstellbar ist.

Bei Verwendung eines normalen Modellbahntrafos mit 16 V
Ausgangsspannung beträgt die max. Spannung am Gleis im Leerlauf 20 V.

Die Daisy II in Tillig(= TT)-Version dürfte von Haus aus weniger liefern.
Insofern wirst du wohl einen Trafo mit kleinerer Ausgangsspannung für den Power 4 nehmen müssen.

 

[ChrSo]

Okay, dann werde ich das mal versuchen. Mit 6V gehen die Booster schon mal nicht.

Aber danke für den Tip.

Gruß Chris

 

[roTTman]

Hallo Chris.
In welcher Anleitung steht denn das die Masse-Leitung der Gleise gebrückt werden soll ?
In der Anleitung des Power 4 steht nur das beim Betrieb mit einer Intellibox die Masse-Leitungen der Zubehörtrafos gebrückt werden sollen.
Für weitere Hilfe wäre es erforderlich eine lesbare Zeichnung anzuhängen.
Wie hast du eigentlich die Gleisspannung gemessen ? Digitalspannung lässt sich mit normalen Messgeräten nicht korrekt messen, ist auch schon mehrfach im Board besprochen wurden. Meine Power 4 haben so ca. 1,7 Volt mehr als der Zubehörtrafo der angeschlossen ist. Bei mir habe ich 15 V Zubehörtrafos verwendet.
Gruß Roman.

 

[ChrSo]

Daisy II Anleitung

Hallo, das steht so in der Anleitung von Tillig bzw. Uhlenbrock zur Daisy II, bzw. dort steht das nur eine Gleisseite getrennt werden soll, die andere Seite ist durchgehend (Masseseite durchverbundene). Und ob das jetzt über die Gleisverbindung oder über ein Kabel passiert sollte nach meinen Kenntnissen egal sein.

Eine lesbare Zeichnung kann ich ab Dienstag nachliefern. Leider hab ich hier nur das Pad als Fotoapparat zur Verfügung.

Gruß Christian

 

[Notenfischer]

Hallo Christian,
Ich habe gerade mal im Handbuch des Boosters nachgelesen, dass es unterschiedliche Loconet Kabel zum verbinden mit der Zentrale gibt (gedreht und ungedreht). Stimmt die Polarität nicht kommt es zu einem Kurzschluss beim überfahren der Trennstelle. Ich denke, das könnte dein Problem sein.

Gruss,
Rolf

 

[ChrSo]

Loconetdreher

Hallo Rolf,


Das habe ich leider auch schon getestet. Nach dem drehen der Poling über die LNCV's habe ich sofort einen Kurzschluss.

Gruß Christian

 

[DarkCity]

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Beim Anschluss des Boosters Power 4 von Uhlenbrock an die Zentrale des Startsets von Tillig (Daisy II) kommt mir aber einiges komisch vor.

Die Ausgangsspannung des Boosters beträgt 24V die der Zentrale aber nur 15V. ...
...
Aber bei allen Überfahrten mit Loks (egal ob kurze Radstände oder mit 2 Drehgestellen) kommt es zu Kurzschlüssen! Polarität stimmt aber, der Nulleiter ist durchgehend. ...
...
Trafopolarität hab ich auch schon getauscht, alle Leitungen noch mal geprüft, ...

Mit dem Tauschen der Trafopolarität (Stichwort: Phasenlage der Wechselspannung am Ausgang) warst du bei der Fehlersuche schon mal auf dem richtigen Weg. Du hast aber nicht beachtet, dass schon die Trafos welche die Booster speisen (auch der integrierte Booster in der Zentrale), eine unterschiedliche Ausgangsspannung haben. Da die Uhlenbrock-Booster nicht stabilisiert sind, entsteht hier also je nach Trafo auch eine höhere oder niedrigere Gleisspannung am Ausgang.

Das führt zwangsläufig dazu, dass an den Trennstellen bzw. Übergangsstellen der einzelnen Boosterkreise eine unterschiedliche Gleisspannung anliegt. Die Spannungsdifferenz verursacht dann den Kurzschluss, wenn irgend etwas über die Trennstelle fährt.

Nach den Messungen auf meiner Testanlage lösen die Uhlenbrock-Booster (auch jener in der IntelliBox) einen Kurzschluss aus, wenn die Spannungsdifferenz der beiden überbrückten Boosterkreise über 2.0V~ geht. Das ist nicht gerade viel wenn man hier bedenkt, dass bei den meisten MoBa-Trafos (sog. weiche Trafos) die Spannungsdifferenz zwischen Leerlauf und Halblast häufig schon bei über 1.5V~ liegt.

Die einzige und beste Lösung sind bei mehreren Boostern/Zentralen eigentlich immer nur Ringkerntrafos. Und zwar immer vom gleichen Typ und Hersteller, mit der gleichen angegebenen Ausgangsspannung.
Ich habe auf meiner Testanlage zwei RKT's mit je 2x15V~/4.0A an einer IntelliBox Basic und einem Power 4 Booster getestet. Die Differenz der Gleisspannungen ging je nach Belastung nie über 1.2V~. Kurzschlüsse traten hier nicht auf an den Trennstellen. Ich habe übrigens diese RKT's ( http://www.reichelt.de/Ringkerntrafos/RKT-12015/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=15263&GROUPID=3321&artnr=RKT+12015 ) von Reichelt verwendet.

Abschließend noch eine technische Info:
Um herauszufinden bei welcher Spannungsdifferenz der Boosterkreise beim Überfahren ein Kurzschluss entsteht, hab ich bei einem RKT (am Power 4 Booster) einen Ringkern-Stelltrafo davor gesetzt, und die Eingangsspannung bis auf 250V~ erhöht. Die Ausgangsspannung des RKT's bei Halblast lag bei 17.5V~. Beim RKT mit der IntelliBox lag die Spannung bei 15.3V~. Da die Uhlenbrock-Booster nicht stabilisiert sind, steigt mit der Eingangsspanung auch die Gleisspannung am Booster-Ausgang.

Da ich auch im Web nirgendwo einen Hinweis gefunden hatte, wie hoch die Differenzspannung (eine gleiche Phasenlage natürlich vorausgesetzt) bei mehreren Boosterkreisen sein darf, hab ich einfach mal diesen Crashtest auf die harte Tour gemacht.

PS:
Wenn der betroffene Gleisabschnitt vor der Trennstelle über Dioden gespeist wird (z.B. die Dioden von GBM's mit Stromfühler), dann darf die Differenzspannung der Boosterkreise sogar noch etwas höher liegen.

Gruß
-Uwe-

 

[ChrSo]

Trafos

Hallo Uwe,

Danke für deine Ausführungen. Bei der DaisyII Zentrale kann ich halt nicht wirklich was mit der Eingangsspannung machen. Also muss ich wohl versuchen die Eingangsspannung am Booster anzupassen. Wenn das Netzgerät aus der Firma da habe werde ich noch mal langsam die Spannungen erhöhen und schauen ab wann der Booster betriebsfähig ist und welche Ausgangsspannungen dann Anliegen.

Viele Grüße
Christian

 

[Zilli]

Zum Messen von Digitalspannung solltest Du dir diesen Beitrag mal mit anschauen.

 

[F-Rob_S]

Kurzschlüsse und Netztrafopolungen

@ChrSo, Darkcity

Also Kollegas , bei den Ausführungen vom Darkcity ist was dran, aber ich denke mal ein paar Sachen führen in die falsche Richtung.

Wie Darkcity ausführte, könnte es Probleme durch die unterschiedlich ausfallenden Ausgangsspannungen der beteiligten Booster geben. Die Unterschiede sind "gewaltig", dazu muss man nicht extra mit dem Gleichrichter nachmessen, auf den Zilli verwiesen hat (damit wird halt die Messung richtiger, aber bei dem "Riesenunterschied" ist das eigentlich egal!).
Durch die unterschiedlichen Ausgangsspannungen wird es keinen Kurzschluss geben - es könnten aber eventuell Ausgleichsströme fließen! Die könnten die erste Ursache für das Problem darstellen.

Was mich allerdings noch ein bisschen wundert: Boosterabschnitte sollte man doch eigentlich vollständig (2gleisig getrennt) voneinander betreiben. Wieso sollen hier zwischen beiden Boosterabschnitten die "Massen" überbrückt werden? Was hat das für einen Grund? Das kenne ich nicht.

Was aber Irrwege sein werden:
(1) Polung der Netzstecker der Trafos:
- Die ist vollkommen egal! Die Booster und die Zentrale besitzen intern Netzteile, die sich um Deine Polung kümmern und den richtigen Bezugspunkt zu "0V" zur Verfügung stellen!
Wenn die Polung der Primärseite bei Trafos für handelsübliche Geräte wichtig wäre, dann würden unsere Netzstecker anders aussehen, so dass man sie nur in einer Position in eine Steckdose stecken könnte.

(2) Was für ein Kern der Trafo hat, spielt hier bei dem Problem auch keine Rolle. Mag sein, dass es bei Leerlaufspannungen individuelle Unterschiede gibt bei unterschiedlichen Kernen. Das ist aber vernachlässigbar.

 

[ChrSo]

Messgerät

Hallo,

Also als Messgerät steht folgendes zur Verfügung http://www.pinsonne-elektronik.de/pi2/pd51.html und nach meiner Auffassung sollte damit zumindest annähernd genaue Ergebniss raus kommen.

Das mit der Trennung ist mir auch schleierhaft, aber leider steht es so in der Anleitung der Daisy II auf Seite 7 bzw 9. Ich habe aber schon beide Varianten getestet und das Ergebniss war das gleich nämlich Kurzschluss

Tja zur Zeit hab ich den Booster mal wieder abgekoppelt und Bau mal weiter........

Gruß Christian

 

[Stardampf]

Bei der DaisyII Zentrale kann ich halt nicht wirklich was mit der Eingangsspannung machen.

Du kannst bei jedem System mit separatem Trafo etwas machen:
Z.B. einen anderen Trafo wählen und/oder die Spannung zwischen Trafo und Eingang der Zentrale/dem Booster mit der entsprechenden Anzahl antiparallel geschalteter Dioden mindern. Alternativ könnte man für einen ungeregelten Booster auch ein geregeltes Netzteil verwenden. Dieses sollte die Spannungsunterschiede bei verschiedenen Lasten kompensieren.

 

[DarkCity]

@ChrSo, Darkcity
...
Was aber Irrwege sein werden:
(1) Polung der Netzstecker der Trafos:
- Die ist vollkommen egal! Die Booster und die Zentrale besitzen intern Netzteile, die sich um Deine Polung kümmern und den richtigen Bezugspunkt zu "0V" zur Verfügung stellen!
...

Leider ist das eben nicht egal.
Eine verständliche Abhandlung zum Thema Phasenlage ist u.a. hier (http://www.stummiforum.de/viewtopic.php?t=19165,-teil-e-06-phasenlage.html) zu finden.

Bei der Parallelschaltung der Booster-Ausgänge (beim Überfahren/Überbrücken der Trennstelle passiert ja genau das) gelten die selben physikalischen Grundlagen, wie bei der Parallelschaltung von sekundärseitigen Trafowicklungen. Das liegt ganz einfach daran, dass die aktuelle Phasenlage (Polarität) der "digitalen" Gleisspannung am Booster-Ausgang, immer der Phasenlage vom Eingang des Gleichrichters (also die Sekundärseite des Trafos) folgt.

Die deutlich höhere Frequenz der "digitalen" Gleisspannung (gesteuert durch das DCC-Signal) ist hierbei völlig unerheblich, da alle Booster parallel mit dem selben Digitalsignal (DCC-Signal) mit immer identischer Phasenlage gesteuert werden.

Gruß
-Uwe-

 

[Jan]

Verpolte Boosterbereiche

Für so etwas gibt es ein Polei zum Prüfen der Phasenlage am Gleis. Durch umpolen der Einspeisung am Gleis lassen sich auftretende Probleme so leicht lösen.

 

[F-Rob_S]

Verpolt oder nicht verpolt

Leider ist das eben nicht egal.
Eine verständliche Abhandlung zum Thema Phasenlage ist u.a. hier (http://www.stummiforum.de/viewtopic.php?t=19165,-teil-e-06-phasenlage.html) zu finden.

Bei der Parallelschaltung der Booster-Ausgänge (beim Überfahren/Überbrücken der Trennstelle passiert ja genau das) gelten die selben physikalischen Grundlagen, wie bei der Parallelschaltung von sekundärseitigen Trafowicklungen. ...

Bitte nicht alles durcheinanderbringen! Anscheinend sprechen wir über unterschiedliche Dinge.
In dem von Dir angegebenen Beitrag wird sehr viel erläutert - Verwechselungsgefahr ist damit vorprogrammiert!

Ich versuche es mal anders:

(1) Wenn man 2 Transformatoren hat und nur die Transformatoren, dann spielt die Polung der P r i m ä r s e i t e bei der Polung und Phasenlage der Spannung auf den S e k u n d ä r s e i t e n der Trafos sehr wohl eine Rolle. Dann hast Du Recht und dieser Fall ist ganz am Anfang im angegebenen Beitrag auch beschrieben.

(2) Befindet sich hinter den Transformatoren ein Netzteil mit Gleichrichtung (..., Glättung, Stabilisierung), dann spielt die Polung der P r i m a r s e i t e des Transformators bei der Polung auf der Sekundarseite h i n t e r der Gleichrichtung keine Rolle!
Wie sollte es auch anders sein - die GRAETZ-Schaltung sorgt dafür, dass die untere Halbwelle der Wechselspannung nach oben geklappt wird. Danach gibt es keinen "Nulldurchgang" mehr, sondern nur noch ein gleiches Massepotential - egal wie rum die Stecker auf der Primärseite der Trafos in die Dose gesteckt werden.

Ich gebe zu - eine Zeichnung wäre hier übersichtlicher - habe ich jetzt aber keine Möglichkeiten.

Alle mir bekannten DCC-Booster haben Netzteile mit Gleichrichtung. Beim Nutzen von mehreren Boostern muss die Polung der Boosterausgänge zwangsläufig beachtet werden, nicht jedoch die Polung des Netzsteckers.

 

[DarkCity]

...
(2) Befindet sich hinter den Transformatoren ein Netzteil mit Gleichrichtung (..., Glättung, Stabilisierung), dann spielt die Polung der P r i m a r s e i t e des Transformators bei der Polung auf der Sekundarseite h i n t e r der Gleichrichtung keine Rolle!
Wie sollte es auch anders sein - die GRAETZ-Schaltung sorgt dafür, dass die untere Halbwelle der Wechselspannung nach oben geklappt wird. Danach gibt es keinen "Nulldurchgang" mehr, sondern nur noch ein gleiches Massepotential - egal wie rum die Stecker auf der Primärseite der Trafos in die Dose gesteckt werden.
...

An dieser Stelle hast du natürlich recht.
Leider verwenden aber die meisten Booster gar keinen Vollwellengleichrichter (Graetz-Brücke), sondern setzen aus Kostengründen lediglich eine Halbbrücke ein. Werden zwei dieser Booster parallel geschaltet (überfahren der Trennstelle), tritt hier das Problem mit der richtigen Phasenlage wieder auf, weil eine Sekundärleitung vom Trafo hier direkt auf Masse gelegt wird.
Eine ziemlich gründliche Abhandlung über dieses Thema ist übrigens hier (http://www.digital-pur.de/wp-content/uploads/MK-34-014-021-Booster.pdf) zu finden. Hier wird vor allem auf die Probleme beim Zusammenschaltung der Masseleitung eingegangen.


Ich möchte das intensive technische Thema jetzt mal hier abschließen, dass hilft dem Threadeinsteller @ChrSo bei seinem Problem nicht weiter.

Die simpelste Lösung heißt hier eigentlich, Ausprobieren. Mit einer ganz einfachen LED-Schaltung, wie sie hier (http://k.f.geering.info/modellbahn/technik/dccphasendreher.htm) beschrieben wurde. Wenn die LED's aufleuchten, dann besteht zwischen den Boosterkreisen eine zu hohe Spannungsdifferenz, oder die Phasenlage stimmt nicht, ggf. auch beides.
Bei der Schaltung sollte man möglichst keine blauen oder weißen LED's verwenden, da diese eine relativ hohe sog. Vorwärtsspannung (Vf) von teilweise über 3.5V haben, was die Schaltung relativ unempfindlich macht. Optimal sind rote LED's mit einer Vf = 1.95V.

Gruß
-Uwe-

 

[F-Rob_S]

Spannungsdifferenzen

@ChrSo
Ich schätze auch, dass die Spannungsdifferenzen an der Trennstelle zu groß sind. Du solltest dem Hinweis von DarkCity nachgehen (also den letzten Abschnitt aus seinem vorhergehenden Post beachten).

@DarkCity
Vielen Dank für die Literaturangabe - das mit der einfachen Gleichrichtung ziehe ich mir nochmal rein.

 

[Notenfischer]

Hallo zusammen,

Die Halbbrücke wird übrigens nicht aus Kosten-Gründen eingesetz, sondern sie ist notwendig, um aus einer Sekundärspule des Trafos eine positive und eine negative Betriebsspannung (UB+ / UB-) zu erzeugen. Bei Boostern von Lenz oder Roco mit Vollbrücke werden UB+ und Masse an den Schienen einfach nach DCC Protokol getauscht. Bei Motorola/Märklin compatiblen Boostern bleibt eine Schiene die ganze Zeilt auf derselben Spannung (Masse) während die Spannung der anderen Schiene von UB+ nach UB- wechselt. Für den Lok Dekoder sehen beide Verfahren gleich aus. Ist halt ein unterschiedlicher Aufbau in den Boostern, die damit nicht untereinander kompatibel sind.
Gruss,
Rolf

 

[ateshci]

Und zwar immer dann, wenn die Sync-Eingänge nicht über Optokoppler isoliert sind. Die innere 0V-Schiene des Vollbrückenboosters wird nämlich ohne diese Isolierung über die Brücke mal auf die eine , mal auf die andere Gleisseite gelegt und so ein Kurzschluss zu einem nullsymmetrischen Booster erzeugt. Da helfen auch getrennte Trafos nichts.

 

[DarkCity]

Hallo zusammen,
Die Halbbrücke wird übrigens nicht aus Kosten-Gründen eingesetz, sondern sie ist notwendig, um aus einer Sekundärspule des Trafos eine positive und eine negative Betriebsspannung (UB+ / UB-) zu erzeugen. ...

Das stimmt leider nicht, es sind Kostengründe.
Im Booster mit einer Vollwellenbrücke sind für den Polaritätswechsel des Ausgangssignals (Gleisspannung) gleich 4 von den teuren Leistungstransistoren erforderlich. In diesen Boosterschaltungen (http://pgahtow.de/wiki/index.php?title=Booster#Booster1) kann man das sehr schön sehen.

Bei der Halbwellenbrücke brauchst du nur noch 2 Leistungsdioden, und am Ausgang nur 2 Leistungstransistoren, und in der Gleichrichtung zusätzlich einen großen Elko. Der ist aber deutlich billiger als 2 zusätzliche Transistoren.

...
Bei Boostern von Lenz oder Roco mit Vollbrücke werden UB+ und Masse an den Schienen einfach nach DCC Protokol getauscht.
...

Bei diesen Boostern wird das exakt so gemacht, wie in den o.g. Schaltungen sichtbar ist, mit 4 Leistungstransistoren.
Probleme gibt's mit diesen Boostern eigentlich nur, wenn der DCC-Eingang nicht galvanisch getrennt ist (über Optokoppler). So wie es @ateshci schon erwähnt hat.

Gruß
-Uwe-

 

[ChrSo]

Danke

Hallo zusammen,


Erstmal Danke für eure Hilfe.

Als "Lösung" hab ich jetzt mal entschieden den Booster zur Gleisversorgung und die Daisy II als reine Digitalzentrale einzusetzen.

Ich weiß das ist nicht die wirkliche Lösung für das Problem. Aber so ist das Problem weg bzw. einfach verschoben.

Gruß Christian