Die BoosterBox
 
 

ZWECK DER BOOSTERBOX

Der Zweck der BoosterBox ist es, das Masse(= Signal Ground)-Potential des Loconet_Netzes vom Massepotential der Schienenanschlüsse zu trennen. Die BoosterBox wurde als Vorschaltgerät für die Digitrax Command Station (DCS100) entworfen. Die BoosterBox ermöglicht es, den Booster-Teil des DCS100 als optisch isolierten 5 Amp Booster einzusetzen. Pro "Booster_DCS100" (das sind die DCS100, die als Boosterarbeiten sollen) benötigt man eine BoosterBox.

PREIS

Die Bauteile der BoosterBox kosten ca 18 (ohne Speisespannungssteckverbindung) bis 20 EUR, der LED-Zusatz 4 EUR (mit blauen LED's) oder 1 EUR (mit grünen LED's), die Platine je nach Ausführungsqualität 7 bis 10 EUR.

BEGRIFFSERKLÄRUNGEN

Da der Begriff "Loconet" mehrdeutig verwendet wird, habe ich versucht, die Begriffe klar zu definieren.

Loconet_Netz:
Das Loconet_Netz setzt sich zusammen aus dem Peer_Net und dem Railsync_Net.
Das Loconet_Netz wird unter der ganzen Anlage verteilt und hat Steckverbindungen (Netzknoten, beim FREMO die LN-Boxen), wo immer ein Handregler oder ein Booster angeschlossen werden soll. Es gibt noch weitere Geräte, die an das Loconet angeschlossen werden können. Digitrax verwendet den Begriff in diesem Sinne.

Peer_Net:
Die Anschlüsse 3 und 4 des sechspoligen Westernsteckers, zusammen mit dem "Signal_Ground" auf den Anschlüssen 2 und 5.
Auf diesen Anschlüssen läuft der Meldungsverkehr zwischen den Handreglern und der Kommandostation.

Railsync_Net:
Die Anschlüsse 1 und 6 des sechspoligen Westernsteckers, zusammen mit dem "Signal_Ground" auf den Anschlüssen 2 und 5.
Die Spannungen an diesen Anschlüssen sind eine "Low power" Kopie, also eine Kopie mit niedriger Leistung des Schienensignals (der Strom ist viel geringer, ca 100 mAmpere gegenüber 5 Ampere des Schienensignals. Logisch gesehen, ist das Schienensignal eine "High power" Kopie des Railsync Signals). Es ist im Wesentlichen ein Rechtecksignal mit ca 10 KHz Grundfrequenz. Nur dieses Signal ist für Booster interessant. Die beiden Anschlüsse sind gegenphasig.
Beide Anschlüsse, gegen Signal Ground, werden auch zur Stromversorgung der Handregler verwendet, je nachdem, welcher gerade positiv ist.
Das Schienensignal ist nicht in jedem Betriebszustand mit dem Railsync-Signal identisch, z.B. wenn das DCS100 auf "sleep" geschaltet ist (in diesem Fall hat ein Railsync-Anschluss 12V, der andere 0V. Die Rail-Anschlüsse haben beide 0V).

Versetzte Stromaufnahme:
Das vordere Drehgestell eines Schienenfahrzeugs nimmt Spannung von der linken Schiene, das hintere Drehgestell nimmt Spannung von der rechten Schiene auf.

BESCHREIBUNG DES EINSATZES UND UMFELDS

Stromaufnahme der Modellbahnanlage
Bei grösseren digital gesteuerten Modelleisenbahnanlagen ist die Leistungsaufnahme aller Lokomotiven und (beleuchteten?) Wagen zusammen grösser als die Leistungsfähigkeit einer einzelnen Kommando-Station. Als Beispiel seien 20 Lokomotiven mit je 0.5 Ampere und 100 Wagen mit 0,05 A Stromaufnahme genannt. Der benötigte Strom wäre dann ca 15 Ampere. Dieser Strom würde im Kurzschlussfall schon deutliche Abbrandspuren auf empfindlichen Radreifen hinterlassen, oder, falls der Kurzschluss in einer Lokomotive entsteht, die dünnen Kabel in der Lok durchschmoren.
Ausserdem würde im Kurzschlussfall die gesamte Anlage stillstehen.

Einteilung in Boosterbezirke
Daher teilt man die Anlage in mehrere Bezirke, von denen jeder von einem eigenen Booster versorgt wird. Diese Booster liefern Ströme, die sich noch gut erzeugen und handhaben lassen. Der untere Stromwert ist gegeben durch die maximale Stromaufnahme einer Hochleistungslok, der obere durch den maximal ableitbaren Kurzschlussstrom. Diese Werte liegen zwischen 2 Ampere (Spaxbooster von FREMO) und 8 Ampere (Zimo, DCS200). In meinen Augen stellt der Wert von 5 Ampere (Chief) einen guten Kompromiss dar. Im Kurzschlussfall steht nur der betroffene Boosterbezirk still.

Chief set zu Hause und im Vereins-Betrieb
Einige Modelleisenbahner haben nun für sich selbst ein Chief-Set gekauft mit einem DCS100 als Command Station & Booster. Zu Hause betreiben sie meist kleinere Anlagen mit 4 bis 5 Lokomotiven, wofür das DCS100 gut ausreicht. Soll nun eine Vereins-Anlage betrieben werden, benötigt man die hohe Gesamtleistung und damit die Unterteilung in Booster-Bezirke. Es wäre daher vorteilhaft, wenn die privaten DCS100 im Vereins-Betrieb als Booster arbeiten könnten, wobei natürlich ein DCS100 als Command Station (Master) arbeitet. Man muss dann keine Booster kaufen.
Als Master kann vielleicht auch eine Intellibox verwendet werden, sie kann aber nicht als Booster eingesetzt werden. Ich selbst habe die Intellibox noch nicht als Master eingesetzt (Stefan Bormann weist auf einen Bug im Protokoll zwischen IB und DCS100 hin!)

Schaltungseigenschaft des DCS100
Das DCS100 hat nun aber eine Schaltungseigenschaft, die diesen Einsatz erschwert:
Die Power-Masse (also das Massepotential des Schienensignals) ist mit dem Masse(= Signal_Ground)-Potential der Steuerleitungen (Loconet) verbunden. Nehmen wir für einen Moment an, die verschiedenen DCS100 wären am LOCONET parallel geschaltet und jedes DCS100 speise seinen eigenen Booster Bezirk. Die Gleise der Bezirke seien an ihren Enden doppelpolig von denen des nächsten Bezirks getrennt. Fährt nun eine Lok über eine Trennstelle zwischen zwei Boostern, fliessen Ausgleichsströme über die dünnen Masseleitungen der Loconet-Verbindung. Die Signale im Loconet werden dadurch möglicherweise gestört.
Dagegen gibt es zwei Abwehrmassnahmen, die einzeln schon helfen, aber zusammen die beste Wirkung entfalten:
1.) Galvanische Isolierung
2.) Verbindung der Power-Massen.

Galvanische Isolierung (Optokopplung) der DCS100
Schaltet man Optokoppler ( ein Optokoppler besteht aus einer Leuchtdiode, die Eingangsströme in Lichtimpulse umsetzt und einem lichtempfindlichen elektronischen Bauelement, das Lichtimpulse wieder in elektrische Signale umsetzt, zwischen beiden Bauelementen besteht keine elektrische Verbindung ) zwischen dem Loconet auf der einen Seite und den Loconet-Anschlüssen eines Booster_DCS100 auf der anderen Seite, so werden zwar die Railsync-Signale noch an das Booster_DCS100 übertragen, es können aber keine Ausgleichsströme mehr über das Loconet fliessen. Es besteht keine leitende Verbindung mehr zwischen der Loconet-Signal-Masse und der Masse des DCS100.

Verbindung der Power Massen, Die Schweineschwanzleitung
Die Power-Massen (Ground) aller Booster sollten miteinander verbunden sein, um eine Entstehung einer doppelten Schienenspannung sicher zu verhindern, beziehungsweise Lokomotiven mit versetzter Stromaufnahme ohne Unterbrechung über eine Boostertrennstelle zu fahren.
Einzelheiten können in den Artikeln von Allan Gartner (Wiring for DCC) oder Don Crano (Tips/Commons),im Internet bei DIGITRAX zu finden (Digitrax favorite web sites), nachgelesen werden.
Fährt nun eine Lok über eine Boostertrennstelle, fließen Ausgleichsströme über diese Verbindungsleitung, die deshalb den vollen Boosterstrom tragen können muss (Empfehlung: 2,5 mm2 Querschnitt).
Die Power-Masse ist zu finden als kurzes Leitungsstück vom Gehäuse des DCS100 auf eine Lötöse (Digitrax bezeichnet dieses Stück als Pigtail, Deutsch: Schweineschwanz), wie auch als Anschluss auf der siebenpoligen Steckleiste des DCS100.
Um dieser Verbindungsleitung für alle Power-Massen einen einprägsamen Namen zu geben, möchte ich sie als "Schweineschwanzleitung" bezeichnen.
Diese Leitung sollte aus grünem Litzenkabel mit 2,5 mm2 Querschnitt bestehen. Bevorzugte Längen wären 2m, 5m, 10m, 20m.
Die Enden sollten mit isolierten Flachsteckmuffen, 6,3mm breit versehen sein. Die zugehörigen Flachstecker gibt es als Mehrfachstecker bzw Stecker mit Schraubösen. Sie werden an einem massiven Anlagenteil angeschraubt (falls irgendjemand über die Schweineschwanzleitung stolpert, reisst er nur die Buchse vom Stecker herunter, aber nicht irgendwelche DCS100 aus ihren Positionen). Ein kurzes Leitungsstück (eine Seite mit Flachsteckmuffe, die andere Seite mit Ringkabelschuh) führt von diesem massiven Anlagenteil zum DCS100, wo es mit dessen Schweineschwanz oder direkt mit dem Gehäuse verschraubt wird.
Flachstecker, Muffen und das Kabel findet man im Autozubehörhandel.
Die Schweineschwanzleitung darf (in Deutschland) nicht mit der Erde des 230V-Netzes verbunden werden.

SCHALTUNGSBESCHREIBUNG


Warum werden beide Signale, Railsync A und Railsync B übertragen?
Bei der Entwicklung der BoosterBox bekam ich häufig den Vorschlag, nur einen Pol des Signals aufzubereiten und den anderen per Spannungsteiler auf der halben Spannung festzuhalten.
Dagegen spricht ein wichtiger Punkt: Ich weiss nicht, in welche Richtungen die Entwicklung des DCC bei DIGITRAX weitergeht. Daher habe ich die Boosterbox "transparent konstruiert", d.h. das Ausgangssignal ist eine exakte Kopie des Eingangssignals. Das Ausgangssignal besteht aber nun aus den beiden gegenphasigen Railsync-Signalen. Die BoosterBox greift also nicht in das Signalgeschehen ein.
Weiterhin steht keine Gleichspannung am Ausgang, wenn die Eingangsverbindung gelöst ist.

Schaltungsgruppen
Die Schaltung gliedert sich in folgende Schaltungsgruppen:

Speisung, auf einer eigenen Schaltung dargestellt, aber auf der gleichen Platine
Opto-input,
Opto-output,
Schmitt_Trigger,
Ausgangsverstärker,
LED-Zusatz,
Peer-Net Verbinder.

Um den Schaltplan übersichtlich zu halten und nicht zu viele Masseleitungen zu zeichnen, habe ich die Massen (Bezugspotentiale) für Eingangsseite und Ausgangsseite durch zwei verschiedene Erde(Masse)-Symbole gekennzeichnet.

Speisung
Die BoosterBox wird aus den gleichen Sekundäranschlüssen des Transformators versorgt wie das DCS100, das als Booster arbeitet. Die Schaltung der Stabilisierung der Speisespannung folgt dem üblichen Standardvorschlag und gibt Us = 12V ab, jedoch sind zwei Dinge dazugekommen:

  1. der Widerstand in der Masseleitung erlaubt es dem Railsync-Net, das Masse-Potential festzulegen. Andererseits ist die Box auch prüfbar ohne das Railsync-Net.
  2. Die beiden Zenerdioden (1,3W) am Eingang begrenzen die Eingangsspannung auf 30 V und schützen den integrierten Spannungsversorgungs_IC, der meist keine Spannungen über 35V verträgt, indem sie die Sicherung auslösen.
Opto-input
Der Widerstand von 2,2k stellt den Strom durch die LED des Optokopplers auf ca 5mA ein. Da immer nur eine LED angesteuert ist, beträgt der Gesamtstromverbrauch aus dem LOCONET auch nur 5mA. Die schnelle Diode BA159 schützt die LED des Optokopplers gegen Spannungen falscher Polarität.
Beide Masseleitungen des Eingangs sind miteinander verbunden.

Opto-Output
Der Widerstand von 4,7 k wirkt als Arbeitswiderstand für den Ausgangstransistor des Optokopplers.

Schmitt-Trigger
Der Schmitt-Trigger ist eine C-MOS-Schaltung vom Typ CD 4093. In einem IC sind vier gleiche Schaltungen. Unbenutzte Eingänge sind zur Verringerung des Stromverbrauchs und zur eindeutigen Definition der Potentiale auf "Us" gelegt.

Ausgangsverstärker
Der Ausgangsverstärker ist so aufgebaut, dass er
bei Eingangsspannungen bis Us/2 - 0,6 V nach Masse durchschaltet,
bei Eingangsspannungen über Us/2 + 0,6 V nach Us durchschaltet.
Die 220 Ohm Widerstände sind Schutzwiderstände, die den Strom zwischen BoosterBox und Railsync-Anschlüssen des DCS100 begrenzen, wenn das DCS100 noch nicht im Booster-Mode arbeitet und seine Railsync-Anschlüsse noch Strom liefern können.
Als Transistoren können alle Typen verwendet werden, die mehr als 20V Emitter-Collector-Spannung, mehr als 200mA Collector-Strom und mehr als ein MHz Übertragungsfrequenz bewältigen.
Ersatztypen für BC337 : BC182, BC183, BC237 ...
Ersatztypen für BC327 : BC212, BC213, BC253 ...

Zusatz mit 4 LED's
Je zwei LED's (eine rote und eine blaue (grüne)) zeigen an, ob sich der jeweilige Railsync-Ausgang auf Massepotential oder auf Us-Potential befindet. Die 4 LED's und ihre Vorwiderstände (1K) befinden sich nicht auf der Platine, sondern werden auf einer Lochrasterplatine aufgebaut. Sie werden an den 4 kreuzförmig angeordneten Anschlüssen zwischen den Ausgangsverstärkern über Stecker angeschlossen. Im Normalfall leuchten alle vier Dioden.

Peer-Net-Verbinder
Um zu Betriebsbeginn (wird später erklärt) das Peer-Net vom Eingang auf den Ausgang durchzuschalten, wird ein doppelpoliger Taster verwendet, der die Masseleitung des Eingangs mit der Masseleitung des Ausgangs verbindet und die Peer-Net Leitung 3 des Eingangs mit den Peer-Net Leitungen 3 und 4 des Ausgangs verbindet.

PLATINENBESCHREIBUNG (BESTÜCKUNG)

Bohrungen
Alle Löcher werden mit 0,8mm Durchmesser gebohrt.
Die Löcher für die Zenerdioden und die Anschlussleitungen für die Speisespannung werden auf 1,2 mm Durchmesser aufgebohrt.
Die Löcher für die Befestigung und die Haltelöcher für die Westernbuchsen werden auf 3 mm Durchmesser aufgebohrt.

Bauteilbestückung
Die Bauelemente, die auf der Leiterkarte mit einem liegenden Kreuz gekennzeichnet sind, sind "Platzhalter" für weitere Bauelemente. Hier können z.B. Widerstände eingelötet werden, um die Schaltung genauer an die Ansprechspannungen der Optokoppler anzupassen.

Die doppelte Brücke von den beiden Peer-Net-Anschlüssen der Eingangsseite zum Tasteranschluss stellt eine Auswahlmöglichkeit dar:
Brücke zum Platinenrand: Umschaltung in den Boostermode auch ohne angeschlossenes DT100 möglich
Brücke zur Platinenmitte: Umschaltung in den Boostermode nur mit angeschlossenem DT100 möglich

Die Bestückung wird von den niedrigen zu den hohen Bauteilen durchgeführt, also man bestückt erst alle Drahtbrücken (4 Stück, Rastermass 7,62mm, die 5. Drahtbücke, vom Speiseteil zu den anderen Schaltungsgruppen, wird nach dem Test des Speiseteils eingelötet. Hier kann man auch zwei Gabelstützpunkte einlöten und diese später mit einer Drahtbrücke verbinden.).
Dann kommen die Widerstände und Dioden.
Fast alle haben das Rastermass 10,16 mm, Ausnahmen
R1 und R2 desSpeisespannungsteils mit 15,24 mm,
ZD01und ZD02 desSpeisespannungsteils mit12,7 mm
R11 und R31 der Ausgangsverstärker mit 12,7 mm.
Es folgen dann die Halbleiter, die integrierten Schaltungen sitzen auf Sockeln, und am Schluss die Kondensatoren.
Ich habe bisher bei vielen Steckverbindungen, die direkt in die Platine eingelötet waren, nach einiger Steckungen Haarrisse auf der Platine erlebt. Daher ist, neben dem direkten Einlöten auch die Möglichkeit konfektionierte (d.h. Es führen Kabel aus den Buchsen, die mit den einzelnen Anschlüssen verbunden sind) Western-Buchsen zu verwenden, vorgesehen.
Ich habe bisher die Eingangsbuchsen als konfektionierte Buchsen eingebaut, die seltener gesteckte Ausgangsbuchse als Einlötbuchse.

Unterschiede zwischen Rev02 und Rev03
Die Schaltung mit Revisionsnummer 3 ist auf einer Leiterkarte im Europaformat aufgebaut, die Anschlüsse befinden sich an der 100 mm Seite.
Die innere Anordnung der Baugruppen blieb erhalten.

TESTEN

Speiseteil
Man legt eine Wechselspannung zwischen 12 und 22V oder eine Gleichspannung zwischen 14 und 28V an die Speisespannungsanschlüsse (Das sind die grossen Lötaugen bei den vier Dioden 1N4004). Man misst die Ausgangsspannung des Speiseteils. Diese sollte 12,0V (+- 0,2V) betragen. Jetzt wird die 5. Drahtbrücke eingelötet, oder eleganter, die Brücke zwischen zwei vorher eingelöteten Gabelstützpunkten.

Optokoppler
Die Optokoppler werden eingesetzt. Man schaltet ein regelbares Netzteil auf einen Railsync-Eingang (+Pol auf Pin 1 oder 6 des Westernsteckers, -Pol auf Pin 2 oder 5) und führt die Spannung von 0 bis 12 V hoch. Am Sockel des Schmitt-Triggers wird die Ausgangsspannung der Optokoppler gemessen.
Liegt die Eingangsspannung unter 3 V, liegt der Ausgang des Optokopplers bei Us
Irgendwo zwischen 5 und 6 V Eingangsspannung muss die Ausgangsspannung anfangen abzufallen.
Über 6 V Eingangsspannung muss die Ausgangsspannung unter 4 V liegen.
Danach wird die Messung mit dem anderen Kanal durchgeführt.

Schmitt Trigger
Der Schmitt Trigger wird nach den Ausgangsverstärkern getestet.

Ausgangsverstärker
Die Übertragungskennlinie der Ausgangsverstärker wird gemessen.
Der +-Pol (--Pol an die Ausgangsmasse) des regelbaren Netzteils wird in einen der beiden IC-Sockel-Anschlüsse gesteckt, die die beiden benutzten Ausgänge des Schmitt Triggers fassen. Ein Messgerät wird an den Ausgang des entsprechenden Kanals angeschlossen (+Pol auf Pin 1 oder 6 des Westernsteckers, -Pol auf Pin 2 oder 5). Danach wird diese Messung mit dem anderen Kanal ausgeführt. Die Ausgangsspannungen sollten folgenden Verlauf haben: 

Uein [V]        Uaus [V]        (Us = 12,00V)

0,0             0,01
1,0             0,01
..
5,0             0,02
5,2             0,03
5,4             5,5
..
6,4             5,5
6,6             6,1
6,8             11,98
7,0             11,99
..
11,0            11,99
12,0            11,99
Schmitt Trigger
Man setzt den Schmitt Trigger in seine Fassung, führt die Spannung am Optokopplereingang von 0 bis 12 V hoch und misst die Ausgangsspannung der BoosterBox am Ausgangwiderstand des entsprechenden Kanals. Der Schmitt Trigger sollte bei einer Eingangsspannung von ca 6 V vom niedrigen Spannungszustand (ca. 0V) in den hohen Spannungszustand (ca 12V) springen.

EINSATZ IN DAS LOCONET

Jedes Booster_DCS100 hat seine eigene BoosterBox.
Die Speiseleitungen der BoosterBox werden an die gleichen Sekundärwicklungen (Niederspannungswicklungen) des Speisetransformators angeschlossen wie das DCS100 selbst.
Jedes DCS100, ob Master oder Booster, hat seinen eigenen Transformator, sogenanntes "direct home wiring".
Die Eingangsseite der Boosterbox hat zwei parallelgeschaltete Westernbuchsen (das sind die enger beieinanderliegenden). So kann man das Loconet_Netz durch die BoosterBox durchschleussen, braucht also keine zusätzliche LN-Box, und nimmt gleichzeitig das Signal für die BoosterBox und damit das DCS100 ab.
Die Ausgangsseite wird mit einem kurzen Loconet-Kabel mit einem der beiden Eingänge des DCS100 verbunden. Alle LN-Kabel sind vollständig belegt, also keinerlei Spezialanfertigungen wie unterbrochene Masse etc. Die Abbildung BoosterBox_Use_G zeigt die verwendeten Geräte, die Abbildung BoosterBox_Use_V die Verbindungen zwischen den Geräten. Die Verbindungen zwischen den BoosterBoxen und ihren DCS100 sind keine vollwertigen Loconet-Verbindungen. Es macht keinen Sinn, dort LN-Boxen einzusetzen.

HINTERGRUNDWISSEN ZUR BEDIENUNG

Beim Beginn der Entwicklung bekam ich von Digitrax den Hinweis, dass der OP-Switch Nr2 das DCS100 direkt in den Booster-Mode versetzen würde. Dies wurde komplettiert durch den Hinweis, dass man in diesem Fall OP-Switch 5 zurücksetzen sollte. Also Boosterbetrieb: 
Setze OPSW#2 auf closed
Setze OPSW#5 auf thrown
Leider konnte ich nicht feststellen, dass sich das DCS100 dann wie ein Booster verhält.
Verbindet man jedoch zwei DCS100 über Loconet, das erste steht auf "run", das zweite noch auf "sleep", so geht das zweite DCS100 beim Umschalten von "sleep" auf "run" in den Booster-Mode und meldet dies mit 6 Quäcktönen, exakt so, wie es im Handbuch beschrieben ist. Die Railsync Anschlüsse des Booster_DCS100 werden hochohmig, weil sie ja nur noch Signale empfangen sollen. Somit können sie nicht zur Versorgung irgendwelcher Loconet - Komponenten herangezogen werden.
Das Master_DCS100 muss also die Speisung aller angeschlossenen Handregler übernehmen. Da der Railsync-Ausgang einen Innenwiderstand von ca 50 Ohm hat und ein Handregler ungefähr 15 mA benötigt, wird bei mehr als 4 bis 5 Handreglern die Railsync-Spannung zusammenbrechen (Abhilfe=> Railsync-Booster).
Der Peer_Net Anschluss des Booster_DCS100 wird ebenfalls hochohmig. Nach den 6 Quäcktönen hört das Booster_DCS100 nur noch auf die Railsync-Anschlüsse und erstellt an seinen Rail-Ausgängen eine exakte Kopie der Spannungen an den Rail-Ausgängen des Master_DCS100.
Schaltet man nun die BoosterBox zwischen beide DCS100, so ist die Verbindung Master zu Booster nur noch in einer Richtung möglich, da die Optokoppler keine Rückrichtung haben. Nur der Master kann den Boostern etwas über Railsync mitteilen, umgekehrt ist es nicht möglich.
Da, nach Auskunft von Digitrax, die DCS100 sich via Peer_Net unterhalten, wer Master ist und wer Booster, und nicht das Railsync Signal auf dem Railsync_Net beobachten, musste eine Peer_Net-Verbindung geschaffen werden.

Dazu gibt es eine aufwendige und eine einfache Lösung.
Die aufwendige Lösung besteht in der bidirektionalen Optokopplung des Loconet.
Die einfache Lösung besteht in einem Taster, der den Peer_Net Eingang mit dem Peer_Net Ausgang verbindet, während das Booster_DCS100 von "sleep" auf "run" geschaltet wird. Für den Dialog ist es notwendig, dass die Information in beiden Richtungen (vom Master_DCS100 zum Booster_DCS100 und umgekehrt) über die Anschlüsse 3&4 gegen Masse ausgetauscht werden kann. Dieser Austausch geschieht nur einmal und vor allem dann, wenn sich noch kein Zug bewegt, es also die oben angesprochenen Ausgleichsströme noch nicht gibt. In diesem Moment dürfen die Loconet_Massen der beiden DCS100 also verbunden sein.
Danach ist diese Verbindung nicht mehr notwendig. Der Taster trennt die Peer_Nets von Eingang und Ausgang (und auch die Massen!) wieder.

BEDIENUNG

Vorbereitung des Master_DCS100
Das Master_DCS100 braucht keine Vorbereitung
Vorbereitung der Booster_DCS100
Alle DCS100, die Booster werden sollen, werden folgendermassen auf ihre Aufgabe vorbereitet.
  1. Das DCS100 komplett vom Loconet trennen, ein DT100IR anschliessen, die Spannungsversorgung einschalten.
  2. Die Software-Schalter OPSW#33 und OPSW#34 auf "close" stellen. Damit kehrt das DCS100 beim Wiedereinschalten oder beim Übergang von "sleep" auf "run" in den Schienenspannungszustand zurück, den es vor dem Abschalten oder dem Übergang "run" auf "sleep" hatte.
  3. Das DCS100 von "sleep" auf "run" umschalten.
  4. Die Schienenspannung mit der (run/stop) Taste und der (+) Taste auf dem DT100IR einschalten.
  5. Das DCS100 von "run" auf "sleep" zurückschalten. Schienenspannung vorher nicht ausschalten!
  6. Das DT100IR vom Booster_DCS100 abziehen.
  7. Das DCS100 mit dem Ausgang der BoosterBox verbinden.
Einschalten
  1. Das Master_DCS100 vom Loconet_Netz trennen und ein DT100IR anschliessen

    2. (DT100 müsste es auch können, DT300, DT400 waren zur Zeit angekündigt aber noch nicht ausgeliefert und damit nicht testbar).
  2. Die Spannungsversorgung des Master_DCS100 einschalten.
  3. Das Master_DCS100 von "sleep" auf "run" schalten.
  4. Das Loconet verbinden.
  5. Den Taster an der BoosterBox drücken und festhalten.
  6. Das Booster_DCS100 von "sleep" auf "run" umschalten und die 6 Quäcktöne abwarten.
  7. Den Taster an der BoosterBox loslassen. Er geht in seine Ruhelage zurück.
Die Punkte 5 bis 7 werden mit jedem Booster_DCS100 und seiner dazugehörigen BoosterBox wiederholt.
Test: Mit dem DT100 am Master_DCS100 (Tasten (RUN/Stop) und (+) bzw. (-)) muss sich nun die Schienenspannung aller Booster_DCS100 ein und ausschalten lassen. Auch jedes DT100 am Loconet muss diesen Schaltvorgang auslösen können.
Die Track-Status-LED's an allen DCS100 und eventuelle, selbstgebaute Anzeigen an den Gleisen müssen den Schaltvorgang anzeigen.
Test auf Gleichphasigkeit
Ist der Master_DCS100 an der Versorgung der Anlage beteiligt, so startet man bei seinem Versorgungsbezirk und einem angrenzenden Boosterbezirk.
Die Schienen beider Bezirke sind doppelseitig getrennt, aber indirekt über die Schweineschwanzleitung verbunden.
Man prüft die Spannung zwischen den Schienen der gleichen Gleisseite der beiden Boosterbezirke mit einem Spannungsprüfer, der auch niedrige Spannungen anzeigt (z.B. Steinel Voltcheck 3) Und man prüft diagonal.
(Volle Spannung = Spannung über den Schienen des gleichen Boosterbezirks)
Fall a)
Fall b)
Nun muss sich Fall a) einstellen.
Dieses Verfahren führt man nun mit dem nächsten Boosterbezirk durch, wobei immer die Pole des neu hinzugekommenen Boosters, wenn nötig, vertauscht werden.

Betriebsunterbrechung
Die Schienenspannung ausschalten (Tasten (RUN/Stop) und (-)).

Wiederaufnahme des Betriebs
Die Schienenspannung einschalten (Tasten (RUN/Stop) und (+)).

Ganz ausschalten
Die Stromversorgung der Booster abschalten. Die Stromversorgung des Masters abschalten. Wenn die Anlage unbeaufsichtigt steht, sollte man aus Sicherheitsgründen alle Transformatoren abschalten.

Wieder einschalten

  1. Alle Booster_DCS100 von "run" auf "sleep" umschalten.
  2. Die Spannungsversorgung des Master_DCS100 einschalten und das Master_DCS100 von "sleep" auf "run" umschalten.
  3. Die Spannungsversorgung des Booster_DCS100 einschalten
  4. Den Taster an der BoosterBox drücken und festhalten.
  5. Das Booster_DCS100 von "sleep" auf "run" umschalten und die 6 Quäcktöne abwarten
  6. Den Taster an der BoosterBox loslassen. Er geht in seine Ruhelage zurück.
Die Punkte 3 bis 6 werden mit jedem Booster_DCS100 und seiner dazugehörigen BoosterBox wiederholt.

Anmerkungen zum jetzigen Stand (Aug 2001)

Die Layoutabbildungen eignen sich nicht gut zur Verkleinerung und Platinenherstellung. Wer diese Schaltung nachbauen will, den bitte ich, sich mit mir (Thomas Müller) in Verbindung setzen. Bitte geben Sie an, ob Sie einen Platinenvorlage(positiv)(ca 2.5 EUR), eine Platine (ca 7.- bis 10.-EUR) oder ein fertiges Gerät (?) haben möchten. Ich sehe dann, was ich tun kann und werde einen Vorschlag dann hier als eigene Datei oder im FREMODCC veröffentlichen. Also bitte nicht gleich Geld in einen Umschlag stecken und abschicken!!!!

Da ich das Gerät nicht unter kommerziellen Gesichtspunkten entwickelt habe, muss ich eine Haftung für Schäden, die durch den Gebrauch des Geräts entstehen, ausschliessen. Für Informationen zu Schwierigkeiten wäre ich jedoch dankbar und würde diese sobald als möglich beheben.

Inhalt von Dr. Thomas Müller.
HTML-Version von Stefan Bormann.