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Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Sempre sul digitale

Messaggioda Foto Utenteguidama » 30 dic 2012, 12:37

Il sistema DCC per comandare modelli ferroviari, si basa su di una corrente alternata ad onda quadra di valore medio 0 che fluisce nei due binari, sulla quale è modulato il segnale per comunicare con i decoder montati sulle varie locomotive.

La frequenza della corrente DCC è di circa 10 kHz

Se alimentiamo la centralina con un trasformatore da 15V, a causa del ponte raddrizzatore, avremo una Vmax di 15 * 1,4 = 21V

Alcuni decoder prescrivono una tensione massima di 16V

DOMANDA 1: per proteggere il decoder vorrei abbassare la tensione massima di alimentazione.
posso farlo a bordo locomotiva con due catene di diodi in antiparallelo ?

per esempio 4 + 4 diodi mi dovrebbero abbassare la tensione di 3V circa

DOMANDA 2

data la frequenza elevata e la corrente fino 1A, che diodi è consigliabile usare?

DOMANDA 3

per non dover usare tanti diodi è possibile usare due Zener da 5V in antiparallelo? e se sì di che tipo?

ringrazio in anticipio per ogni risposta
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[2] Re: Sempre sul digitale

Messaggioda Foto Utenteclaudiocedrone » 31 dic 2012, 2:57

15*1.41-1.4=19.75 perché i diodi del ponte vanno considerati anche loro... ma perché per forza 15 :?: Dagliene 12 ;-) O_/
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[3] Re: Sempre sul digitale

Messaggioda Foto Utentelelerelele » 31 dic 2012, 11:55

non so quanta corrente possa assorbire il tuo decoder, ma per me la soluzione più semplice e funzionale è l'uso dello stabilizzatore lineare, basta raffreddarlo bene e con una manciata di componenti il risultato è garantito.

tipo questo: http://www.synthdiy.com/files/2006/LM7812.pdf

non mi è mai capitato di raddrizzare una alimentazione di potenza da 10KHz, non credo che sia un grosso problema anche con diodi normali, ma se usi degli schottky penso che problemi non ne hai.
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[4] Re: Sempre sul digitale

Messaggioda Foto Utentesimo85 » 3 gen 2013, 2:42

Ciao,

guidama ha scritto:si basa su di una corrente alternata ad onda quadra di valore medio 0 che fluisce nei due binari, sulla quale è modulato il segnale per comunicare con i decoder montati sulle varie locomotive.[...]


Per caso volevi descrivere un segnale come quello rappresentato?


1) Per stabilizzare la tensione è meglio usare un regolatore di tensione. qual è la tensione massima che accetta il decoder? Di que IC si tratta? Datasheet?

2) Se alimenti la centralina con un convertitore AC/DC con trasformatore e ponte di diodi, quest'ultimo deve avere una I_\text{F(Max)} superiore a 1 A, meglio 1.5 A..

3) Perché usare diodi Zener da 5 V?

Ci sono troppi dubbi in sospeso dovuti al fatto che, secondo me, non ti sei spiegato bene (a mio parere).

Ciao.
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[5] Re: Sempre sul digitale

Messaggioda Foto Utenteclaudiocedrone » 3 gen 2013, 3:25

:-) Foto Utentesimo85 Ho dato un'occhiatina al sistema DCC e... la tensione di alimentazione è la stessa onda quadra, quindi non vedo come si possa ottenere un onda quadra modulata da un trafo+ponte raddrizzatore né come attenuare un segnale in onda quadra modulata con dei diodi :? Tu per caso hai delle dritte al riguardo ? O_/
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[6] Re: Sempre sul digitale

Messaggioda Foto Utentesimo85 » 3 gen 2013, 3:30

claudiocedrone ha scritto:Ho dato un'occhiatina al sistema DCC e..

Mmm.. Dove? Come? :-)
Tu per caso hai delle dritte al riguardo ?

No :( a dir la verità non ho capito molto la situazione. :(
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[7] Re: Sempre sul digitale

Messaggioda Foto Utenteclaudiocedrone » 3 gen 2013, 3:33

:-) Ho aperto Google e ho cercato DCC O_/
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[8] Re: Sempre sul digitale

Messaggioda Foto Utentesimo85 » 3 gen 2013, 4:13

OK grazie :ok:
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[9] Re: Sempre sul digitale

Messaggioda Foto Utenteguidama » 3 gen 2013, 15:45

Allora vediamo se riesco a dare qualche risposta.

L'onda quadra assomiglia a quella da te disegnata, con l'unica variante che il periodo non è sempre uguale perché la modulazione del pacchetto di segnale digitale agisce sulla durata delle diverse fasi, per cui, per dirla in breve, abbiamo periodi lunghi e corti che servono a trarmettere l'informazione binaria del protocollo DCC.

L'ampiezza invece è costante ed è pari a Vmax del trasformatore di alimentazione della centralina. Nel mio caso la centralina è una Intellibox della Uhlenbrock, ovvero una centralina multiprotocollo, piuttosto versatile ed il trasformatore di alimentazione è un toroidale da 50 VA a 15V.

quindi la Vmax è 15*1,4 - 1,4 ovvero circa 19,5V

Questa tensione è considerata adatta alla scala HO ed alla quasi totalità dei decoder in commercio. Uno dei decoder che ho montato, un soundtraxx, raccomanda invece tensioni massime di 15V al di sopra delle quali potrebbe surriscaldare (in USA preferiscono alimentare le centraline con trasformatori a 12V).

Non ho quindi bisogno di un sistema di alimentazione per il mio impianto, ma solo di un modo per ridurre la Vmax a quel decoder (quindi qualcosa che dovrò installare sulla locomotiva), ma che non scombini e non alteri il segnale DCC se non nell' ampiezza massima. Questo può essere fatto da un diodo e infatti si fa, in alcuni casi, per rendere asimmetrico il segnale in modo da attivare un particolare sistema di frenatura presente in alcuni decoder.

Avendo problemi di spazio, se volessi ridurre la Vmax da 19,5V a 15V potrei usare due diodi zener (invece di una catena di 6 + 6 diodi normali)? E come dovrei posizionarli? antiparallelo com per i diodi normali o anti serie come qualcuno mi ha detto?

Il decoder può fornire al massimo 1A, quindi i diodi scelti dovrebbero poter sopportare almeno 1 Ampere.
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[10] Re: Sempre sul digitale

Messaggioda Foto Utentemarioursino » 3 gen 2013, 17:23

Bisogna vedere come la locomotiva gestisce la parte di potenza e quella di logica. Sarebbe sensato fornire alla logica un segnale scalato (potrebbe bastare anche un partitore fatto da due resistenze) e al motore la piena tensione. Utilizzare dei diodi non è mai "bello", ma potrebbe funzionare. Con due zener in antiserie avresti una cosa del genere



Perdonate tutti questo disegno orribile :D

Noterai che con due zener da 5 V (mi pare ce ne siano da 5.1 V) avrai una tensione vista dalla circuiteria interna pari a V_{AB}=V_A-V_B=14 V
L'altra fase ha un comportamento simmetrico.

Ps: ho dato come caduta allo zener in polarizzazione diretta 1 V dato che la corrente in gioco è discreta.

Edit: guarda questo
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