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DCC: technische Beschreibung Ausgangabespannung Decoder

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Will Berghoff

unread,
Apr 6, 2012, 4:13:04 AM4/6/12
to
Nachdem ich mich nun punktuell immer mal wieder mit DCC beschäftigen
muss, habe ich natürlich zunächst einmal viel gelesen. Mir ist klar
geworden, das ein Decoder zum Motor eine Rechteck-Frequenz schickt
und keinen Gleichstrom.

Was ich jedoch weiterhin nicht verstehe, ist, wie die die
Motordrehrichtung erzeugt wird - oder habe ich nur ein Brett vor dem
Kopf?

Die zweite Frage richtet sich auf den Anschluss von LED. Ich berechne
den Vorwiderstand auf 20V und schließe die Anode an blau an -
richtig? Brauche ich eine Schutzdiode?

Dritte Frage: warum kann ein Decoder keinen halbwegs glatten
Gleichstrom liefern?

4. und letzte Frage: wie misst man die Spannung mit dem Multimeter?
Ich bekomme nur unsinnige Werte.

Danke für die Mühe
Gruß
Will

--
Gruss Will

Torsten Vogt

unread,
Apr 6, 2012, 5:10:05 AM4/6/12
to
Am 06.04.2012 10:13, schrieb Will Berghoff:
> Was ich jedoch weiterhin nicht verstehe, ist, wie die die
> Motordrehrichtung erzeugt wird - oder habe ich nur ein Brett vor dem Kopf?

Das hängt vom Motor ab (AC-Motor, DC-Motor, brushless-
Motor, ...).
Letztlich steuert dies immer der Dekoder, so wie es eben beim
gerade verwendeten Motor, oder besser für welchen Motortyp der
Dekoder gemacht wurde, nötig ist.

Wenn Dich das wirklich interessiert, dann musst Du in
Richtung Motoransteuerung lesen. Ob das in der DCC-Spec.
steht bezweifele ich.

Gruß

Torsten

--- Posted via news://freenews.netfront.net/ - Complaints to ne...@netfront.net ---

Roger Schwentker

unread,
Apr 6, 2012, 5:38:41 AM4/6/12
to
Will Berghoff <real_...@berghoff.net> wrote:
> Was ich jedoch weiterhin nicht verstehe, ist, wie die die
> Motordrehrichtung erzeugt wird - oder habe ich nur ein Brett vor dem
> Kopf?

Nunja, es gibt da alte Geschichten mit stromdurchflossenen Leitern in
Magnetfeldern. Ørsted, Faraday, Maxwell und Siemens sind ein paar
Stichworte dazu.

Oder fragst Du, wie der Decoder die Drehrichtung des Motors erzeugt?
Er schickt pulsierenden Gleichstrom in passender Polung.

> Die zweite Frage richtet sich auf den Anschluss von LED. Ich berechne
> den Vorwiderstand auf 20V und schließe die Anode an blau an -
> richtig? Brauche ich eine Schutzdiode?

Ich setze keine Schutzdioden ein, da an dieser Stelle Gleichspannung
anliegt, gepulst oder über einen DA-Wandler ist egal. Vorwiderstand
probiere ich aus, lieber ein Kiloohm zuviel als eines zuwenig. Für
eine einzelne Diode nutze ich normalerweise 6,8 Kiloohm für rot und
4,7 Kiloohm für weiß. Mit den berechneten Vorwiderständen sind mir
die LED meist zu hell, zumindest SMD-LED.

> Dritte Frage: warum kann ein Decoder keinen halbwegs glatten
> Gleichstrom liefern?

Zum einen weil kein Platz für einen soliden Elko auf der Platine
ist, zum anderen weil diversen Loks, jede mit einem soliden Elko,
beim Einschalten des Stromes die Kurzschlusserkennung des Boosters
ansprechen ließen und drittens, weil es manchmal gewollt ist.

> 4. und letzte Frage: wie misst man die Spannung mit dem Multimeter?
> Ich bekomme nur unsinnige Werte.

Gar nicht. Digitalspannung läßt sich solide nur mit einem
Oskar messen. Reichen die Spitzenwerte der Spannung, dann eine Diode
und einen Elko davor schalten.

Viele Grüße
Roger Schwentker
r.schw...@regioconnect.net
--
Die Leute, die für die Todesstrafe eintreten, kommen doch aus genau den
Kreisen, die das Leben schützen und gegen Abtreibung kämpfen, oder?
[Werner Schneyder 1973]

Werner Falkenbach

unread,
Apr 6, 2012, 6:16:42 AM4/6/12
to
Hallo Will,


Am 06.04.2012 10:13, schrieb Will Berghoff:
> Mir ist klar
> geworden, das ein Decoder zum Motor eine Rechteck-Frequenz schickt und
> keinen Gleichstrom.

So ist es.

> Was ich jedoch weiterhin nicht verstehe, ist, wie die die
> Motordrehrichtung erzeugt wird - oder habe ich nur ein Brett vor dem Kopf?

Der Decoder enthält einen Brückengleichrichter, damit hat an an dessen
Ausgang eine komplett glatte Gleichspannung, wenn die beiden postiven
und negativen Spannungen, die die Zentrale erzeugt, gleich groß sind.

Mit anderen Worten: die Spannung am Gleis wechselt von -14V auf + 14V
(bezogen auf eine der Schienen), im Decoder hat man konstant 14V.

> Die zweite Frage richtet sich auf den Anschluss von LED. Ich berechne
> den Vorwiderstand auf 20V und schließe die Anode an blau an - richtig?

So ist es, das ist der Plus des o.a. Gleichrichters.

> Dritte Frage: warum kann ein Decoder keinen halbwegs glatten Gleichstrom
> liefern?

Wo liefern? Am Motoranschluß? Oder wo?
s.o., er liefert für sich intern eine glatte Gleichspannung

> 4. und letzte Frage: wie misst man die Spannung mit dem Multimeter? Ich
> bekomme nur unsinnige Werte.

Ja, weil die für sinusförmige Spannungen gemacht sind.
Aber wozu sollte man die überhaupt messen wollen?
Man stellt sie ein, und dann ist's gut.

Was genau hast Du vor?

Grüße
Werner
--
MODULE FÜR DIE SCHMALSPURBAHN ==> http://www.thema-schmalspurbahn.de/Module
THEMA SCHMALSPURBAHN ==> http://www.thema-schmalspurbahn.de
MODELLEISENBAHN FÜR KINDER ==> http://www.kinderbahn.de

mailto:wf.usenet...@werner-falkenbach.de (das kommt schon an)

Will Berghoff

unread,
Apr 6, 2012, 8:49:57 AM4/6/12
to
Am 06.04.2012 12:16, schrieb Werner Falkenbach:

Dake für die Antworten

>> 4. und letzte Frage: wie misst man die Spannung mit dem Multimeter? Ich
>> bekomme nur unsinnige Werte.
>
> Ja, weil die für sinusförmige Spannungen gemacht sind.
> Aber wozu sollte man die überhaupt messen wollen?

Weil ich das wissen will (mit dem Fuß auf den Boden stampend)

> Man stellt sie ein, und dann ist's gut.
>
> Was genau hast Du vor?
Wissen ansammeln ;-)

Gruß
Will

Werner Falkenbach

unread,
Apr 6, 2012, 9:05:41 AM4/6/12
to
Hallo Will,

Am 06.04.2012 14:49, schrieb Will Berghoff:
> Dake für die Antworten

...wobei die Frage nach dem glatten Gleichstrom nicht klar ist.
Wo sollte der Deines Erachtens nach sein und ist es nicht?

>> Ja, weil die für sinusförmige Spannungen gemacht sind.
>> Aber wozu sollte man die überhaupt messen wollen?
>
> Weil ich das wissen will (mit dem Fuß auf den Boden stampend)

Wenn ich *wissen* will, welche Spannung eine Batterie abgibt schaue ich
drauf, da steht dann 1,5V oder 9V.
Erst wenn ich das *prüfen* will brauche ich ein Meßinstrument.

Das Datenblatt Deines Gerätes sollte Auskunft über die Gleisspannung geben.

> Wissen ansammeln ;-)

Immer gut.
Was mir so völlig unklar ist:
Wechselspannungsinstrumente haben eine nichtlineare Skale für
sinusförmige 50Hz-Wechselspannung.
Eigentlich müsste man eine Tabelle erstellen können, die den
Zusammenhang zwischen DCC-Signalhöhe und dem abgelesen Skalenwert
herstellt, da DCC symmetrisch ist (MM nicht).

Man kann aber in erster Näherung einen Brückengleichrichter ans Gleis
schließen und dann Gleichspannung ablesen, 1 V addieren.

Besser: man hat einen Booster, der eine definierte stabilisierte
Spannung abgibt. Oder man kauft bei AMW einen Konstanter für 35,--.

Will Berghoff

unread,
Apr 6, 2012, 12:50:23 PM4/6/12
to
Am 06.04.2012 15:05, schrieb Werner Falkenbach:

> ...wobei die Frage nach dem glatten Gleichstrom nicht klar ist.
> Wo sollte der Deines Erachtens nach sein und ist es nicht?

grau/orange und gelb und weiss ;-)

>>> Ja, weil die für sinusförmige Spannungen gemacht sind.
>>> Aber wozu sollte man die überhaupt messen wollen?
>>
>> Weil ich das wissen will (mit dem Fuß auf den Boden stampend)
>
> Wenn ich *wissen* will, welche Spannung eine Batterie abgibt schaue ich
> drauf, da steht dann 1,5V oder 9V.
> Erst wenn ich das *prüfen* will brauche ich ein Meßinstrument.
>
> Das Datenblatt Deines Gerätes sollte Auskunft über die Gleisspannung geben.

Wie wir ja schon vor Jahren erlebt haben, ist das Zephyr da nicht
eindeutig beschrieben. Offenbar fand man es nötig, nach meiner Erfahrung
/Totalschaden am Zephyr, kostenloser Tausch aus USA) mit einem zu hohe
Spannung liefernden Trafo die Eingangsspannung auf 16V per Aufdruck auf
die neueren Geräte zu begrenzen.

Da ich möglicherweise Beleuchtungen ohne vorgeschalteten Decoder
einsetzen will, ist die Frage also interessant. Immerhin wären bis zu
24V Spitze möglich, wenn ich die DCC-Spezifikationen richtig verstanden
habe.

Da ich den Herstellerangaben aber ohnehin nie vertrauen würd, messe ich
_immer_. (Berufstick eines erfahrenen Controllers...)

> Was mir so völlig unklar ist:
> Wechselspannungsinstrumente haben eine nichtlineare Skale für
> sinusförmige 50Hz-Wechselspannung.
> Eigentlich müsste man eine Tabelle erstellen können, die den
> Zusammenhang zwischen DCC-Signalhöhe und dem abgelesen Skalenwert
> herstellt, da DCC symmetrisch ist (MM nicht).

Davon verstehe ich nichts. Ich war mal um 1990 glücklich, dass ich einen
Gleichrichter aus Dioden zusamenlöten konnte und das verstanden habe.
Mit Annuitäten, Liqiditäten und Renditen hätte ich weit weniger Stress...

> Man kann aber in erster Näherung einen Brückengleichrichter ans Gleis
> schließen und dann Gleichspannung ablesen, 1 V addieren.

Ja, das wäre ein Weg.

> Besser: man hat einen Booster, der eine definierte stabilisierte
> Spannung abgibt. Oder man kauft bei AMW einen Konstanter für 35,--.

Die Liste für eine Order bei Arnold wird immer länger...

Werner Falkenbach

unread,
Apr 6, 2012, 1:10:45 PM4/6/12
to
Hallo Will,

Am 06.04.2012 18:50, schrieb Will Berghoff:
>> ...wobei die Frage nach dem glatten Gleichstrom nicht klar ist.
>> Wo sollte der Deines Erachtens nach sein und ist es nicht?
>
> grau/orange und gelb und weiss ;-)

Ah, Du wolltest den Motor mit Gleichstrom betreiben, das ist keine Gute
Idee.
Wenn Du mit halber Kraft (von 16V) fahren willst müsstest Du die
Decoder-Endstufe so steuern, daß am Motor nur 8V ankommen. Daraus
resultiert ein Motorstrom von, sagen wir mal, 200mA. Die fließen auch
durch den Transistor, der als Widerstand arbeiten und dann 8V x 0,2A =
1,6 W Wärme produziert. Das wird nix.

Deswegen arbeite man mit Impulsen, also Pulsweitenmodulation, der
Endtransistor wird entweder voll durchgesteuert oder nicht, dadurch
werden die Verlustleistungen beherrschbar. Ganz nebenbei hat man Lücken,
in denen man die Drehzahl messen kann, so geht die Lastregelung.
Bei den heute üblichen hohen Frequnzen um 16-32 kHz kommt das dem Motor
aber schon wie Gleichspannung vor. Und Dir kann es eigentlich auch egal
sein (bis auf den gewünschten Erkenntnisgewinn).

> Da ich möglicherweise Beleuchtungen ohne vorgeschalteten Decoder
> einsetzen will, ist die Frage also interessant. Immerhin wären bis zu
> 24V Spitze möglich, wenn ich die DCC-Spezifikationen richtig verstanden
> habe.

Das ist richtig, aber das bezieht sich auf das Maximum, das alle
Komponenten aushalten müssen. Meine IB steht auf "Spur N", da kommen
exakt 14V stabilisiert raus.
Übrigens vertragen die kleine Tran nicht viel mehr, ja, sie sind demnach
nicht normgerecht. Ist mir aber wurst.

> Da ich den Herstellerangaben aber ohnehin nie vertrauen würd, messe ich
> _immer_. (Berufstick eines erfahrenen Controllers...)

Dann musst Du Dir ein passendes Messinstrument kaufen.

>> Besser: man hat einen Booster, der eine definierte stabilisierte
>> Spannung abgibt. Oder man kauft bei AMW einen Konstanter für 35,--.
>
> Die Liste für eine Order bei Arnold wird immer länger...

Wenn Du Fahrzeuge ohne Decoder hast die Du auch auf anderen Anlagen
einsetzen willst wirst DU um die 24V nicht umhin kommen.
Ansonsten genügt eine Hausnorm, z.B. 16V.

Gerhard Thumm

unread,
Apr 6, 2012, 2:32:11 PM4/6/12
to
Will Berghoff schrieb...

>>> 4. und letzte Frage: wie misst man die Spannung mit dem Multimeter? Ich
>>> bekomme nur unsinnige Werte.
>>
>> Ja, weil die für sinusförmige Spannungen gemacht sind.
>> Aber wozu sollte man die überhaupt messen wollen?
>
> Weil ich das wissen will (mit dem Fuß auf den Boden stampend)
>
>> Man stellt sie ein, und dann ist's gut.
>>
>> Was genau hast Du vor?
> Wissen ansammeln ;-)

um die DCC-Spannung zu sehen (und messen), bräuchtest du einen
Oszi, Roger hat es Oskar genannt ;-)

MfG Gerhard

Will Berghoff

unread,
Apr 6, 2012, 2:43:03 PM4/6/12
to
On Fri, 6 Apr 2012 20:32:11 +0200, "Gerhard Thumm"
<gerhar...@web.de> wrote:
> um die DCC-Spannung zu sehen (und messen), bräuchtest du einen
> Oszi, Roger hat es Oskar genannt ;-)

Habe ich zuletzt Mitte der 70er benutzt. Gibt es da Spezifikationen,
die ich nennen muss, um im Labor das geeignete Gerät zu leihen?

--
Gruß Will

Jens Schmidt

unread,
Apr 6, 2012, 3:49:38 PM4/6/12
to
Will Berghoff schrieb:

> Nachdem ich mich nun punktuell immer mal wieder mit DCC beschäftigen
> muss, habe ich natürlich zunächst einmal viel gelesen. Mir ist klar
> geworden, das ein Decoder zum Motor eine Rechteck-Frequenz schickt
> und keinen Gleichstrom.
>
> Was ich jedoch weiterhin nicht verstehe, ist, wie die die
> Motordrehrichtung erzeugt wird - oder habe ich nur ein Brett vor dem
> Kopf?

Lies mal in der Wikipedia unter Vierquadrantensteller nach. Was selten
ausdrücklich gesagt wird: Im Gegensatz zu einem Analogverstärker wird
hier zwischen voller Spannung bei niedrigem Innenwiderstand und
irrelevanter Spannung bei hohem Innenwiderstand umgeschaltet.

> Die zweite Frage richtet sich auf den Anschluss von LED. Ich berechne
> den Vorwiderstand auf 20V und schließe die Anode an blau an -
> richtig? Brauche ich eine Schutzdiode?

Die Spannung für den Vorwiderstand ergibt sich aus der Gleisspannung
abzüglich des Spannungsabfalls im decoderinternen Gleichrichter und
dem in der Diode. Die Gleisspannung kannst Du pessimistisch aus der Norm
entnehmen bzw. bei Deiner eigenen Anlage hast Du sie selbst unter
Kontrolle.

> Dritte Frage: warum kann ein Decoder keinen halbwegs glatten
> Gleichstrom liefern?

Siehe Antwort von Roger.

> 4. und letzte Frage: wie misst man die Spannung mit dem Multimeter?
> Ich bekomme nur unsinnige Werte.

Beschaffe ein für RMS geeignetes Multimeter. Oder eben das Oszilloskop
nehmen und die Kurve selbst integrieren. Viel leichter als in der Schule,
weil nur zwei Werte auftreten, aus denen Du ein über die Dauer
gewichtetes Mittel bildest. Jedes Feld-Wald-Wiesen-Oszilloskop sollte
geeignet sein, die Werte sind hier nicht extrem.
Da die Spannung aber aus der Gleisspannung nur mit Hilfe von Dioden
und schaltenden Transistoren erzeugt wird, kannst Du hier von
Gleisspannung abzüglich ca. 1,4V ausgehen. Alles andere würde mich
wundern.
--
Viele Grüße,
Jens Schmidt

Andreas Priebe

unread,
Apr 6, 2012, 3:55:42 PM4/6/12
to
Wenn ich mal den Betreff betrachte, meinst Du immer noch "hinter" dem
Dekoder, oder?

Da die üblichen verdächtigen Ansteuerfrequenzen 20, 32 und 40 kHz sind,
dürfte man das wohl auch mit einem Gerät aus den 70ern hinbekommen. Also
hol Dir das, an dem Du damals gearbeitet hast. :-)

Da ich davon ausgehe, dass Du damals auch schon am Werkzeug nich gespart
hast, dürfte das noch funzen. :-)

Ich hab' auch so eine Möhre hier, Hameg 10MHz.


Andreas

Will Berghoff

unread,
Apr 6, 2012, 4:30:15 PM4/6/12
to
On Fri, 06 Apr 2012 21:55:42 +0200, Andreas Priebe
<foo...@invalid.invalid> wrote:
> dürfte man das wohl auch mit einem Gerät aus den 70ern hinbekommen.
Also
> hol Dir das, an dem Du damals gearbeitet hast. :-)

> Da ich davon ausgehe, dass Du damals auch schon am Werkzeug nich
gespart
> hast, dürfte das noch funzen. :-)

Ob das noch im Physik-Labor der Schule steht?

--
Gruss Will

Andreas Priebe

unread,
Apr 7, 2012, 7:05:53 AM4/7/12
to
Da hab ich Dich dann leicht älter ge[d,m]acht...
:-)

Meins ist aus genau so einem Bestand.
In einer Schule ausgemustert, für kleines Geld erstanden.


Andreas

SAH

unread,
Apr 28, 2012, 4:59:25 PM4/28/12
to
Guten Abend Will,

On Friday, April 6, 2012 10:13:04 AM UTC+2, Will Berghoff wrote:
> 4. und letzte Frage: wie misst man die Spannung mit dem Multimeter?
> Ich bekomme nur unsinnige Werte.

es gibt zwei Möglichkeiten:
a) Oszilloskop (wurde schon genannt)
b) true-RMS-DMM mit einer Bandbreite > PWM-Frequenz.
(true-RMS-DMM = Echteffektiv-Digitalmultimeter).
Bei guten Geräten ist die Bandbreite bei 100kHz. Allerdings sind diese nicht ganz billig.
Beispiele: Voltcraft VC940 oder Nachfolgegerät oder FLuke 289.

mit freundlichen Grüßen,
Stephan-Alexander Heyn
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