Bei Verwendung mehrerer Booster gibt es ein grundsätzliches Problem: was passiert, wenn ein Schleifer die beiden Booster-Stromkreise kurzschliesst?
Früher gab es dafür Schleiferwippen, die oberhalb der Trennstelle auf das Gleis gesetzt wurden. Der Schleifer wurde kurzerhand angehoben, so daß die Lok keinen Kurzschluss verursachen konnte. Problem: Wenn die Lok zu langsam war, konnte sie mitten auf der Wippe stehenbleiben (Stützkondis gab es nicht immer!). Deswegen gibt es diese Wippen (M 38558) heute auch nicht mehr im Handel (hab zumindest keine mehr gefunden. Dafür Ersatz aus Karton für €12 je 5 Stück 🤪).
Die meisten ignorieren das Problem einfach und lassen die Loks einfach drüberfahren. Warum das geht, dafür gibt es die wildesten Argumentationen. Ich vermute, weil Booster heutzutage robust kurzschlussfest sind. Was aber passiert, wenn die Lok genau an der Trennstelle stehenbleibt, darüber redet niemand.
Für mich ist das nicht akzeptierbar, wenn Schutzmechanismen, die für Notfälle gedacht sind, einfach als normaler Betriebszustand eingeplant werden. Und das Problem Dauerkurzschluss bleibt eins.
Deswegen geh ich einen anderen Weg.
An der Trennstelle wird ein kurzer Abschnitt B, der etwas länger als der längste Schleifer ist, isoliert (nur Mittelleiter). Dieser wird über eine kleine Platine TRENNER so angeschlossen:
Der Schalter in TRENNER ist normalerweise geschlossen. Wenn ein Strom >2A festgestellt wird, wird dieser auf etwa 2A begrenzt (Reaktionszeit ca 4us). Wenn dieser Zustand länger anhält, wird der Schalter komplett geöffnet. Danach wird alle etwa 250us getestet, ob der Überstrom anhält (der Schalter wird kurz geschlossen) und wieder entsprechend reagiert.
Was passiert jetzt, wenn eine Lok da drüber fährt? Nehmen wir an, die Lok kommt von links (Booster 1):
- Schleifer noch voll auf Abschnitt A: noch alles ganz normal
- Schleifer berührt B: Kurzschluss, der aber sofort erkannt wird. Der Schalter wird geöffnet. Die Lok wird weiter aus Booster 1 versorgt.
- Schleifer verlässt A: Momentan hat die Lok keine Versorgung. Aber der Trenner testet ja alle 250us auf Kurzschluss und wird den Schalter gleich wieder schliessen, so daß die Lok dann aus Booster 2 versorgt wird.
- Die Lok kann jetzt ohne weitere Unterbrechung B Richtung C verlassen.
Und wenn die Lok von rechts kommt:
- Schleifer noch voll auf Abschnitt C: noch alles ganz normal
- Schleifer berührt B: Immer noch alles gut, der geschlossene Schalter versorgt B sowieso mit Booster 2.
- Schleifer berührt A: Jetzt haben wir einen Kurzschluss der beiden Booster. Der wird aber sofort erkannt und der Schalter geöffnet. Ab jetzt versorgt Booster 1 die Lok. Der Trenner wird jetzt den Schalter testweise immer wieder mal kurzschliessen und gleich wieder aufmachen, solange bis die Lok Abschnitt B verlassen hat.
Falls jemand das nachvollziehen will: ich habe das Ganze mit dem Simulationsprogramm LTspice von Analog Devices (früher Linear Technology, wurde aufgekauft) geprüft. Das File mit dem LTSpice-Schaltplan könnt Ihr von der Download-Page laden.
Hier der Schaltplan: konsequent ganz einfache Parts, keine Microcontroller oder komplexe Chips.
Kleine Schwachstelle: Die beiden Booster dürfen nicht gleichzeitig längere Zeit +18V ausgeben, sonst wird Abschnitt B nicht mehr versorgt. Das ist aber zumindest bei meiner Steuerung sowieso kein legaler Zustand.
Hier ein handgelöteter Prototyp.
Kosten bei JCBPCB: bei 50 Stück ca €1,80 je Board (PCB + Bestückung + Porto + Steuer).
