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PETITS PROJETS ÉLECTRONIQUES

 
Inversion des feux d'une loco
Le montage décrit ci-dessous est destiné à une utilisation sur des réseaux « non DCC », même s'il fonctionne correctement en DCC.
Le même PCB est utilisé pour l'application
« Éclairage constant PWM »
Le PCB mesure 17 x 23 mm.
 
 
Avec cette version, on peut alimenter 2 LED ou plutôt 2 paires de LED (2 blanches et 2 rouges), de façon à inverser les phares et les lanternes d'une loco en fonction du sens de marche.

 
Pour cette application, il ne faut pas interrompre les deux pistes, comme c'est le cas pour la version « Éclairage à niveau constant ».

 
SCHÉMA
 
 
Si on a besoin de deux fanaux blancs et 2 fanaux rouges, LED1 et LED2 seront en réalité constituées chacune de 2 LED en série.
La valeur des résistances R1 et R2 est à déterminer en fonction de la luminosité désirée.

 
ATTENTION !
Ce montage-ci n'est utilisable qu'avec une alimentation PWM pour laquelle le sens de marche se fait nécessairement par inversion de polarité.
En effet, avec le DCC, la tension de traction est alternative, sous forme de créneaux « +15 / -15 Volts », et le changement de sens de marche de la loco n'est pas obtenu par inversion de polarité, mais opéré par le décodeur en fonction des ordres qu'il reçoit.

Avec une alimentation DCC, le présent montage allumerait donc les deux LED en même temps, avant et arrière !
D'autre part, il n'y a vraiment aucun intérêt à installer un tel circuit sur une machine digitalisée, puisque son décodeur dispose des fonctions adéquates qui font cela beaucoup mieux.
Bien entendu les fanaux alimentés par ce montage ne s'allument que quand la tension PWM est présente dans la voie. Et de la même façon que dans le précédent montage, les LED s'allument dès le premier ou deuxième des 254 crans de vitesse, et la machine reste à l'arrêt.

 
CIRCUIT IMPRIMÉ
 
C'est le même que pour l'application «Éclairage à niveau constant».
Seule l'implantation des composants change.
Contrairement au montage précédent, il ne faut pas interrompre les 2 pistes.
 
 
Téléchargement du fichier DesignSpark.

 
Remarques :
  • les résistances R1 et R2 sont représentées côté composants. Il semble que la représentation « 3D » de DesignSpark ne sache pas placer les CMS sous le substrat.
    C'est pourtant du côté cuivre qu'il faut souder R1 et R2.
  • si vous ne disposez pas de résistances CMS, le PCB permet de monter des résistances 1/4 Watt (ou 1/8 Watt) en position « debout ».

     
  • sur le dessin du PCB ci-dessus à droite, les deux « + » des condensateurs pointent vers l'extérieur du circuit.
    En réalité le « + » de chaque condensateur est relié à la cathode de la diode correspondante et devrait être du côté intérieur du PCB.

    Pourquoi cette erreur ?

    Tout simplement parce que, dans DesignSpark, la représentation « 3D » de ces condensateurs indique le « + » sous forme d'un trait noir. Or la convention sur tous les condensateurs électrolytiques radiaux (montage debout) est de repérer le « – » par une marque distinctive, et non pas le « + ».
    J'ai donc dû retourner artificiellement les deux condensateurs sur le dessin du PCB pour avoir une image « 3D » (à gauche) conforme à cette convention de marquage et à la vraie orientation des 2 condensateurs.

     

 
Liste des composants
  • R1 et R2 = 1k à 5k6 suivant l'intensité lumineuse souhaitée ;
  • D1 et D2 = 1N4007 ou 1N4001 ou 1N4148 (par exemple). D'autres diodes peuvent convenir compte-tenu des courants très faibles dans les LED ;
     
  • C1 et C2= 22µF à 100µF / 25 Volts.
     
 
Éclairage constant PWM
Le montage décrit ci-dessous est destiné à une utilisation sur des réseaux « non DCC », même s'il fonctionne correctement en DCC.
Le même PCB est utilisé pour l'application
« Inversion des feux d'une loco »
Le PCB mesure 17 x 23 mm.
 
 
FONCTIONNEMENT du CIRCUIT

 
Ce circuit est prévu pour fonctionner avec des alimentations « traction » PWM (voir ci-dessous).
 
J'utilise des alimentations «traction» PWM de fabrication «maison», pilotées par un ARDUINO UNO, avec 254 crans de vitesse.
 
Ce petit montage est destiné à éclairer l'intérieur des voitures voyageurs ou les fanaux avant d'une locomotive ou les feux de fin de convoi.
Ses particularités sont les suivantes :
  • allumage des LED dès le premier cran de vitesse en PWM, c'est à dire 1/254 de la vitesse maximale (1) ;
  • éclairage constant quelle que soit la vitesse de la rame ;
  • tension de sortie : 10 à 11 volts ;
  • persistance courte de l'allumage des LED quand la tension voie n'est plus présente : quelques dixièmes de seconde (2) ;
  • le circuit équipé de ses composants est TRÈS peu cher : quelques dizaines de centimes, PCB compris.
(1) L'allumage des LED n'est donc pas persistant.

Par contre, le fait d'alimenter la voie au premier cran de vitesse sert «d'interrupteur» pour les éclairages alors que le moteur de la loco n'est pas encore assez alimenté pour décoller.
(2) Mon camarade Alain a mis au point un mini-circuit destiné à l'allumage permanent des feux de fin de convoi.
Ce circuit est basé sur l'utilisation d'un super-condensateur de 0,2 à 2 farad / 5 volts. Les LED sont donc alimentées à partir de cette tension de 5 Volts. Il permet une persistance de l'éclairement des LED pendant plusieurs dizaines de minutes (et même plusieurs heures en fonction de la super capa) après la coupure de la tension de voie.

Il est destiné à fonctionner avec une tension « voie » continue ou PWM (et même DCC).


 
Petit rappel sur le « PWM »
 
« PWM » = Pulse Width Modulation.
En français : « MLI » = Modulation de Largeur d'Impulsion.
 
Cette technique consiste à envoyer à une charge –  moteur, LED, résistance...  une tension constituée de créneaux d'amplitude constante, mais de durée variable.
Si la durée « ON » du créneau est de 10% (et donc la durée « OFF » = 90%), le moteur ou la LED ou la résistance réagira comme s'il·elle était alimenté·e sous 10% de la tension nominale.
Dans ce cas là on dit que le rapport cyclique est de 10%.
(1) L'allumage des LED n'est donc pas persistant.
 
Je n'en dis pas plus. On trouve plein de choses sur le net à ce sujet.
SCHÉMA
Shema_Plaquette_Eclairage_Constant_2.png
 
(Clic pour agrandir le schéma)

 
Le montage permet d'alimenter 4 LED (ou plus si on les couple en série).
Sur le schéma ci-dessus, j'ai noté les valeurs limites qu'il est prudent de ne pas dépasser : 5 mA par LED ou groupe de LED.
 
Le principe :
 
  • on re-fabrique une tension continue de 12 volts par redressement/filtrage de la tension de voie « PWM » (ou de la tension « DCC ») ;
     
⇒ le condensateur « C1 » se charge donc à environ 12 volts, quel que soit le rapport cyclique de la tension de voie « PWM ».
  • si les LED consomment peu (et c'est le cas pour éclairer une voiture ou des feux de fin de convoi), la tension aux bornes de « C1 » varie peu, quel que soit le rapport cyclique y compris à partir du premier cran de vitesse, et on a bien un éclairage à niveau constant.
 

Ça marche ce truc ?

 

Oui, si on reste dans les limites d'utilisations prévues.

 
Notes :
  • en réalité, on n'aura pas 12 Volts à vide aux bornes du condensateur, même si la voie est alimentée par une tension PWM de 12 volts.
    En effet les diodes de redressement occasionnent une chute de environ 2 x 0,7 Volts, soit environ 1,4 Volts et le condensateur « C1 » se chargera à seulement 10,6 Volts.
  • si la consommation totale de l'éclairage d'une voiture ne dépasse pas 20 mA au total, la variation de luminosité des LED en fonction de la tension «PWM» passera inaperçue ;
  • dans le cas d'une utilisation de ce montage avec un système « DCC » on est encore plus proche d'un niveau constant de l'éclairage, compte-tenu que le rapport cyclique d'un signal « DCC » varie peu autour de 50% et que sa fréquence est de l'ordre de 8 kHz. Cependant, les véhicules ou les fanaux seront allumés tant que la tension DCC sera présente, c'est à dire « tout le temps ».

 
Calculs
Si on veut faire le calcul pour des valeurs différentes de celles du schéma ci-dessus, voici les formules :
 
Courant LED = [tension PWM ou DCC - (2 x tension diode) - (nbr. LED x tension seuil LED)] / Rx
 
... et sous la forme qui va bien pour calculer Rx :
Rx = [tension PWM ou DCC - (2 x tension diode) - (nbr. LED x tension seuil LED)] / Courant LED
tension-LED.png
 
Exemples :
  • tension PWM = 12 Volts ;
  • nombre de LED en série sur chaque sortie  = 3 ;
  • courant dans les LED = 4 mA ;
  • LED jaune ou blanc chaud : tension seuil Led = 2,2 Volts (environ) ;
 
⇒ Rx = (12 - (2 x 0,7) - (3 x 2,2)) / 0,004 soit Rx = 1000 Ohms.

 
  • tension DCC = 16 Volts ;
  • nombre de LED en série sur chaque sortie  = 2 ;
  • courant dans les LED = 5 mA ;
  • LED jaune ou blanc chaud : tension seuil Led = 2,2 Volts (environ) ;
 
⇒ Rx = (16 - (2 x 0,7) - (2 x 2,2)) / 0,005 soit Rx = 2040 Ohms.
(on choisira plutôt la valeur normalisée Rx = 2200 Ohms).

 
Note :
Ce montage, associé à mes alimentations PWM (à 254 crans de vitesse), me permet d'éclairer une voiture voyageur en réglant l'alimentation «traction» sur le premier ou deuxième cran de vitesse, sans que la loco se mette en mouvement.
Sympa non ?
J'ai aussi équipé une loco avec ce circuit : ses fanaux avant ou arrière peuvent rester éclairés sans qu'elle roule.
 
 
 
Circuit imprimé
 
La plaquette du PCB mesure 17 x 23 mm.
Facile à loger, même dans une loco.
 
 
 
Pour la fonction « éclairage à niveau constant », il faut interrompre les 2 pistes à l'endroit désigné par les flèches rouges (sinon la tension de traction est mise en court-circuit).
(Ces deux connexions sont utiles seulement pour la version « Inversion des feux» que je décrirai ci-dessous).

 
Téléchargement du fichier Designspark PCB.

 
Liste des composants
 
  • R5 à R8 = 1k à 5k6 suivant l'intensité lumineuse souhaitée.
    (si nécessaire, les valeurs peuvent être différentes d'un groupe de LED à l'autre).
  • D1 à D4 = 1N4007 ou 1N4001 (par exemple).
  • C1 = 47µF à 330µF / 25 Volts.
    (plus la valeur est élevée, meilleure est la constance de l'éclairage, mais plus le condensateur est volumineux).
 
Si les résistances R5 à R8 sont de l'ordre de 3k3 à 5k6, un condensateur de 33µF peut suffire.
  • les connexions vers la voie et vers les LED peuvent être équipées de connecteurs mâles au pas de 2,54 ou bien recevoir directement les fils soudés.

Cette dernière solution permet de gagner en encombrement.
 
Temporisateur à relais, 555 et MOSFET
# 1.0
Utilisé comme temporisateur ou rallonge d'impulsion.
Sorties : 
  • MOSFET ;
  • relais ;
  • directe (LED1)
555-TIMER-2.png
 
 
Avec ce schéma on dispose de :
  • x1 sortie à relais ;
  • x1 sortie MOSFET 5 A ;
  • x1 sortie LED, mais qui peut commander un autre montage avec un « +5 V » ou « +12 V », avec un courant max de 225 mA.

Les 3 sorties peuvent être :
  • ou bien l'une ou l'autre ;
  • ou bien les 3 simultanément : on peut utiliser le relais, ET le MOSFET, ET la sortie « directe » ;
    La seule limite est que la consommation du relais utilisé ajoutée à celle de la sortie directe ne dépasse pas 225 mA. (la commande du MOSFET ne consomme quasiment rien).

Le montage peut fonctionner aussi bien en 5 V qu'en 12 ou 15 volts :
  • choisir la tension du relais en fonction de la tension d'alimentation du montage ;
  • avec une tension d'alimentation de 5 volts, la sortie avec un MOSFET IRF540 (par exemple) risque de ne pas fonctionner correctement. Il faut dans ce cas choisir un autre modèle de MOSFET qui fonctionne avec une tension basse ;
 
Les valeurs des autres composants restent les mêmes.
Du coup, comme j'étais chaud, j'ai dessiné et vérifié et revérifié le dessin du PCB... et j'ai commandé 10 protos (pour 6 € + les frais de paiement d'environ 5%).

 

Pour l'instant le but de ce circuit est de fournir plusieurs types de fonctionnement à partir du même PCB, en fonction des composants qu'on implante ou pas :
  • calibration d'une impulsion courte pour l'allonger et lui donner la durée voulue ;
  • «debounce » d'un contact parasité ou éloigné ;
  • déclenchement d'une temporisation plus ou moins longue (jusqu'à plusieurs minutes) ;
  • transformation d'une impulsion de longueur quelconque en une impulsion de durée calibrée ;
 
... et ceci avec la possibilité de 3 types de sorties dont une à relais 1RT.

 
En ajustant judicieusement les valeurs de R1-C2-R4 on peut même utiliser une LDR ou une photo-diode à la place de SW1.
 
SW1 peut aussi être remplacé par un transistor à collecteur ouvert situé en sortie d'un autre montage.
 
Pour le fun, voici le PCB avec la sérigraphie côté soudures. Le plan de masse est masqué pour faciliter la lecture... d'où les petites lignes bleues qui relient les pastilles connectées au «0 volts» par l'intermédiaire du plan de masse.
555-Timer-3.png
 
 
Notes :
  • pour dessiner ce PCB et son schéma, j'ai mis moins de 2 heures ;
  • «  POT1 » est câblé en parallèle avec R3. On monte l'un ou l'autre selon qu'on veut un réglage fixe ou ajustable de la temporisation.
    «POT1» peut être monté à l'extérieur du PCB.
 
Durée de la temporisation
 
La durée dépend des valeurs de R3 (ou de POT1) et de C3.
 
Petit tableau, pour donner une idée :
 
Feux de fin de convoi
Quatre versions qui fonctionnent avec une tension de voie continue, ou PWM entre 8 et 15 volts, ou DCC.
  • versions classiques «HO», longue et courte ; 
  • version CMS «N» ;
  • version CMS «statique» ;
  • version «MAX» pour le 1:43e.
Versions classiques «HO»
Version longue avec TL431
Version normale
Fonctionnent avec une tension de voie continue, ou PWM entre 8 et 15 volts, ou DCC.
Implantation
Mea culpa : la résistance R7 est d'un modèle 1/4 watt, et pas 1/8.
Schéma de la version courte
Nomenclature​
 
Notes :
  • résistance R7 :
    - 47 ohms si la tension de voie est de 12 volts ;
    - 56 ohms si la tension de voie est de 15 volts (DCC).

    On peut utiliser un modèle CMS ou une résistance axiale 1/4 W montée verticale (les trous existent pour cela) ;
  • le circuit comporte au total x4 sorties pour des LED. On n'en a normalement besoin que de deux, mais on peut envisager d'autres applications à ce circuit ;
  • les emplacements P1 à P8 sont prévus pour souder des fils, recto ou verso (ou les deux), pas pour monter des connecteurs wrapping ;
  • R8, R9 et TL431 ne seront pas montés : ils sont prévus pour une autre application.
 
La résistance R7 (qui ne figurait pas sur les tout premiers schémas) limite à 100mA le courant dans le régulateur 78L05, lors de la charge du super-condensateur à partir de zéro.
Sans cette précaution, le régulateur est en surcharge violente pendant quelques secondes et il chauffe.
 
Cette résistance n'affecte en rien la valeur finale de la tension de charge du super-condensateur et la durée de charge n'est rallongée que de façon insignifiante.
 
Ces remarques sont valables pour les 4 versions du circuit.
_____________
 
UTILISATION en GÉNÉRATEUR 5 V DC
UTILISATION en DÉTECTEUR DE TENSION DE VOIE
 
Ce PCB peut être utilisé pour générer localement une tension de +5 V DC / 100 mA max, à partir d'une source de tension plus élevée.
 
Il peut être aussi utilisé comme détecteur de présence de la tension de voie, en fournissant un niveau logique +5 volts pour commander un autre circuit..
 
Dans les deux cas :
  • le super condensateur n'est pas monté ;
  • D3 est pontée ;
  • R7 est pontée.
 
Fonctionne avec une tension d'entrée :
  • continue de 8 à 15 volts ;
  • PWM 12 à 16 volts crête ;
  • DCC.
 
Dans tous les cas :
  • la polarité de la tension d'entrée est indifférente ;
  • la tension de sortie est filtrée. Elle est stable à + 5V tant qu'on ne dépasse pas les limites d'utilisation.
Limites d'utilisation :
L'utilisation typique du 78L05 indique un courant de 100 mA et une dissipation de Preg= 625 mW. (boitier TO-92)
Supposons une tension d'entrée continue ou PWM de 12 volts.
La chute de tension dans le pont redresseur est d'environ 1,2 volts
⇒ la tension d'entrée du 78L05 est donc égale à U = (12 - 1,2) soit environ 10,8 volts.
⇒ a tension de sortie étant de 5 volts, la tension aux bornes du régulateur est environ Ureg = 5,8 volts.
La puissance dissipée par le 78L05 vaut :
Preg = Ureg x Courant de sortie
... ou encore :
Courant de sortie = Preg / Ureg  
Avec les valeurs ci-dessus, on obtient :
Courant de sortie max = 625 mW / 5,8 volts
Courant de sortie max ≈ 108 mA
C'est approximativement le courant max que supporte le 78L05 en boitier TO-92.
 
Si maintenant on alimente le montage avec une tension de 16 volts (DCC par exemple) on aura :
Courant de sortie max = 625 mW / 9,8 volts
Courant de sortie max ≈ 64 mA
 
Ces valeurs sont très largement suffisantes pour alimenter des LEDS, un relais, une carte à relais ou un petit moteur.
 
Note :
Ces calculs sont valables pour les deux versions (longue et courte).
Ils sont valables aussi pour les autres versions décrites dans les articles suivants :
 
Note 2 :
La version en boitier TO-220 permet des performances supérieures :
  • courant max typique : 500 mA ;
  • dissipation max : Preg = 2 watts. (Prévoir tout de même un radiateur sur le 7805 et un condensateur C2 > 220µF).
Version CMS «N»
Version CMS « N »
 
Schéma
 
 
 
Implantation (vue de dessus, côté composants)
 
 
Le PCB a une épaisseur de 0,8 mm
 
 
 
Nomenclature :
 
 
 
MB10F
 
 
 
Notes :
  • le schéma est le même que pour la version classique ;
  • sorties pour seulement 2 LED ;
  • les pastilles rectangulaires (à l'exception de celles du condensateur C1) sont prévues pour y souder des fils. Pas de connecteurs wrapping ;
  • un super-condensateur de 0,22 farad, compte tenu de sa taille, pourrait être soudé directement sur le PCB ;
 
Note concernant le condensateur C1 :
Il sert à filtrer la tension redressée pour faciliter le fonctionnement du régulateur 78L05 CMS.
C'est le composant le plus volumineux de ce montage.
Si on a besoin de réduire l'encombrement total, on peut se passer de l'installer.
 
Attention : la résistance de limitation repérée « 18R » a une valeur de 47 ou 56 ohms, suivant que la tension de voie est de 12 volts (continue ou PWM), ou de 15 volts (DCC) ;
 
Attention aussi au soudage de la diode repérée « D4 » sur le PCB : elle ne doit pas toucher la pastille « (-) supercap ».
 
Version CMS «statique»
C'est une version courte du précédent.
 
Schéma
 
C'est le même schéma que pour la version « CMS ».
Seul le pont redresseur n'est pas monté sur le PCB en version courte.
 
 
Implantation (vue de dessus, côté composants)
 
Le PCB a une épaisseur de 0,8 mm
 
 
Nomenclature :
 
En réalité, ce PCB n'est pas destiné à alimenter des feux de fin de convoi ferroviaires.
C'est une version raccourcie destinée à être logée dans des véhicules routiers statiques mais déplaçables, c'est à dire non câblés à partir du décor.
Il n'y a donc pas de redresseur, ce qui fait gagner 7,5 mm sur la longueur du PCB.
 
Les remarques faites pour la version CMS « N » restent valables.
La tension d'alimentation peut être comprise entre 8 et 15 volts. Attention toutefois à respecter la polarité de la tension d'entrée puisqu'il n'y a pas de redresseur.
Ici aussi on peut se passer du condensateur C1.
 
Version «MAX» pour le 1:43
Feux-fin-de-convoi-MAX-1.png
Feux-fin-de-convoi-MAX-3.png
Clic pour agrandir les images
Le schéma est le même que pour la version «classique».
Les différences concernent le régulateur (plus puissant) et le nombre de sorties pour les LED.
 
Nomenclature :
 
 Notes :
  • résistance R :
    – 10 ohms si la tension de voie est de 12 volts ;
    – 15 ohms si la tension de voie est de 15 volts (DCC).
    On peut utiliser un modèle CMS ou une résistance axiale 1/2 W montée radiale (les trous existent pour cela) ;
  • le circuit comporte au total x2 sorties pour des LED ;
  • les «pads» de connexions rectangulaires sont prévus pour souder des fils, recto ou verso (ou les deux). On peut aussi monter des connecteurs wrapping ;
La résistance R1 limite le courant dans le régulateur 7805, lors de la charge du super-condensateur à partir de zéro.
 
Sans cette précaution, le régulateur est en surcharge violente pendant quelques secondes et il chauffe.
 
Cette résistance n'affecte en rien la valeur finale de la tension de charge du super-condensateur et la durée de charge n'est rallongée que de façon insignifiante.
 
Ces remarques sont valables pour les 5 versions du circuit.
Quelques photos
 
Note :
  • l'entrée «VOIE» est équipée d'un connecteur «wrapping» ;
  • la résistance de 10 Ω est remplacée par une résistance de 5,6 Ω : le condensateur utilisé pour cet exemple a une capacité de seulement 1,0 F ;
  • pour la photo, les LED ont été soudées directement sur le PCB ;
  • les résistances en série avec les LED ont une valeur de 5,6 kΩ ;
 
Essais :
  • avec ces valeurs, le condensateur se charge en un peu moins de 20 secondes ;
  • les 2 LED sont restées allumée et bien visibles pendant plus de 2 heures ;
  • la résistance 5,6 Ω est devenue à peine tiède pendant les 10 premières secondes ;
  • le 7805 ne chauffe pas.
 
Le cas sera certainement un peu différent avec un condensateur de 4,0F.
Avec diodes 1N4001
 
Éclairage de voitures
Cette petite platine sécable et cascadable permet d'adapter l'éclairage à la longueur de la voiture.
La valeur des résistances sera choisie en fonction du type de tension d'alimentation et de l'intensité lumineuse désirée.
 
Dessin de la platine pour l'éclairage des voitures.
Les LED et les résistances sont des modèles CMS
 
Deux modes d'alimentation : DCC ou PWM.
  • en DCC, les voitures sont allumées en permanence ;
  • en PWM l'éclairage débute dès les premiers crans de vitesse.
    Le niveau lumineux est constant.
    L'éclairage est coupé quand la tension de voie est coupée.
Avec une alimentation «traction» DCC, il n'est pas nécessaire d'utiliser un redressement double alternance puisque la tension de voie est alternative : une seule diode suffit pour disposer d'une tension redressée.
 
L'utilisation avec une source continue variable est plus délicat : l'éclairage varie d'intensité avec la tension de traction.
Avec 10 mA dans chaque LED, la puissance dissipée par la résistance de limitation sera :
PRES = URES x 10 mA
 
  • en DCC :
    URES = U voie crête - U diode D1 - ULED
    URES = 15 - 0,6 - (1,8 à 2,2 volts) ≈ 12,4 volts
    PRES ≈ 12,4 x 10·10^(-3) ≈ 125 mW
    ⇒ utiliser des modèles 0805 ou 1206
  • en PWM :
    URES = U voie crête - U pont D2 - ULED
    URES = 12 - 1,2 - (1,8 à 2,2 volts) ≈ 7,8 volts
    PRES = 8,8 x 10·10^(-3) ≈ 90 mW
    ⇒ utiliser des modèles 0603
 
Détecteur de tension PWM, avec relais
Ce petit détecteur est destiné à fournir une sortie «ON» lorsqu'une tension de traction PWM (ou DCC) est présente sur la voie.
 
VERSION 1.1
Schéma de principe
 
 
Caractéristiques :
  • tension d'entrée PWM comprise entre 10 volts crête et 14 volts crête ;
  • sortie à relais 1RT, 10 A max. ;
  • séparation galvanique entre la tension de voie PWM et les contacts de sorties ;
  • fonctionne avec un rapport cyclique compris entre 2% et 100% ;


     
 
 
Particularités
J'ai ajouté 3 pins de sortie : «Gnd», commun et «Vcc1».
  • sur «Gnd» et «Vcc1» on dispose directement de la tension PWM redressée et filtrée, soit pour une mesure de contrôle, soit pour une utilisation externe (deuxième relais par exemple) ;
  • le pontage entre «Gnd» et la pin centrale (commun) permet – si nécessaire – de forcer une masse commune entre la tension PWM redressée-filtrée et la sortie à relais. Attention : dans ce cas il n'y a plus de séparation galvanique ;
 
«LED1» est un témoin de présence de la tension PWM redressée ;
 
Note :
Si on a juste besoin d'une tension continue en sortie, le relais ne sera pas monté.
 
 
VERSION 1.2
(amélioration du prototype 1.0)
 
La version #1.2 comporte 3 améliorations :
  • ajout d'une résistance R2 = 5R6 en série avec le pont redresseur.
    Cette résistance limite le courant au début de la charge du condensateur C1.
    Sans cela, le disjoncteur situé en amont, s'il est sensible, risque de déclencher de façon indésirable.
    R2 est sans influence sur la commande du relais, et n'a qu'une influence négligeable sur la tension PWM-redressée-filtrée.
 
  • modification des sorties auxiliaires du relais (SORTIE 1RT n°2).
    (non représentées sur le schéma pour ne pas l'alourdir)
    Ces trois bornes au pas de 2.54mm sont reliées aux trois bornes de sorties du relais.
    Si le relais n'a pas besoin de commuter un courant élevé (< 500mA) on peut se passer de monter le bloc de connexion et utiliser seulement la sortie n°2.
 
 
  • ajout d'un bornier au pas de 2.54 mm pour une utilisation directe de la tension PWM-redressée-filtrée.
    (non représenté sur le schéma pour ne pas l'alourdir).

    On dispose ainsi de 3 connexions «Gnd-Vcc1» pour un usage externe.

    Si on ponte une des pins «Vcc1» avec la pin médiane de la «SORTIE 1RT n°2», on force un masse commune entre la tension PWM redressée et la sortie à relais.
    Dans ce cas, la séparation galvanique n'est plus assurée.
 
 
Note :
Le condensateur de filtrage C1 = 470µF peut en réalité prendre des valeurs comprises entre 100µF et 1000µF.
 
Si on consomme plus de 50mA sur les sorties directes «Gnd-Vcc1», on choisira une valeur de 470µF ou plus.
 
Si au contraire on se contente de commander le relais «K2», une valeur de 100 à 220µF est suffisante.
Utilisations possibles :
  • commutation automatique d'un aiguillage en fonction de la voie qui est alimentée ;
  • allumage d'une signalisation en fonction de la voie alimentée ;
    Permet de visualiser si une voie est alimentée, grâce à une petite LED blanche ou bleue disposée en bordure de la voie.
  • allumage d'un bâtiment «technique» situé en bordure de voie, en maintenant l'alimentation traction au premier cran de vitesse ;
Commande d'aiguillages par servomoteurs et NE555
Le PCB version #1.9 pour la commande d'aiguillage par servo-moteur et NE555 comporte 2 erreurs.
 
 
Correctif PCB version #1.9
 
 
Le PCB version #1.9 pour la commande d'aiguillage par servo-moteur et NE555 comporte 2 erreurs.
 
Note :
Pour des raisons de clarté :
  • le plan de masse n'est pas représenté sur l'image de droite (le plan de masse est le «zero volt») ;
  • seules les pistes côté soudures sont représentées (... d'où l'impression que la pastille «+5V» n'est pas connectée).
 
 
En «1»
L'émetteur du transistor et la pastille «GND» du connecteur vers le servo-moteur devraient l'un et l'autre être connectés directement au plan de masse par 4 petits «freins thermiques» ( «thermal relief» en british), comme sur l'image ci-après.
 
 
Or ces deux pastilles sont reliées entre elles par une piste qui ne devrait pas exister, mais ne sont pas reliées au «zero volt».
 
Remède :
Gratter le plan de masse et la piste à l'endroit de la flèche rouge (image de gauche ci-dessus) et faire un petit pont de soudure comme indiqué ci-dessous :
 
 
En «2»
La liaison en gris clair a été oubliée.
Remède :
Souder un petit fil entre les deux pastilles, après avoir soudé les composants.

 

 

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