Tutorial descarga capacitiva (por condensador) para desvios

[artinu]

Hoy lo dudo pues no tengo mucho tiempo, y mañana no estaré disponible, pero si puedo, el domingo te puedo poner un esquema de como lo estoy montando yo con los reed y transistores Mosfet, bastante más baratos que los relés, con lo que, con unos pocos miliamperíos y tan sólo 5 voltios consigues controlar intensidades tan grandes como las que requieren los motores de los desvíos.

Un saludo.

[mtarrebola]

Espero con interés tu esquema. Gracias de nuevo.

[artinu]

Disculpa la tardanza, ayer no pude hacer el esquema y lo he hecho entre esta mañana y ahora:

   

Ahora te explico. Te voy a poner un tocho, pero creo que es necesario para que entiendas el funcionamiento.

Antes de nada, en el dibujo se ven unas resistencias (R1 y R2) y unos diodos (D1 y D2) cuya función explicaré al final del mensaje. En estas primeras explicaciones, imagina que no existen.

Como se ve en la imagen, hay 2 pulsadores conectados por una parte al positivo de  una fuente de alimentación de 5v y por la otra a la base ("gate" o puerta) de cada uno de los 2 transistores MOSFET N-channel para mover los desvíos. El dibujo representa pulsadores, pero bien pueden ser reeds o cualquier otro sistema de activación momentanea.

De cada MOSFET, aparte de la puerta, tenemos la patilla "Drain" o drenador, conectada a las bobinas de los desvíos y la patilla "Supply" o fuente que está conectada, por una parte a la tierra (lo que comunmente llamamos polo negativo) de la fuente de alimentación de 5V y por otra a la tierra/negativo del condensador de la CDU, es decir, ambas fuentes de alimentación (FA de 5V y CDU) comparten el polo negativo, y no, no tiene porque haber ningún problema por esto mientras no conectemos los polos positivos juntos (cosa que no debería ocurrir nunca).


Las bobinas de los desvíos, por una borna estan conectadas a los drenadores de los MOSFET y por la parte comun de las mismas, al positivo de la CDU (en el ejemplo he puesto 23 voltios, que es lo que mi sistema tiene actualmente, este voltaje depende del transformador de alterna utilizado para la CDU).

En cuanto a la CDU, como ves es un transformador de 220V a 16 V aproximadamente, conectado a un puente rectificador de diodos y las salidas de estos conectados al condensador cuya capacidad depende de lo que vayamos a mover. Yo he puesto de 4700 (suficiente para un solo desvío) a 33000 uf, que es lo que utiliza Ignacio de la fuente en sus esquemas y que vale para mover varios desvíos a la vez. De este condensador, ya indiqué a donde iba cada polo en los parrafos anteriores. Esto cada cual se lo monta como vea y como prefiera. Puedes hacer varias CDUs para grupos de desvíos, una por cada desvío (con 2200 uf creo que es suficiente para un desvío) o una para todos los desvíos de la maqueta en cuyo caso, el condensador deberá ser de alta capacidad (esos 33000uf podrían valer)... Como digo, a gusto del consumidor.

Lo pongo aunque creo que no hace falta: Cuando apretamos el pulsador/reed, el MOSFET se "excita" conectando el Drenador con la Fuente y haciendo que se transmita la energía de forma que se cierra el circuito de la CDU y la bobina del desvío, vamos, como si fuese un interruptor.

En cuanto a los transistores MOSFET, yo he utilizado el siguiente:

http://docs-europe.electrocomponents.com...d27f42.pdf

¿Por que he usado este?

Los he comprado en rs-online por 0,36 centimos cada uno (mas gastos de envío, aunque he comprado más cosas), que no son nada caros.

Los motores para los desvíos que utilizo son motores Gaugemaster PM-2 que por lo que he comprobado, consumen 5 amperios tranquilamente (una burrada) y suelo moverlos de 2 en 2 conectados a un unico MOSFET, por tanto el transistor tiene que aguantar 10 amperios mínimo.  Este modelo aguanta 11 amperios en corriente continua y hasta 40 en pulsada. Hay que tener en cuenta que el pulsador solo se pulsa una vez, por lo que, para un motor de desvío gaugemaster o peco, que son los que más consumen van mas que sobrados, es más, teniendo en cuenta que usamos un solo pulso para mover los desvíos, podría mover 8 e incluso más desvíos a la vez.

En resumen, con unos pocos miliamperios y mediante transistores, podemos amplificar esa señal cientos de veces, por supuesto, mediante el uso de una fuente externa (en este caso la CDU).

Si se usan motores de los fabricantes de material que todos conocemos(fleischmann, arnold, roco...), las necesidades de intensidad de corriente son menores y podría valer cualquier otro transistor de menor capacidad. Eso ya depende de cada uno...

A tener en cuenta los post puestos más arriba por mi acerca de combinar desvíos de diferentes marcas... En este caso, habría que utilizar varias CDU por cada marca.

Volviendo a los diodos y resistencias...

Las resistencias las he puesto porque los MOSFET, una vez excitados, teoricamente se mantienen en estado abierto y se supone que para cerrarlos, hay que utilizar un voltaje minimo como puede ser el que proporciona el polo negativo de una fuente de alimentación, y para que no haya cortocircuitos al conectar positivo con negativo, se usa esta resistencia. Son las resistencias de PULL DOWN... Y no he querido hacer la prueba de no ponerlos, por el precio de una resistencia de 10k no me arriesgo a tener fallos en el sistema (ya tengo bastantes como para no evitar los que sé que se pueden producir). Acerca de estas resistencias hay mucho escrito en internet, por si alguien quiere buscar más info.

Los diodos son por las corrientes de inversión (creo que se llamaban así) que se producen en las bobinas por la inducción magnetica cuando cesamos de aplicar corriente. Estas corrientes de inversión son de un voltaje muy superior al que aplicamos para excitarlas y podría estropear el transistor, así que lo mismo que las resistencias, recomiendo encarecidamente su instalación.

Creo que no se me olvida nada más que comentar. El esquema lo he puesto para un unico desvío, pero yo utilizo siempre que puedo un MOSFET por cada par de desvíos (siempre que se tengan que mover a la vez como cuando se selecciona una vía de la estación), pero cada cual gestionará su maqueta de la forma que mejor le convenga.

Espero que el tocho sirva para aclarar un poco más las cosas, y si alguien tiene alguna duda más y se la puedo resolver, intentaré hacerlo.

Un saludo.

[mtarrebola]

Simple y efectivo. Magnífica explicación.
Un par de dudas:
- Entiendo que las resistencias tienen la función de cerrar la conducción del mosfet una vez abierto el contacto que lo dispara, por lo que no es necesario que el desvío tenga protección de final de carrera. ¿Es así? También he visto algún esquema de CDU que incorpora resistencias con función de drenar la corriente que circula por la bobina del motor del desvío impidiendo que se queme.
- ¿Crees necesaria una tensión tan alta en la CDU, o podrían funcionar con menos? Haré algunas pruebas porque una fuente de alimentación de PC normalita creo que proporciona varias tensiones útiles en la instalación, incluso la de 5 volt.
Lo dicho felicitaciones y muchas gracias.

[artinu]

Simple y efectivo. Magnífica explicación.
Un par de dudas:
- Entiendo que las resistencias tienen la función de cerrar la conducción del mosfet una vez abierto el contacto que lo dispara, por lo que no es necesario que el desvío tenga protección de final de carrera. ¿Es así?

El final de carrera es para cortar la corriente que pasa por la bobina del desvío, independientemente del tiempo que tengamos activo el disparador (pulsador, reed.. ). Si lo que activa el evento es una locomotora pasando por encima de un reed, el pulso es corto y en este caso la resistencia si cortaría la corriente, pero imagínate que en vez de un reed quien manipula el desvío es un niño con un pulsador y no levanta el dedo durante un buen rato. Haya resistencia o no, el desvío podría quemarse y dependiendo de la intensidad de la fuente podríamos hasta quemar el MOSFET. Si ocurre esto y el desvío tiene final de carrera, tanto desvío como transistor están asegurados. La resistencia sólo es el sistema de apagado una vez que se suelte el pulsador... Y también podría fallar.

También he visto algún esquema de CDU que incorpora resistencias con función de drenar la corriente que circula por la bobina del motor del desvío impidiendo que se queme.
- ¿Crees necesaria una tensión tan alta en la CDU, o podrían funcionar con menos? Haré algunas pruebas porque una fuente de alimentación de PC normalita creo que proporciona varias tensiones útiles en la instalación, incluso la de 5 volt.
Lo dicho felicitaciones y muchas gracias.

Esa resistencia (en este mismo hilo se puede ver algún circuito así) sirve para que si la fuente es capaz de dar mucha intensidad, y queda el circuito abierto, le llegue menos intensidad al desvío y quede un poco más protegido, pero aún así, seguiría circulando corriente y dependiendo del desvío podría quemarse igual. Este sistema de la resistencia y utilizar una fuente que dé muy poca intensidad, ayudará a proteger los motores de los desvíos. En mi caso utilizo un transformador de sólo 200mah. Una fuente de pc podría ser peligrosa en caso de quedar el transistor abierto, ya que pueden dar varios amperíos por cada salida, y en ese caso si sería bueno poner una resistencia.

Un saludo.

[mtarrebola]

Una suerte Sr. artinu haber descubierto este foro. Seguiré leyendo en los muchos hilos, aprendiendo de vuestra experiencia, tomando ideas para mi proyecto que compartiré cuando vaya madurando, hasta salir de cochera.
Un cordial saludo.

[graellsia]

Buenas, estoy intentando descargar el tutorial y no salen las imágenes ¿Hay alguna manera de conseguirlo completo?

Gracias

[talatren]

Buenas, estoy intentando descargar el tutorial y no salen las imágenes ¿Hay alguna manera de conseguirlo completo?

Gracias

Hola a todos yo también estoy intentando encontrar los esquemas, si alguien puede ponerlos de nuevo, gracias

[Slanac69]

Si os sirve este, es el que tengo montado yo, aunque con condensadores de 2200uF

[graellsia]

Si os sirve este, es el que tengo montado yo, aunque con condensadores de 2200uF

Este parece comercial por la placa ¿no? ¿de que marca es?

Gracias por la información.

[Slanac69]

Pues no te sabría decir de que marca es el de la foto, los míos son un plagio de ese, las placas del circuito impreso me las hizo un colega, basadas en ese esquema.

[graellsia]

Pues no te sabría decir de que marca es el de la foto, los míos son un plagio de ese, las placas del circuito impreso me las hizo un colega, basadas en ese esquema.

El problema de la electrónica siempre es la placa impresa, que normalmente no tenemos medios para realizarlas.

[rafael_rs]

La placa impresa la puedes diseñar y mandar hacer o hacerla tu mismo.

Mira este enlace: http://www.escalan.es/thread-7652-post-1...#pid105620

Y hacerla tu es fácil, busca en Youtube como hacerla que hay muchos tutoriales. Lo bonito de esta afición es poder decir: ""Y lo he hecho yo""

[Vga]

Hola Carles,
Hace poco que me registre en el foro, pues he reiniciado la construcción de mi maqueta, que deje apartada en 1995, por falta de tiempo.
Como puedes imaginar me quede un poco obsoleto, pero he empezado por los temas eléctricos y al llegar a los desvios, eche un vistazo en el foro y no puedo menos, que agradecerte tu fantástico tutorial. He hecho una implementación para dos desvíos y un cruce (usando condensadores de 25V y 2200mf) y va de maravilla.
Un saludo
Vicente (desde Valencia)

[Ramontxu]

Hola! Perdón por reflotar un tema antiguo y también porque llevo años sin postear, pero me gusta el modelismo ferroviario y de vez en cuando entro a leeros. Alguna vez me montaré una maqueta, ya llegará el día...

A lo que iba. Viendo los esquemas, me gustaría proponeros un diseño que con un único conmutador de dos posiciones puede modificar el estado del desvío y además indicar mediante un LED el estado del mismo. Lo he simulado en Proteus y parece que funcionaría, pero si alguien se anima a probarlo que me comente. Es simplemente poner los LEDs en serie con la bobina del cambio de vía. El único problema que podría dar sería que debido a la caída de tensión en el LED (unos 2v) no se moviera el cambio, pero no creo que se de el caso. También se puede eliminar una de las dos resistencias de antes de los diodos rectificadores, ya que resultan redundantes.


Carles, Si tienes dos condensadores (o baterías de condensadores) que son utilizados para varios desvíos, se va a dar la situación de que no vas a tener el condensador al aire inmediantamente antes de un cambio y por lo tanto este no se va a cargar, ya que el circuito estará cerrado a través de alguno de los otros desvíos, no se mi me explico con claridad. ¿Me he perdido algo?

¡Un saludo!

Revisando este hilo, me di cuenta que la duda planteada en su día por jorgecrce al final de su mensaje quedó sin respuesta (por cierto, estaría bien recuperar el esquema de la imagen desaparecida del mismo). 

La explicación creo que es simple. La recarga de los condensadores es posible debido a la actuación del circuito de fin de carrera disponible habitualmente en los desvíos actuales. En cuanto se realiza el cambio mediante la descarga de los condensadores, la propia bobina del desvío corta el circuito y permite la recarga de los condensadores a través de la resistencia. Ni siquiera existirá corriente residual una vez completado el cambio del desvío. Efectivamente, si no hubiera corte por final de carrera, la bobina estaría cortocircuitando permanentemente los condensadores como planteaba jorgecrce impidiendo su recarga.

Un saludo

[gepaon]

Buscar aquí que es más simple.
http://www.escalan.es/thread-8595-post-1...#pid114094

Un cordial saludo maNchego.

[Ramontxu]

Buscar aquí  que es más simple.
http://www.escalan.es/thread-8595-post-1...#pid114094

Un cordial saludo maNchego.

... pues sinceramente, no veo que sea más simple tu esquema que el expuesto en el inicio de este hilo. Diodos rectificadores, resistencia para limitación de corriente, y condensador electrolítico.

[jesusmar]

Hola a todos , tengo una duda respecto al conexionado , si se utilizan pulsadores .Según Carles si se pueden poner ,pero no me aclaro mucho con el esquema , pues dice de utilizar dos pulsadores ,juntando los dos pulsadores según la foto , pero si pongo ese pulsador ,en el esquema del supuesto de continua con leds , es lo que no me aclaro ,a ver si me podéis aclarar como se monta con pulsador , pues no me aclaro
Gracias

[pablo jejo]

He echo el circuito que explica Carles, en C. C. y me funciona con el motor Peco sin problema, pero en cuanto lo pongo debajo del tablero, para accionar un desvío Peco, el motor se mueve, pero el desvío, no.
Creo que me falta " digamos potencia", pues antes, tenía un transformador de los de las luces halogenas, y sin problemas.
También me pasa, que estos controladores, los semáforos no me funcionan, al no tener final de carrera.
Un saludo

[jjmm1963]

Buenas tardes, he realizado el esquema del principio del hilo, alimentado con corriente continua de 15 V, una resistencia de 1kOhmio, dos condensadores de 1000 y su correspondiente diodo.
Funciona perfectamente con el conmutador, la salida del diodo al común y uno de los lados a rojo y otro al verde del desvío. Ya os digo que funciona bien, pero en menos de un minuto se calienta, pero calentarse de quemar.
Qué he hecho mal?

Gracias por vuestra ayuda