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https://bluethners.de/DCCProjekt/
Start 01.07.2023

Simpel DCC Booster

-- ab 20,00 € plus Schaltnetzteil --

Vorläufige Beschreibung


Das ist ein Eigenbau-Booster, der möglichst einfach aber vielseitig verwendet werden kann. Als Endstufe habe ich den leistungsstarken BTS7960 verwendet, der fast keinen Spannungsabfall unter Belastung hat. Die digitale Gleisspannung entspricht fast der Eingangsspannung vom Netzteil .

1. Der Booster sollte nicht gemeinsam mit einer Zentrale am gleichen Gleis verwendet werden. Zwischen Zentrale und Boosterkreis entstehen kurze, bis zu 3 Mikrosekunden lange Kurzschlüsse beim Überfahren der Trennstellen. Ich weiß nicht, ob das jede Endstufe einer Zentrale verträgt, und das kann auch die Kurzschlussekennung auslösen.
Meine Simpel DCC Zentrale hat das auch nach längeren Versuchen mit 19V Gleisspannung überlebt.
Bitte selber entscheiden.
Ich rate aber davon ab. Habe nicht die Fachkennrisse das zu beurteilen.

1.1 Die Zentrale Gleis nur am Booster DCC In anschließen.
Das hat den Vorteil, dass die Zentrale vor Störungen vom Booster und Gleis durch die galvanische Tennung geschützt ist. Die Zentrale braucht dann nur ein schwaches Netzteil z. B. 500mA 12 Volt
Ich vermute das die Booster nicht nur das DCC Protokoll verstehen?

2. Für die Booster und auch meine DCC Zentrale habe ich RailCom ermöglicht. Booster macht eine Kopie von der Zentrale    Das habe ich mangels Hardware nicht getestet.
Würde mich wundern wenn das ohne zu testen funktioniert.

3. Die Gleisspannungen der Booster-Kreise sollte bestmöglich angepasst sein, um einen Potenzialausgleich (Stromfluss) an den Trennstellen zu vermeiden. Am besten für alle Booster gleiche Schaltnetzteile verwenden-

4. Die Zentrale und alle Booster müssen in übereinstimmende Phasengleichheit angeschlossen werden. Es kommt sonst beim Überfahen zum Kurzschluss an den Trennstellen. Dannn den Booster DCC IN oder Gleisanschluss M+ M- tauschen.

5. Verwenden Sie ein Schaltnetzteil mit Kurzschlussschutz aus vertrauensvoller Quelle. Kurzschlussschutz ist normal, Standard. Als erstes soll immer der Booster abschalten.

6. Der Booster kann mehr als 10 Ampere liefern. Ich habe die Einstellung der Kurzschlusskennung nur bis 7,5 Ampere vorgesehen. Ich kann aber ohne Kalibrierung, keine genaue Vorgabe einprogrammieren. Daher bitte die Anleitung Kalibrieren und Kurzschlusseinstellen und meine Ampere-Empfehlungen beachten.

7. Der Hauptgrund ein Booster zu verwenden, ist ein der Spurweite angepasste Stromstärke Ampere bzw. Watt zu verwenden. Mann könnte eine große Spur N MOBA Anlage z. B. mit 10 Ampere versorgen. Die würden dann bei einem Kurzschluss sehr große Wärme erzeugen. z. B. 16 Volt * 10A = 160 Watt. Zum Vergleich, schon eine 5 Watt Glühbirne können Sie nach kurzer Zeit nicht mehr anfassen. Es gibt eventuell Zentralen oder Booster mit ausgeklügelter Kurzschlusserkennung, aber eine MOBA Anlage kennt sehr viele Betriebszustände, welche die Wirkungsweise vermutlich Grenzen setzt. Man überlässt dem Anwender durch umfangreiche Einstellmöglichkeiten die Verantwortung. Es ist auch so, dass immer darauf hingewiesen wird, die MOBA Anlage nicht unbeaufsichtigt laufen zu lassen.

8. Das soll natürlich auch für meine DCC Projekt gelten! Daher aufpassen und auf die Sicherheit achten.

9. Ich stelle die Software in meiner MOBA Verwaltung kostenlos zur privaten Anwendung zur verfügung.

10. Senden Sie eine E-Mail, falls Sie Fragen haben, oder ich Fehler beheben soll.
Modul-EBay-Link
Basierend auf die DCC Zentrale, sind nur wenige zusätzlich Bauteile dazu gekommen. 


Zusätzlich als Booster
2 Stück 6N137 Optokoppler
2 Stück 3 mm LED z. B. Gelb oder Diode
2 Stück 1K8 Ohm Widerstand         habe mit 1K8 Ohm geteste
    Bei Gleisspannung kleiner 13V kann auch 1k5 Ohm verwendet werden.
1 Stück 2X Schraubklemme 5,08 Raster oder Kabel direkt anlöten
1 Stück 4X Buchsenleiste für ein 5V Spannungsregler-Modul oder 5V extern z.B. NANO USB einspeisen .
1 Stück 5V Spannungswandler ca. 1,20€ plus Versand

Als Booster fehlt die 5 V Spannung, die bei der Zentrale vom USB-Port kommt.
Daher habe ich ein aufsteckbaren Spannungswandler vorgesehen, so ist nur eien Spannungquelle nötig.
Je nach Software, kann der Aufbau als DCC Zentrale, Dig. Trafo oder Booster verwendet werden.


Die LED D1 Leuchte, wenn ein DCC Signal vom Hauptgleis/Zentrale gesendet wird.
LED An/Aus soll leuchten, wenn der Booster aktiv.
LED PT PoM soll leuchten, wenn der Booster ca. 2 Ampere erreicht hat oder bei einer Kurzschlussabschaltung.
Die AN/Aus LED geht aus, wenn der Booster mit dem Taster oder der Überstromschutz ausgeschaltet wird.
Der Booster muss dann mit dem Taster wieder eingeschaltet werden.
Von eine automatische Rückstellung nach z. B. 30 Sekunden halte ich nicht viel. Der Kurzschlussauslöser würde so unnotig belastet. Das kann ich aber noch ämdern
Mit dem Taster kann der Booster auch EIn/AUS geschaltet werdenm.


Die Software für den NANO ist kostenlos bei mir erhältlich.
Die sehr kleine HEX 2 KB Datei "BoosterOptokoppler.hex" werde ich später in der MOBA Verwaltung, im Ordner Zentrale einfügen. Bitte erst die Verson ab 1.10.2023 verwenden!

* DCC Zentrale Platine und Bestückung

Anschlussbeispiel Simpel DCC Zentrale Booster

Die Zentrale ist nur am Programmiergleis und Booster
Wichtig:
Achten Sie darauf, dass die Booster und Zentrale phasengleich angeschlossen sind!
Auf den Plan ist das für meien Zentrale / Booster Rot +/Schwarz - richtig verkabelt.

Falls an der Trennstelle ein Kurzschluß enteht, dass Gleiskabel Zentrale oder Booster Rot/Schwarz wechsel, oder DCC IN.
Bedienung und LED-Anzeige:

Taster: Kurz Drücken Booster AUS/AN

LED An/Aus; Booster bereit LED AN

LED Pt PoM; Ab ca. 2 Ampere verbrauch, geht LED AN

Zwei LEDs DCC IN: LEDs An DCC IN ist aktiv.

Bei Überstrom z. B. 3,8 Ampere (einstellbar) schaltet der Booster ab. Die LED An/Aus geht aus, die Rote AN.

Kann nur mit einem kurzen Tastendruck, wieder eingeschaltet werden.
Oder wäre eine Zeitsteuerung z. B. 10 Secunden besser. ???
Ich habe den Booster in Rahmen meiner Möglichkeiten erfolgreich getestet. Die 5V Versorgung soll über das 5 V Step Down Modul oder extern gemacht werden.

Nicht dauerhaft die Spannung aus dem USB Port, vom Rechner verwenden.
Nur für die Einstellungen der Kurzschlusskenng.
6N137 Sehr günstig gekauft aber ??!!
DCC IN
Zum nächstem Booster
oder Schaltdecoder usw.
Simpel Zentrale Umschalter Programmiergleis Booster Test
Falls Sie die 4,8 bis 5V über dem Potentiometer einstellen, drehen Sie das Poti knapp 1/4 Umdrehung nach links, bevor Sie das Modul (ohne NANO/BTS7960) aufstecken. Ich habe einen sehr kleinen Schlitzschrauber verwendet. Das ist nichts für Grobmotoriker!

Oben links auf der Platine an 5V GND oder am Modul können Sie die Spannung messen.
15.08.2023:

Ich habe den Booster auf meiner kleinem Teststrecke getestet. Die Lok fährt ohne Problen und Funkenbildung über die Trennstellen der Boosterkreisen.
Bei Dreileiter, rot
an den Mittelleiter
BTS
+
Siehe
Bild:
Als Booster, kann auch als Zentrale geflaht werden
BTS
+

Zweikreis Booster-Test

Funktionstest:
Die Booster sind Identisch aufgebaut
Platine V3 und V4 mit Kabelbrücken modifiziert! Neue Version ab 10-2023
Messwerte mit sehr billigen Multimeter gemessen!

Booster Stromversorgung eins und zwei 19,6 und 19.4 Volt 3,4 und 4.6 Ampere.
Die Spannung ist nur zum Testen mit einer HO Lok so hoch.

Gleichstromanteil ohne Railcom ca. 0,02 Volt
Gleichstromanteil mit Railcom ca. 0,20 und 0,90 Volt

Beim überfahren der Trennstelle, kann ich kein erhöhten Stromanstieg messen.
Beim Auffahren in ein abschalten Boosterkreis, bleib die Lok wie erwartet hinter bzw auf der Trennstelle ohne Kurzschluss stehen.
Daher kann eine Lok auch mal auf der Trennstelle längere Zeit stehnbleiben, ohne ein Kurzschluss auszulösen.

Warum die zwei Booster im RailCom - Betrieb abweichende Gleichstrom Werte zeigen, weiß ich nicht. Eventuell sind die sehr kostengünstigen 6N137 aus China daran beteiligt. Im Datenblatt wird ein 1 µF Kondensator an VCC empfohlen. Bei der nächsten Platine werde ich das Berücksichtigen. Ich empfehle RailCom in der Zentrale auszuschalten, falls das nicht gebraucht wird.

Zentrale oder Boosterplatine Version 6

                                     Platine V6
                               1,6 X 60 X 65 mm
Das Potentiometer ab V6 ist optional für besser Sensorwerte.
Vorab auf 1 K Ohm einstellen.
Es kann auch wie bis Bis V5 üblich. ein 1k Ohm Widerstand verbaut werden.
Test 15V
Test 19V
Test 19V
Die Kurzschlusserkennung kann nach den nächsten Update, 1.10.2023 in der Moba-Verwaltung für die Zentrale und Booster eingestellt werden.
Die Anleitung wird aus der MOBA Verwaltung verlinkt werden.
Ich empfehle die 100mA kleiner als den Output vom Schaltnetzteil einzustellen.
Ich habe die Platine nochmal überarbeitet.

1. Leiterbahn für die H Brückenansteuerung ergänzt.
2. Zwei Enable Widerstände für die Optokoppler entfernt
3. Optional zwei 0,1 µF Kondensatoren für die zwei 6N137 nach Datenblattempfehlen.
4. Der 1K Ohm Sensorwiderstand kann durch ein Potentiometer ersetzt werden.
    -- Damit kann der BTS7960 Stromsensor etwas besser angepasst werden. ---
5. Lötjumper JP1 VIN GND durch Steckjumper ersetzt.
6. Einige kleine Layout- Änderungen.
Ich werde noch einen aktuelle Bestückungsliste und ein Plan erstellen, falls jemand daran Interesse Zeigt.
Die Kosten für den Booster (9.2023) inklusive Versand, werden wohl mit Netzteil bei 35 bis 60€ sein.
Die Preise habe ich bei EBay als Anhaltspunkt ermittelt! Ich verkaufe keine Bauteile

Eventuell haben Sie noch ein 19 V Netzteil vom Laptop über. Mit ein 10A Brückengleichrichter kann die Spannung um ca. 1,4 Volt abgesenkt werden.
Sie können so den Booster (ca. 17V Gleisspannung Spur HO) mit geringen Kosten testen.

BTS 7960 7,00€ Bestellen Sie nur mit den Platinenaufdruck + - und zwei metallfarbenen Schrauben.
https://www.ebay.de/itm/265769403620?hash=item3de11744e4:g:W~oAAOSwWCRixluR
NANO328 5,00€
https://www.ebay.de/itm/266402923368?hash=item3e06da0368:g:-wIAAOSw6sZk-TZK
Platine 3,00€
Optional 5Volt Spannungsregler
Step Down Power Module 2,00€ oder 5 Stück 5,50€
https://www.ebay.de/itm/263551040512?hash=item3d5cddbc00:g:UhYAAOSwMc9hMIgd

Die Kleinteile sind, falls man nur einen Booster oder Zentrale baut, durch die Versandgebühren (10 Teile = 10€) recht hoch.
Man hat dann sehr viele Teile über, oder kann weitere Booster für 18€ plus Netzteile bauen.

Netzteil 12 bis 20 Volt 30,00 bis 40,00 € aus vertrauenswürdiger Quelle.
Spannung einstellbar:
https://www.reichelt.de/netzteile-universal-c4948.html?

https://www.reichelt.de/universalnetzteil-notebook-90-w-logilink-pa0215-p348766.html?&trstct=pol_1&nbc=1

Man bekommt die auch z. B. bei China-EBay günstiger. Bitte machen Sie das nur wen Sie sich sehr gut auskennen.
Ich kann sonst nur davon abraten.

Übersicht Bestückung Teile Booster Gleisanschluss Hinweis nach dem Flashen 5 Volt Step Step Down Info
Nano328 16Mhz
BTS 7960 mit Kuhlkörper
Platine auf dem BTS7960 gesteckt
Die Bauhöhe mit Kühler und ISP Pinne ist ca. 6cm Der Kühlkorper 2,3 cm ist bis 4A vermutlich nicht zwingen erfoderkich.
Bitte stellen Sie ab dem 01.10,2023  die Kurzschlussabschaltung
direkt nach dem Flashen ein.

Verbinden Sie den Nano zunächst im Fenster  "Verbinden" und wechseln
Sie dann wieder in das  "HEX Loader Flashen"  Fenster.

 



Wählen Sie den gewünschten Wert in mA aus , aber zunächst nicht höher als den Output - Wert vom Netzzeil.
Der Kalibrierwert 7.5 ist überwiegend in Ordnung. Kann aber machmal bis zur unbrauchbarkeit Abweichen!

Mehr Informationen erhalten Sie, wenn Sie auf „Online Hilfe" klicken.
Die Funktion ist nur nach dem Update ab 10.2023 der MOBA Verwaltung und HEX Dateien möglich!
Ich empfehle je nach Spurweite die Ampere nicht zu überschreiten.

Im MOBA Forum wure das empfohlen
Ich denke (Wert) ist auch i. O.
Z:       500 mA                (1000 mA)

N/TT: 1000 - 1500mA    (2500 mA)

H0:    3000 - 3500 mA

0,1:    4000 - 5000 mA

G: bis 6000 mA

Umrechnen in Watt
Watt = Volt * Ampere

Beispiel Spur N 10V 500mA
10V X 0,5 A = 5 Watt
NMRA Norm DCC Gleisspannungen Gleisspannung für Diodenrückmelder anpassen
Falls Sie Stromfühler - Rückmelder mit Diodentechnik verwenden Gleisspannung + 1 Volt und einen Brückengleichrichter in die Zuleitungen zu den Gleisen ohne Meldeanschlüssen in Reihe schalten.
Nur Gleichstrom verwenden!
Zum Modellbahnverwaltung Setup Aktuelle Platine V6 Simpel DCC Zentrale / Booster Kurzschlusserkennung Video Flashen Klick | Bild zeigt den Gesamtaufbau
Achtung:
Modul ohne aufgesteckten NANO und BTS7960 auf 4,8 bis 5V einstellen. Jumper JP1 verbinden, damit der gemeinsame GND hergestellt ist.
PT PoM für Zentrale gedacht
Kurzschlusskennung Einstellen Siehe Platine V6 ab 10.2023
Lösen Sie z. B. mit ein Metallstück absichtlich ein Kurzschluss aus, um die Abschaltung zu testen.
Nur ganz kurz das Gleis überbrücken!!!
Es kann sein, dass der Sensor im MOBA Betrieb zu empfindlich abschaltet. Erhöhen Sie den Wert dann schrittweise um 200mA. Die Booster-Abschaltung sollte schneller als das Schaltnetzteil reagieren, aber auch die gewünschten Ampere liefern. Ein Schaltnetzteil liefert meistens sehr kurz sehr viel mehr Ampere als die Nennleistung. Daher kann es sein, dass ein 3 Ampere Schaltnetzteil auch bei 4 Ampere noch auslöst. Dennoch sollten Sie sich an die Nennleistung orientieren. Die Kabeldurchmesser müssen der Stromstärke entsprechend dimensioniert sein. Testen Sie auch mal an einer weit entfernten Stelle von der Stromeinspeisung oder an den Rückmeldegleisen.
Gleisspannungen für Dioden-Stromfühler anpassen.
Falls Sie Fragen haben, senden Sie eine E-Mail, ich kann dann auch abschätzen, ob sich der Aufwand lohnt, die Anleitung zu ergänzen. 
Sicherheitshinheis!
Ich habe den BTS7960 versuchsweise direkt mit den Optokopplern angesteuert. Die Kurzschlusszeit hat sich dadurch auf ca. 2 Mikosekunden halbiert. Die Platine V6 ist aber dafür nicht vorgesehen. Es müsste eine spezielle Boosterplatine gefertigt werden.
Eine ander Möglchkeit wäre, den Booster direkt am Signalausgang der Zentrale anzuschließen.
Ab 06.10.2023
Auch als Zentrale
Die 5V ca. 50mA kann auch extern an 5V/GND oder USB eingespeist werden.
Biite nicht den USB Port vom PC dauerhaft verwenden.
5V Spannung an 5V/GND beim Einstellen hier Messen.
Hallo

Aktuelle Bilder vom Booster

10-2023
                                 Auch als DCC Zentrale mit Rocrail
Der Kühlkörper ist angeschraubt.

Meine Idee zum Kehrschleifenbooster

Kehrschleifen
Booster
Kurzschlusskennung
Kehrschleifenbooster:

Es müsste doch mit geringen Mitteln, möglich sein.
; Einen Kehrschleifenbooster zu programmieren.

wenn der Booster an den Trennstellen einen Kurzschluss erkennt, steuert er zwei Relais an, welche den Gleisanschlüssen zwischen den Trennstellen umpolt. Die eigentliche Problematik ist einen echten Kurzschluss auszufiltern. Aber ich denke, dass lässt sich Programmiertechnisch lösen.
; Aber oft tauchen dann Probleme auf, die man nicht erwartet.

Die aktuelle Zentrale/Booster-Platine hat schon den Anschluss für das Relais.
Zusatzkosten zum Booster:
2 monostabile 5V Relais ab
3,00 € inklusive Versand
DCC Zentrale oder Booster
Kehrschleifenbooster
0,5 bis 7,5 Ampere
8 bis 22 Volt
Kehrschleifen Relais-Anschluss
IN1, 5V, GND
* Mini Zentrale 1Ampere ° Simpel DCC Zentrale mit Boosterplatine Kehrschleifen-Booster
Rot ab 01.11-2023
Booster
Gleis
5 Volt
+ Netzteil
IN1 Relais
Zentrale Gleis IN
IN1 + IN2 kann auf der Rückseite fest verbunden werden. Kabel z. B. löten
EBay 2 Channel Relay
Die Tennstelle muss länger als der längste Zug sein.
Die Booster HEX BoosterOptokoppler.hex kann versuchsweise auch als Kehrschleifen-Booster verwendet werden.
Verwenden Sie kein überdimensioniertes Netzteil. Je weniger Ampere Watt, um so geringer die Funkenbildung!


Kurzschlusskennung für Kehrschleife ca. 0,5 ms.
Kurzschlusszeit einstellbar ab. 2 ms (Wert 10)

Relais wie auf dem Bild
GND -   GND
    5V -   VCC
   IN1 -   IN1+IN2    Die müssen synchron Schalten!
anschließen.

Der Widerstand R6 muss verbaut sein!
Als Widerstand R6 (220) kann besser ein 150 bis 160 Ohm (ca.33mA) verwend werden. Schneller Schalten
Um die Kurzschlusskennung besser anzupassen, ist eine Timereinstellung vorgesehen.
Der definiert die Zeit zwischen Kehrschleifenkurzschluss und echten Kurzschluss.
Es muss sicher gestellt sein, dass der Booster bei einem echten Kurzschluss schneller abschaltet als das Netzteil.

Zum Einstellen des Booster, die MOBA Verwaltung nur für den Booster starten. Über eine USB Verbindung kann dann der Booster eingerichtet werden. Mehr dazu, falls Anwender Fragen haben.

Timerwerte kleiner 10, können Funktionsstörungen auslösen!

Booster ohne Optokoppler

Als nächstes, wenn die HO Signale abgeschlossen sind, versuche ich den Booster zusammen mit meiner Zentrale gemeinsam am Gleis zu betreiben.Ich verzichte auf die Optokoppler, so dass die Zentrale und die Booster synchron laufen. Dann soll auch noch ein Kurzschlussmelder zur Zentrale möglich werden. So kann die gesamten Gleisspannungen abgeschaltet werden. 
Booster bekommen 5V von der Zentrale
Booster ohne Optokoppler
Ab 12.2023
USB
Rocrail
DCC Zentrale
DCC Projekt Übersicht
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In Arbeit oder Versuch
DCC 1X Servodecoder Attiny85
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