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Amplificare uscita AUX 5 e 6 (Decoder 21mtc)

La manutenzione e le riparazioni delle nostre loco ed del materiale trainato. Trucchi, suggerimenti e domande.

Moderatore: eroncelli

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Amplificare uscita AUX 5 e 6 (Decoder 21mtc)

Messaggio da Fidax » 3 gennaio 2018, 12:40

Buonasera a tutti, vorrei chiedere se qualcuno ha amplificato le aux 5 e 6 dei decoder 21mtc (ESU Lokpilot) senza usare la scheda che la esu vende separatamente, quindi creando da soli il circuito con i transistor di potenza.
Vorrei sapere quale transistor serve e come eseguire il cablaggio.
Inoltre, possedendo il già il decoder preferivo non comprare quello "markli" con tutte le aux amplificate ma adattare questo già in mio possesso.
Vi ringrazio anticipatamente
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Amplificare uscita AUX 5 e 6 (Decoder 21mtc)

Messaggio da Fidax » 29 aprile 2018, 19:30

Rispondo per venire incontro ad eventuali richieste future.

Premetto che i decoder 21mtc marklin non hanno questo problema in quanto non rispecchiano lo standard NMRA.

I decoder 21mtc che invece rispecchiano lo standard NMRA (per esempio ESU lokpilot v4, NON IL V4 MARKLIN in quanto realizzato rispettando le necessità dei modelli marklin, ha tutte le aux amplificate) hanno solamente le aux 1-2 amplificate (ci si può attaccare un carico), mentre le aux 3-4-5-6 sono solo logiche (è necessario un transistor per collegarci un carico).

Il transistor può essere così riassunto:
- Collettore (Pin 3): ingresso del transistor, va collegato al polo negativo del carico
- Base (Pin 2): il pin di controllo
- Emettitore (Pin 1): uscita transistor, va alla massa del decoder.
BC547-800x800.jpg

I transistor da utilizzare sono di tipo NPN, ossia vanno messi sul polo negativo del carico, poi collegati alla GND del decoder secondo il seguente schema:
Inkednpn-circuit.jpg
- Il cerchio in blu rappresenta il nostro carica (luci, relè nel mio caso, apparato fumogeno etc) e va collegato il + al common del decoder, come tutti gli altri utilizzatori e il - al collettore del transistor.
- Il cerchio verde rappresenta l'uscita NON amplificata e una resistenza di sicurezza.
- La "Ie" indica il collegamento alla massa (GND) del decoder.

La difficoltà sta nel dimensionare la resistenza fra la AUX e il transistor (nello schema è la resistenza "Rc" dentro il cerchio verde).

Per farlo vi riporto i passaggi descritti sul forum electroyou (link nella sezione fonti):
• Bisogna determinare l'intensità di corrente del carico
• Si determina L'intensità sulla "base" tramite la formula: Ib = Ic / Hfe (Il valore Hfe lo si determina dal datasheet del transistor) [Attenzione: il valore trovato indica la corrente minima per permettere al transistor di funzionare, per evitare che il transistor scaldi, lo si manda in uno stato definito di saturazione, per mandarlo in questo stato sul datasheet è indicato un valore di corrente Ib maggiore rispetto a quello trovato con la precedente formula, il valore suggerito va poi usato nella prossima formula [Varia a seconda del carico imposto, vedi immagine dimostrativa])
• Si determina la resistena della base tramite: Rb = (5v - 0,7v) / Ib* (5 volt corrisponde al voltaggio dell'uscita logica, di norma 5v; 0,7 è un valore costante per il silicio, maggiori informazioni sul forum; Ib* è il valore Ib consigliato dal datasheet per mandare il transistor in saturazione)
Esempio di corrente di saturazione:
Screenshot (52).png

Vi faccio un esempio pratico per spiegarmi meglio possibile:
Devo collegare un relè da 12v alla aux 5 di un decoder normale.
Il relè è il FRM18A-12VDC, secondo il suo datasheet
FRM18A-12VDC.pdf
il suo cosumo a 12v è di 10mA ossia 0,010A
Screenshot (53)_LI.jpg
Io ho utilizzato il transistor BC 547
BC547 Datasheet.pdf
e mi indica dal datasheet un valore Hfe minimo di 110
Screenshot (54)_LI.jpg
Tramite la foruma " Ib = Ic / Hfe " ottengo Ib = 0,010A / 110 = 0.00009090909A ossia 0,09mA!
Il datasheet però consiglia una corrente di almeno 0,5mA; possiamo anche abbondare a ben 1mA (0,001A): una corrente maggiore permette una migliore saturazione, ma essenco ancora limitata non scalda.
Screenshot (55).png
Utilizzo allora la corrente consigliata dal datasheet nella formula "Rb = (5v - 0,7v) / Ib*" e verrà Rb = (5v-0,7v) / 0,001A = 4300 Ω ossia 4,3KΩ.

Qui un video in cui metto il transistor per controllare un relè sulla mia E454, in quel lavoro usai una resistenza 1KΩ (avevo solo quella in casa e volli provare, a conti fatti però 1KOhm vuol dire far passare circa 4,3mA, è un po' troppo) il lavoro funzionava e il transistor non scaldava. Tuttavia consiglio di seguire le formule per evitare di far passare troppa corrente (4KOhm vanno bene ugualmente per intederci); Ricordo che tutto questo circuito viene realizzato perchè le uscite logiche danno una corrente limitata prima di andare in protezione, far passare 10/15mA su un'uscita logica può provocare il danneggiamento del decoder!
video:


Spero di essere stato chiaro e di aver aiutato, se qualcuno più esperto in elettronica volesse correggere eventuali gastronerie sarei lieto di imparare!

[Fonti Immagini e documentazione varia in ordine di apparizione]
- https://circuitglobe.com/npn-transistor.html
- https://potentiallabs.com/cart/bc547-transistor
- http://www.electroyou.it/forum/viewtopi ... =1&t=48555
- https://www.sparkfun.com/datasheets/Com ... 2N3904.pdf
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Amplificare uscita AUX 5 e 6 (Decoder 21mtc)

Messaggio da fulvio » 30 aprile 2018, 19:20

Ottimo lavoro, io non ho mai amplificato qualche funzione, ma c'è sempre una prima volta, grazie per aver spiegato benissimo come fare. :clapping: :clapping:
Salutoni

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Amplificare uscita AUX 5 e 6 (Decoder 21mtc)

Messaggio da Fidax » 30 aprile 2018, 20:35

Ti ringrazio! :itwas:
Quando mi successe di trovarmi in quella condizione persi quasi una settimana nel cercare di venirne a capo, se posso aiutare lo faccio con piacere
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