ЖД макет. Часть 1. Схема блока питания ЖД-декодера., Советуемся с Гуру. Опции

[Anri777]

Добрый день.

Есть много форумов, посвященных моделированию ЖД. Проблема в том, что сейчас все управление переводится на цифровое, а среди моделистов профессиональных электронщиков мало.

Поэтому у меня есть несколько конкретных вопросов, которые хотелось бы задать именно на этом форуме, где находятся профессионалы-электронщики.


Итак... Начнем с самого начала. Дано: макет ЖД в виде рельсового полотна под управлением "цифры", т.н. DCC. Если кратко, то это что-то вроде ШИМ сигнала с амплитудой +- 18 вольт. Т.е. переменный ток, только не по синусоиде а четкими прямоугольными импульсами. Чуть подробнее тут www.oscale.net/en/dcc.

Для автоматизации различных элементов используются т.н. аксессуарные декодеры. Вот о них и хочется поговорить.

Первая часть любого подобного устройства - схема питания. Питание берется по традиции с рельс, преобразовывая тот самый цифровой сигнал. Питать будем микроконтроллер. Без разницы какой... Надо получить стабильные 5В.

Типовая схема во вложении. При проектировании и изготовлении особое внимание делается на максимальную миниатюризацию. Желательно подобрать параметры схемы так, чтобы она занимала как можно меньше места.

Вопросы:
1) В качестве диодного моста используются диоды Шотки. Например 15MQ040. Сушествуют ли бюджетные мосты-сборки, чтобы не вставлять четыре отдельных корпуса? Или не заморачиваться?
2) В качестве стабилизатора питания выступает LM78L05. Есть ли разница, в каком корпусе брать элемент? Вопрос не праздный, учитывая то, что потенциально элемент может сильно греться.
3) В приложенной схеме использовано 4 конденсатора. Я так понимаю - для устранения помех по питанию. В то же время, в других источниках оставляют только два конденсатора. Насколько в данной схеме оправдано применение 4-х конденсаторов и можно ли их число сократить? Что думаете по номиналам конденсаторов? Можно ли подобрать номиналы электролитов так, чтобы реально детали занимали как можно меньше места? Посоветуйте.

Заранее спасибо.

Андрей.

Сообщение отредактировал Anri777 - Jan 12 2011, 11:01

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Anri777]

Уважаемый XVR!

Помогите мне ответить на Ваш вопрос. Я не знаю, как правильно посчитать.

Если отталкиваться от стрелочного декодера, то в качестве нагрузки выступают
а) сама схема декодера
б) какое-то количество светодиодов, подключенных, впрочем, непосредственно к выводам МК
в) микросервомашинка или соленоид для перевода стрелки.

Сколько все это будет потреблять я не знаю. Думаю, что в "пике" не более 1А. Это когда одновременно срабатывает соленоид и горят огни светофоров. Самих светофоров стандартно три, причем исходим из того, что на каждом по 3 светодиода.

Если в качестве "ядра" брать плату ардуино, то я так и не нашел, сколько она потребляет. Вот ссылка на описание платы. Кстати, в описании есть один интересный момент:

Arduino Nano может получать питание через подключение Mini-B USB, или от нерегулируемого 6-20 В (вывод 30), или регулируемого 5 В (вывод 27), внешнего источника питания. Автоматически выбирается источник с самым высоким напряжением.

Судя по схеме, если использовать эту плату, то блок питания можно упростить до диодного моста с 1-2-мя конденсаторами?

[XVR]

Если отталкиваться от стрелочного декодера, то в качестве нагрузки выступают
а) сама схема декодера

Это копейки (по сравнению с остальным)

б) какое-то количество светодиодов, подключенных, впрочем, непосредственно к выводам МК

Это уже что то. Если брать по 20ма на светодиод, то получится ~180ма (3 светофора по 3 светодиода)

в) микросервомашинка или соленоид для перевода стрелки.

А вот это и определит энергопотребление.

Сколько все это будет потреблять я не знаю. Думаю, что в "пике" не более 1А.

Ок, 1А. Падение на стабилизаторе - 18-5=13В, на 1А - 13Ватт. Он у вас испарится Нужно отделять питание соленоида, тогда будет ~4W (возьмем 100ма на остальную электронику). Испарится, хотя и не сразу Вам нужен импульсный источник питания. Или отделять ВСЮ более менее потребляющую нагрузку и запитывать ее без стабилизатора (все тепло бкдет рассеиваться на гасящих резисторах)

Если в качестве "ядра" брать плату ардуино, то я так и не нашел, сколько она потребляет.

Там по сути одна ATMega, т.ч. он потребляет ровно столько, сколько потребляет ATMega (это в DS на ATMegу)

Судя по схеме, если использовать эту плату, то блок питания можно упростить до диодного моста с 1-2-мя конденсаторами?

Суньте ее сразу в розетку, что бы не мучилась Там стоит тот же 78L05, и он так же испарится от 1А нагрузки