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Diodenmatrix

Mit einer Diodenmatrix lassen sich auf einfache Weise Fahrstraßen schalten oder Doppelkreuzungsweichen und Dreiwegeweichen eindeutig ansteuern, sofern sie mittels Magnetspulen angetrieben werden (funktioniert nicht bei Stellmotoren etc.).

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Funktionsprinzip der Diodenmatrix

Normalerweise werden Magnetartikel mit Wechselstrom geschalten (d.h. die Stromrichtung wechselt ständig in Form einer Sinusschwingung mit jeweils einer positiven und negativen Halbwelle). In der Praxis lassen sich diese Antriebe jedoch auch mit einer angelegten einfach gleichgerichteten Spannung schalten, wobei jeweils eine Halbwelle blockiert wird (ob die positive oder negative hängt von der Polung der Diode ab, im Schaltbeispiel wird die negative Halbwelle blockiert).

Würde man an die einzelnen Taster (S1 bis S4, welche jeweils die dazugeörigen Fahrstraßen D, C, B und A schalten sollen) die Weichenantriebe direkt anschließen, so würde alle Antriebe untereinander kurzgeschlossen und bei jedem Tastendruck würden alle Antriebe in beide Richtungen schalten wollen. Um dies zu verhindern wird jeweils zwischen Taster und Weichenantrieb eine Diode geschalten (alle Dioden in der Schaltung müssen mit der gleichen Polartität eingebunden werden). Da die Dioden nur jeweils während einer Halbwelle leitend sind, wird eine Rückkopplung mit den anderen Antrieben und damit ein ungewünschtes Schalten der nicht direkt an der Diode angeschlossenen Antriebe verhindert.

Als Dioden empfehlen sich Standardtypen wie 1N4000 (oder ähnliche), es müssen Taster verwendet werden!

diodenmatrix
Abb.: Prinzipschaltbild einer Fahrstraßenschaltung für einen 4-gleisigen Bahnhof, wobei die Farbe rot jeweils für die Weichenstellung in Abzweigrichtung steht und die Farbe grün für eine geradeaus gestellte Weiche.


Das sagen User zu diesem Thema (die letzten 5 Beiträge, 7 Beiträge insgesamt):

Am: 26.04.13 15:19

Hallo,
kleine Hinweise:
Bei Wechselspannungsspeisung wird in dieser Schaltungsauslegung jede zweite Halbwelle ausgelassen, es steht also weniger Leistung zur Verfügung. Idealerweise wird diese Matrix samt Weichen über eine Gleichrichterbrücke in Graetzschaltung gespeist.
Wenn es sehr viele Weichen sind, hilft zusätzlich ein großer Elektrolytkondensator zwischen Gleichrichter und den Tastern. Das gibt dann beim Schalten den richtigen Bums.
Wegen möglicher induktiver Spannungsspitzen sollten das nicht 1N4001er-Dioden sein, sondern welche mit höherer Spannungsfestigkeit, z.B. 1N4004 und höher.
Viele Grüße
Zwengelmann
Von: A.Peter
Am: 26.03.13 21:41

Hi Leute
Es klappt sogar mit 11 Weichen hintereinander. Man braucht dann zwar schon einen Extratrafo, aber es klappt super. Ist schon geil wie denn so 11 Weichen mit einmal umschalten.
Gruß Axel
Von: mmmzzz
Am: 20.07.11 16:48

Ich habe etwas gebraucht, bis ich begriffen habe, daß der Zug von rechts oben kommt und z.B. mittels Taster D auf Gleis D weiterfahren soll. Da es vier Weiterfahrmöglichkeiten gibt, braucht man also auch vier Taster. Weil jeder, außer ein Taster, mehr Weichen anspricht, wären diese Weichen also durch eine feste elektrische Verbindung miteinander verbunden, was jedesmal alle Weichen auslösen würde, egal welchen der Taster, außer dem einen, man drückt. Die Diode verhindert praktisch, daß sich der fliesende Strom eines anderen Tasters von hinten an alle miteinanderverbundenen Weichen reinschmuggelt. Genial :) MfG mmmzzz
Von: Mathi
Am: 14.02.09 14:07

So,
alle Unklarheiten sind beseitigt!
Es klappt genau so, wie ich es mir vorgestellt hatte, ohne weitere Massnahmen werden vier Weichen gleichzeitig geschaltet.
Viele Grüsse
Mathi
Von: Mathi
Am: 08.02.09 20:42

Hallo!
Wenn ich, als fast vollkommener Laie, das richtig deute, dann funktioniert diese Schaltung sowohl mit AC als auch mit DC, richtig?
Das würde dann ja heissen, dass ich mir aus diesem Schema meine eigene Matrix zusammenbauen könnte, allerdings müssten dann bis zu 4 Weichen gleichzeitig gestellt werden. Ich weiss, dass mein Trafo genug AC liefert, um 3 Minitrix-Weichen zuverlässig gleichzeitig schalten kann, mit 4 Weichen habe ich das noch nicht probiert.
Lässt sich denn dann, falls das so nicht hinhaut, das Ganze mittels vorgeschaltetem Gleichrichter und Kond. auch in eine Gleichspannung verwandeln, ohne dass an der Matrix selbst etwas verändert werden muss und sollte dann genug Power zum Schalten von 4 Weichen zu Verfügung stehen?
Viele Grüsse
Mathi



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