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Hand-Fahrregler-Selbstbau


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Allgemein

Vorschlag für einen einfach aufzubauenden Handregler. Bei den meisten anderen Selbstbauhandreglern, die lediglich eine Strombegrenzung auf einen Maximalstrom haben und dabei unnötig viel Verlustleistung am Leistungstransistor umsetzen und die die Gefahr von Schäden durch Überhitzung besteht, sofern keine ausreichende Kühlung oder eine Abschaltung vorgesehen ist, ist dieser Handregler so konzipiert, dass er abschaltet, sobald ein Maximalstrom fließt und dies mit einer roten LED signalisiert. Mit dem Zurückdrehen des Drehknopfes (Potentiometers) auf 0 wird der Regler wieder freigegeben.

Funktionsbeschreibung

V1 Richtet die Sekundärspannung des Netztransformators (12 V, 20 VA) gleich.
C1 sorgt für eine Glättung. Der Spannungsteiler bestehend aus R1, P1,D1 und D2 erzeugen eine Referenzspannung.
Einen Teil davon greift der Schleifer von P1 ab und gibt ihn über R2 und D4 als Sollwert an die aus T3 und T4 bestehnede Endstufe ab, die letzlich die Ausgangsspannung für die Gleise erzeugt.
D6 (grün) dient der Fuktionskontrolle.

Der 2-polige Umschalter mit Mittelstellung schaltet die Polarität der Ausgangsspannnung für den Richtungswechsel des Triebfahrzeugs um.

Schutzschaltung

T1 und T2 leiten, wenn die Spannung an R5 - hervorgerufen durch den Ausgangsstrom - die zum Leiten des T1 erforderliche Schwellenspannung der B-E-Strecke erreicht.
Wenn T1 und T2 leiten, wirken sie wie ein gezündeter Thyristor und entziehen der Endstufe über D5 den Sollwert. T3 und T4 sperren, die Ausgangsspannung geht auf 0 V zurück und D3 (rote LED) leuchtet auf.

Dieser Zustand bleibt erhalten, bis durch Zurückdrehen von P1 kein Strom mehr durch R2 und damit durch den "Tyristor" fließen kann. T1 und T2 Sperren, geben die Endstufe wieder frei und D3 erlischt.

C2 verhindert ein zu schnelles Ansprechen der Überstrom-Abschaltung, die bei der angegebenen Dimensionierung bei ca. 1,5 A erfolgt. Ab einem Ausgangsstrom von ca. 0,7 A ist eine Kühlung von T4 erforderlich.

Schaltplan, Stückliste und Gehäusevorschlag


schaltplan handregler

Aufbau

Aufgrund des einfachen Aufbaues, kann der Handregler ohne größeren Aufwand auch auf einer einfachen Lochrasterplatine aufgebaut werden.

Bei einer Auslegung des Fahrreglers auf einen maximalen Betriebsstrom von 250 mA ist für T4 kein Kühlkörper notwendig. Als Gehäuse kann man in diesem Fall z.B. Conrad 541214 verwenden.
Die Gehäusegröße ist stark abhängig von der Verlustleistung an T4 und der Größe des dafür verwendeten Kühlkörpers.
Für P1 empfiehlt sich ein gekapseltes Cermet-Potentiometer, z.B.Conrad 424161.

Danke an Christian Tiwisina für die Ausarbeitung dieses Beitrages.


Das sagen User zu diesem Thema (die letzten 5 Beiträge, 14 Beiträge insgesamt):

Von: BKö
Am: 26.06.14 16:44

Hand-Fahrregler-Selbstbau
(Bin neu hier und bitte um Nachsicht, wenn meine Anfrage im falschen Forum platziert ist.)
Habe die Schaltung nachgebaut. Als T4 musste ich jedoch einen 2N3055 verwenden. Funktioniert soweit einwandfrei. Bei einer geglätteten Eingangsgleichspannung von 12V beträgt die Ausgangsspannung 9,6V. Nun sollte ich jedoch am Ausgang eine Spannung von 15V haben. Wenn ich nun die Eingangsspannung beim Netzgerät (geregeltes Labor-Netzgerät) erhöhe, spricht bei ca. 13V jedes mal die Sicherheitsstufe an. Habe die Zener-Diode durch eine 18V Zener-Diode ersetzt und den Widerstand R5 durch einen nächst kleineren und einen grösseren Wert ersetzt. Leider ohne Erfolg. Was muss ich tun um den gewünschten Ausgangswert zu erhalten? Weiss jemand Rat?
Besten Dank für die Unterstützung.
Von: Uwe
Am: 24.03.13 14:36

habe versucht den Handregler nachzubauen aber jedes mal ist es mislungen, und ich habe mich genau an die Anleitung gehalten.
kann mir einer helfen
Am: 20.03.13 14:15

Laurens,
prüfe bitte mal, ob die Transistoren T1 und T2 richtig zugeordnet sind. Nach dem was du schreibst liegt eine Vertauschung vor, denn T1 und T3 müssen je ein NPN- (BC547) , T2 ein PNP- (BC557) Transistor sein.
Wenn das anders ist, erklärt das auch das aufleuchten der roten LED und die geringe Ausgangsspannung auch ohne Last.
Die Anschlußbelegung der verwendeten Transistoren kann anders sein als die Anschlußbelegung der angegebenen Transistoren in der Stückliste (Siehe Datenblätter).
Ein Spannungssteller für die Modellbahn sollte immer eine Schutzschaltung haben, denn ein Kurzschluss am Gleisausgang kann man nicht ausschließen. Im Kurzschlußfall muß T4 bei dem angegebenen Trafo mit 12V / 20VA mehr als 20W umsetzen können.
Nicht umsonst habe ich für T4 den Darlington-Leistungs-Transistor BDW83 mit Ptot =150W ausgewählt. Ein BC517 mit Ptot = 1,5W ist da ungeeignet.
Wenn die Schutzschaltung unempfidlicher werden soll, muß R5 kleiner werden
(Siehe Funktionsbeschreibung, Hinweise zur Dimensionierung R5 = 0,7V / I )
Wird R5 = 0 Ohm, wirkt die Schutzschaltung nicht mehr, was aber nicht Sinn des Erfinders ist.
Von: Laurens
Am: 06.10.12 17:08

Gibt es auch Möglichkeiten diese Fahrregler ohne Schutzteil zu machen?
Ich hab leider zwei mal Probiert diese Schaltung zu machen und leider zwei mal ein rotes Licht gesehen. Die R5 habe Ich einmal auf 1 Ohm erhöht und C2 bis 33uF erhöht, leider gab es immer 2 Volt beim Ausgang und ein rotes Licht.
Nach Anweisung beim Elektronikladen sind die T1 für eine BC557, T2 für eine BC547 und T4 für eine BC517 ausgetauscht. (er hatte keine BC 337, 327 und BWD83)
Meine Bahn ist ein kleines HOm bahn, fast immer nur ein RhB Lokomotive und er braucht weniger als 0,25 Ampere. Maximalspannung ist 12V.
Am: 28.09.09 15:47

"Gleichstrom-Trafos" (Transformator veränderbarer Spannung und nachgeschaltetem Gleichrichter) liefern meist nur pulsierende Gleichspannung, dessen Höhe und Polarität mit Verdrehen des Drehknopfes veränderbar ist.
Diese Eigenschaften sind für die Schaltung ungesund, denn
V1 sorgt für einen Schutz gegen Verpolung durch seine Eigenschaft als Gleichricheter,
C1 sorgt für eine geglättete Gleichspannung damit die Schutzschaltung sicher arbeiten kann.
Weglassen könnte man V1 und C1 nur, wenn die Elektronik mit geglätteter
Gleichspannung aus einem Netzteil, einer Batterie oder Akku versorgt wird und der
polungsrichtige Anschluß jederzeit gewährleistet ist.
Daher V1 und C1 auf keinen Fall weglassen!



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