sábado, 15 de febrero de 2014

Ya tengo los cables: ¿y ahora qué?

Hemos visto que es importante no escatimar en la sección de los cables que transportan la energía que da vida a nuestra maqueta (véase A-Dimensionado del cable). No podemos "tirar los cables" de cualquier manera porque los consumos de algunos dispositivos pueden influir en el funcionamiento de otros. Podemos evitarlo, es lo que voy a desarrollar en la presente entrada. Quedará para el siguiente artículo tratar  las similitudes entre nuestros cables y las lineas de transmisión de datos digitales (RS485, Ethernet...) porque se parecen más de lo que pensamos.

B-Geometría del retorno de masa. ¿Cómo conectamos los cables de retorno?
‒¡Bah! que cierren el circuito y listo.
‒¡MEEEECC! respuesta equivocada.

Hay quien hace correr un cable por debajo de la maqueta, siguiendo el recorrido de las vías. Luego reparte las conexiones a los raíles haciendo derivaciones  a los raíles a distancias más o menos regulares. No es mala solución. El gran "pero" de este sistema, la diferencia entre algo que "no está mal" y algo " nefasto", es la sección del hilo (y la calidad de las uniones). Me explico:

Volvamos al trazado imaginario de 10m de longitud. Hacemos circular un tren con todo tipo de consumos por el punto 1 del circuito de la figura 1 (pueden haber más trenes o consumos). En la distancia del cable de retorno que va desde donde está el tren (punto 1) hasta donde está conectado el cable que va a la central (punto 2) puede haber una caída de tensión, generada por la corriente que circula por el cable, por ejemplo 2A (véase el artículo anterior 1A-1,32V ), de unos 2,34V.  Supongamos que a la altura del punto A tenemos conectada una entrada de un s88. La masa del s88, lo que servirá de referencia a sus circuitos, estará conectada en algún otro punto de la maqueta, normalmente junto al transformador-central-booster.  Cuando se detecte una locomotora por la entrada del s88 se "verá" el voltaje de los raíles. ¿No sabes cómo funciona un s88? (1). El circuito que recibe la señal de detección es de tecnología CMOS (normalmente un 4044) y su umbral de detección de nivel bajo (el voltaje que debe haber para que detecte un cortocircuito a masa de la entrada del s88) es de entre 1,5 y 2,25V (según el fabricante y la temperatura) siempre y cuando el s88 esté alimentado a 5V, que es el caso habitual). Esto significa que cuando el rail está a un voltaje superior a entre 1,5 y 2,25V respecto a la masa del s88, éste podría no detectar el paso del tren. Si la caída de tensión de los raíles fuera menor (1V por ejemplo) el peligro también sería mucho menor. Parece un caso extremo,  ¡tanta caída de tensión!... pero ¿tienes la respuesta a esas NO DETECCIONES esporádicas de tu maqueta?. ¿Has leído la entrada anterior de este blog?. Hay foros donde se trata el control de maquetas con ordenador, en los que se habla de este síntoma de manera frecuente.
figura 1
El retorno en anillo puede ser una buena medida pero lo será siempre que la sección del cable sea la adecuada y hayan tomas de corriente (derivaciones) de la vía a esa linea de sección adecuada cada 1,5 o 2mts aproximadamente.

Para erradicar la influencia de los retornos de unos consumos en otros puntos de la masa deberíamos hacer que cada retorno sea independiente de los demás. Se puede avanzar para conseguirlo con una distribución en estrella partiendo de un único punto (el centro de la estrella) y de la sección adecuada. Puedes pensar que la figura 2 es un caso similar al del anillo, pero no es así, porque se debe mantener el cable O-C de una longitud mínima. La existencia de este tramo O-C está únicamente justificada por la imposibilidad de unir 40, 50 o más puntos diferentes de retorno directamente al conector del transformador. ¿Recuerdas la placa de distribución 7209?, ¿conoces la actual 72090? Su función es más o menos esa. Pero hemos de poner nuestro empeño en que ese cable que une la estrella con el común de los transformadores-centrales ( cable O-C) sea tan corto como sea posible. Si tienes varios transformadores debes unirlos todos al centro de la estrella, utilizando un cable proporcional a la intensidad que proporcione cada trafo. La sección del cable O-C debe ser proporcional a la corriente que debe transmitir, que es aproximadamente la suma de las secciones de los cables "afluentes".
figura 2

Mientras manejamos corriente de baja frecuencia (onda sinusoidal a 50-60Hz de la red eléctrica) dicha corriente influye poco en su entorno. Aún así los consumos pueden "alterar esta calma", pueden introducir interferencias. Se ha escrito mucho sobre este tema (busca en internet las normativas de compatibilidad electromagnética o EMC). Al manejar frecuencias sensiblemente más altas y con ondas cuadradas podemos producir interferencias sobre muestro entorno. Muchas de esas interferencias son dañinas para nuestra maqueta. En un próximo artículo hablaremos de modos de cómo evitar las interferencias que generan la corriente digital.


↑ (1) Si no sabes cómo funciona un detector de ocupación s88 encontrarás información aquí http://www.davidruso.es/trucos/Trucos2.htm#s88 y aquí. http://www.lctm.info/LCTM_Express/LCTMExpress_1006/pages/1006_S88/index.php

No hay comentarios :

Publicar un comentario