sábado, 4 de octubre de 2014

Cómo conectar el booster 601705 a una central DCC

Las centrales DCC gestionan los retornos de señal de cortocircuito del booster de manera diferente a como lo hacen las centrales de "3 carriles". En este artículo propondré un circuito que adapta el booster 601705 al modo de funcionamiento de las centrales DCC y que, a su vez, permite la desconexión de los booster ante un corto sin necesidad de que lo haga la central.


Todo parecía sencillo con el cable de 5 polos: un extremo en la 6021 y el otro al 6017. ¿Que tienes una IB?, no hay problema. La IB está diseñada para ser 100% compatible con las conexiones de accesorios y periféricos Märklin (los de la época).

Los conectores de booster Märklin de 5 polos tienen un retorno de información de cortocircuito que es activo alto. Esto significa que cuando el booster entrega a la central un voltaje próximo a los 5 voltios, ésta reconoce el "mensaje" de existencia de un cortocircuito en la vía. Cuando tenemos varios booster instalados sus señales se conectan a la central en paralelo ("OR cableado"), cualquier booster que detecte un cortocircuito entregará un voltaje de 5V a la central aunque los demás estén trabajando normalmente. Suficiente.

Lo normal cuando la central recibe el aviso de cortocircuito es que detenga la entrega de señal digital a la vía y a los boosters y además les ordene dejar de amplificar la señal digital y "desconectarse de la vía". Esta es una de las diferencias entre los booster Märklin y los DCC clásicos. Además no todos los booster DCC informan a la central de que hay una anomalía. Cabe señalar que en "este mundo" la posible señal de información de cortocircuito que algunos booster entregan a la central utiliza "lógica negativa" o activa a nivel bajo. Cuando se informa de la presencia de un cortocircuito la señal es de 0 voltios. En algunas centrales DCC simplemente puede no existir entrada alguna para esta señal y por lo tanto, en caso de cortocircuito, no deja de entregar señal digital a la vía y a los booster. La gestión del cortocircuito y su desconexión pertenece totalmente al booster.

Todo lo anterior se refiere a boosters pilotados mediante señales "discretas", no a los que lo son mediante buses digitales (Loconet, CAN...), hablamos de los booster económicamente asequibles, los D.I.Y., los que construimos nosotros reservando el grueso del presupuesto a otros aspectos de la maqueta más interesantes, según nuestro criterio.

Con todas estas premisas, ante la pregunta de Antonio Moreno, me planteé un circuito que cubriera la mayoría de las situaciones posibles. En principio la señal de corto que entregan los boosters debería filtrarse de algún modo. Algunas centrales ofrecen esta posibilidad mediante el uso de parámetros de opciones (SO en la IBX). Con esto se consigue que los booster no se detengan ante cortos "transitorios" como los que originan algunos patines o ruedas en según qué desvíos, en determinadas circunstancias. Un "corto muy corto" puede ser despreciado sin problemas. La señal de cortocircuito viene del booster (  conector X1 pin 5 ). Si hay desconexiones frecuentes motivadas por la "circulación normal" del material rodante, entonces "activaremos la SO" del circuito: instalaremos el condensador C1 de, pongamos, entre 47 a 100 uF o, si es necesario, algo más (¿470uF?). Si no tenemos problemas de cortos transitorios podemos prescindir de C1 ( y de R1).


La información de cortocircuito llega al transistor T1 que activa el relé. Al hacerlo un contacto de este ( A ), junto con R2, garantiza que quede enclavado y así no se reactive la salida de los booster tras desaparecer el cortocircuito sin la intervención del "Jefe de Circulación" pulsando S1. El led rojo informa de que el circuito está activado y el diodo D2 "nos proteje" de la energía que "nos devuelve" el relé al desconectarse. La resistencia R5 tiene por objeto permitirnos usar un relé de 12V. Ya que alimentamos el circuito con alrededor de 20V no estabilizados, podemos encontrarnos, en ocasiones, con voltajes de menos de 18V según la tensión de red y la carga de los transformadores. 18V Es la tensión mínima de activación de la mayoría de los relés de señal o pequeña potencia con bobina para 24V. En mi opinión lo más práctico es utilizar un relé de 12V y reducir la tensión de alimentación con una resistencia. El procedimiento para calcular su valor es medir la resistencia de la bobina del relé y asignar a R5 un valor un poco mayor que la mitad del valor de resistencia medido en la bobina. Así en R5 caerán poco más de 6V y garantizaremos su activación. Ejemplos: relé de 720ohmios, R5 = 390ohmios; relé de 1200ohmios, R5 = 680ohmios. El contacto B del relé podemos conectarlo en paralelo con el pulsador de STOP de la central, así esta se desconectará cuando se active el relé.

Si desconfías de los relés y quieres toda la electrónica de "estado sólido" puedes utilizar el circuito siguiente:


La principal diferencia es que utilizamos un transistor para el enclavamiento de T1, y un optoacoplador, que detendrá la central. Esto último requiere alguna comprobación previa, debemos averiguar con un multímetro la polaridad de los cables que están conectados al pulsador de paro de la central y conectar el que sea positivo a X2.1 y el negativo a X2.2.

25 comentarios :

  1. Hola Luis. Soy Antonio Moreno , el que te pregunto por este tema.Por diversos motivos no he podido ponerme con este tema hasta ahora.
    Estoy viendo el circuito que propones, el segundo, y me surge una duda. Creo entender que la salida del optoacoplador se tiene que conectar al pulsador de paro de emergencia de la central. ¿Correcto?. Lo que yo pretendo es conectarlo a la salida 2 del booster. como lo haria? ¿la salida 4 a masa y la 5 a la salida 2 del booster?

    Gracias

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  3. Hola Antonio:
    El pin 2 del conector del booster es la activación de su funcionamiento y debe "ver" 5V como indicación de que debe funcionar. Si haces la conexión que propones no informarás a la central del cortocircuito, simplemente detendrás el funcionamiento de los booster. Si eso es lo que quieres debes conectar el pin 5 del optoacoplador (X2.1) al pin 2 del conector de 5 polos del booster y el pin 4 del opto (X2.2) a la masa, pin 4 del conector del booster.
    Los 5V que activan los booster los proporcionan los propios booster, no se debe conectar nada que los suministre en el exterior. Esto podría destruir el opto.
    Ya contarás qué tal te funciona.

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  4. Gracias Luis por tu rapida respuesta.
    Efectivamente eso es lo que quiero. Tengo la central de Paco Cañadas y aunque tiene un pulsador de parada de emergencia no sabria como hacerlo.
    Ya te contaré
    Un saludo de nuevo

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  5. Hola Antonio:
    En la central de Paco Cañadas no tengo claro cuál de los dos pulsadores (S1 o S2) es el de paro. En cualquier caso debes conectar el pin 4 del opto (X2-2) en el pin 3 del conector JP3 (masa) y el colector del opto, (pin 5, X2-1) en el pin correspondiente al pulsador de paro, pin 1 o 2 de JP3.
    Saludos
    Luis

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  6. Gracias por la aclaracion.
    He pedido los componentes a los chinos. Ya te contare

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  7. Luis, he simulado el circuito nº 2 en proteus y la señal que da a la salida del opto entre pin 5 de este y pin 2 (x1.2) cuando hay corto es de + 0.01V. y cuando no hay corto es de -0.02V.
    Ademas el pulsador S1 parece que no hace nada.
    ¿Pregunto. Las medidas te parecen correctas?
    lo del pulsador parece raro no?

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  8. Hola Antonio:
    He estado revisando este hilo y he visto que la pregunta inicial y mi respuesta del 16/8 no tienen sentido. El opto está pensado para informar a la central. Para conseguir la desconexión del booster ya tienes el diodo D1 que conecta a masa el pin 2 del conector del booster.
    Y respesto a tu última pregunta: el circuito que propongo no puede funcionar de manera autónoma, por lo que para simularlo tienes que conectar los pines X1.2 y X1.5 de la misma forma que si estuvieran conectados a un booster "real". Conecta una resistencia de aproximadamente 4K7 entre la entrada X1.5 y +5V y otra resistencia de unos 47K entre X1.2 y +5V. Cuando conectas la resistencia de 47K "verás" +5V en X1.2. Cuando conectas la resistencia de 4K7 en X1.5 "generas" una señal de corto que activa el circuito. C1 se carga y T1 conduce.Tendremos poco más de 0,5V en X1.2. El LED1 se encendería, T2 tambien conduciría y mantendría a T1 conduciendo. El pulsador cortocircuitaría la base de T1 y provocaría que dejara de conducir. Entonces el voltaje en X1.2 subiría hasta los +5V, T2 dejaría de conducir, el LED se apagaría. Si retiramos el cortocircuito ( quitar la resistencia de 4K7) y mantenemos la presión sobre S1 hasta que se descargue C1 habremos reseteado el circuito.
    Ya dirás cómo van las simulaciones con la ayuda de las dos resistencias..
    Saludos.
    Luis

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  9. Y tras casi cuatro meses despues......
    Lo siento pero hasta ahora no he "podido" seguir con el tema.
    Luis he puesto las resistencias y nunca consigo 0.5 voltios en X1.2.
    Lo he probado tambien con una protoboard y he visto un problema. La tension entre el pin 5 y masa es de 0.8V cuando NO hay corto con lo que el transistor T1 se activa el led se enciende un poquito y supongo que el T2 tambien se activa.
    He probado solo con la circuiteria asociada al T1 y probocando un corto el voltaje entre el pin2 y masa baja a 2.5V, no se como conseguir que baje a 0.5 aprox.
    Otra cosa a la que le doy vueltas y no entiendo es cuando dices en el post anterior "Para conseguir la desconexión del booster ya tienes el diodo D1 que conecta a masa el pin 2 del conector del booster." Yo no veo la conexion. ¿me lo podrias exp.icar?

    Gracias.
    Ya no abandono esto hasta que lo consiga

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  11. Hola Antonio:
    2,5V en el pin 2 me parece un poco excesivo. ¿qué voltaje mides entre el emisor y el colector del transistor?, ¿y entre el pin 3 y el pin 4 del conector?.
    Saludos
    Luis

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  12. Hola Luis. te cuento:
    voltaje entre pines 3 y 4 21.6V
    voltaje entre emisor y colector
    - Sin provocar corto y sin conectar el pin 5 (ya te dije que entre masa y pin 5 hay 0.9V) 20.8V
    - Sin provocar corto y conectando el pin 5 (ya te dije que entre masa y pin 5 hay 0.9V) 18.8V
    El led se enciende levemente
    - provocando Corto 2.1V. El led se enciende bien. Voltaje entre masa y pin 2 2.4V

    Curiosamente he comprobado que si retiro la alimentacion proveniente del pin 3 el voltaje entre el pin 2 y masa es 2.4V. tanto sin provocar corto como provocando corto.

    Me gustaria entender porque baja el voltaje cuando hay un corto porque como ya te dije en el post anterior yo no veo una conexion entre masa y pin 2 en el circuito.

    He hecho la prueba de conectar masa al pin 2 directamente y el booster para. Es por esto que te pregunto si una solución con un relé que se disparara cuando hay un corto y uniera masa y
    pin 2 seria valida.

    Para terminar me pregunto si no seria mejor mantener este intercambio de post fuera de este blog para no llenarlo de preguntas por mi parte fruto del desconocimiento.

    Gracias


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  13. Antonio:

    El transistor "acerca" el cátodo de D1 a masa cuando hay cortocircuito. Como mucho deberías tener 1,4-1,6V en el pin 2, que sería la suma de las caidas de tensión del transistor y el diodo, aproximadamente.

    ¿Qué voltaje mides en el transistor entre colector y emisor? (entre masa y el punto común de R5, D1 y T1)?

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  14. Hola Luis
    - Sin provocar corto y sin conectar el pin 5 (ya te dije que entre masa y pin 5 hay 0.9V) 20.8V
    - Sin provocar corto y conectando el pin 5 (ya te dije que entre masa y pin 5 hay 0.9V) 18.9V
    El led se enciende levemente
    - provocando Corto 2.0V.

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  15. Antonio:
    No es el pin 5 lo que te pregunto, es el transistor T1. Cuando hay corto el voltaje entre colector y emisor del transistor debe ser muy bajo, casi 0V.

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  16. Luis:
    Las medidas anteriores son entre masa y el punto comun.( (entre masa y el punto común de R5, D1 y T1)) Creo que es lo que me pedias.
    Aclaracion:
    Yo tengo el booster conectado a la central de paco cañada por lo que la señal dcc se implementa conectando al pin 1 y a masa (pin 4) desde la central

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  17. Hola Luis, te cuento:
    He probado el circuito completo en la protoboard y he logardo medir 0.5V entre masa y el pin 1.
    He visto que esto se consigue cuando se activa el T2 como consecuencia de haberse activado el T1.
    El problema es que el T1 siempre esta activado.Nada mas conetarlo se activa. La unica manera es no conectar nada a la base. Ya te dije que el pin 5 en los tres boosters que construi daba 0.8 V cuando no hay corto, pero incluso sin conectar ese pin a la protoboard se activa T1 nada mas conectar.
    Nada mas.
    Si me puedes orientar en algo te lo agradeceria.
    Un saludo

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  18. Hola Antonio:
    Cuando salgo de casa... o es por horas... o por semanas enteras.
    Parece un escenario diferente al anterior. Prueba a añadir un diodo ( 1N4148 ) insertándolo entre el pin X1.5 y C1 / R1 (cátodo hacia el condensador. Con ello reduciremos los 0,8V. Si midieras más de 0,2V en R3 añade un segundo diodo en serie con el anterior.
    ¿De qué capacidad es tu condensador C1?
    ¿A qué te refieres con 0,5V entre masa y el pin 1?
    Saludos
    Luis

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  19. Esa prueba ya la hice. No he puesto ningún condensador ya que segun la explicación no era necesario.
    Lo de los 0.5V ... me confundi. Son entre masa y pin 2. Es decir lo que debe haber cuando se produce un corto. Te queria hacer notar que cuando se activa T2 funciona bien. El problema es que T2 esta siempre activado, incluso nada mas encender. Es lo que no acabo de entender .....
    Gracias

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  20. Hola Antonio:
    Pues por esa activación inmediata es por lo que va a ser necesario el condensador (aunque en el texto lo asocie a otra circunstancia). Prueba con uno de al menos 47uF ( puede que 100uF )y con dos diodos en serie.
    Saludos

    Luis

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  21. Luis, ...... Estoy muy desanimado.
    He probado el circuito SOLO alimentándole con veinte voltios en la entrada del pin3 y sin conectar NADA en lo que seria el pin 5 de corto y el led se enciende, señal de que se activa el T1 y por ende el T2....... y no entiendo porque. Si no alimento la base de T1 no deberia
    activarse. No entiendo nada.
    Segun el simulador proteus No deberia encenderse..........

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  22. Hola Antonio:
    No te preocupes. ¿Nos vemos en Delicias el próximo 3 de enero?
    Saludos
    Luis

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  23. LO veo complicado.
    Esta mañana he conectado la salida 5 a un transistor bc337 con un led una resistencia y el led solo se enciende cuando provoco un corto. ....

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  24. Voy a intentar hacerlo con un rele. Te contare ....
    Gracias

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  25. Luis.... Acabo de probar el montaje con el Rele y funciona perfectamente.
    La unica variacioon que he hecho ha sido cambiar la resistencia de 33k por una de 10K.
    De esta manera he conseguido leer 0.6V en vez de 0.9V entre masa y el pin 2 cuando provoco un corto.
    Muchas gracias por tu ayuda y si al final le echas un rato al otro circuito y descubres porque no funciona bien hazmelo saber. Tengo mucha curiosidad.
    Lo dicho. Muchas gracias

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