Mi bucle de retorno DCC

Hola.
En primer lugar quiero señalar que este circuito que propongo no lo he visto en internet, a pesar de que ya está todo inventado. Si alguien lo ha visto ya, le pido que lo indique, por favor, para borrar este hilo.

No soy tampoco partidario de los controles por detección de cortocircuito. Y me gusta el circuito propuesto habitualmente por Orbahn: http://www3.telus.net/HarrisFamily/ReverseLoopPage.html

En este sistema hay que cortar los raíles para detectar la presencia del tren. Para mi el hacer cortes tan próximos, especialmente en vías flexibles donde el raíl no va pegado a las traviesas tiene el inconveniente de mi poca habilidad mecánica, agravado por el hecho de calentarlos para soldar los cables, haciendo que el pequeño tramo aislado no me quede alineado correctamente con el resto.

Por eso pensé en modificar el circuito indicado haciendo estos tramos más largos, de unos 6 u 8 cm. y en un solo carril, ya que será para DCC. Como en esos tramos más largos perdería la alimentación la locomotora, un nuevo relé los alimentará correctamente según su posición.

Pero esta solución significaría estar dando alimentación continuamente a una de las bobinas de los relés, cosa superflua ya que la conmutación se realiza con un simple impulso. Para evitarlo estudié el conectar el condensador electrolítico en serie con la base de los transistores para que, una vez cargado, cortase la alimentación, pero en las pruebas no obtuve el resultado deseado.

Y dándole vueltas llegué a la conclusión de que lo mejor sería cortar la alimentación de la bobina que produjo la conmutación del relé, empleando el cuarto conmutador. Con estos condicionantes, el circuito propuesto es el siguiente:

Bucle2-0.png (22.39 KiB) Visto 1633 veces

El funcionamiento es el siguiente: Los diodos D1 o D2 rectifican la tensión de la vía cuando una rueda haga contacto entre uno de los tramos de detección y alguno de los raíles laterales X, Y o A; los condensadores electrolíticos nivelan ese voltaje que sería pulsante (un semiciclo de la tensión DCC en la vía) y a través del conmutador izquierdo de U2, los diodos D5 o D6 cierran el circuito de alimentación de una de las bobinas L1 o L2. Este conmutador es la clave del funcionamiento porque corta la alimentación de la bobina que acaba de actuar.

Suponiendo como estado actual el indicado (conexiones en rojo), cuando un tren llegue al tramo A2, en cualquiera de los dos sentidos, las bobinas L2 recibirán alimentación a través de D2 y el conmutador izquierdo de U2 y producirán la conmutación de los relés (no he indicado que estos relés son biestables con dos bobinas, una para activar cada estado).

Ahora los tramos quedan alimentados como muestra la parte 'Estado contrario'.

Los conmutadores de U1 conectan la alimentación principal X e Y con los tramos aislados A y B (en una posición A-X y B-Y y en la contraria A-Y y B-X) y el conmutador derecho de U2 conecta el tramo de detección A1 o A2 con el lado por que llega el tren.

Los componentes necesarios están indicados en los esquemas. Los diodos D3 y D4 de protección frente a sobretensiones producidas al cortar la alimentación de las bobinas, deben ser del tipo 1N400X y los otros cuatro pueden ser de este mismo tipo o los indicados 1N4148, de baja potencia, ya que los relés consumen unos 16'6 mA al momento de ser disparados.

Los relés biestables empleados son baratos y fáciles de encontrar. Según el fabricante es suficiente un pulso de 3 ms para su disparo y pueden funcionar con un voltaje que puede bajar hasta un 75% de su tensión nominal y subir hasta un 150%, por eso son adecuados estos de 12V.

De momento todas los ensayos que he hecho en mis vías han funcionado correctamente. Con este sistema hay algunas situaciones que pueden provocar cortocircuito, pero creo que son similares a las de otros sistemas basados en el mismo principio.

Hay que procurar que los tramos de detección estén al mismo nivel que los laterales o un poco más elevados para asegurar el contacto entre ellos y la rueda al entrar:

Bucle2-rueda.png (1.51 KiB) Visto 1622 veces

La placa de circuito impreso que he preparado:

Bucle2-pcb.pdf

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Y la placa ya "en su puesto" (disculpad la chapuza de foto):

Placa.png (459.97 KiB) Visto 1622 veces

Puede utilizarse también una señalización 'no ferroviaria' pero sí útil, que muestre el estado de los relés:

Bucle2-LEDs.png (3.64 KiB) Visto 1617 veces

Los tramos A y B estarán siempre con potencial inverso. Cuando A esté conectado a X, los diodos D3 y D4 no podrán lucir; en cambio los D1 y D2 sí lucirán (uno en cada semiciclo). Con la conexión inversa lucirán D3 y D4 y no lo harán D1 y D2.

Utilizando LEDs de distinto color, asociados: D1 y D4 en una de las entradas al bucle y D2 y D3 en la otra tendremos una indicación visual del estado de los relés. He puesto el rojo en la entrada en que el tramo de detección está desconectado, y el ámbar en la otra.

Y creo que no me olvido de nada. Feliz 2015,

Germán

Hola,

Enhorabuena por la placa.

Oye, revisando tu trabajo, por que hay tres zonas a? has pensado en que pasaria si elminas las conexiones de A2 y dejas A1 conectado tal y como esta pero en vez de seccionar en tres la via (A1,A,A2) solo haces una seccion (llamemosla A). No funcionaria igual? (perdona mi ignorancia, en electronica soy un poco zote), creo que funcionaria al estilo de como funcionan los gestores de bucle comerciales...

Un abrazo.

J4vier.

Hola J4vier,

la razón de las tres zonas A, A1 y A2 es precisamente evitar lo que sucede en los gestores de bucles comerciales, que detectan el cortocircuito, como comento al principio. Las zonas A1 y A2 están aisladas del circuito (en realidad una sola de las dos, según la posición del relé) de manera que si el tren entra en la zona que está conectada correctamente no sucede nada, pero si entra por la zona aislada es porque la alimentación en el interior del bucle está invertida respecto a la principal (por donde llega) y así el primer contacto que se produzca en la zona aislada conmuta el relé antes de llegar a la zona A, evitando el cortocircuito.

Espero habértelo aclarado. Saludos,

Germán