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Sito e forum dedicati al fermodellismo, il nostro hobby viene praticato in molte maniere diverse, tutte ugualmente valide: hai un plastico? oppure sei un collezionista? oppure un semplice appassionato? Non esitare a scrivere nel forum, tutti gli interventi sono benvenuti... Postate foto e video del vostro plastico e chiedete aiuto per ogni problema o curiosità inerente al nostro hobby.
Ciao gente facendo una ricerca sul forum ho notato, che non vi è una discussionee sulla matrice a diodi per intinerari.
Io e grazie anche all'aiuto di acuni amici di altro forum ci sto lavorando sopra,realizzando al momento una prima matrice, che andrà a sua volta collegata al mio quadro sinottico per il controllo di intinerario della stazione Giari del mio gruppoquesto è quello che al momento ho fatto domani in mattinata posto la foto della matrice,matrice che sarà controllata da un commutatore azionando un pulsante al momento in cui dovro eseguire l'intinerario.Mi piacerebbe con tutti voi approfondire di piu questo tema..Io apro il thread,sperando di fare cosa gradita.....Ecco l'immagine
Grazie Gianfranco,
io mastico poco la materia, ma sono certo che la cosa potrà interessare anche qui!
Andrea - “I fermodellisti sono tanti e legati da un'amicizia sincera, che esplode in una cordialità ormai rara nel mondo rumoroso ed incerto di oggi”. La valle incantata
... è più facile di quanto sembri ... una volta capito il concetto di base ... certo che un po di basi ci vogliono ...
suggerirei a Gianfry di spiegare il circuito a matrice di diodi con riferimento ad un caso reale - per esempio il controllo della stazione GIARI con la gestione di tratte/itinerari invece di dover gestire i deviatoi uno ad uno ed impazzire durante la marcia di più convogli e ritrovarsi inevitabilmente un rotabile che svia perchè il deviatoio è al contrario ... se non il classico tamponamento ...
il valore di un circuito del genere è quello di avere una gestione degli scambi e relativi itinerari con un solo comando ...
il valore di un circuito del genere è quello di avere una gestione degli scambi e relativi itinerari con un solo comando ...
Ciao praticamente il mio amico Massimo ha detto in poche parole la funzione della matrice a diodi.....
Spero nella mia spiegazione,"mai fatto il cicerone"di farvi capire il concetto,il funzionamento,e il suo servizio che ci offre........
Come in tutti i plastici sia di casa o quelli di gruppo "sociali" è impossibile che non ci sia almeno una stazione,che poi sia una stazione di testa ,o una stazione di transito ,la cosa è sempre che in un buon plastico,ci sono treni che arrivano e treni che partono,il caso mio è che io possiedo una stazione di transito di tre moduli a norma FIMF del gruppo di cui faccio parte,il :Gruppo Fermodellistico Tartaruga,stazione con sei binari piu due prima della stazione ad uso o deposito carri o rampa con auto a seguito,ora il problema che ci è sempre presentato in alcune fiere è quello che ogni volta bisognava impazzire nel gestire i vari convogli sia in entrata e in uscita usando molti pulsanti avvolte si arrivava anche a piccoli incidenti.Naturakmente questo succede ai miei soci che non conoscendo il quadro è normale che si andava ad occhio,in caso di una mia assenza.......Allora io con l'amico Massimo ci siamo indirizzati nel realizzare una matrice a diodi,realizzando tale circuito,sistema semplice dove prevede con la chiusura di un solo pulsante cosa ??????quello di stabilire tramite lo scatto contemporaneamente di uno o piu scambi con una logica effettuare l'istradamento di ogni singolo convoglio........Cosa ci serve per fare questo???
1 Una matrice a diodi......
Iniziamo subito a capire cosa è in primis un diodo.Il diodo è un piccolo elemento elettrolitico che ha la caratteristica di farsi attraversare dalla corrente in un solo verso,detto anche raddrizatore,essendo capace di trasformare una corrente alternata in una corrente continua"non proprio continua,ma continua pulsante"I circuiti a corrente continua è usato per sbarrare il passo alle correnti "a lui inverse",quindi produce dei circuiti logici....
Dopo la spiegazione faro degli esempi e poi li posto per rendervi l'idea...
Ciao, tutto corretto. La matrice in sé è una griglia formata da linee e colonne di fili elettrici. Un po come la griglia della battaglia navale. Il commutatore rotativo stabilisce una coordinata ed i diodi l'altra. Apparentemente l'unico limite è dato dal numero di posizioni del commutatore. Comunque è un circuito molto interessante che vale la pena sviluppare. Ciao
il commutatore si può comunque sostituire da una serie di pulsanti, uno per itinerario. Il circuito a matrice è estremamente utile e semplice, una volta che si è capito il concetto base. Unica limitazione, però del tutto relativa, è che il circuito può funzionare ESCLUSIVAMENTE con alimentazione degli scambi in corrente continua (altrimenti i diodi non lavorano correttamente). Meglio ancora è il funzionamento accoppiato ad un sistema a scarica capacitiva (se ne parla in altra parte del forum...).
Riporto in alto la discussione per una domanda a Mario dato che sto studiando le sue guide del CMP relative alla matrice per itinerari.
Ho visto che nello schema dei circuiti si parte da un trafo 16 v ca che viene raddrizzato da un ponte. Se ho capito bene, il motivo sta nel fatto che dobbiamo forzatamente utilizzare la cc pena il non funzionamento dei diodi.
La mia domanda è...ma non sarebbe possibile utilizzare direttamente un trafo con cc in uscita ed eliminare il ponte?
Per completezza d'informazione: userò i motori Peco per cui la casa costruttrice consiglia un 16 v ac ma ovviamente nelle istruzioni non c'è il caso della matrice.
si Leonardo, puoi utilizzare, al posto del ponte di diodi e relativo condensatore, un qualsiasi alimentatore in corrente continua, anche non stabilizzata, in grado di erogare almeno 18/20 Volt. Se disponi di una tensione continua più bassa allora diventa necessario accoppiare un circuito a scarica capacitiva perche i solenoidi in CC sono parecchio "duri" e non funzionano a tensioni troppo basse (ricordiamoci che essi usano solo un picco di corrente iniziale che serve a spostare il solenoide, tutta l'energia applicata successivamente non serve più... Quello che importa è che NON venga utilizzata l'uscita ausiliaria in alternata dei trasformatori da fermodellismo così com'è NE tantomeno alcuna uscita in corrente alternata da qualunque trasformatore...
@ Leonardo:
La stazione nascosta del mio plastico utilizza i motori Peco a bobina, ed è gestita con un automazione.
Ho dovuto quindi costruire una matrice diodi per generare l'itinerario.
Il problema è sorto quando ho iniziato le prime prove. Premetto che la stazione ha 4 binari per senso di marcia (quindi .
Passando dalla selezione binario 1 a binario 4, i motori (3 deviatoi sono interpellati) ronzavano solamente, senza dare il minimo accenno di movimento, alimentati da un Trafo da 15 Vac - 5 ampere.
Installato un trafo da 18 Vac - 8 Ampere e scarica capacitativa da 2200 uF.. Il problema rimaneva.
Dopo aver fatto alcuni rilievi e misurato l'assorbimento, ho rilevato l'esagerato picco di assorbimento di tali motori... 2,8/3,4 ampere di picco ognuno.
Ho dovuto mettere un trafo più grande (10 ampere) e la scarica capacitativa da 7000 uF. Ora funzionano che è una meraviglia... ma è stato necessario.
A tal proposito feci un video:
Ciao. Roberto Alinovi - L'uomo non teme ciò che in lui non c'è. (Hermann Hesse)
Vi allego un pdf per cercare di chiarire la funzione e l'uso delle matrici di diodi in maniera molto elementare, per quelli che in pratica non ne conoscono bene il funzionamento.Spero possa tornare utile.
Saluti Antonio
Esistono tanti tipi di diodi. Ognuno di essi con caratteristiche tecniche particolari. Bisogna quindi utilizzare il diodo corretto per creare una matrice diodi.
Sapendo che abbiamo dei picchi di corrente di oltre 2 ampere, dovremo installare un diodo che regga tale picco, e soprattutto che sopporti la corrente inversa, deviata ad altri diodi.
Ad esempio, il diodo 1N4148 è un diodo ad alta velocità, che regge 75 volts continuativi di corrente inversa (intendendo ad alimentazione costante e non impulsiva), ma che sopporta solo 0,450 ampere di picco. Questo diodo non va bene.
Il diodo 1N4007 regge una corrente inversa continuativa di 700 volts e sopporta un carico di 1 Ampere in alimentazione "dritta" continuativa, con picchi da 3 Ampere. Questo diodo va bene.
Invito quindi a verificare sempre le caratteristiche dei componenti elettronici, andando a verificare il pdf (scaricabile tranquillamente dalla rete) relativo al datasheet del componente.
Ciao. Roberto Alinovi - L'uomo non teme ciò che in lui non c'è. (Hermann Hesse)
Grazie a tutti e 3.
Avevo già letto le guide (anche quella di Antonio) e la discussione di Roberto su altro forum e, se non ricordo male, qualcuno poneva il problema dell'alto assorbimento dei Peco se alimentati in cc.
Per quel che mi riguarda i dubbi maggiori sono sul corretto "dimensionamento" di tutto il circuito.
Per sicurezza ho preso i PL10E (quelli a minor assorbimento - almeno sembra) ma devo comunque arrivare a muovere fino a 4 o 5 motori.
Non so Roberto quanti motori devi muovere in contemporanea ma 10A mi fanno un po' paura!
Un'altra domanda...c'è un voltaggio minimo "consigliato" un trafo cc? Pensavo intorno ai 20 potesse andar bene.
PS. sui diodi hai anticipato la prossima domanda
Come ho detto in precedenza nella stazione nascosta del mio plastico muovo 3 motori in contemporanea.
La matematica non è un opinione, se l'assorbimento è 2,8 ampere per ogni motore..... 2,8x3= 8,4 ampere di picco.
Perché mai ti spaventano 10 ampere... Non sporcano mica per casa.... Fanno tanto male come 2 ampere.. solo che non hai la forza per muovere i motori. Se un giorno vuoi implementare qualcosa... hai l'impianto già al limite.
Non capisco cosa intendi per voltaggio minimo di un alimentatore... 20... ?????
Ma se devi alimentare 12 volts in corrente continua.. Ti serve un alimentatore da 12 volts in corrente continua. Poi dovrai calcolare quanto devi alimentare per calcolare gli ampere fornibili.
Ciao. Roberto Alinovi - L'uomo non teme ciò che in lui non c'è. (Hermann Hesse)
Perché mai ti spaventano 10 ampere... Non sporcano mica per casa.... Fanno tanto male come 2 ampere.. solo che non hai la forza per muovere i motori. Se un giorno vuoi implementare qualcosa... hai l'impianto già al limite.
ahahahha messaggio recepito e poi di polvere già ce n'è abbastanza
roy67 ha scritto:
Non capisco cosa intendi per voltaggio minimo di un alimentatore... 20... ?????
Ma se devi alimentare 12 volts in corrente continua.. Ti serve un alimentatore da 12 volts in corrente continua. Poi dovrai calcolare quanto devi alimentare per calcolare gli ampere fornibili.
La domanda era riferita a quanto scritto da Mario. Se alimento in cc ci vuole una tensione di 18/20 V, quindi mi viene da pensare che che una 12V non sia sufficiente a far muovere i solenoidi...a meno che non viene inserita la scarica capacitiva.
A questo punto mi chiedo chi tra trafo e scarica capacitiva deve assicurare la giusta tensione. A patto che la domanda abbia senso!
Mi sembra che ci sia un attimo di confusione tra i vari parametri.
Partiamo dal fatto che generalmente i motori a solenoide Peco funzionano a 16Vac (corrente alternata) e assorbono diversi ampere. In realtà quando collego un solenoide questo nei primissimi istanti assorbe una corrente superiore che decresce e si riduce al momento che l'ancorina magnetica mobile si sposta. Comunque l'assorbimento in corrente (misurato in ampere) è elevato. Se invece di 16Vac utilizzo 20Vac il fenomeno rimane identico anche se con correnti più elevate in modo quasi proporzionale all'aumento di tensione. Se mantengo collegato il solenoide per un tempo piuttosto lungo all'alimentatore (talvolta basta qualche decina di secondi), il solenoide va arrosto, non per il valore di tensione ma per il valore di corrente che riscalda in modo anomalo l'avvoltimento.
Se raddrizzo la tensione di 16Vac con un ponte di diodi a onda intera (in pratica utilizzo 4 diodi collegati a ponte), la tensione risultante sarà 16x1,41circa eguali a 22,5Vcc. Se applico questa tensione al solenoide, la corrente che transiterà sarà maggiore che in alternata; quindi il solenoide scalderà di più e si brucerà prima.
Per manovrare più solenoidi insieme (itinerari di stazione) occorre avere un alimentatore in grado di fornire la somma delle correnti dei solenoidi: se un solenoide assorbe 2A e ho 5 solenoidi, mi occorreranno 10A per avere un funzionamento corretto. Questo vale sia in alternata che in continua. Logicamente se insisto a tener chiuso il pulsante che alimenta i 5 solenoidi, mi ritroverò con 5 piccole fumate più o meno puzzolenti.
Quanto sopra parlando della manovra di un singolo deviatoio alla volta o di gruppi molto modesti che vanno sempre manovrati assieme (le comunicazioni per esempio).
Se invece devo alimentare i deviatoi di una stazione, in itinerari diversi tra di loro e ciascuno dei quali formato da diversi deviatoi comandati da un unico pulsante di itinerario, l'unico sistema è quello di utilizzare la matrice di diodi (i post precedenti e i vari link di rimando sono abbastanza chiari). Le matrici di diodi fun<ionano bene solo utilizzando la tensione/corrente continua, dal momento che solo in questo modo si puù sfruttare la caratteristica dei diodi di lasciar transitare la corrente in un verso e non nel verso opposto.
In questo caso quindi se i solenoidi funzionano normalmente a 16Vac un alimentatore da 20-25Vcc va bene, anche tenendo conto del fatto che ogni diodo in serie al solenoide da una caduta di tensione pari a 0.6-0,7V.
Per quanto riguarda la potenza (in altri temini) la corrente che deve poter erogare, vale il discorso di quanti solenoidi devono funzionare insieme, calcolando anche un certo margine. In questo modo il pericolo di bruciare qualche bobina, in caso di inceppamento dei pulsanti o altro è piuttosto probabile, dal momento che si dovrebbe utilizzare un alimentatore in grado di erogare 10-15A continuativi.
E' quindi utili inserire un circuito di scarica capacitiva, tra l'alimentatore e i circuiti dei deviatoi. Questo circuito non fa altro che caricare alla tensione di alimentazione (diciamo i 20-25VCC) un grosso condensatore e, al momento che si chiude il circuito verso i solenoidi, scaricarlo in un tempo brevissimo con un forte picco di corrente. (Il picco dipende dalla distanza tra il condensatore e i solenoidi e dalla sezione del filo utilizzato per collegarli). Il picco di corrente è molto forte, ma anche molto breve, dal momento che appena il condensatore si è scaricato non è in grado di fornire più energia e quindi i solenoidi non bruciano.
Logicamente l'alimentatore per caricare questo condensatore può essere decidamente più piccolo di quello necessario ad alimentare i deviatoi senza la scarica capacitiva.
Qui ci sono diverse opzioni alle quali accenno soltanto: a) circuito con unico grosso condensatore (in genere da 20.000-30.000microFarad); b) circuito di scarica capacitiva, uno per deviatoio con condensatore da 1000-2000microFarad). La scelta dipende da tante cose, ma principalmente dalla dispersione dei deviatoi sul plastico e dalle distanza reciproche. Infatti se ho un plastico molto esteso con deviatoi dispersi a grande distanza uno dall'altro e dal punto di comando, allora usando un unico circuito di scarica capacitiva dovrei collegarlo con cavetti piuttosto grossi (perchè lunghi) e perderei potenza in questi cavi; è quindi meglio scegliere tanti piccoli circuiti di scarica posti vicino a ciascun deviatoio ed inviare solo i comenti dalla matrice di diodi. Al contrario se ho molti deviatoi concentrati i un unica area , allora posso utilizzare un unico circuito di scarica più grande.
Spero di essere stato chiaro e mi scuso della lungaggine del mio discorso.
Ciao
Saverio
P.s.
I diodi 1N4007-1N4008 vanno benissimo se utilizzati per ogni singolo solenoide.
Eventuale ponte di diodi dovrebbe avere una tensione di lavoro di 50Vac e un valore di corrente di almeno 10A
I condensatori devono avere, sia quelli piccoli da 1000-2000microFarad che quello grande da 20000-30000microFArad, una tensione di lavoro almeno il doppio della tensione continua che si utilizza, quindi direi attorno ai 50Vlavoro in modo da star tranquilli. Non scenderei mai sotto i 36Vlavoro
A parte che io ero convinto che al calare della tensione aumentasse l'assorbimento, solo che in questo caso l'anello debole diventerebbe l'alimentatore stesso se non protetto adeguatamente., i diodi sappiamo che producono una caduta di tensione di circa .5v e che se messi in serie vengono sommate alla fine della catena, tutte le cadute, cosa succede se i diodi sono in parallelo come in questo caso?
La caduta di tensione di un diodo dipende dal tipo di diodo stesso. Comunque può variare da 0,5 a 1,2 volts.... Circa.
Se i diodi sono in serie bisogna moltiplicare la caduta per il numero di diodi in serie.
Se i diodi sono in parallelo genereranno una caduta a valle pari alla caduta che loro stessi generano.
A monte del diodo non accade nulla.
Giusto comunque che con il diminuire la tensione aumenta l'assorbimento. Tale assorbimento è direttamente proporzionale alla lunghezza del filo elettrico. Più il filo è lungo, più alta la resistenza, più ampere saranno necessari per muovere il motore, collegato al termine del filo.
Ovviamente si sta ragionando su lunghezze importanti. In un plastico domestico, fino a 10-15 metri di filo la caduta è irrisoria, anche se inizia a notarsi.
Ciao. Roberto Alinovi - L'uomo non teme ciò che in lui non c'è. (Hermann Hesse)
@liftman
Un qualsiasi alimentatore dovrebbe essere visto come un generatore ideale di tensione (ovvero che mantiene la tensione in modo stabile senza diminuzione e capace di generare corrente senza limiti, con in serie una resistenza (si chiama resistenza interna del generatore. L'alimentatore, a vuoto presenta la tensione del generatore ideale. Se connetto un carico, questo è sostanzialmente una resistenza e si chiude il circuito iniziando a circolare corrente. La corrente che circolerà sarà data dalla legge di Ohm ovvero V/Rint+Rcar. Fino a quando la resistenza del carico sarà molto più grande della resistenza interna (ipotizziamo 1000 Ohm contro 10 Ohm), in pratica sarà il carico a determinare il valore di corrente che circola nel circuito; infatti la corrente sarà V/1010 e non varierà molto se aumento il carico o lo diminuisco. La tensione che misuro ai capi dell'alimentatore sarà sempre V meno la caduta su Rint. Quando il carico aumento (ovvero la resistenza Rcar diminuisce), il valore di corrente aumenterà ma aumenterà anche la caduta sulla resistenza interna e quindi la tensione disponibile ai morsetti dell'alimentatore tenderà a diventare sempre più bassa. Inoltre sulla resistenza interna si dissipa energia e la resistenza stessa si riscalda: ecco perchè gli alimentatori tendono a riscaldarsi sempre di più quanto più li carichiamo. (Esistono comunque anche delle perdite a vuoto ma sono minime).
@Roy
Quanto dici sulla caduta di tensione è vero, ma occorre fare attenzione a due cose: 1) la lunghezza dei cavi che dobbiamo considerare è sempre due volte la distanza tra alimentatore e dispositivo alimentato; 2) la sezione dei cavi che si tende ad usare è abbastanza ridotta
Dimostrazione sia che su plastici piuttosto lunghi ( i nostri modulari per esempio) si usa portare la tensione di alimentazione e la corrente delle loco (in genere 0,5-0,8A max) con cavetti da 1,5mmq o superiori dal momento che si potrebbero avere cadute dell'ordine di qualche volt.
Ciao
Saverio
Ringrazio per le lezioni di elettronica/elettrotecnica
Per ricapitolare, per scarica + matrice di diodi:
- Trafo da almeno 20Vcc - 10A (ma forse anche più, ho fino a 5 motori da poter muovere)
- Consensatore elettrolitico da almeno 2.000 microFarad e 50V per la scarica (uno per ogni motore)
- Diodi 1N4007 (ma controllare comunque il datasheet)
P.S. Verissimo Saverio. Tant'è che il problema l'ho riportato nella discussione "problematiche del modulare gastt". Uno sviluppo di oltre 45 metri, dovrà avere più punti di alimentazione.. altrimenti.. a valle, non funziona nulla...
Per quanto riguarda la sezione dei cavi.. se si ha un po' di cognizione di causa si può calcolare la sezione per difetto. In questo modo si riduce la resistenza, ma aumenta la temperatura... In impianti che devono gestire segnali impulsivi si può fare.. ma non vado oltre... Qualcuno potrebbe prendermi alla lettera.. e fare immani ca""ate.. Ripeto, con cognizione di causa, sapendo molto bene (ma molto bene) ciò che si sta facendo.........
E' meglio fare come bisogna e non fare come si "suppone" d'aver capito....
Ciao. Roberto Alinovi - L'uomo non teme ciò che in lui non c'è. (Hermann Hesse)
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