GCA76 Hochstrom-Schnittstelle

**Sehr wichtiges Thema**

Peter Giling entwickelt eine große Anzahl von nützlichen Platinen, alle für Selbstmontage.
Diese Selbstmontage beinhaltet die Tatsache, dass der Monteur / Installateur dieser Einheiten die CE-Vorschriften bestätigen muss.
Solange dieser Installateur der einzige Benutzer der zusammengebauten Einheiten ist, gibt es kaum ein Probleme,
aber sobald andere Personen involviert sind, sollte man sich dessen bewusst sein.
Fast alle Entwürfe bleiben unter 42 V und max. 3 A, was die CE-Vorschriften auf einem relativ niedrigen Niveau hält.
Aber diese Baugruppe ist dazu gemacht, mehr als 3 A zu liefern.
Aber dieses Gerät ist für mehr als 3 A ausgelegt. Es muss also sehr vorsichtig damit umgegangen werden.
Das Gerät, wie es standardmäßig als Bausatz geliefet wird, kann nicht mehr als ca. 2 A liefern.
Wenn mehr benötigt wird, muss Sicherung F1 geändert werden und diese Änderung geschieht auf eigene Verantwortung.
Peter Giling kann für jeglichen Irrtum in Entwurf oder Installation nicht verantwortlich gemachten werden.
Wenn man nicht sicher ist, den CE-Emfehlungen und/oder Vorschriften zu entsprechen, bitte den Aufbau dieses Gerätes unterlassen
oder in Fällen, in denen mehr Ratschläge benötigt werden, Peter kontaktieren.


Beschreibung

Einige Weichenantriebe benötigen weit mehr Leistung, als Standard-Schnittstellen wie GCA77 liefern können.
Ein Beispiel ist der Peco Doppelspulen-Antrieb und andere sind die Märklin-Antriebe 74490 und 7549. (Siehe untenstehende Liste für verschiedene Weichen)
Mit Verwenden dieser Schnittelle können die internen Schalter dieser Weichenantriebe überbrückt werden. Das wird ihre Funktion verbessern.
Dank der Möglichkeiten von LocoNet oder MERG-CBUS ist alles was zu tun ist, die GCA50 / CAN-GC2 / GCA_PI02 mit Hardware-Puls-Ausgängen zu programmieren. ( Siehe GCA50-I/O-Einstellungen )
Das stellt sicher, daß die Spulen nur für ca. 0,2 Sek. angetrieben werden.
Die Darlington-Leistungstransistoren T1 - T8 sind 10A-Typen.
Mit P-FET-Transisoren geht mehr als das.\\  Die Baugruppe ist von GCA50 / CAN-GC2 / GCA_PI02 durch Optokoppler elektrisch isoliert.
Die Platine benötigt zusätzlich 16V AC mit min. 24VA.
Nicht alle Weichenantriebe benötigen wirklich die hohe Spannung. In jedem Fall wird auf die zugehörige Gebrauchsanleitung verwiesen.
Eine dieser Schnittstelle zugeführte Wechselspannung (AC) (Transformator) ergibt eine höhere Gleichspannung (DC) an den Weichen.

Hier ist eine Berechnung dafür:

DC_an_der_Baugruppe = (1,4 x AC_des_Trafos) - 1,3

Mit 16V AC wird DC an der Baugruppe 1,4 x 16 - 1,3 = 21,1V sein.

AC(V) DC(V)
10 12,7
12 15,5
14 18,3
16 21,1
18 23,9

Bitte beachten, daß die Spannung in der Praxis bei unbelastetem Trafo noch etwas höher ist.

Sicherheitsvorkehrungen

Ein Kurzschluß an einem der Ausgänge läßt die Sicherung F1 ansprechen.
Sie stellt sich zurück, wenn das Problem beseitigt oder die Wechselspannung abgeschaltet wurde.

Bei Komplett-Bausätzen ist eine 1,8A-Sicherung enthalten, die normal auslöst, wenn mehr als 3A verbraucht werden.
Diese Sicherung kann durch höhere Werte ersetzt werden, aber keinesfalls mehr als 3A.
So zu handeln, geschieht aber auf eigene Verantwortung.


Die endgültige Version

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Hardware GCA76

Schaltung
Platine und Bauteilplatzierung
Materialliste
Materialliste mit P-FETs 
Anschlussplan
Hinweis: Es werden nur komplett bestellte Bausätze unterstützt!

Die letzte Version mit P-FET-Transistoren

Die Platine wurde nicht geändert, aber die Materialliste ist leicht geändert für die Verwendung von P-FET-Leistungs-Transistoren.
Ein höherer Strom mit geringere Hitze-Entwicklung auf der Platine ist das Ergebnis.
Die Änderungen sind:

  • Rp3,RP4,Rp5,RP6 sind geändert auf 10 KOhm.
  • D1..D8 werden nicht mehr benötigt, können aber auf der Platine verbeliben, wenn sie bereits montiert sind.
  • T1 .. T8 geändert auf IRF 9Z34N.


frühere MGV76-Dateien

Schaltung
Platine und Bauteilplatzierung
Materialliste
Gerber-Dateien
Anschlussplan
Hinweis: Es werden nur komplett bestellte Bausätze unterstützt!


Kabel zu GCA50 / CAN-GC2 / CAN-GC6 / GCA-PI02 / GCA-PI03

Bekannte Ströme von Weichen-Magnet-Spulen

Für detailierte Infos über Unterschiede von Weichen-Magnet-Spulen siehe: Elektrische Einzelheiten über Weichen-Magnet-Spulen


Anleitung zur Steuerung des GCA76

Der GCA76 muss mit positiven Impulsen aktiviert werden.
Das bedeutet, dass an einem Eingang 5V eingeschaltet und kurz danach wieder ausgeschaltet werden müssen.
Am GCA76 selbst gibt es keine Funktion, die das Abschalten sicherstellt.
Standard-Weichen-Dekoder haben üblicherweise - es gibt Ausnahmen - auch keine solche Funktion.
Abschaltungen werden durch die Software in Zentraleinheiten oder Programmen erledigt, die die Spulen aktivieren und nach ca. 200ms wieder deaktivieren.
Mit einem GCA76, der mit einem GCA50 / CAN-GC2 / GCA_PI02 verbunden ist, kann das viel sicherer durch die GCA50- / CAN-GC2-Hardware selbst erledigt werden.
Beispiele unten zeigen wie Einstellungen gemacht werden.

WICHTIG:

:!: Es ist erforderlich, dass die Einstellungen von CGA50 / CAN-GC2/ GCA_PI02/03 erfolgen, bevor Weichen angeschlossen werden

:!: Nach der Programmierung von GCA50 / CAN-GC2 immer kurz deren Stromversorgung unterbrechen.

Die richtige Programmierung für das Arbeiten mit Impulsen kann am besten mit einer kleinen 12V-Lampe (vom Auto) an jedem Ausgang geprüft werden.
Jeder Ausgang sollte beim Aktivieren nur kurz aufleuchten.
:!: ES IST WICHTIG, DIESEN TEST AUSZUFÜHREN, BEVOR WEICHEN-SPULEN ANGESCHLOSSEN WERDEN.
Die letzte Version des GCA76, wie oben beschrieben, hat mit den Ausgängen verbundene LEDs auf der Platine.
Dies erleichtert die Prüfung, bevor Spulen angeschlossen werden.


Beispiel der CGA50-Einstellungen
GCA50-Einstellung GCA76 ist mit J5 des GCA50 verbunden
J6 des GCA50 wird zum Anschluss
eines GCA93-Stromdetektor verwendet.


Beispiel der CAN-GC2-Einstellungen
Port 1-8 sind zur Steuerung
von 4 Weichen (8 Spulen) eingestellt.
(Adresse 25,27,29,31)

Port 9-16 sind zum Anschluss
von GCA93-Stromdetektor eingestellt.
(Adresse 1-8)

GCA76 ist mit J4 des CAN-GC2 verbunden.
GCA93 ist mit J3 des CAN-GC2 verbunden

Die Test-Schaltfläche ändert
die Weichen-Einstellung bei jedem wechseln.


Beispiel von RocNet GCA_PI02- oder GCA_PI03-Einstellungen für GCA76/77

Eistellung Beispiel in Rocrail

Hier ist Ausgang 6 GCA50 benutzt für eine Weiche.
In CAN-GC2 sind das Ausgänge 6 und 7.

GCA76 für Beleuchtungs-Funktionen verwenden

GCA76 eignet sich auch für das Schalten oder Funktionen auf der Anlage, wie z.B. Beleuchtung.
Die Programmierung ist in GCA50 / CAN-GC2 / GCA_PI02 nur gerinfügig anders, weil kein Impuls, sondern Schalten benötigt wird.
Bitte beachten, dass der an alle 8 Anschlüsse zusammen gelieferte Gesamt-Strom 5 A nicht übersteigen darf.
Der Sicherung muss auch daran angepasst werden.

Informationen zu vielen Weichen-Antrieben


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