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gca79-fr

GCA79 Commutateur sans contact ac/dc pour pilotes de bobine d'aiguillages avec temporisation interne et retour d'information

à venir après la production de circuit imprimé
KICAD 3-D L'objet réelle

SommaireMatérielsGCA

Par Peter Giling


Description

L'unité précédente GCA78 fournit une solution élégante pour activer les pilotes des bobines d'aiguillage très efficacement.
Mais le mix-upo de configuration avec deux ports, et les deux étant en sortie impulsionnelle, occasionne quelques problèmes pour
le modéliste ferroviaire.
Cette carte GCA79, basée sur le même principe possède certaines belles caractéristiques supplémentaires.
À bord un processeur qui sélectionne la bonne sortie et qui possède également une temporisation, pour s'éteindre une fois la pulsation réglée.
La temporisation peut être sélectionnée avec le dip switch embarqué avec 4 durées différentes.

Chaque combinaison de deux bobines pour 1 aiguillage possède 1 commande d'entrée.
Cette commande est fournie par n'importe quel port d'un GCA50(0) , GCA185 , CAN-GC2(a) , GCA_PI02 ou la plupart des unités WIO (si applicable).
Selon le ON ou le OFF le GCA79 activera une des deux bobines avec la temporisation sélectionnée.
Après que la temporisation soit revenue à zéro, le GCA79 envoie un zéro logique vers l’unité de commande.
Cette commande et ce retour d'information sera possible via le connecteur I/O1 de la même façon que celle utilisé pour le GCA136

Le firmware dans cette puce empêche d'activer les bobines à la mise sous tension.
Cela va initier un démarrage très silencieux, aucune demande de puissance forte par les bobines d'aiguillage.
Après cette temps de démarrage initial, le GCA79 considère la valeur actuelle des entrées de commande la dernière position utilisée,
et définie tous les retours d'information sur 'prêts'.
Après cette mise sous tension silencieuse, vous aurez toujours l'option 'début de journée' pour être sûr que tous les aiguillages sont dans la bonne position.

Pourquoi c'est une meilleur solution, comparé aux relais?

Une commutation de relais a toujours le désavantage d'un 'rebond du contact'.
Cela entraîne une réduction de la puissance initiale du moteur d'aiguillage lors de la première mise sous tension,
causant parfois une réponse faible du moteur d'aiguillage, et juste au moment où le plus de puissance est nécessaire pour démarrer le mouvement.
Le GCA78 n'a pas ce problème, que ce soit en continu ou en alternatif, les Fets internes de l’optocoupleur fournissent le maximum de puissance depuis le début.
Ensemble avec la résistance interne extrêmement faible cela est en fait la meilleure solution, comparé à l'utilisation d'un relais.
La pratique a prouvé, même en courant continu, qu'un moteur d'aiguillage à l'ancienne fonctionne de façon plus fiable dans toutes les situations.

Un autre problème important avec les bobines d'aiguillages.

Chaque bobine qui a un courant qui la traverse (la bobine est active), produit une haute tension inverse lorsqu'elle s'éteint.
Cela causera plusieurs fois une impulsion de distorsion dans les systèmes électronique.
Une manière simple la plupart du temps de supprimer cela, est de connecter une diode parallèlement à la bobine (cathode au +).
Mais beaucoup de pilotes de bobine d'aiguillage ont un commutateur intégré qui sépare également la diode de la bobine.
Cela rend la diode totalement inutile.
Pour une commutation en courant alternatif, une diode n'est pas possible.
Les GCA78/79 sont équipés avec des résistances VDR spéciales, donc en alternatif ou en continu, la haute tension inverse est toujours supprimée.
Mais le même problème se pose, la VDR sera séparée de la bobine au moment ou cela est nécessaire.
Une autre question est le fait que le commutateur intégré d'un pilote de bobine d'aiguillage rend le début du mouvement de l'aiguillage sincèrement plus difficile,
et malheureusement c'est exactement le moment ou la puissance fournie provoque l'énergie la plus faible en raison de la façon dont elle est construite.
Donc pour les deux situations décrites ci-dessus, il est plus important de retirer le commutateur et court-circuiter les contacts.
Spécialement pour les décodeurs d'aiguillage DCC ou Motorola (excepté pour Digital-Bahns 'Weich-Ei'), c'est inacceptable.
Parfois la commande d'arrêt manque, et la bobine va fumer.
Il pourrait y avoir beaucoup plus de pilotage de bobines d'aiguillage, fourni avec l'option vdr ou diode, dont je ne suis pas au courant ou dont je n'ai aucune connaissance.
Le plus certain est que les diodes ne seront pas utilisées, ou la spécification pour ce pilotage particulier est qu'il doit être utilisé uniquement pour le courant continu.
Ce n'est généralement pas un détail mentionné dans les manuels d'utilisation, vous devrez donc vérifier cela par vous-même.

Le GCA79 a sa propre temporisation, il est donc préférable d'utiliser le retour d'information vers Rocrail.
Alors Rocrail attendra ce retour d'information avant que l'aiguillage soit donné libre.
Pour être sûr qu'une assez petite alimentation en courant alternatif ou continu est suffisante pour les bobines d'aiguillage, le GCA79 peut seulement activé 1 aiguillage à la fois.

Il est également possible d'utiliser les aiguillages manuellement avec le GCA79.
Chaque aiguillage nécessite seulement 1 interrupteur double, pour commuter l'une des quatre entrées sur 5V ou 0V.
Pour sécuriser certains câblages uniquement: connectez une résistance (10 Kohm) entre le +5V et l'entrée, et laissez le commutateur connecter l'entrée à zéro ou la laisser ouverte.
Ici aussi, la temporisation sera très pratique.

Configuration des Dip switch pour la temporisation

dip switch 1 2
0.25 sec OFF OFF
0.5 sec ON OFF
1 sec OFF ON
2 sec ON ON


Déclaration E/S

E/S valeur aiguillage# droit aiguillage# dévié retour d'information aiguillage# alimentation
1 +5V
2 0V
3 1 1 -
3 0 - 1
4 1 2 -
4 0 - 2
5 1 3 -
5 0 - 3
6 1 4 -
6 0 - 4
7 1/0 1
8 1/0 2
9 1/0 3
10 1/0 4


Alimentation

Le 5V nécessaire pour cette carte vient via le connecteur E/S.

Matériel

Le GCA79 est développé avec KICAD
Le dessin schématique
Le circuit imprimé avec l'emplacement des composants
La liste des composants arrive bientôt


Firmware

Le firmware de l'IC1 est développé avec PicSimulator IDE
il sera publié après la production du circuit imprimé et le test final.
gca79-fr.txt · Last modified: 2022/09/13 10:00 by phil45