Kontrola napięcia DCC

W poprzednim artykule opisałem miernik domowej roboty pozwalający na prawidłowy pomiar napięcia DCC. Są dwa powody, dla których może istnieć potrzeba wykonywania tego pomiaru:

• albo napięcie na torach może być zbyt wysokie, co może spowodować, że lokomotywa będzie się przegrzewać bądź nie jeździć w ogóle (co może również doprowadzić do jej uszkodzenia)
• albo napięcie na torach może być zbyt niskie, co także może spowodować, że lokomotywa nie będzie jeździć w ogóle lub będzie jeździć bardzo powoli

W moim przypadku sprawdzenie napięcie było potrzebne z powodu starej lokomotywy w skali N, która bardzo się nagrzewała po konwersji do DCC. Lokomotywa pochodziła z zestawu startowego z zasilaczem, który podawał maksymalnie 14V. Z pomiaru moim miernikiem wynikało natomiast, że na torach mam blisko 18V DCC.

Nie mogę stwierdzić na pewno, że bezpieczeństwo tej lokomotywy było w jakikolwiek sposób zagrożone. Niemniej grzała się i martwiło mnie to. Postanowiłem więc wyeliminować to potencjalne ryzyko. Jak więc mogłem obniżyć napięcie sygnału DCC?

Najprostszym sposobem obniżenia napięcia jest oczywiście dodanie rezystora do obwodu. W tym przypadku jednak to rozwiązanie nie działa dobrze. Spadek napięcia na rezystorze zależy bowiem od natężenia przepływającego prądu, a ten ciągle się zmienia podczas zabawy makietą. W tym konkretnym przypadku im więcej lokomotyw uruchomilibyśmy na raz, tym mniejsze byłoby napięcie na torach.

Potrzebujemy więc stałego spadku napięcia. Rozwiązaniem jest tutaj użycie diod, które spełniają dokładnie tę funkcję niezależnie od natężenia prądu. Diody jednak przewodzą tylko w jednym kierunku, więc musimy je stosować w parach, aby przepuścić cały zmienny sygnał DCC. Obwód wygląda następująco:

Jak widać wystarczy na jednym z przewodów łączących centralkę z torami  podłączyć szeregowo kilka diod. Każda dioda wygeneruje spadek napięcia około 0.6-0.7V i można użyć ich dowolną ilość zależnie od potrzeb. Oczywiście ilość diod musi być identyczna w obu kierunkach.

Ja zdecydowałem się obniżyć napięcie do ok. 15V, co zaowocowało użyciem 4 diod w każdym kierunku. Zaprzęgając do pracy moje bardzo słabe umiejętności lutowania udało mi się stworzyć takie oto paskudne urządzenie, które jednak działa idealnie:

Jakie diody są do tego potrzebne? W zasadzie każda dioda prostownicza się nadaje, ale trzeba wziąć pod uwagę dwa aspekty:

• Diody powinny być szybkie. Co prawda sygnał DCC nie ma wielkiej częstotliwości i nie powinno to mieć znaczenia, jednak istnieje wybór a różnica w cenie jest niewielka. Lepiej więc wybrać szybkie diody.
• Maksymalny prąd diody musi być większy niż ten, który przewidujemy mieć na makiecie. Moje diody mają limit 6A i jest to zdecydowanie więcej niż kiedykolwiek będę potrzebował dla moich pociągów w skali N.

Oczywiście nowoczesne systemy DCC umożliwiają konfigurację wysokości napięcia na torach. Pozwala na to nawet system Z21, którego sam używam. Niemniej ja mojej centralki używam w różnych skalach i łatwo zapomnieć o zmianie ustawień wracając z zabawy kolejką ogrodową do skali N. Dlatego też wolę rozwiązanie sprzętowe, które gwarantuje, że nie zniszczę moich dekoderów popełniając jakiś zupełnie podstawowy błąd.

A oto powód mojego zainteresowania napięciem DCC - moja "gorąca" lokomotywa: