DCC : Détection par consommation avec des courants faibles

[Etienne66]

Vu que tu coupes les 2 rails il y a en fait 4 possibilités à tester :
- en faisant passer le fil gauche ou droit dans le transfo
- avant ou après le railcom.

[bobyAndCo]

Il est plus facile de visualiser et d'analyser une application électronique sous forme ce schéma de principe plutôt qu'un dessin de PCB dans lequel il faut suivre les tortueuses pistes pour savoir qui est connecté avec qui.

Peut-on avoir un schéma ?

Oui je sais que c'est plus facile pour les spécialistes d'avoir un schéma. Mais je ne suis pas très doué là dessus aussi. J'utilise Fritzing qui est assez simple et qui peut produire le PCB sans schéma. J'ai essayé EasyEDA mais j'ai beaucoup de mal, je le trouve très peu maniable, les composants "restent collés" à la souris, les liaison entre composants ne sont pas magnétisées, résultat, 3 fois sur 4 mes composants ne sont pas reliés. Je suis en train d'essayer Eagle qui est maintenant incorporé à Fusion360 mais je n'ai pas encore résolu la question des composants qui ne sont pas dans les bibliothèques (ou je ne sais pas chercher dans les bibliothèques). Bref, j'ai encore du chemin à parcourir avant de pouvoir publier de beaux schémas.

[bobyAndCo]

Vu que tu coupes les 2 rails il y a en fait 4 possibilités à tester :
- en faisant passer le fil gauche ou droit dans le transfo
- avant ou après le railcom.

Oui certes, mais quand on n'en sera plus que là, on ne sera pas loin du résultat... concluant ou pas !

[laurentr]

Hello

Voila peut être une piste à considérer:
L implémentation du LK200 de LENZ.

https://www.modelmania.eu/images/lenz/instrukcja_lenz_lk200.pdf

On y voit bien l'enchainement des bloc fonctionnels depuis le centrale vers la loop et donc la détection de présence ou d identification RC.

J'ai tendance à penser que la préconisation LENZ tient la route...

[laurentr]

Oui je sais que c'est plus facile pour les spécialistes d'avoir un schéma. Mais je ne suis pas très doué là dessus aussi. J'utilise Fritzing qui est assez simple et qui peut produire le PCB sans schéma. J'ai essayé EasyEDA mais j'ai beaucoup de mal, je le trouve très peu maniable, les composants "restent collés" à la souris, les liaison entre composants ne sont pas magnétisées, résultat, 3 fois sur 4 mes composants ne sont pas reliés. Je suis en train d'essayer Eagle qui est maintenant incorporé à Fusion360 mais je n'ai pas encore résolu la question des composants qui ne sont pas dans les bibliothèques (ou je ne sais pas chercher dans les bibliothèques). Bref, j'ai encore du chemin à parcourir avant de pouvoir publier de beaux schémas.

Perso je suis sous KIKAD.
J'en tire entière satisfaction.

Les ajouts de composants non existants se font par un outils tiers intégré qu'il faut juste paramétrer. Si le composant n'est pas trouve on peut en demander la création ( gratis) ( ou le creer soit meme)  et sous 24 à 72h il est ajouté à la liste. C est donc très pratique

L ergonomie est plutôt agréable.

Je recommande les videos youtube de Eric Peronnin pour s'initier. c est très pédagogique. ( il y en a aussi  autres!)



Laurent




 

[bobyAndCo]

Hello

Voila peut être une piste à considérer:
L implémentation du LK200 de LENZ.

https://www.modelmania.eu/images/lenz/instrukcja_lenz_lk200.pdf

On y voit bien l'enchainement des bloc fonctionnels depuis le centrale vers la loop et donc la détection de présence ou d identification RC.

J'ai tendance à penser que la préconisation LENZ tient la route...

Bonjour Laurent,

J'ai regardé le document, je pense que ce que tu veux dire est que Lenz recommande de placer le détecteur Railcom à la suite de la détection de courant, c'est bien celà ?

Autrement, je suis en train de chercher pour le relais pour couper le signal DCC en cas de dépassement de seuil. De ton côté, as tu des préconisations ? Ce que je trouve moi est surtout en 5V (pas beaucoup de 3V) et même en 5v, des consommations (mini 30mA) non compatibles à une liaison directe à une pin d'ESP32. Faudra t'il passer par un transistor ? Ne va t'on pas ajouter le temps de commutation du transistor au temps de commutation du relais ?

Christophe

[bobyAndCo]

Après avoir regardé pas mal de relais DIL, voici 2 types qui me semblent pouvoir convenir. Ce sont à chaque fois des relais bi-stables. J'ai essayé de privilégier le temps de commutation d'autant que, comme indiqué dans un précédent message, il semble nécessaire de passer par un transistor pour le commander.

1° Omron G5V-2 donné pour 7ms : https://www.tme.eu/fr/details/g5v2-5/relais-electromagnetiques-miniatures/omron-ocb/g5v-2-5vdc/
2° TE Connectivity V23079B1201B301 : https://www.tme.eu/fr/details/v23079b1201b301/relais-electromagnetiques-miniatures/te-connectivity/3-1393788-3/

Des conseils, des avis

Christophe

[laurentr]

Je valide les choix des 2 relais (bistables ou non)  que tu proposes. Ce sont bien les plus souvent utilisés et ils assurent bien le job.

A noter qu'il existe une version 3V de marque HONGFA ce qui pourrait arranger tes affaires  ici:

HFD2_003-M-L2-D en bistable 3V

https://docs.rs-online.com/e8af/0900766b81663daf.pdf


En gros ici moins de 5ms pour les temps de bascule, mécaniquement (très)  performant, électroniquement "long".

J'en utilise depuis longtemps et j'en suis très satisfait.

Ltr

[bobyAndCo]

@Laurent, bon je t'ai déjà remercié pour la même info sur un autre fil, mais abondance de politesse ne nuit pas.

Je note ce que tu dis au sujet du 3V mais est-ce que je me trompe quand je dis que sa consommation nécessitera de passer par un transistor ? Du coup, n'est il pas mieux de prendre du 5v puisqu'il y en a sur les satellites ?

Merci encore pour ton aide.

Christophe

[laurentr]

Le calcul va être rapide:

Selon le R du relais on va avoir le I qui traverse la bobine et que l on doit fournir pour que ça "colle"

Si P = R*I² > sortie PINx en 3V3 à x mA de l'ESP alors oui il faut un transistor et donc passer en 5V ou rester en 3V sera (quasi) identique que le transistor soit alors un MOS ou un NPN.

Vu la plage de bascule je pencherai pour un NMOS Logique qui commutera avec un V assez bas ( genre 1.8V) donc des ce seuil dépassé boom ca colle

Rapide calcul avec les valeur du relais HONGFA
Version 3 V standard:
V = 3V
R = 45r
I = U/R = 3/45 = 0.066A = 66mA ( plus que le I max d une broche d ESP32 ( I max = 40mA mais conseil de rester vers 20mA en usage) donc transistor!

Version 3V "sensitive"
V = 3V
R = 60r
I = U/R = 3/60 = 0.020A = 20mA ( pile bien ca!! pile la reco de 20mA) ca passe sans transistor.

Ne pas ajouter de R en plus de la bobine du relais car on a alors au borne de celui ci un diviseur de tension...

Le hic de la seconde solution si "parfaite" c est la dispo du relais "Sensitiv". >"T' en a pas t'es marron!" alors qu'avec un transistor toutes les versions vont bien!

Pour le transistor de pilotage que prendre?

un NMOS bss138 devrait faire l'affaire. Avec un seuil de bascule à 1V3 ca commutera plutôt vite. Oui mais il faut aussi que les mA dont le relais a besoin soient dispo également.

D après le datasheet et dans l hypothèse défavorable ou on va tirer nos 66mA ils seront dispo dès que la gate aura atteint nos 1.3V! Parfait!
Ne pas oublier la diode de roue libre aux bornes du relais et de mettre une résistance (ex 10K)  entre la source et le gate pour dé saturer rapidement la grille du nmos. Temps de bascule de l ordre des quelques dizaines de NANO SECONDES!( ns)  ( Epsilon en gros ~0) donc on conserve pour memo le temps de commutation du relais comme référence

J'espère que cela aide?

Ltr

[bobyAndCo]

Merci encore Laurent,

Oui ça va m'aider, je vais bien poser tout cela et faire le schéma.

Pour la détection, je relisais sumidacrossing.org (http://www.sumidacrossing.org/LayoutControl/TrainDetection/) et selon lui et de nombreux modélistes, ce qui fait l'unanimité aux US c'est le NCE 5240205 Block Detector BD20 (https://tonystrains.com/product/nce-5240205-block-detector-bd20) à 16$ environ la pièce.

Mais il renvoie aussi à des solutions en DIY. On devrait donc s'en sortir de ce problème de détection sur les faibles courants.

Christophe

[bobyAndCo]

Bonjour Laurent,

Version 3V "sensitive"
V = 3V
R = 60r
I = U/R = 3/60 = 0.020A = 20mA ( pile bien ca!! pile la reco de 20mA) ca passe sans transistor.

Ne pas ajouter de R en plus de la bobine du relais car on a alors au borne de celui ci un diviseur de tension...

Le hic de la seconde solution si "parfaite" c est la dispo du relais "Sensitiv". >"T' en a pas t'es marron!" alors qu'avec un transistor toutes les versions vont bien!

Bon j'ai trouvé des 3v sensitive en bistable sur E-bay. J'en ai commandé 10 on verra bien ! Du coup plus de transistor.

https://www.ebay.fr/itm/266166991968

[laurentr]

Hello

On peut aussi en trouver avec bonheur sur ALIEXPRES pour un prix beaucoup plus compétitif. ( /3 en gros).

Ltr

[laurentr]

Bonjour

Pour la détection utilisant le meme principe par "COIL" il y a le modèle du MERG de Mike BOLTON

https://www.merg.org.uk/resources/dcc

Plus précisément ce montage: BOD1:

https://www.merg.org.uk/merg_resources/dcc/download/BOD1_txt.pdf

Schematic:

https://www.merg.org.uk/merg_resources/dcc/download/BOD1_SCH.pdf

On retrouve bien la similitude d'avec le montage évoqué précédemment.

La description fournie explique bien le phénomène.

Avantage ici une sensibilité réglable ce qui peut toujours être utile dans des contextes d'utilisation toujours différents d'un réseau à l'autre. ( hydrométrie, température, âge du capitaine...!)

D'autres montages sont également présents sur les pages du MERG, notamment au travers de leurs solutions d'utilisation du bus CAN.

Ltr



Ltr

[laurentr]

Bonjour

Pour en revenir au détection par "COIL" il faut bien regarder le transfo qui est utilisé.

En effet le ZTC103C est un transfo qui est de 1000 tours

https://5nrorwxhmqqijik.leadongcdn.com/ZMCT103C+specification-aidirBqoKomRilSjpimnokp.pdf

On notera ici la figure II du document pour memo

A contrario des transfos de 50 tours comme le PE-51686NL

https://www.mouser.fr/datasheet/2/447/P578-2903922.pdf

ou le  CS1050L
https://www.mouser.fr/datasheet/2/597/senhi-463471.pdf

Les deux dernières marques proposent des versions à 100 et 200 tours également mais pas 1000 tours.

Donc selon la sensibilité/plage de mesure désirée le choix est important.

On peut aussi multiplier le nombre de spires de passage du pole DCC dans l'anneau ce qui revient à diviser le nombre de tours par le nombre de passage et donc la valeur en sortie.

Ltr