DCC Booster

Inzwischen ist auch eine Version des von mir aus verschiedenen im Netz kursierenden Kreationen kompilierten Designs eines DCC-Boosters entstanden.

Ich habe Teile des MERG BC1A, mit Schaltungsteilen eines “Serial Booster V1.4” von
“kenr (*) xerox.com” und eigenen Ideen verquirlt, um die Möglichkeit einer optionalen Computerkontrolle der Anlage zu implementieren. Diese Teile der Schaltung sind beim DCC Controller beschrieben, hier konzentriere ich mich auf den Boosterteil.

Die diskret aufgebaute MOSFET-Endstufe des BC1A habe ich durch einen L298 ersetzt, der zwei voneinander unabhängige Brückenendstufen enthält. Die erste Endstufe liefert den Strom für den Betrieb des Fahrgleises, die zweite Endstufe bedient das Programmiergleis. Diese Aufteilung habe ich später auch beim NMRAF7 gesehen.

Das Schaltbild des Boosters:

           (Click auf das Bild für volle Auflösung)

Das Layout dazu:

Die weißen Striche sind Brücken, die notwendig wurden, da ich das Layout einseitig entflochten habe.

Auf halber Höhe im linken Teil sieht man noch zwei Luftlinien (elektrische Verbindungen im Schaltplan, die nicht in einen Leiterzug umgewandelt wurden). Die vorgesehene Verbindung ist etwas unkonventionell gelöst und war EAGLE nicht zu vermitteln. Ich habe die Verbindung mit zwei T-förmig aufeinander gelöteten Drähten realisiert und Luftlinie Luftlinie sein lassen - im Foto unten schön zu sehen.

Hier die realisierte Schaltung:

Die Steuersignale vom Controller kommen über das Flachbandkabel rechts.

Achtung, Falle! Das Layout und das Foto sind um 180° gedreht orientiert :-)

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Alternativ ließen sich die beiden Endstufen auch parallel betreiben um einen höheren Strom für das Fahrgleis bereit zu stellen. Diese Alternative ergibt sich implizit aus der ebenfalls vorgesehenen Möglichkeit der Computerkontrolle des Fahrgleises und lässt sich per Jumper einstellen. Allerdings ist diese Parallelschaltung nicht ohne Anpassung der Sensewiderstände der beiden Brückenendstufen möglich, ist also nur eine eher theoretische Option.

Die Idee, eine integrierte Endstufenlösung zu verwenden, hatte verschiedene Gründe.
Zum Einen ist der L298 eigensicher, also ohne rohe Gewalt nicht kaputt zu kriegen. Überhitzung oder Überstrom machen also keine Probleme. Zum Anderen wollte ich durch Verringerung der Bauteile auch die Anzahl von Pins, Durchkontaktierungen und Verbindungen und somit die Fehleranfälligkeit der Schaltung verringern.

Dass ich mir dadurch ganz andere Probleme eingehandelt habe, habe ich erst beim Layouten realisiert.
Der L298 konzentriert eine recht hohe Leistung auf ein vergleichsweise kleines Footprint, ich hatte also alle nur denkbaren Probleme, die dicken Leitungen an den Chip zu führen, ohne mit den ebenfalls notwendigen zahlreichen Steuerleitungen in Konflikt zu geraten - wir reden ja über ein einseitiges Design. Letztlich hat es aber ganz gut geklappt :-)

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Der Booster funktioniert prinzipiell, ich bin aber mittlerweile auf DCC++ von Gregg Berman zur Steuerung meiner Eisenbahn umgestiegen. Der notwendige Aufwand ist bei Greggs Ansatz ungleich geringer.