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Bauanleitung

ARCHIVSEITE zu Digital - selbstgemacht !

SPAXBOOSTER
SHMDBoost  

Ursprungsversion
Version 16x84

spaxbooster

Diese Archivseite dokomentiert die Ursprungsversion des Spaxboosters und dient hauptsächlich der Dokumentation und zu Reparaturzwecken für Spaxbooster mit dem großen PIC16C84 bzw. 16F84. Ein Nachbau dieser Variante wird nicht mehr empfohlen, da es ein neues neues Platinenlayout von Bernd Wisotzki gibt, das den Spaxbooster auf die Verwendung zusammen mit Sounddecodern hin optimiert (größere Kondensatoren). Für alle Spaxbooster gilt weiterhin (wobei es derzeit keine Alternative dazu gibt, der aktuelle Lenzbooster hat zwar bessere Signale aber ein viele zu hohen Ausgangsstrom und sehr träge Kurzschlussabschaltung):

  • Die verwendete Endstufe L6203 produziert unter bestimten Randbedingungen (dünne, chaotische Bahnhofsverkabelung) Signalüberschwinger außerhalb der Normspezifikation die mit bestimmten (älteren) Decoder zu Störungen führen.
  • Die verwendete Spaxboostersoftware funktioniert nicht mit dem PIC 16F84A - bitte auf PIC 16F628 aber nur mit "alter" Spaxboostersoftware (flinke Kurzschlußabschaltung) ausweichen.
  • Die hier dokumentierte Hardwareversion bitte nicht mit der neuen Sounddecoder Software betreiben ! Die verwendeten Kondensatoren sind für die neue (wegen der Sounddecoder trägere) Software zu klein dimensioniert.
    Wir erproben gerade die neue Software in alter Hardware und werden dann Empfehlungen für die Dimensionierung geben.
Nachbauintressenten sollten entweder auf die neuen Spaxbooster zurückgreifen wenn ein einfach aufgebauter, überschaubarer Booster gebaut werden soll und das Signalverhalten nicht stört (alle modernen Decoder mit Prozessoren habe keine Problem mit diesen Überschwingern, alleine bei älteren Lenz-Decodern können Störungen auftreten wenn ein Fahrzeug alleine in einen Boosterbezirk steht).

SHMDBoost ?

SHMDBoost ist ein low-cost, high end Booster für NMRA-DCC und wurde unter Federführung von Stefan Haack zusammen mit Henner Meinhold und ein bischen Hilfe von Mathias Hellmann (Dokumentation und u.a. auch diese Archivseite) entwickelt.
Ziel war es einen einfachen, günstigen Booster darzustellen, welcher unter jede Betriebsstelle "gespaxt" werden kann.
Folgende Keyfeatures wurden implemetiert:

  • 2 A Dauerstrom
  • aktive Hick-Up Kurzschlussüberwachung
  • aktive Railsyncüberwachung
  • galvanische Trennung
  • Microcontroller zur Kurzschluss und Railsyncüberwachung

Hinweis: SHMDBoost muss von einem externen Transformator gespeist werden. Dessen Leistung muss bei minimal 40 VA liegen (logisch bei 2A Ausgangsstrom).
Auf jeden Fall sollte auch die Möglichkeit vorgesehen werden, den Anschluss der Betriebsstelle umpolen zu können (am einfachsten über Bananenstecker). Dies ist notwendig um dafür zu sorgen, daß benachbarte Boosterbezirke gleichphasig laufen. Andernfalls kommt es beim Überfahren der Trennstellen zu Störungen in beiden Boosterbezirken.

Wie oben beschrieben wird diese Version des Spaxbooster nicht mehr supportet - daher gibt es auch kein eMail-Unterstützung, Programierung, geätzten Platinen usw...


Schaltplan
Bestückungsplan: ps / pdf
Layout: ps / pdf
Ursprungsprogramm (kompiliert,  Dateiext.  in .hex umbenennen), in diese Hardwareversion ohne größere Kondensatoren keine neuerere Spaxboostersoftware verwenden !
Programm  (Dateiext. in .asm umbenennen) in diese Hardwareversion ohne größere Kondensatoren keine neuerere Spaxboostersoftware verwenden !

Programmer


Stückliste
Pos Anz Wert Refdes Bestellnr. Reichelt
1 1 0,22 µF C1 tantal 0,22/35
2 2 15 nF C2, C3 Z5U-5 15 n
3 5 100 nF C4, C5, C6, C7, C12 Z5U-2,5 100 n
4 2 100 µF 63V C8, C11 rad 100/63
C11 muss für Anwendung mit neuer Sounddecoder-Software vergrößert werden
5 1 470 - 2200 µF 35 V C9 rad 4700/35 bis rad 2200/35
org. Platine nur für 470 vorgesehen, für Anwendungen mit Sounddecodern auf min. 1000 vergrößern (erfordert "Hilfslöcher")
6 1 10 µF 35 V C10 rad 10/35
7 1 B80 C3700 D1 B80C3700-WW+
8 1 Duo-LED 5 mm D2 LED 5RG-3
9 1 1N4148 D3 1N4148
10 1 Schwinger 4 MHz Q1 CST 4,00
11 1 2K2 R1 1/4W 2K2
12 2 1K8 R2, R3 1/4W 1K8
13 1 330K R4 1/4W 330K
14 1 R27 R5 2W Draht 0,27
15 2 1K R6, R7 1/4W 1K
16 2 330 R8, R9 1/4 W 330
17 2 RJ12 ST1, ST2 MEBP 6-6S
18 1 BC 337 T1 BC 337-25
19 1 L6203 U1 L6203
20 1 78L05 U2 µA 78L05
21 2 6N127 U3, U4 6N137
22 1 78S15 U5 µA 78S15
23 1 PIC 16F84-04P U6 nicht mehr erhältlich
PIC 16F84A kann nicht verwendet werden ! Alternativ 16F628-04P mit "alter" Software, außer die Kondensatoren C9, C11 wurden vergrößert


Bauanleitung Spaxbooster
SHMDBoost rev. 3/16x84

Bauschritt 1

Der Zusammenbau den Spaxboosters (SHMDBoost) ist, verglichen mit einem FRED, äußerst einfach. Es sind keine SMD-Bauteile aufzulöten und die Anzahl der Bauteile ist verhältnismäßig gering. Da es bisher noch keine industriell hergestellten Platinen gibt muss als ersten Bauschritt die Platine aus gesägt und gebohrt werden. Für die Bauteile die größere Strombelastungen aufnehmen werden 1,5 mm-Löcher gebohrt: dies sind der Spannungsregler (3 Löcher, links oben), der Kurschlusswiderstand (2 Löcher, unten), die Leistungsendstufe (11 Bohrungen, links unten), die Verbindung zum Gleis neben der Leistungsendstufe (2 Löcher) und dem Gleichrichter (4 Löcher, oben) mit den Anschlüssen für die Speisespannung (2 Löcher). Für die Haltenasen der Anschlussbuchsen und die Befestigungslöcher in den Platinenecken wird 3,3 mm gebohrt. Alle anderen angeätzten Bohrlöcher werden mit 0,7 - 0,8 mm gebohrt. Bitte bevor der Lötkolben zur Hand genommen wird, nochmals kontrollieren ob keine Bohrung vergessen wurde, denn er einmal Bauteile auf der Platine sind, kann man diese nicht mehr so einfach unter die Bohrmaschine legen !


Bauschritt 1

Bauschritt 2

Als erste Bauteile werden die Widerstände eingelötet. Das nebenstehende Bild gibt die Platzierung und die aufgedruckten Farbcodes an. Widerstände sind nicht richtungsgebunden und können in beliebiger Lage eingelötet werden.
Bauschritt 2

Bauschritt 3

Wenn die Widerstände verlötet sind kommen nun die drei IC-Sockel an die Reihe. Die schon bestückten Teile sind zu Unterscheidung nun immer grau eingefärbt. Ein gewissenhafter Elektroniker wird die IC-Sockel gleich mit der Aussparung im Sockel nach oben einlöteten - so entspricht es der späteren Ausrichtung der IC´s. Als nächste Bauteile kommen der Transistor - bei diesem Dreibeiner zeigt die abgeflachte Seite nach links. Die Duo-LED hat folgende Lagekennzeichnung: das schräg verlaufende Beinchen muss in der unten gezeigten Ausrichtung der Platine nach rechts zeigen. Beim blauen Schwinger ist die Ausrichtung beliebig.

Bauschritt 3

Bauschritt 4

Nun kommen weitere Teile, die in bestimmter Lage eingebaut werden müssen: Der Spannungsregler 78L05 zeigt mit der abgeflachten Seite nach unten. Beim Elko C9 zeigt eine weißer Strich die Minus-Seite an die nach unten zeigen muss. Bei Elko C 11 muss dagegen der weiße Strich nach oben zeigen. Die Diode D3 hat einen aufgedruckten schwarzen Strich - dieser muss nach links zeigen. Beim Elko C8 zeigt der weiße Strich wieder nach rechts. Der Tantal trägt ein "+"-Zeichen als Information, dieses muss nach oben zeigen. Beim letzen Elko - dem C10 wiederum - zeigt der weiße Strich nach oben. Das Layout ist nicht für die in der Stückliste vorgesehenen großen 2000 uF-Kondensatoren vorgesehen. Wer diese Einbauen möchte muss ich selbst helfen (Hilfslöcher bohren) oder halt die neue Version bauen.

Bauschritt 4

Bauschritt 5

Bei den nun folgenden Kondensatoren ist die Ausrichtung beliebig.

Bauschritt 5

Bauschritt 6

Nun sind wir fast fertig: Es fehlen noch die Leistungsendstufe, der Gleichrichter und der 2 Ampere-Spannungsregler sowie die Optokoppler und der Mikroprozessor. Dieser muss mit dem speziellen Boosterprogramm programmiert sein. Wichtig der PIC darf nicht vom Typ 16 F84A sein !

Bauschritt 6

Bauschritt 7

Als letzter Bauschritt werden die Anschlüsse hergestellt. Zum Anschluss an das LocoNet dienen die beiden Westernbuchsen. Die Stromzuführung (Power) erfolgt oben am Gleichrichter. Der verwendetet Trafo muss !!! MINDESTENS !!! 16 Volt und 40 Watt (VA) haben. Die Verbindung zum Gleis muss !!! UNBEDINGT!!! steckbar (mit 4 mm Bananenbuchsen/Steckern) sein, damit der Booster beim Aufbau phasenrichtig gepolt und zur Fehlereingrenzung schnell von Gleis getrennt werden kann ! Damit die am Spannungsregler und der Leistungsendstufe entstehende Wärme abgeführt werden kann benötigen die beiden Bauteile ein Kühlblech. Hierfür ist besonders gut eine ALU-Winkel geeignet mit dem der Booster gleich an das Modul GESPAXT werden kann.