LocoNet®

Einfacher LocoNet®-Prüfer

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Bei der Inbetriebnahme des LocoNets® auf einem FREMO-Treffen wird oft ein Prüfgerät benötigt. Dabei reicht es durchaus, die Pegel auf den Leitungen zu prüfen. Ein solches einfaches Prüfgerät wird hier beschrieben.

Funktion

Da die Booster über das Differenzsignal zwischen den beiden RailSync-Leitungen angesteuert werden, sollten die Spannungen auf diesen Leitungen auch gegeneinander geprüft werden. Eine Spannung von über 6 V zwischen den Leitungen sollte ausreichen. Das LocoNet® arbeitet mit einer Schwellenspannung von 4 V mit 1 V Hysterese. Für eine sichere Funktion sollten die Grenzen von 3 und 5 V unter- bzw. überschritten werden. Daraus ergeben sich Leuchtdioden für folgende Zustände:

Bild des Testers (53K)
  1. RailSync-A - RailSync-B > + 6 V
  2. RailSync-A - RailSync-B < - 6 V
  3. LocoNet® > 5 V gegen Masse
  4. LocoNet® < 3 V gegen Masse

Im fehlerfreien Fall leuchten die ersten drei Leuchtdioden, die vierte (d) blinkt in Abhängigkeit von der Aktivität auf dem LocoNet®. Folgende Fehlerzustände werden unterschieden:

  1. Keine LED leuchtet:
    Auf keiner der RailSync-Leitungen ausreichende Spannung.
  2. LED a leuchtet, b nicht:
    RailSync-B ist kurzgeschlossen oder Chief nicht im 'run' Modus.
    Dieses Bild kann auch entstehen, wenn eine RailSync-Leitung unterbrochen ist.
  3. LED b leuchtet, a nicht:
    RailSync-A ist kurzgeschlossen oder Chief nicht im 'run' Modus.
    Dieses Bild kann auch entstehen, wenn eine RailSync-Leitung unterbrochen ist.
  4. LEDs a und b leuchten nicht aber LED c und/oder d:
    Eine RailSync-Leitung ist unterbrochen oder
    beide Leitungen führen eine positive Spannung.
  5. LED c und d leuchten nicht:
    LocoNet® ist unterbrochen.
  6. LED d blinkt, LED c bleibt aber aus:
    Das LocoNet® ist durch unzulässige Verbraucher überlastet. U.U. weit entfernter Kurzschluss.
  7. LED d brennt dauernd, LED c bleibt aus:
    Kurzschluss auf dem LocoNet®.

Damit werden die häufigsten Fehler erkannt.

Schaltung

Die Schaltung ist als PDF-Datei verfügbar. Sie kommt an aktiven Bauteilen mit einem Spannungsregler, einem Vierfach-Comparator und einem FET aus. Der Spannungsregler kann auch ein Low-Voltage-Drop-Typ sein. An den selbstsperrenden P-Kanal-FET werden ebenfalls keine besonderen Anforderungen gestellt, es kann daher auch ein anderer Typ verwendet werden, wobei aber die Anschlussbelegung zu beachten ist.

Aufbau

Der Aufbau erfolgt im gleichen Gehäuse wie die LN-Boxen, allerdings mit nur einer LocoNet® Buchse. Die Fertigungsunterlagen für die einseitige Platine (Bohrplan, Bestückungsplan und Layout) liegen als PDF-Datei vor. Die mit 'A' und 'C' gekennzeichneten Bohrungen werden mit 0,7 oder 0,8 mm gebohrt, die beiden mit 'D' gekennzeichneten mit 3,1 mm. Dann sollte die RJ12-Buchse so fest einrasten, dass ein Verkleben mit der Platine überflüssig ist. Die Bohrungen 'B' nehmen die Kabel zu den Buchsen auf und können mit bis zu 1,4 mm gebohrt werden.

Die LEDs werden einfach mit fast ungekürzten Anschlüssen eingelötet und nach oben gebogen, so dass sie durch 5mm-Bohrungen im Gehäuse ragen. Die vier 4mm-Buchsen werden mit den vier Signalen an der RJ12-Buchse verbunden, um u.U. weitere Messungen durchführen zu können. Da sich die Buchsen auf der anderen Seite der senkrecht im Gehäuse stehenden Platine als die Leuchtdioden befinden, müssen die Kabel von der Lötseite eingesteckt werden.

Ursprünglich wurde statt des BSS110 ein BSS92 verwendet, der ein anderes Pinout hat. Der BSS100 ist einfacher zu beschaffen. Für die Version mit dem BSS92 sind die Fertigungsunterlagen auch vorhanden. Die Bedeutung der Buchstaben 'B' und 'D' im Bohrplan ist vertauscht gegenüber den BSS110-Unterlagen.

Leider musste nach der ersten Veröffentlichung der BSS92-Version noch eine Änderung vorgenommen werden. Die entsprechenden Anpassungen für das alte Layout (zwei Leiterbahntrennungen und zwei Drahtbrücken) können dem Bild entnommen werden. Achtung: Zu dem alten Layout gehört natürlich auch der alte Bestückungsplan!

Prototyp

Meinen eigenen Tester habe ich ohne geätzte Platine sondern auf einer einfachen Lochrasterplatine aufgebaut. Die drei Bilder zeigen den Aufbau. Bei der Anordnung der Bauteile habe ich mich aber am Bestückungsplan orientiert.

LocoNet-Pegeltester von innen (115K)
Bild 1: LocoNet-Pegeltester von innen

Oberseite der Platine (119K)
Bild 2: Oberseite der Platine des LocoNet-Pegeltesters

Unterseite der Platine (120K)
Bild 3: Unterseite der Platine des LocoNet-Pegeltesters

Stückliste

Anzahl Typ Bezeichnung Beschreibung Conrad /Stk. Reichelt /Stk.
1 1K R37 Widerstand, metallfilm 1 % 41 82 50-66 -,15*  metall 1K -,09*
4 1K R15 R25 R39 R41 Widerstand, 5 % 40 32 53-66 -,13*  1/4W 1K -,065*
3 12K R14 R24 R35 Widerstand, metallfilm 1 % 41 83 82-66 -,15* metall 12K -,09*
2 20K R12 R22 Widerstand, metallfilm 1 % 42 08 91-66 -,15* metall 20K -,09*
4 24K R10 R11 R20 R21 Widerstand, metallfilm 1 % 42 09 05-66 -,15* metall 24K -,09*
3 30K R13 R23 R36 Widerstand, metallfilm 1 % 42 09 13-66 -,15* metall 30K -,09*
1 82K R33 Widerstand, metallfilm 1 % 41 84 80-66 -,15* metall 82K -,09*
2 100K R31 R32 Widerstand, metallfilm 1 % 41 84 98-66 -,15* metall 100K -,09*
1 330K R34 Widerstand, metallfilm 1 % 41 85 52-66 -,15* metall 330K -,09*
1 1M R38 Widerstand, metallfilm 1 % 41 86 17-66 -,15* metall 1M -,09*
1 68nF C4 MKS-Kondensator 45 53 85-66 -,47 MKS-2 68n -,19
2 100nF C2 C3 Keramik-Kondensator 45 33 82-66 -,95 X7R-5 100n -,24
1 1uF C1 Elektrolyt-Kondensator 48 16 70-66 -,57 Tantal 1,0/35 -,19
2 BAT46 D1 D2 Schottky-Diode 15 30 87-66 -,90 BAT 46 -,21
1 BSS110 Q1 P-Kanal-MOSFET        
4 LED grün D10 D20 D30 D40 5mm LED grün TLLG 5400 18 69 29-66 -,65 TLLG 5400 grün -,17
1 LM339 U1 Vierfach-Komparator 17 60 36-66 1,00 LM 339 DIL -,36
1 LM78L05
LP2950CZ
U2 5 V Spannungsregler
alternativ Low-Voltage-Drop-Typ
18 30 24-66
17 56 76-66
-,75
4,95
UA 78L05 -,40
1 RJ12 J1 RJ12 6-polige Modularbuchse 28 1 03-66 2,95 MEBP 6-6S 1,30
1     Gehäuse 52 08 61-66 6,25    
1     4mm-Buchse weiß (RS-A) 73 40 63-66 -,75 BB4 weiß -,56
1     4mm-Buchse gelb (RS-B) 73 40 39-66  -,75 BB4 gelb -,56
1     4mm-Buchse schwarz (GND) 73 40 20-66 -,75 BB4 schwarz -,56
1     4mm-Buchse blau (LN) 73 40 47-66 -,75 BB4 blau -,56
4     Lötösen 53 18 98-66 -,11* entfällt  
* = ab 10 Stück


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