Ladeschaltung von Fischer-Modell für BR 218

Die BR 218 von Märklin ist unter der Artikelnummer 39180 und 39183 mit SoftDrive Sinus Motor 2007 auf den Markt gekommen. Trotz ihres Alters ist es ein immer noch gefragtes Modell, nicht zuletzt wegen dem innovativen und einzigartigen SoftDrive Sinus-Motors. In diesem Artikel zeige ich, wie man dieses Modell mit einer Ladeschaltung von Fischer-Modell ausrüsten kann.

Märklin 218 231-9 – Artikelnummer 39180

Gerade die Sinus-Modelle aber auch vor allem Modelle mit Sounddecoder profitieren von einer Pufferschaltung, die kleine Aussetzer der Versorgungsspannung, z.B. durch verschmutzte Gleise oder im Bereich von Weichen, überbrücken. Hier gibt es verschiedene Ansätze, wie man die Pufferung realisiert.

Ich baue normalerweise eine einfache Pufferschaltung aus einem Elko, Ladewiderstand und Schottky-Diode ein. Das ist einfach und günstig, wenn auch nicht so effektiv. Zudem kann es insbesondere bei DCC-Decodern zu Problemen bei der Programmierung geben. Bei mfx-Decodern stört die Pufferschaltung i.d.R. nicht.

Einfache Pufferschaltung aus Widerstand, Schottky-Diode und Elko

Die beste Lösung sind sogenannte PowerPacks. wie man sie z.B. von Doehler&Haass, Esu, Lenz oder Märklin bekommt. Mit Preisen zwischen 30 und 40 Euro sind diese PowerPacks so teuer wie ein Lokdecoder. Dafür sind diese PowerPacks teilweise sogar über die SUSI-Schnittstelle programmierbar und bieten eine enorme Pufferleistung von auf 18V Gleisspannung umgerechnet ca. 100.000 µF, die durch ein oder zwei SuperCaps mit ca. 1 F Kapazität an 2,5 oder 5 V realisiert wird. Das Esu-PowerPack ist jedoch nur mit Esu-Decodern verwendbar und muss direkt am Decoder angelötet werden! Die PowerPacks von Doehler&Haass und Märklin sind mit allen Decodern einsetzbar.

Märklin V36 mit Glockenankermotor und Esu PowerPack

Fischer-Modell Ladeschaltung

Preislich dazwischen bietet Fischer-Modell eine kleine Ladeschaltung, die die Programmierprobleme der einfachen Ladeschaltung behebt und zudem mit 16V Tantal-Kondensatoren arbeitet. Sie kostet 8 Euro pro Stück.

Fischer-Modell Ladeschaltung Unterseite / Oberseite

Auf der Oberseite ist Platz für zwei Tantal-Kondensatoren, die auf entsprechende Lötpads selber aufgelötet werden müssen. Auf der Unterseite ist nochmal Platz für drei weitere Kondensatoren. Unten sind entsprechende typische Bestückungsvarianten zu sehen:

Bestückung mit 2 x 220µF
Bestückung oben mit 5 x 220µF, unten 2 x 220µF

Insgesamt kann man auf einer Platine also 1.100 µF platzieren. In einem Märklin Lint habe ich an eine Platine mit 3 x 220 µF ein weiteres Paket aus 4 x 220 µF angeschlossen, also insgesamt 1.540 µF.

Die Kosten für fünf Tantal-Kondensatoren betragen ca. 6 Euro.

Anschluss der Ladeschaltung

Grundsätzlich schließt man eine Pufferschaltung an die Decoderspannung U+ und GND an. leider führen nicht alle Lokplatinen diese Pole auf Lötpunkte heraus. U+ ist gewöhnlich die Rückleitung für die Verbraucher an AUX (blaues Kabel nach DCC-Norm, orangenes Kabel nach Märklin-Farbschema). Schwieriger ist es aber mit GND, weil GND nur Decoder-intern benötigt wird und dem Potential der AUX-Anschlüsse entspricht. Decoder-Adapterplatinen von Doehler&Haass, Esu oder Märklin führen GND auf Lötpads heraus. Bei Lokplatinen ab Werk ist das aber meist nicht der Fall. Hier hilft dann nur eine Analyse der Platinenbeschaltung.

Märklin BR 218 – #39180

Bei der Märklin 39180 findet man GND leider nicht dokumentiert. Eine Analyse der Platine hat mich aber zu der Vermutung veranlasst, dass GND links von diesem Kondensator anliegt und diese Leitung sogar auf ein Lötpad herausgeführt wird:

GND links vom Kondensator / Lötpad

U+ kann an einem der Anschlüsse für die LED-Beleuchtungsplatinen abgegriffen werden, so dass die Platine dann so erweitert ausschaut:

Fischer-Modell Pufferschaltung an GND und U+

Bei der 218 231-9 von Märklin findet man unter der Hauptplatine genügend Platz, um die in einen Schrumpfschlauch geschrumpfte Pufferschaltung unterzubringen:

Fischer-Modell Pufferschaltung unter Hauptplatine

Ich habe aus einem Stück Plastik einer Eisschachtel eine kleine Platte geschnitten, die ich wie oben auf dem Bild zu sehen als Ablage für die Ladeschaltung verwende. Sie ist mit beidseitigem Montageklebeband auf den Kunststoffrahmen geklebt.

Vorteile der Fischer-Modell Ladeschaltung

  • Anschluss von 16V-Kondensatoren
  • dadurch geringere Baugröße der Elkos möglich
  • Spannungsbegrenzung schützt die Kondensatoren vor Überspannung
  • Betrieb bis 20 V Gleisspannung
  • Dank einer integrierten Drossel kann der Decoder trotz Ladeschaltung programmiert werden. Auch Sounddateien können ohne Probleme auf Sounddecoder übertragen werden.

Diese Ladeschaltung mit 5 Tantal-Kondesatoren (5 x 220 µF) kommt auf insgesamt 13,95 Euro.

Bezugsquellen

Fischer-Modell: https://www.fischer-modell.de

DCC und Pufferschaltungen

Schließt man eine einfache Pufferschaltung an einen Decoder an, so lässt sich der Decoder oftmals nicht mehr mit dem DCC-Protokoll programmieren. Warum ist das so?

Für die Rückübertragung von Informationen zur Zentrale nutzt das DCC-Protokll den sogenannten Acknowledgement-Puls (ACK). Dabei erhöht der Decoder für 6 ms seinen Stromverbrauch um 60 mA, indem er einen angeschlossenen Motor oder einen anderen Verbraucher einschaltet. Man merkt das am Zucken einer Lok, wenn man sie mit DCC programmiert. Dieser erhöhte Stromverbrauch wird von der Zentrale erkannt und als Bestätigung für den letzten Programmierbefehl interpretiert. Das bedeutet aber auch, dass ein Decoder ohne angeschlossene Verbraucher i.d.R. nicht programmiert werden können. Sehr ärgerlich z.B. bei Funktionsdecoder, wenn man nur LEDs angeschlossen hat, die nur wenige mA Strom benötigen.

Was passiert nun, wenn man einen Pufferelko angeschlossen hat?

Der erhöhte kurzzeitige Stromverbrauch wird vom Pufferelko gespeist, so dass die Zentrale keinen ausreichend hohen Stromverbrauch registriert. Der ACK-Puls wird nicht erkannt und die Programmierung misslingt, weil der aktuelle CV-Wert nicht ausgelesen werden kann.

Um auch mit Pufferschaltung die Programmierung zu ermöglichen, kann man mit einer Drossel in der Pufferzuleitung verhindern, dass bei dem kurzen schnellen Impuls der Elko puffern kann.

Mit dem moderneren mfx-Protokoll von Märklin besteht diese Problematik nicht. Ebenso ist DCC-POM und DCC-BiDi/Railcom auch mit angeschlossenen Pufferschaltungen möglich.

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3 Kommentare

  1. Ich habe die Ausführungen mit großem Interesse gelesen. Aber es sind noch Fragen offen geblieben. Oder anders ausgedrückt: es sind noch neue Fragen hinzugekommen. Eine Frage davon ist die nach dem Grund, warum Pufferschaltungen für die Programmierung der Dekoder Probleme machen.

    1. Hallo Batucada,
      danke für die Anregung! Ich habe einen entsprechenden Absatz angefügt, der die Problematik ein wenig zu erklären versucht.
      Gruß
      Moritz

      1. Wieder was gelernt! Ich hatte in den 80ern selbst eine digitale Steuerung entwickelt, aber da war noch nichts mit µPs, die waren immer noch zu groß, es war schon super die CMOS-ICs in SMD zu bekommen. Naja, heute will ich meinem Sohn (44) nur eine Freude machen und baue eine Roco BR191 um, daher mein Interesse. Nur beim Glockenankermotor bin ich noch nicht fündig geworden.
        LG
        Batucada

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