Alimentatore a impulsi PWM
L'alimentatore a impulsi PWM che attualmente uso per i miei motori Marklin (sia in corrente alternata e corrente continua ) si basa sulla generazione di una forma d'onda a dente di sega e di una rampa lineare.
Dalla loro miscelazione, nasce un segnale ad onda quadra con duty-cicle variabile da circa 0 al 100%.
Il segnale a denti di sega viene generato dai due amplificatori operazionali e relativi componenti di contorno..
La miscelazione delle due forme d'onda viene effettuata da un'altro amplificatore operazionale.
L'onda quadra risultante dalla miscelazione dei due segnali, consente il controllo proporzionale della base del transistor di potenza che alimenta il motore sul binario e di conseguenza la velocità del motore della motrice. Il sistema di controllo così ottenuto è del tipo PWM (modulazione a lunghezza d'impulso).
Con la minima lunghezza (TMIN) il motore è fermo, con la massima (TMAX) il motore è al massimo regime quindi alla massima velocità.
Nella foto sopra l'alimentatore con i componenti saldati su circuito sperimentale in laboratorio.Il deviatore a slitta visibile sulla destra viene utilizzato per il funzionamento "automatico" o "manuale" del circuito, mentre il deviatore a slitta vicino all'integrato operazionale viene usato per l'accelerazione o decelerazione del convoglio utilizzando il funzionamento automatico.
NELLA FOTO SOPRA I 3 CIRCUITI PRINCIPALI E FONDAMENTALI PER IL FUNZIONAMENTO DEI CONVOGLI SUI BINARI.
Il circuito di destra è l'alimentatore PWM. Il circuito al centro il DRIVER per l'alimentazione del motore e i due pulsanti per l'inversione di marcia.Il circuito in alto a sinistra è l'amplificatore a 16KHZ indispensabile per l'illuminazione delle motrici, locomotive , vagoni, volendo anche tutti gli articoli elettromagnetici (scambi deviatoi, semafori principali ecc...).
TUTTI E 3 I CIRCUITI DURANTE IL NORMALE FUNZIONAMENTO SONO COLLEGATI TRA LORO CON UNICA USCITA A DUE FILI PER ALIMENTAZIONE DEI BINARI.
Nella foto sotto lo schema GENERALE dell'alimentatore PWM senza l'amplificatore a 16KHZ
L'immagine inserita è probabilmente piccola da visionare, ma rende l'idea dei componenti utilizzati e la "semplicità" del circuito che attualmente viene impiegato per la movimentazione dei miei convogli Marklin.
Ho studiato e disegnato il circuito inizialmente su carta, poi con un software per fotografia ho ridisegnato lo schema elettrico completo.Manca il circuito dell'amplificatore a 16khz per illuminzione e altro circuito con barra a led che indica la velocità della locomotiva.Questo ultimo circuito non è stato ancora disegnato e inserito; è collegato all'uscita degli impulsi per "monitorare" costantemente la velocità del convoglio.
Nella foto sopra con i componenti montati su basetta sperimentale: su lato sinistro il circuito "FlipFlop" per la commutazione dell'inversione di marcia, al centro il relè e sulla destra il Driver con il transistor di potenza per l'alimentazione e il pilotaggio dei motori Marklin sui binari.
Una curiosità: per il controllo elettronico dei miei motori Marklin "ho preso spunto" dalla cabina comando di una vaporiera BR44............ma sicuramente il mio sistema non ha manometri che misurano il vapore e non ci sono "rischi" nell'utilizzo come invece si vede nella foto sotto..!!!
