"Freilaufdiode" für irgendwas zwischen Gleich- und Wechselspannung?

Hallo,
ich bastle gerade an einer Modellbahn, die über einen Arduino gesteuert werden soll und stehe vor einer Hürde, bei der ich gerade allein nicht weiterkomme. Es geht dabei um eine Schauanlage, die mit ein paar recht simplen Schaltbefehlen bedient werden kann. Zum Setup gehören auch ein paar Weichen, ein Signal und zwei Entkuppler, um Lok und Wagen voneinander zu trennen. Das Programm steht auch soweit und läuft recht stabil, solange ich die Weichen nicht schalte. Sobald ich aber einen der Magnetartikel schalte, startet der Arduino regelmäßig neu. Ein paar Infos im Detail:

  • Es handelt sich um eine LGB-Anlage, deren Stellmotoren mit Wechselspannung betrieben werden.
  • Am Antrieb selbst werden nur zwei Adern angeschlossen. Eine Ader für die Stellrichtung und eine für den Minus
  • Die Richtung, in die sich der Motor stellt, wird durch eine gefilterte Wechselspannung bestimmt. Dafür wird die Spannung am Pluspol des Trafos durch zwei gegeneinander verpolte Dioden in obere und untere Halbwelle aufgeteilt. (Auf dem Schaltplan ist das vll etwas besser zu erkennen. Ich finde das etwas schwer zu beschreiben aber vermutlich wissen die Eisenbahner hier im Forum schon Bescheid)
  • Geschaltet wird diese Signalspannung über ein Relaisboard, auf dem jeweils zwei Relais für eine Weiche zuständig sind
  • Die Schaltspannung wir VOR dem Relaisboard in obere und untere Halbwelle gefiltert und auf die Lasteingänge der jeweiligen Relais verteilt.
    Bei dem Board handelt es sich um so ein Modell Aliexpress
  • Die Relais und die gesamte Anlage wird über ein Arduino-Mega Board angesteuert
  • Der Mega und das Relaisboard werden jeweils über einen separaten Stepdown Converter mit Spannung versorgt. Die GNDs der Gleichspannungsseite sind alle miteinander verbunden
  • Die Spannung für die Weichen kommt von einem 12V-Trafo dieser Bauart: Trafo

Das Problem:
Sobald ich die Weichen schalte, läuft der Arduino unsauber und stürzt in der Regel ab/startet neu.
Ich versuche nun seit Tagen, die Abstürze in den Griff zu bekommen und habe von diversen Vorgehensweisen gelesen, würde aber parallel gerne hier auch nochmal eine Meinung dazu einholen. Meine bisherigen Ansätze (allerdings noch nicht umgesetzt):

  • Geschirmte Kabel zwischen Relais und Weichen verwenden
  • Relaisboard abschirmen, um Störspannungen durch Funken zu vermeiden
  • Verkabelung zu den Weichen entstören, da die Spulen in den Antrieben beim Abschalten ebenfalls Spannungen erzeugen können, die die Elektronik stören.

Gerade bei letztem Schritt frage ich mich allerdings, wie ich am Besten vorgehen soll. Ich habe ja auf der Schaltader eine gepulste Gleichspannung (wenn ich das richtig interpretiere) und auf dem Minus eine Wechselspannung. Dadurch fallen Freilaufdioden meines Wissens nach schon mal raus. Wäre ein Kondensator die richtige Wahl? Wobei ich da ja auch sicherstellen müsste, dass nur die Spannung berücksichtigt wird, die der Antrieb beim Abschalten zurückgibt und die normale Schaltspannung zum Antrieb gelangt und eben nicht durch den Kondensator geht. Sofern das überhaupt geht, bräuchte ich ja dann auch vermutlich zwei Kondensatoren für jede Halbwelle?

Das sind gerade meine vielleicht etwas wirren Gedanken dazu. Man merkt vermutlich, dass ich zur Zeit etwas unsicher bin, wie ich das Problem lösen kann, da mir einfach ein wenig Fachwissen zum Thema Störspannungen fehlt. Vielleicht könnt ihr mir aber ja ein wenig Licht ins Dunkle bringen. :slight_smile:

Hier nochmal das Schaltbild für die Weichenschaltung. Das Relaisboard wird per Digitalpins angesteuert.

Viele Grüße
Fabian

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mfg ein Moderator.

Zuerst einmal hat so ein Trafo kein + und -. Der hat an beiden Ausgängen eine Wechselspannung.

Zur Entstörung: Mach mal ein RC Glied aus 100nF Folienkondensator und 100 Ohm parallel zur Weiche

Die Weiche wird ziemlich sicher mit Gleichspannung betrieben, siehe: Automatische Weichenschaltungen mit EPL-Technik - buntbahn.de - das PDF im 1. Posting. Du kannst dir den Zinober mit dem Trafo sparen und einfach Gleichspannung nehmen. Schalten der Weiche geschieht mit einem Sannungspuls von ~ 1 Sekunde. Die Polarität gibt an, in welche Richtung ie Weiche stellt - ist ja nix anderes als eine Spule mit Magnet in dem Antrieb.

Ja, das war etwas unglücklich formuliert, bzw aufgemalt. Hatte schon vermutet, dass mir das jemand korrigiert aber das sollte nur zur Trennung der beiden Ausgänge dienen.
Vielen Dank schonmal für die Info mit dem Kondensator und dem Widerstand. Werde das mal ausprobieren! :slight_smile:

Vielen Dank auch für deine Antwort! Das wäre natürlich umso einfacher und eigentlich war das auch mein erster Gedanke, als ich die Antriebe mit den zwei Kontakten gesehen hatte. In verschiedenen Foren habe ich halt immer etwas von dieser "Dioden-Filter-Schaltung" gelesen, mit der es ja auch funktioniert. Aber wenn eine einfach Gleichspannung, die je nach Schaltzustand verpolt wird, ausreicht, wäre das umso einfacher. Wobei es dann wohl sinnvoll ist, die Weiche über MOSFETs zu schalten oder? Mit zwei Relais pro Weiche komme ich ja nicht hin, wenn ich jeweils beide Pole drehen muss.

Eigentlich braucht es eine H-Brücke um eine Gleichspannung umzupolen.
Das wären dann 4 Transistoren.

Der Trick mit Wechselspannung und zwei Dioden ist auch nett. Das müsste dann statt Tastern auch mit zwei Transistoren gehen, fragt sich (ich mich) nur, wo der gemeinsame GND ist.

Zeichne mal 2 Schaltkreise nebeneinander. Einmal die Diode und Tatser in eine Richtung und dann die Diode in die andere Richtung gepolt.
Da wirst Du sehen daß Du einmal einen NPN und dann einen PNP Transistor brauchst. Die "MASSE" ist einmal Die Diodenseite und das andere mal die andere Seite. Also keine "gemeinsame Masse" und somit nur mit einer Isolierten Ansteuerung zB 2 Optoisolatoren möglich.
Ich glaube H Brücken wie zB L293D und 12V Gleichspannung wären die bessere Lösung. Die haben die Freilaufdioden integriert.

Grüße Uwe

Grüße Uwe

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Kurzes Update: Der Tipp mit dem RC-Glied an den Antrieben hat funktioniert. Nun läuft der Arduino stabil. Vielen Dank nochmal dafür!

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