10 diciembre 2009

Bobinas malditas

Category: Electrónica — Manolo @ 20:44

El pasado mes de Noviembre estuve peleando con los nuevos mecanismos 74490 para digitalizar los dos desvíos en vía c con los que cuento.

74490

En realidad el mecanismo es sólo el juego de bobinas para conmutar los cambios de aguja, la parte de digitalización hay que ponerla aparte a través de un decoder. Mi idea era utilizar las dos placas de decoders v2.0  que hice ya hace algún tiempo. Sin embargo, al hacer las primeras pruebas tuve algunos resultados no previstos y acabé quemando 4 veces la placa, en concreto el microcontrolador y el array de darlingtons.

Tras  volverme loco, probar con diferentes versiones de firmware, con diferentes boosters e incluso probar la placa v3.0, obteniendo siempre resultados extraños (desde más elementos quemados hasta placas que no respondían), finalmente, gracias a un amigo electrónico creo que he conseguido tener alguna idea del porqué de estos comportamientos raros.

Midiendo la resistencia de una bobina tradicional, de las que iban incluidas en las vías M, se tiene un valor de 30 Ohms, mientras que las nuevas bobinas, visiblemente más pequeñas, ofrecen una resistencia de sólo 12 Ohms. Como resultado, además de tener un bobinado más pequeño para mover el mecanismo, y que por lo tanto puede requerir más corriente, para una misma caída de tensión de 18-20V, la corriente que se debe ofrecer al bobinado es mucho mayor.

Ley de Ohm V=R*I
Resistencia Fuente CC Fuente CC Fuente CA
Tensión (V)

20 V

18 V

16 V

Bobina nueva

12 Ohms

1,67 A

1,50 A

1,33 A

Bobina vieja

30 Ohms

0,69 A

0,62 A

0,55 A

Bombilla

33 Ohms

0,61 A

0,55 A

0,48 A

Semáforo

31 Ohms

0,65 A

0,58 A

0,52 A

Bobina nueva +12 Ohms

24 Ohms

0,83 A

0,75 A

0,67 A

Bobina nueva +16 Ohms

28 Ohms

0,71 A

0,64 A

0,57 A

Bobina nueva +20 Ohms

32 Ohms

0,63 A

0,56 A

0,50 A

Bobina nueva +10 Ohms

22 Ohms

0,91 A

0,82 A

0,73 A

Bobina nueva +20 Ohms

32 Ohms

0,63 A

0,56 A

0,50 A

Bobina nueva +33 Ohms

45 Ohms

0,44 A

0,40 A

0,36 A

Bobina nueva +5 Ohms

17 Ohms

1,18 A

1,06 A

0,94 A

Bobina nueva +7 Ohms

19 Ohms

1,05 A

0,95 A

0,84 A

Bobina nueva +5,6 Ohms

17,6 Ohms

1,14 A

1,02 A

0,91 A

Bobina nueva +8,2 Ohms

20,2 Ohms

0,99 A

0,89 A

0,79 A

Como resultados de esta campana de pruebas, si el array Darlington sólo puede dar 0,5A, en las pruebas acababa por quemarse. Solución:

  • Evitar el uso de la fuente de 20V, ya que incluso puede ser excesiva para las bobinas tradicionales.
  • Soldar un nuevo Darlington encima del que lleva la placa, de forma que puedan drenar 1A.

darling

  • Incluir una resistencia en serie antes del bobinado. Hice pruebas con los valores de la tabla, y el máximo valor aceptable era de 8,2 Ohms. Además, y por precaución leí que era conveniente proteger los bobinados en su desactivación mediante un diodo en paralelo, con lo que hice el siguiente montaje:

resistencia

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