Schakelen van wissels met een CDU
Schakelen van wissels met een CDU
CDU betekent Capacitor Discharge Unit. CDU’s kom je vaak tegen bij Britse modelbanen. Op het continent veel minder, ondanks de vele voordelen.
- Ten eerste wordt de treintrafo bijna niet belast, zodat verlichting gewoon blijft branden tijdens het schakelen van een wissel.
- Ten tweede branden wissels zonder eindcontact niet meer door, omdat de CDU een impulsvormige stroom afgeeft die zeer kort is.
- Ten derde voorkomt de kortdurende impuls dat de schakelcontacten zullen inbranden.
- En ten vierde, de eindcontacten mogen uit de wissels worden verwijderd, omdat hier nogal eens storingen uit voort kunnen komen. De wissels worden daarmee betrouwbaarder.
Nog een opmerking: de CDU kan ook worden gebruikt in digitale systemen. De wissels worden dan geschakeld met relaisdecoders. De CDU zorgt hierbij voor een goede bescherming van de relaiscontacten en er wordt kostbare digitale stroom uitgespaard!
Principe
Bij een CDU wordt gebruikgemaakt van de opslag van stroom in een condensator. We laden de condensator met een kleine stroom gedurende een lange tijd, en ontladen met een grote stroom gedurende een korte tijd. De ontlaadstroom stopt vanzelf als de condensator leeg getrokken is. Evenzo stopt ook de laadstroom als de condensator vol is. De laadstroom is klein omdat het laden via een weerstand verloopt.
Opletten
Er zijn wel twee dingen waar rekening mee moet worden gehouden:
- De CDU moet na elke wisselschakeling worden opgeladen. Dit kost ongeveer een seconde. De wissels die op dezelfde CDU zijn aangesloten, kunnen niet te snel achter elkaar worden bediend. Oplossing is dat elke wissel zijn eigen eenvoudige CDU krijgt.
- De wissels moeten op gelijkstroom gaan werken. Er bestaan wissels van minitrix waar dit wel eens problemen oplevert. Van wisselstroom kan eenvoudig gelijkstroom worden gemaakt met een gelijkrichtbrug. Dit is zeker niet onoverkomelijk, zie daarvoor: Gelijkrichtschakeling.
Eerste schakeling
Deze schakeling is goed geschikt voor het handmatig bedienen van wissels. Met deze schakeling kan iedere seconde een wissel worden bediend als C = 440 uF/35Volt en R= 470 Ohm. De schakelaars zijn gewone drukknopjes, zoals de blauwe Märklin kastjes met rode en groene drukknopjes. Tussen trafo en schakeling wordt een gelijkrichter aangesloten om de AC-spanning om te zetten in DC.
Tweede schakeling
Soms is het handig op een schakelpaneel om de wisselstand te kunnen zien. Dit kan door een schakelaartje te gebruiken dat in twee standen kan staan. Voor extra duidelijkheid zijn in de tweede schakeling ook nog twee LED’s opgenomen. Hierdoor is op twee manieren te zien in welke stand de wissel staat! Gebruikt men relais-contacten in plaats van schakelaars, dan geven alleen de LED's de wisselstand indicatie. Door het gebruik van twee CDU-schakelingen per wissel, vervalt de beperking van één wissel per seconde schakelen.
De schakeling bestaat uit de weerstand R en de condensator C die de CDU vormen, voor elke wisselspoel W één. De LED’s kunnen ook weggelaten worden indien gewenst (de weerstanden NIET). Let op dat de schakeling nog steeds met gelijkstroom gevoed moet worden! De schakelaar S vraagt wat extra uitleg. Gebruik een dubbelpolige wisselschakelaar. Hierin zitten twee wisselcontacten. Bij Sa wordt het maak-contact gebruikt, bij Sb wordt het verbreek-contact gebruikt. Zo is er altijd slechts 1 wisselspoel bekrachtigd terwijl de condensator voor de andere spoel kan worden opgeladen. Ook in dit geval is het een goed idee om de eindschakelaars uit de wissel te verwijderen.
Derde schakeling
Het derde schema is een variant op de tweede. Als je in staat bent om de gemeenschappelijke draad van de wisselspoelen los te maken, kun je ook een enkelpolige wisselschakelaar gebruiken. Dit kan iets goedkoper uitvallen of handiger zijn indien relais-contacten worden gebruikt. Of pas wel een dubbelpolige schakelaar toe en gebruik de andere contacten voor een andere besturingsfunctie!
Vierde schakeling
Bij de vierde schakeling blijft het eindcontact in het wissel zitten. Dit is wenselijk als men er tegen op ziet om aan het wissel te sleutelen. Bovendien kan hier gebruik gemaakt worden van de blauwe schakelkastjes van Märklin. (of de meeste andere merken). Aan deze schakelaars kan men echter niet zien in welke stand de wissel ligt. De functie van de schakeling is nog steeds om een wissel om te kunnen zetten zonder dat de andere verbruikers daar last van hebben. Het bestaande eindcontact van het wissel wordt gebruikt om de juiste diode op te laten lichten als het wissel in een bepaalde stand is gelegd.
De schakeling ziet er iets anders uit dan de voorgaande, want door gebruik van de momentschakelaars kan nu worden volstaan met een enkele condensator voor meerdere wissels. In het schema zijn twee wissels getekend, het kan met meer wissels worden uitgebreid op dezelfde wijze. De schakelaars voor de andere wissels worden dan ook net als Sa en Sb aangesloten op het punt A tussen R en C. De weerstanden R hebben allemaal een waarde tussen de 1K en de 2K.Voor de condensator is 440 uF / 35 volt genoeg. Het eindcontact van het wissel Se zorgt er voor dat LED L1 of L2 gaat branden. De LED stroom loopt hierbij door een van de wisselspoelen. Dit is echter niet schadelijk.
Producten op de markt
Een CDU of schakelversterker is als bouwpakket bij conrad verkrijgbaar (artikelnr. 216467)