S88-N-P (V2)

Diese Seite beschreibt das S88-N-P Modul für den S88-N Bus (siehe Konzept). Es handelt es sich dabei um das "Power-Modul" und ist der Nachfolger vom S88-N-P

Anschluss / Vorgehen / Wieviel Module / Stückliste / Download / Fehlersuche

s88-n-p (46K)

Dieses Modul macht aus dem "normalen" S88-Bus den S88-N Bus. Dabei leistet es ein bisschen mehr als ein Simpler Adapter-Stecker (logisch, bei dem Aufwand!). Daher hier einmal in Stickworten die wichtigsten Funktionen dieses Moduls:

Galvanische Trennung: Der S88 ist elektrisch nicht mehr mit der Zentrale verbunden (Trennung durch schnelle Optokoppler). Dadurch werden Masseschleifen verhindert und Spannungsspitzen von der Zentrale fern gehalten
Versorgung der folgenden S88-Module durch "frische" 5V. Die S88-N Busspannung muss also nicht mehr von der Zentrale bereitgestellt werden.
NEU in V2: Erzeugung der Bus-Spannung jetzt mittels Schaltregler. Der Kühlkörper der alten Version entfällt, die Strombelastbarkeit wird dabei deutlich erhöht.
Einspeisung von RAILDATA in den S88-N Bus (galvanisch getrennt). Dieses Signal beinhaltet die Digital-Befehle der Gleisspannung. Dadurch eröffnen sich neue Möglichkeiten wie z.B. das Weich88-N Modul mit integrierter Dekoder-Funktion.
Adapter von S88-Stecker auf RJ45 Stecker: Das Modul besitzt als Eingangs-Stecker sowohl den alten S88-Stecker als auch den neuen S88-N Stecker (RJ45, auch Westerm-Stecker genannt). Das Modul kann somit direkt über ein normales S88-Kabel an die Zentrale angeschlossen werden oder mitten in einem S88-N Bus als Zwischenverstärker eingesetzt werden.

Aber um es hier noch mal konkret zu sagen: Das S88-N-P Modul ist KEIN MUSS, um aus einem S88-Bus ein S88-N Bus zu machen. Man kann auch mit einem einfachen Stecker-Adapter (S88-Stecker auf 8-poligen Western-Stecker / RJ45) auskommen. Dies möchte ich aber nicht empfehlen (logisch, sonst hätte ich ja dieses Modul nicht entwickelt).

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Anschluss

Optimal wird für den S88-N Bus ein eigener Trafo verwendet. Dies muss nicht ein Modellbahn-Trafo im herkömmlichen Sinn sein, es kann auch ein Universal-Netzteil wie z.B. Reichelt APS 1000 oder MW 3K10GS sein. Das S88-N-P ist hier sehr tolerant bezüglich seiner Eingangsspannung. Es ist AC (Wechselspannung) zwischen 9V und 16V oder DC (Gleichspannung) zwischen 10V und 18V möglich, wobei ein Strom von bis zu 1000 mA aufgenommen wird. Vielleicht findet man also ein passendes Stecker-Netzteil in der Bastel-Kiste, was vom verschrotteten Akku-Schrauber oder Laptop oder Fax-Gerät übrig geblieben ist...

In den Anschluss-Beispielen Anschluss 1a und Anschluss 1b sind Varianten mit eigenem Netz-Teil aufgezeigt. Wer hingegen doch denselben Trafo für S88-N und Zentrale verwenden muss, der wird Anschluss 2 realisieren.

Anschluss-Beispiel 1a: Eigener Trafo für S88

Jumper-Stellung: Jumper 2-3 (Brückengleichrichter)

optimale Variante
ein eigener Trafo / Steckernetzteil wird für S88-N-P verwendet
keine Masse-Sensoren ohne Optokoppler im Einsatz
typisch für 2-Leiter-Fahrer mit Märklin CS 2, ESU ECoS 1, ESU ECoS 2 (diese Zentralen werden immer mit einem eigenen Netzteilbetrieben!) sowie allen anderen Zentralen, die über einen eigenen Trafo versorgt werden

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Anschluss-Beispiel 1b: Eigener Trafo für S88 mit Masse-Sensoren

Jumper-Stellung: Jumper 2-3 (Brückengleichrichter)

optimale Variante
ein eigener Trafo / Steckernetzteil wird für S88-N-P verwendet
Masse-Sensoren ohne Optokoppler können verwendet werden, da S88-Masse mit Gleis-Masse verbunden ist
typisch für Mittelleiter-Fahrer mit Märklin CS 1, Märklin CS 2, ESU ECoS 1, ESU ECoS 2 (diese Zentralen werden immer mit einem eigenen Netzteilbetrieben!) sowie allen anderen Zentralen, die über einen eigenen Trafo versorgt werden
nur notwendig, wenn der S88-N Bus die Gleismasse als Referenz benötigt (d.h. wenn Masse-Sensoren OHNE Optokoppler im Einsatz sind)

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Anschluss-Beispiel 2: Verwendung mit Masse-Sensoren und Fahr-Trafo

Jumper-Stellung: Jumper 1-2 (Einweggleichrichter)

es findet nur eine Einweg-Gleichrichtung statt
der Masse-Bezug bleibt erhalten
sinnvoll nur, wenn Masse-Sensoren ohne Optokoppler verwendet und kein eigener Trafo für S88-N-P vorhanden ist
möglich für Mittelleiter-Fahrer mit Märklin 6021, Intellibox sowie Boostern mit Masse-Bezug
nur notwendig, wenn der S88-N Bus die Gleismasse als Referenz benötigt (d.h. wenn Masse-Sensoren OHNE Optokoppler im Einsatz sind)

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Vorgehen beim Anschluss an die Anlage

Bitte beachten Sie, dass die niemals an der Buchse X2 (gekennzeichnet mit "IN") die Zentrale anschließen. Diese würde durch die Spannungs-Erzeugung auf dem S88-N-P eine Spannung "von hinten" bekommen, was nicht ganz optimal wäre. Da normalerweise aber an der Zentrale kein RJ45-Stecker zu finden sein dürfte, muss man schon einiges dafür tun (z.B. einen S88 auf RJ 45 Adapter verwenden), um das hin zu bekommen. Trotzdem würde ich folgende Vorgehensweise empfehlen:

Spannung am S88-N-P Modul anschließen. Jetzt leuchtet die LED 1 (sonst goto Fehlersuche)
Eins meiner Module an die Buchse X2 des S88-N-P (gekennzeichnet mit "IN") anschließen. Auf diesem Modul sollte jetzt die LED blinken (da die S88-Verbindung zur Zentrale noch nicht steht)
Blinkt am S88-Modul die LED NICHT, so könnte es ein, dass man die falsche Buchse (also X1) am S88-N-P erwischt hat, was nun noch keinen Schaden verursacht hat und umgehend zu korrigieren ist
Blinkt am S88-Modul die LED, dann kann man beruhigt an der noch freien Buchse (X1) des S88-N-P die Zentrale anschließen. Nun sollte zum einen die LED 2 auf dm S88-N-P leuchten, zum andren sollte die LED auf dem S88-Modul jetzt vom Blinken in Dauerlicht gehen.

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Die Stückliste

Qty	Parts	Bezeichnung	Gehäuse	Anmerkung
1	IC1	Spannungsregler LM2575S-ADJ, TO263-5 / TO220-5		Gehäuse wahlweise TO263-5 oder TO220-5
2	IC2, IC3	74HC240, SO-20
2	IC4, IC5	unbestückt
5	OK2, OK3, OK4, OK5, OK60	Optokoppler 6N137, Schnell, DIL-8		ggf. 8-poliger IC-Sockel
3	LED1, LED2, LED3	LED, 1206, Grün
5	D1, D2, D3, D4, D5	Diode Schottky MBRS140, SMB
1	D6	Doppel-Diode BAV99, SOT23
1	D25	unbestückt
1	C9	Tantal 2.2uF, 20V, B
2	C8, C11	Tantal 22uF, 16V, C		alternativ 15 uF/16V
1	C4	Tantal 10uF, 35V, D
1	C1	Elko 1000uF, 35V, RM=5mm, D=13mm, radial (stehend)
1	C2	Elko 1000uF, 16V, RM=5mm, D=10mm, radial (stehend)
1	C3	Elko 3900uF, 35V, RM=7.5mm, D=18mm, radial (stehend)
1	C63	Keramik-C 47pF, 0805
8	C6, C7, C12, C20, C30, C40, C50, C60	Keramik-C 100nF, 1206
1	L1	Power-L PISR, 470 uH, 1.9A
4	R21, R33, R43, R53	Widerstand 330 R, 1206
2	R1, R2	Widerstand 470 R, 1206
2	R4, R25	Widerstand 1 kR, 1206
6	R22, R31, R41, R51, R61, R62	Widerstand 1.5 kR, 1206
1	R3	Widerstand 3.3 kR, 1206
5	R34, R44, R54, R63, R64	Widerstand 10 kR, 1206
1	R24	Widerstand 100 kR, 1206
1	R5	Widerstand 1 R, 2512, 1W
1	F1	Sicherung 2A, SMD
1	X8	Stecksystem 6-polig, RM 3.5 mm		mit AKL 169-06
1	X3	Stiftleiste 1x3-polig, RM 2.54 mm		SL 1X40G 2,54 = 1x 40-pol.
1	Jumper für X3	Kurzschlussbrücke, schwarz, RM 2,54		Jumper für X3
1	X4	Stiftleiste, RM 2.54 mm		SL 1X40G 2,54 = 1x 40-pol.
2	X1, X2	Westernstecker 8-8, stehend
1	Z1	DIN-Schienen-Halter		optional
1	LP1	Platine ca. 100 mm x 58 mm

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Download

Schaltplan, Bestückungsdruck, Layout für S88-N-P (V2)

Schaltplan, Bestückungsdruck
Layout für S88-N-P V2.40

BOM File (PDF)

Änderungen: V2.40, Okt. 2013:

C3 (Elko) hinzu, C4 (Tantal) hinzu, andere Werte für C1 und C2
LED3 (Anzeige Digital-Signal) hinzu

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Fehlersuche

LED 1 leuchtet nicht

Sollte die LED 1 nicht leuchten, nachdem man die Spannung an X8 gelegt hat, bitte zunächst einmal schauen, ob der Jumper überhaupt gesetzt ist.
Nun kann man mal die Spannung über C11 messen. Hier sollten ca. 5.3 V liegen. Ist dies der Fall, dann funktioniert der Spannungsregler (IC1) schon mal ganz gut. In den meisten Fällen ist jetzt nur noch die LED verdreht, sodass diese nicht leuchten kann.
Liegt hier eine andere Spannung (zu groß oder zu klein), dann bitte die Widerstände R3 und R4 auf die korrekten Werte überprüfen! Ist gar keine Spannung vorhanden, dann mal auf die Sicherung F1 achten, ob diese nicht durchgebrannt ist. Ist dies der Fall, dann muss man nach dem Grund für den hohen Strom suchen. Es könnte z.B. ein Kurzschluss bei den engen Beinchen des IC1 vorliegen. Optimal wäre es, wenn man die Schaltung jetzt an einem Netzteil mit Strombegrenzung in Betrieb nehmen kann. Die Stromaufnahme des Moduls liegt ohne angeschlossene S88-N Module bei ca. 40 mA.

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