Die Technik der Carrera-Decoder

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MiniSlot
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Die Technik der Carrera-Decoder

Beitrag von MiniSlot » Fr 4. Sep 2020, 19:00

Dies ist eine Abwandlung von meinem Beitrag aus dem FreeslotterForum
Der Carrera Digital Decoder (26732)
Technisch geht es in diesem ersten Teil um den grünen Carrera Decoder 26732 oder um den Baugleichen D124 (20763).
Der blaue D132 Decoder ist von der Schaltung anders (und wird irgendwann folgen).
Alle nennen sich 26732 und gibt sie so gesehen mittlerweile in insgesamt vier Varianten/Versionen.
Zwei basieren auf der grünen Platine und unterscheiden sich in der Bestückung der Leistungstransistoren (IRF und AOD)
Ebenso gibt es von der blauen Platine zwei Varianten welche sich ebenfalls in der Transistorbestückung unterscheiden (AOD und NCE).
Der D124 Decoder ist nur in einer grünen Version erhältlich und ihn gibt es in drei Varianten der Leistungstransistoren (IRF, AOD und NCE).
Im groben unterscheiden sich die Decoder mit der unterschiedlichen Transistorbestückung durch deren Schaltverhalten in der Aggressivität.
Die NCE bestückten Varianten fallen da besonders Negativ auf. Genaueres kann man beim Slotbär lesen.

Carrera verwendet als Gehirn des Decoder einen Mikrocontroller (µC) von Atmel des Typs ATmega8.
Dieser ist für alle Funktionen zuständig.
Welche Funktionen unterstützt werden liegt an der eingespielten Software und natürlich der externen Beschaltung.
Auch ob sich das Fahrzeug im Analogbetrieb bewegen lässt liegt in seiner Hand.
Die Decoder 26732/43 als auch die nicht mehr erhältlichen 26733/42/45 und der 20763 sind vom Grundfunktionsaufbau weitestgehend gleich.
Auch vertragen die D132 Decoder problemlos die höhere Spannung der D124 Trafos von 18V!
Die Decoder 26740/41 besitzen z.b. keine Lichtausgänge und für den Motor eine etwas leistungsschwächere EinChipLösung.

Vorweg noch eines:
Der Schalter auf dem Decoder ist kein Analog-/Digitalschalter, wie es gerne fälschlicher Weise bezeichnet wird.
Der Schalter ist ein einfacher Umschalter der die Polarität vom Schleifer zum Decoder tauscht.
(Auf dem Schaltplan ist der Schalter nicht Verzeichnet!).
Analog ist Plus in Fahrtrichtung rechts, Digital links. Dies tauscht der Schalter nur. Mehr nicht.

Die ankommende Bahnspannung wird in die Datenextraktion und die Versorgung der restlichen Komponenten aufgeteilt.
Wobei die Datenextraktion sich darauf beschränkt, die Spannung auf ein µC-freundliches Maß zu reduzieren.
Die restliche Schaltung wird sowie auch der Motor, immer durch die Diode D3 Versorgt (siehe DecoderSchaltplan).

Die Spannungsangabe von 14,8V auf dem Netzteil (auch in den Schaltplänen) ist nicht die effektive Spannung die am Motor anliegt und ist von daher für manchen etwas Verwirrend.
Zum einen da aus der BB/CU erst gar nicht die volle Netzteilangabe herauskommt (Schutzdiode) und diese sich zum anderen nun noch durch eine weitere Diode (D3) auf dem Decoder reduziert.
Abgesehen davon das auch durch das Datensignal die effektive Spannung geringfügig noch etwas sinkt.
14,8V lässt sich allerdings leichter lesen und jeder weiß Normalerweise was damit gemeint ist.

(Ich meine) 2012 wurde eine neue Revision des Decoder 26732 herausgebracht, bei welchem ein weiterer Widerstand (R12) für das Frontlicht zwischen den Frontlichtanschlüssen und dem Leistungstransistor(FET) T2 positioniert wurde.
Die Schaltpläne basieren noch auf dem Vorgänger, was aber keinen all zu großen Unterschied macht.

Alle Lichtausgänge werden über einen Transistor (T5) geschaltet (siehe Schaltplan).
Dies ist es ein N-Kanal Feldeffekt-Transistor (FET) 2N7002 mit einer Dauerbelastbarkeit von 115mA. Die beiden Frontlichtausgänge selbst sind nur zwei parallel geschaltete Stecker und keine getrennten Ausgänge.
Auch das Rücklicht geht über diesen FET. Nur im Moment des Bremsens wird das Rücklicht über den FET (T6) geschaltet.
Da der Decoder bereits über die Vorwiderstände verfügt, ist es nicht Notwendig bei Eigenbauten welche vorzusehen.
Die LEDs werden mit der Bahnspannung versorgt(!!) und die Vorwiderstände sind darauf ausgelegt.
Eine LED ist ein Halbleiter und kein ohmsche Widerstand wie eine Glühlampe, wo durch Strom ein Glühfaden zum leuchten gebracht wird!
Wie eine LED Funktioniert kann man hier (Elektronik-Kompendium) Nachlesen.
Einen Vorwiderstand kann man dort (Elektronik-Kompendium) ebenfalls Berechnen.
Für Android-Geräte gibt es ElectroDroid (upd2020: nun Electrodoc im Google PlayStore), welches noch einige weitere hilfreiche Funktionen bietet.

Trennen von Brems- und Rücklicht:
Bei den grünen 26732 Decodern kann man das Bremslicht und Rücklicht trennen.
Bei den C-Decodern der neusten Version (blau) arbeiten anscheinend mit PWM-gesteuerten Rücklicht und eine Trennung funktioniert bei diesen nicht mehr.
Licht und Rücklicht werden über einen Transistor (T5) geschaltet. Die Bremse selbst wird über T6 Angesteuert, die nach jeweils nach dem Vorwiderstand auf dem Rücklichtausgang zusammen kommen.
Wenn nun die Leiterbahn zwischen den beiden Widerständen R13 / R14 unterbrochen wird, hab man bereits das Rücklicht und Bremslichtfunktion voneinander getrennt (siehe Bilder). Da es aber recht schwer ist an das untere Pad von R13 ein Kabel anzulöten, trenne ich die Plusverbindung vom Anschluss RE1 (Bild2 zweiter Post). Die Spannungsversorgung (+) für die LEDs ist an den Steckern auf dem Decoder durch verbunden (FR2=RE1 siehe Bild1 zweiter Post).
Das Brems- und Rücklicht müssen dann über die Plusleitung des Frontlicht angeschlossen und Versorgt werden.
Das so freigewordene Lötpad RE1 nutze ich dann als Bremslichtanschluss in dem das Kabel durch die Bohrung führe und damit eine Brücke vom Lötpad zum Widerstand R14 mache.
Auf den Bildern müsste es ersichtlich werden sein, wie ich dies löse.
03_Decoder Bremslichttrennung - a.jpg
03_Decoder Bremslichttrennung - a.jpg (158.33 KiB) 17686 mal betrachtet
04_Decoder Bremslichttrennung - b.jpg
04_Decoder Bremslichttrennung - b.jpg (126.12 KiB) 17686 mal betrachtet
Da ich nicht die Originalstecker verwende, benötige ich so insgesamt nur vier Leitungen bei getrenntem Rücklicht zur Karosserie. Ansonsten reichen mir so drei Leitungen.
Nachtrag für (Blinklicht-)Decoder 26743:
Bei dem Blinklichtdecoder 26743 sind die beiden inneren Blink-LED-Anschlüße ebenfalls "nur" Plus.
Auch hier kann man dann zwei Leitungen einsparen.
Das dritte Bild zeigt den "Flügel" des Decoder 26743.
Durch die andere Anordnung der Bauteile sieht es dort erwas anders aus mit der Trennung.
Dort verläuft die Leiterbahn in einer Linie vom Anschluß RE2 nach oben an die beiden Widerstände.
Die Trennung zwischen den beiden Widerständen (auf der rechten Seite) bleibt gleich, jedoch kann man das dort den Anschluß RE1 "nicht als Stütze missbrauchen" und
kann das Kabel nur direkt an den Widerstand R13 für das Bremslicht löten.
Ein Durchtrennen der Leiterbahn an RE1 ist somit auch nicht erforderlich.
05_Decoder_26743 Bremslichttrennung.jpg
05_Decoder_26743 Bremslichttrennung.jpg (43.37 KiB) 17686 mal betrachtet
Bei vielen Slotshops gibt es fertig konfektionierte Steckersätze, aber wer dies selbst machen möchte:
Die Stecker sind unter folgender Bezeichnung zu finden:
Lichtstecker : Micro JST ZH 1.5
Bahn/Motorstecker : Micro JST PH 2.0
Bei der Suche kann der Zusatz "2pin" behilflich sein.

Als Anhang ist folgendes Zusammengefasst:
1 - Ein Anschlussplan für Decoder 26732,-43,-33,-45 welchen auch nochmal die Bremslichttrennung grafisch zeigt.
2 - Der Schaltplan als Pdf
3 - Eine Bauteilliste mit der Bestellbezeichnung bei Reichelt.
4 - Ein Pdf mit den Maßen der Decoder. Im ausgedruckten Zustand passt es bei mir, das ich sie als Schablone nutzen kann
5 - Anschlussplan mit Maßangabe für den Decoder 26744 (vielen Dank an Mehi aus dem FreeslotterForum)
Dateianhänge
Decoder Schaltplan.pdf
(287.56 KiB) 686-mal heruntergeladen
Decoder Bauteilliste.pdf
(117.35 KiB) 672-mal heruntergeladen
Decoder 26732-43,-33,-45 - Anschlußplan, Bremslichttrennung.pdf
(27.9 KiB) 594-mal heruntergeladen
Decoder 26732-43,-33-45,-40 Maße und Schablonen.pdf
(27.92 KiB) 626-mal heruntergeladen
:cat: Gruß Jörg :cat:

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Re: Die Technik der Carrera-Decoder

Beitrag von MiniSlot » Fr 4. Sep 2020, 19:08

Der Decoder der D143 Fahrzeuge ist um einigen einfacher gestrickt.
Kein Front-,Rück- und Bremslicht.
Das System der D143-Bahnen unterstützt weniger Funktionen (nur drei Fahrzeuge).
Ist aber mit dem D132-System kompatibel und die D143 Decoder selbst unterstützen einiges von den "Großen" (6 Fahrzeuge Codierbar).
Darum nur der Schaltplan, der eigentlich selbsterklärend sein dürfte.
Dateianhänge
D143-Schaltplan.pdf
(31 KiB) 678-mal heruntergeladen
:cat: Gruß Jörg :cat:

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Re: Die Technik der Carrera-Decoder

Beitrag von MiniSlot » Di 10. Nov 2020, 03:53

Mit den blauen Platinen für die D132 hatt Carrera einen Generationswechsel vollzogen.
Im Ganzen betrachtet ist es aber eher nur Evolution als Revolution.
Der Atmel µC wurde durch einen STM ersetzt, die Brems-/Rücklichtschaltung wurde von Frontlicht entkoppelt und das Brems-/Rücklicht wird über einen eigenen Ausgang mittels PWM umgesetzt. Somit funktioniert eine Trennung von Brems- und Rücklicht nicht mehr wie bei dem alten grünen 26732.
Der 26732 besitzt weiterhin für Speed und Brake getrennte Transistoren und der 26744 einen Dualen
Die erste Generation des blauen 26732 besitzt Transistoren von AOD und die neuere welche von NCE.
Da die NCE bestückten Decoder sich Aggressiver verhalten (Grund siehe Slotbär) gibt es von diesem ebenfalls wieder eine Updateversion. Dort wurde R1 von 3,3k Ohm auf 1,5k Ohm verkleinert. Dazwischen soll es wohl noch ein Software Update gegen die Aggressivität gegeben haben, was ich selbst nicht verifizieren kann.

Die beiden Decoder (26732 blau und 26744 blau) sind soweit Identisch wenn man die Endstufe und die Hardwareanpassung von R1 berücksichtigt.
Einen kleinen Unterschied haben sie dennoch, der mich erst etwas verwirrte. Es gibt einen Dreher in der Bezeichnung vom 26732 zum 26744. R3 und R4 vertauschen ihre Bezeichnung auf der Platine. Schaltplantechisch ändert sich jedoch nichts.
Dateianhänge
Schaltplan-26732.pdf
(107.24 KiB) 683-mal heruntergeladen
Bauteilliste-26744.pdf
(78.7 KiB) 630-mal heruntergeladen
Bauteilliste-26732.pdf
(83.32 KiB) 613-mal heruntergeladen
Schaltplan-26744.pdf
(105.5 KiB) 651-mal heruntergeladen
:cat: Gruß Jörg :cat:

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