De Baanspanning

De Baanspanning
Veel modelspoorders en vooral beginners besteden niet veel aandacht aan de spanning op het spoor. Helaas is dit problematisch omdat de modelspoorfabrikanten hun centrale eenheden meestal volledig overmaatse voedingen toevoegen.
Kleinere decoders zoals die van Tran of DH05 van D&H kunnen hierdoor vernietigd worden. Een goed voorbeeld is of was de MS1 van Trix. Met de originele transformator zou daar tot 23 V op het spoor kunnen komen, hoewel 12 – 14 V voor N gestandaardiseerd is.

Wat kun je eraan doen?

Gelukkig is de remedie voor de meeste bedieningspanelen heel eenvoudig. De originele powerpack is uitgezocht en kan nog zijn werk doen, bijvoorbeeld voor het leveren van huisverlichting of accessoire decoders. De centrale krijgt dan een nieuwe voedingseenheid met een meer geschikte spanning. Laptop-powerpacks met een uitgangsspanning van 15 V en minimaal 3 A stroom zijn hier ideaal. Je kunt dergelijke apparaten op Ebay krijgen voor € 10-15
Helaas zijn er een paar controlecentra waar dit niet werkt. Deze hebben absoluut wisselstroom nodig om te kunnen functioneren, maar schakelende voedingen zoals die van laptops geven een gelijkspanning af. Dit geldt vooral voor de Intellibox van Uhlenbrock en ook voor daarvan afgeleide controlecentra, zoals het Twin Center van Fleischmann. Maar ook hier zijn er mogelijkheden. Arnold Hübsch uit Oostenrijk biedt een apparaat aan genaamd “DSR” waarmee de spoorspanning kan worden aangepast.
Sommige regelcentra bieden ook de mogelijkheid om de spoorspanning direct in te stellen. In de regel zijn dit de grotere, duurdere controlecentra, zoals de ZF5 van Tran, de Z21 van Roco/Fleischmann of de controlepost van Lenz.

Waar moet rekening mee worden gehouden?


De te gebruiken voeding moet beslist een gereguleerde gelijkspanning leveren en een maximale uitgangsspanning van 15 V hebben. Niet-gestabiliseerde voedingen of transformatoren kunnen bij stationair (dus zonder verbruiker op het spoor) een aanzienlijk hogere spanning afgeven. Deze spanning bezwijkt onder belasting. In het geval van transformatoren is er ook het feit dat ze een wisselspanning leveren en de opgegeven uitgangsspanning de rms-spanning is. De maximale spanning is een paar volt hoger.

Transformatoren geven alleen de effectieve spanning op het typeplaatje, maar de werkelijke amplitude van de spanning gaat verder dan dit. De effectieve spanning beschrijft ruwweg het punt waarop de amplitudekoppen hierboven de “dalen” tussen de amplituden zouden kunnen vullen.
Bij het rectificeren worden de lagere amplituden naar boven “gevouwen”. De “bergen” worden kleiner gemaakt door de daaropvolgende afvlakking en de “dalen” worden een beetje opgevuld. Uiteindelijk is de gelijkgerichte spanning hoger dan aangegeven op de transformator.
Een ander probleem is dat de meeste bedieningspanelen een bruggelijkrichter aan hun ingang hebben. Als er een wisselspanning op wordt gezet, neemt de uitgangsspanning met ongeveer een factor 1,4 toe ten opzichte van de op de transformator aangegeven spanning. Een transformator met 14 V wisselspanning levert meer dan 19 V gelijkspanning!

Rms-spanning



Waarom is dat zo belangrijk?


De spanning zelf is meestal niet het probleem, de componenten zijn meestal geschikt voor 30 V en meer. Helaas wordt niet alle energie die wordt geleverd om de voertuigen te laten rijden omgezet in de decoders, maar er wordt ook warmte gegenereerd. Hoe hoger de spanning, hoe meer warmte de decoder moet afvoeren. Dit werkt best goed met grotere decoders, maar dit wordt steeds meer een probleem met zeer kleine. De componenten verwarmen zichzelf praktisch tot de dood. Als u de spanning tot een redelijk niveau terugbrengt, kan dit worden voorkomen.

Hoe weet ik of ik getroffen ben?

Een blik op de voeding of transformator in de centrale kan een eerste indicatie geven. Deze mag maximaal 15 V gelijkstroom leveren, het symbool hiervoor lijkt op een =, waarbij de onderste regel gestreept is. Wisselstroom is gemarkeerd met een golvende lijn (~).
Een andere mogelijkheid is het meten van de spoorspanning. Aangezien digitale spanning een blokgolf wisselspanning is, kunnen de meeste multimeters deze helaas niet rechtstreeks meten. In plaats daarvan moet u ofwel de spoorspanning corrigeren of u gebruikt een kant-en-klaar meetapparaat dat u weer bij Arnold Hübsch kunt kopen. Iedereen die een oscilloscoop bezit, kan die natuurlijk ook gebruiken.