Booster

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Ein Booster ist ein Signalverstärker für digitale Modellanlagen.

Manche Digitalzentralen haben einen eingebauten Booster, andere (z.B. Tams EasyControl) benötigen einen separaten Booster.

Mit steigender Anzahl Stromverbraucher sinkt die Zuverlässigkeit der Signalübertragung in der digitalen Modellbahnsteuerung. Um diesem Problem zu begegnen, können mehrere Booster so über die Anlage verteilt werden, dass in jedem Bereich ausreichend Fahrstrom und Signalqualität verfügbar ist. Dabei wird die Anlage so in Boosterabschnitte aufgeteilt, dass Boosterabschnittsübergänge möglichst selten überfahren werden, z.B. ein Abschnitt für die Paradestrecke, ein Abschnitt fürs BW und ein Abschnitt für den Schattenbahnhof.

Inhaltsverzeichnis

Leistungsabschätzung

Wieviele Booster mit welcher Leistung bei welcher Anlagengröße notwendig sind, ist nicht einfach vorhersagbar und von vielen Faktoren abhängig.

Die folgende Tabelle liefert ein paar Durchschnittswerte zur Planung der Leistungsversorgung:

Verbraucher Nenngröße Kalk. Stromverbrauch
fahrende Digitallok mit Licht, ohne Sound 0 1,0 A
fahrende Digitallok mit Licht, ohne Sound H0 0,8 A
fahrende Digitallok mit Licht, ohne Sound N 0,6 A
aktivierte Wageninnenbeleuchtung H0 0,2 - 0,05 A
Soundmodul H0 0,3 - 0,1 A

Die Anlage ist über die Booster vor einem (länger anhaltenden) Kurzschluss geschätzt. Dieser Schutz wird durch Überschreitung des "Abschaltstroms" ausgelöst. Der Abschaltstrom wiederum entspricht dem maximalen Ausgangsstrom des Boosters. Wird eine Anlage über einen 9A-Booster versorgt, schaltet die Kurzschlusssicherung erst bei Überschreitung von 9A. Damit wären vermutlich viele Decoder schon zerstört. Wird die gleiche Anlage mit drei Boosterabschnitten über drei Booster mit je 3A betrieben, erfolgt die Abschaltung bereits bei 3A und rettet damit sehr wahrscheinlich alle Decoder vor dem Abrauchen.

Der empfohlene Abschaltstrom ist von der Nenngröße abhängig. Die folgende Tabelle gibt eine Übersicht:

Nenngröße Empfohlener Abschaltstrom
II 5 A
I 5 A
0 5 A
H0 2,5 - 3 A
TT 2,3 - 3 A
N 2 A
Z 2 A


Spannungen

Am Gleis liegt eine Gleisspannung, die entsprechend der Nenngröße festgelegt wird. Diese Spannung muss nicht gleich der Spannung sein, die der Booster selbst von seinem Trafo erhält (=Trafospannung). Ist die Trafospannung alkerdings höher als die Gleisspannung, wird die "Zuviel-Spsnnung" vom Booster als Wärme abgeführt - der Booster wird heiß. Daher sollten Gleisspannung und Trafospannung nicht zu weit auseinander liegen.

Dabei gelten folgende Empfehlungen:


Nenngröße Empfohlene Gleisspannung Empfohlene Trafospannung
II 22-24 V 20 V
I 22-24 V 20 V
0 22-24 V 20 V
H0 18V 16-18 V
TT 14 V 15 V
N 14 V 15 V
Z 12 V 12 V

Aufgabenteilung Booster

Die Booster unterschiedlicher Hersteller und z.T. auch die unterschiedlichenTypen innerhalb eines Herstellers sind nicht immer voll kompatibel. Dies kann insbesondere am Gleisübergang zwischen zwei Boosterabschnitten zu Kurzschlüssen oder Datenübertragungsfehlern führen. Problemlos kombinierbar sind Boostertypen allerdings, wenn eine Sorte nur für das Fahren und eine andere nur für das Schalten (Weichen, Signale etc.) verwendet wird.

Manche Digitalzentralen haben auch einen eingebauten Booster. Hier gilt die gleiche Regel: Entweder nur Booster des gleichen Herstellers nutzen oder den integrierten Booster z.B. nur für das Schalten nutzen und das Fahren mit einheitlichen Boostertypen eines anderen Herstellers steuern.


Booster-Schnittstellen

Der Anschluss vom Booster an die Zentrale ist grundsätzlich über zwei Anschlussalternativen möglich: 3-polig wie bei DCC üblich oder 5-polig wie bei Märklin üblich. Dabei hat der Anschluss technisch keinen zwingenden Bezug zum Datenformat. Die Zuordnung stellt lediglich "das Übliche" dar. Einzige Ausnahme ist die Kurzschlussabschaltung durch die Zentrale, da diese tatsächlich zwischen den Datenformaten unterschiedlich sind.

Die Anschlüsse sind wie folgt definiert:

Pin Belegung DCC Belegung Märklin
1 Daten Kurzschluss-Rückmeldung
2 Masse Masse
3 Kurzschluss-Rückmeldeleitung Booster-Stromversorgung (+)
4 existiert nicht Ein/Aus-Schalter des Boosters
5 existiert nicht Daten

Kurzschluss- / Überlast- / Überhitzungsschutz

Um sich selbst und den Rest der Anlage vor Schäden zu schützen, gibt es bei Boostern unterschiedliche Sicherheitsmechanismen:

  • Kurzschlussabschaltung: Bei Überschreitung des Abschaltstromwertes schaltet der Booster sich selbst ab
  • Wiedereinschaltung nach Kurzschluss: Nach einer festgelegten Zeit schaltet sich ein Booster nach einer Kurzschlussabschaltung eigenständig wieder ein. Liegt der Kurzschluss weiterhin vor, schaltet der Booster sich erneut ab.
  • Kurzschlussrückmeldung an die Zentrale: Der Booster meldet einen Kurzschluss an die Zentrale. Diese wird dann im Normalfall die ganze Anlage abschalten.
  • Überlastwarnmeldung an den PC: Bei Überschreitung eines festgelegten "Überlastwarnstromes" unterhalb des Abschaltstromes meldet der Booster an den PC eine Überlastwarnung, ohne sich selbst abzuschalten. So kann der PC z.B. nicht primär benötigte Funktionen wie Sound oder Wagenbeleuchtung ausschalten, um eine Überlastung zu vermeiden.
  • Einschaltstromtoleranz: Da beim Einschalten einer Anlage kurzzeitig mehr Strom als im laufenden Betrieb benötigt wird, unterdrückt der Nooster den Überlastschutz nach dem Einschalten für einen kurzen Moment.
  • Überthitzungsabschaltung: Bei Überhitzung schaltet der Booster sich selbst automatisch ab.
  • Watchdog: Ein Booster erhält in regelmäßigen Abständen ein Signal von der Zentrale. Erhält er dieses nicht mehr, schaltet er sich selbst aus, da er davon ausgeht, dass die Zentrale ausgeschaltet wurde.

Weitere elektrische Booster-Eigenschaften

Booster können weitere elektrische Eigenschaften haben, die je nach Einsatzzweck wichtig oder unwichtig sind. Die folgende Aufzählung gibt eine Übersicht:

  • Spannungsregelung: Geregelte Booster sorgen dafür, dass die Gleisspannung unabhängig von der Last (der Anzahl fahrender Züge/Verbraucher am Gleis) konstant bleibt. Bei ungeregelten Boostern kann diese Spannung schwanken.
  • Galvanische Trennung: Die DCC-Norm schreibt die galvanische Trennung von Boosterein- und Ausgängen vor. Bei 3L-Anlagen war hingegen eine durchgehende Masse lange Zeit das dominante Modell.

Boosterunterstützung für zusätzliche Kommunikationsprotokolle

  • Unterstützung ABC-Bremsverfahren: Dieses Bremsverfahren benötigt vom Booster ein symmetrisches Ausgangssignal.
  • Unterstützung Railcom: Railcom meldet Werte eines Lokdecoders über die Schienen zurück. Damit dieses Signale Zeit zum Senden haben, reserviert ein Railcom-fähiger Booster in regelmäßigen Abständen ein Zeitintervall, auf dem er keine Signale sendet.
  • Unterstützung mfx: Aufbereitung und Weiterleitung der Rückmeldedaten
  • Unterstützung BiDiB: Rückmeldung von Boosterzuständen und Weiterleitung von Railcom-Daten an den bidirektionalen Bus

Produktübersicht

Anbei eine Übersicht von Boostern verschiedener Hersteller (ohne Anspruch auf Vollständigkeit):

Hersteller Modell Steuerprotokoll Rückmeldeprotokoll Ausgangsstrom Gleisspannung Geregelt? Massebezug? Kurzschlussmeldung? Besonderheiten
(Eigenbau) Bogobox  ? nein 3 A  ?  ? Ja  ? Infos unter [1]
(Eigenbau) HDM05 / HDM07  ?  ? 3 A  ? V nein ja  ? Infos unter [2]
ESU ECoSBoost 50010 DCC, MM, mfx Railcom, mfx 4 A  ?  ?  ? Ja Speziell für die Zentralen Märklin CS und ESU ECoS zugeschnitten
ESU ECoSBoost 50111 wie ECoSBoost 50010, aber mit 8 A
DC-Car DC-Car-Booster DCC nein 7 x 0,2A 12 -15 V nein nein nein DCC-Eingang
Ausgang
für 5 - 35 IR-LED Watchdog [3]
LDT DB-2 DCC, MM keine 2,5 A  ? V  ? Ja  ?
Hornby R8239 DCC  ? 4A  ?  ? Nein  ?
Märklin 6017 MM nein 2,5 A  ? Nein Ja MM
Märklin 60173 MM, mfx mfx 2,5 A  ?  ? Nein  ? Masseverbindung zwischen Boosterkreisen trennen
Märklin 60174 MM, mfx mfx 3 A  ?  ? Ja  ?
Tams B-2 DCC, MM, mfx Nur mit Adapter 3 A 18 V Ja Ja MM, DCC
Tams B-3 DCC, MM, mfx Railcom, mfx mit Adapter 2,5 A 12/15/19 V Ja Nein MM, DCC
Tams B-4 DCC, MM, mfx Railcom, mfx mit Adapter 2-5 A 12-24 V Ja Nein DCC
Tams BiDi-Booster DCC, MM, mfx Railcom, BiDi, mfx mit Adapter 2-4 A 10-24 V Ja Nein DCC
Uhlenbrock 63200 Loconet nein 2 A 14-19 V  ? Ja Ja unterstützt DCC und MM
Uhlenbrock 63240 Loconet, DCC, MM, MFX nein 3,5 A 15-20 V  ? Ja Ja unterstützt DCC, MM, mfx, Selectrix und FMZ
integriertes Kehrschleifenmodul
integriertes DCC Bremsmodul
Uhlenbrock 63270 Loconet, DCC, MM, MFX nein 7 A Ja Ja unterstützt DCC, MM, mfx
integriertes Kehrschleifenmodul
integriertes DCC Bremsmodul
Uhlenbrock 63280 Loconet, DCC, MM, MFX nein 7-8 A Ja Ja unterstützt DCC, MM, mfx
integriertes Kehrschleifenmodul
integriertes DCC Bremsmodul
Uhlenbrock 65600 (Power 3) / 65650 (Power 6) DCC, Selectrix Keine  ?  ? Ja Ja  ? Herstellungszeitraum 2001-2010
Fleischmann 6807 TwinBooster wie Uhlenbrock 65600

Weblinks