Interruptores con transistores  
  Carlos Volpini, @vulpus01 28 Abril 2006

 

Introducción.

Los decodificadores 60902 tienen activadas las funciones f0, f1 y f2 y "dormidas" f3 y f4, utilizando transistores podemos "despertarlas".

Las locomotoras con sonido suelen tener decodificadores especiales, en los que están "dormidas" las funciones no utilizadas, también estas se pueden "despertar".

En las tiendas de electrónica podemos conseguir relés para circuitos impresos, que podemos usar como interruptores controlados por f0, f1, f2,f3 ó f4, por ejemplo para anular las luces traseras de una locomotora cuando no circula en solitario, para controlar el fumígeno o para iluminar una composición cuando el decodificador no tiene potencia suficiente.

Un relé puede costarnos mas de 5 €, es grande, consume y puede hacer ruido, mientras que un transistor puede costarnos mucho menos, es pequeño, casi no consume y no suele hacer ruido.

Parece lógico usar el transistor, pero mientras que instalar un relé es muy sencillo e intuitivo, el transistor es hasta difícil de comprar, pues hay cientos diferentes, en este trabajo intento solucionar los problemas anteriores con circuitos sencillos, utilizando transistores fáciles de encontrar y baratos.


1. Activando funciones, introducción.

En este apartado se describe como conseguir activar funciones en los decodificadores 60902 y especiales.


1.1. Transistor BST52 en decodificador 60902, introducción.

Los decodificadores 60902 tienen dos transistores BST51 ó BST52, se utilizan para activar f1 y f2, el circuito impreso está preparado para activar f3 y/ó f4 sin muchas complicaciones.


1.1.1. Transistor BST52 controlando f3 en decodificador 60902.

Investigando hemos encontrado en una web de un kartoffen una forma sencilla de conseguir activar f3, necesitamos un transistor BST50 ó BST51 ó BST52, una resistencia de 3,9 Ω ¼ W y una resistencia de 47k Ω 0,1 W.

En la imagen siguiente vemos el decodificador con la zona donde hay que instalar el transistor marcada con un círculo rojo y el mismo decodificador con el transistor instalado.

    

En la imagen siguiente vemos el decodificador con la zona donde hay que instalar la resistencia de 3,9 Ω Marcada con un ovalo rojo, la resistencia de 47k Ω Marcada con un circulo azul y el mismo decodificador con las resistencias instaladas, algo torcidas pero funciona, la flecha negra indica donde se suelda el cable de salida de f3.

     



1.1.2. Transistor BST52 controlando f4 en decodificador 60902.

Investigando hemos encontrado en la web anterior una forma sencilla de conseguir activar f4, necesitamos igual que con f3 un transistor BST50 ó BST51 ó BST52, una resistencia de 3,9 Ω ¼ W y una resistencia de 47k Ω 0,1 W.

En la imagen siguiente vemos el decodificador con la zona donde hay que instalar el transistor marcada con un círculo rojo y el mismo decodificador con el transistor instalado.

     

En la imagen siguiente vemos el decodificador con la zona donde hay que instalar la resistencia de 3,9 Ω Marcada con dos rectángulos rojos, podemos hacerlo en cualquiera de las dos posiciones, la resistencia de 47k Ω Marcada con un circulo azul, en el interior del circulo verde hay que poner una gota de soldadura para conectar el transistor (al hacerlo desconectamos la función interna que apaga la aceleración-frenado y velocidad máxima), y el mismo decodificador con las resistencias instaladas, algo torcidas pero funciona, la flecha negra indica donde se suelda el cable de salida de f4.

     


1.2. Decodificadores especiales con microchip 701.22B.


En este apartado nos centraremos en los decodificadores que utilizan el mismo microchip que los 60902, referencia 701.22B 50290.

El transistor BST52 (AS3) es tipo NPN Darlington con diodo y resistencia incorporados, corriente máxima 0,5 A., El colector está en la pata intermedia y se conecta al cable de salida de la función que deseamos activar, el emisor está en la pata de la derecha y se conecta con una resistencia de 3,9 Ω ¼ W. Al cable morado (llamado masa electrónica, se localiza en la pata 10 del microchip), por último la pata de la izquierda es la base, que se conecta a una pata del microchip, a una resistencia de 47 kΩ ¼ W. Y esta al cable naranja (masa común de las funciones), los transistores BST50 (AS1) y BST51 (AS2) son similares y también pueden usarse sin problemas.

El transistor BC879 es tipo NPN Darlington con diodo y resistencia incorporados, corriente máxima 1 A., colector, base y emisor están en la misma posición que el BST52, los transistores BC875 y BC877 son similares y también pueden usarse.


1.2.1. Transistor BST52 activando f1, f2, f3 ó f4.

 En la imagen de la izquierda vemos el microchip, hemos marcado con flechas negra, roja, azul y verde la pata que se conecta a la base del transistor BST 52, según queramos activar F1, F2, F3 ó F4 (patas 15, 16, 17 y 18). La flecha morada indica la pata donde podemos conectar el emisor, si no queremos buscar otro sitio por el circuito impreso. Conviene separar las patas 15, 16, 17 ó 18 de la placa, se calienta con el soldador y se levanta la pata un poco, pues en ocasiones están conectadas a masa.


     En la imagen de la derecha vemos el esquema de conexión del transistor.

  • El cable marcado con P se conecta a una pata del microchip.

  • El cable marcado con F es la salida de la función activada.


En la imagen siguiente vemos un ejemplo en la placa de la locomotora 37060, los círculos azul y rojo señalan la posición de los transistores, las flechas negras las resistencias de 3,9 Ω, Las flechas rojas las resistencias de 47 kΩ, La flecha naranja la masa común, la violeta la masa electrónica y el círculo negro el paso de cables que se conectan a las patas 16 y 17 del microchip por la otra cara de la placa.

      

En la imagen siguiente vemos otro ejemplo en la placa de la locomotora 37661, el circulo azul señala el transistor utilizado para f1 y el rojo el de f2, las flechas rojas señalan la posición de las resistencias de 47kΩ Y las azules las de 3,9 Ω, La flecha naranja marca el punto de conexión con la masa común y la morada con la masa digital, las flechas negras indican las conexiones de f1 en el microchip y entre la base del transistor y la resistencia de 47kΩ, Las flechas verdes indican lo mismo para f2.

      


1.2.2. Transistor BC879 activando f1, f2, f3 ó f4.

Podemos utilizar este transistor en vez del BST52, se conecta de la misma forma, su coste es de 0,35 € y es mucho más fácil de conseguir que el BST52.


1.3. Decodificadores especiales con microchip 701.40A.

En este apartado nos centraremos en los decodificadores que utilizan el microchip referencia 701.40A 502701, usado en locomotoras con motor c-sinus.

Los transistores y resistencias son los mismos que en el apartado anterior, lo único que cambia son las patas del microchip donde se localizan las funciones.


1.3.1. Transistor BST52 activando f1, f2, f3 ó f4.

En la imagen de la izquierda vemos el microchip, hemos marcado con flechas negra, verde, azul y roja la pata que se conecta a la base del transistor BST 52, según queramos activar F1, F2, F3 ó F4 (patas 13, 12, 9 y 8).
 
La masa electrónica no se localiza con seguridad en ninguna pata, pero es muy fácil de encontrar en el circuito impreso.
En la imagen de la derecha vemos un ejemplo en la placa de la locomotora 39190, la flecha naranja señala la masa común, la morada la masa electrónica, la roja F1 y la negra F4 (F2 y F3 no son accesibles por este lado de la placa).


 

2. Transistores de baja potencia, introducción.

En este apartado utilizaremos transistores de 100 mA, suficientes para controlar 2 bombillas de bayoneta ref. 610080, 10 Leds ø 3 mm, ó 20 leds smd.


2.1. Transistor BC547 controlando masa.

Utilizaremos este transistor cuando el circuito vaya a estar normalmente cerrado, pues cuando no recibe tensión deja pasar la corriente, es decir, con F2 en OFF pasa la corriente y en ON no pasa.

En la imagen de la derecha vemos una aplicación sencilla, la iluminación de las luces traseras de una locomotora digitalizada con un decodificador 6090x, cuando F2 está apagado las luces traseras funcionan y cuando está encendido no.

 Para los poco iniciados, hemos utilizado el código de colores de Märklin, 1N4148 es un diodo y 1K es una resistencia de 1000 Ohmnios y 0,25 Watios.

El coste de los componentes es 0,09 + 2x0,04 + 0,07 = 0,25 €.

Para intentar que no se cumplan las leyes de Murphy, hemos puesto un dibujo del transistor visto desde arriba con las patas identificadas. Los diodos tienen uno de los extremos marcados con un círculo negro, este extremo debe ser el más próximo al deco cuando los colocamos en F0, F1, o F2.


2.2. Transistor BC547 controlando f0.

En la imagen de la derecha vemos la misma aplicación anterior, pero controlando F0 y no la masa, cada uno de dos los transistores controla una salida de luz (cables gris y amarillo).

  • Cuando F2 está apagado las luces funcionan y cuando está encendido no.
  • Los diodos 1N4007 también pueden ser utilizados.
     

El coste de los componentes es 2x0,09 + 2x0,09 + 0,07 = 0,43 €.
 


2.3. Transistor BC557 controlando masa.

Utilizaremos este transistor cuando el circuito vaya a estar normalmente abierto, pues cuando no recibe tensión no deja pasar la corriente, es decir, con F2 en OFF no pasa la corriente y en ON  pasa.

En la imagen de la derecha vemos la misma aplicación del apartado anterior,  la diferencia estriba en que cuando F2 está apagado las luces traseras no funcionan y cuando está encendido si funcionan, en este caso es necesaria una resistencia de 5600 Ω y 0,25 Watios entre el deco y el transistor.

Hemos puesto el transistor visto desde arriba, observar que la masa está ahora en el lado opuesto al caso anterior.

El coste de los componentes es 0,09 + 2x0,04 + 2x0,07 = 0,31 €.



 

2.4. Transistor BC557 controlando f0.

En la imagen de la derecha vemos la misma aplicación anterior, pero controlando F0 y no la masa, el transistor controla la luz roja con el cable gris, mientras que la luz blanca está regulada con el cable amarillo.

  • Con F0 en ON, F2 en OFF y marcha adelante no se enciende ninguna luz, marcha atrás se enciende la luz blanca.

  • Con f0 en on, f2 en on y marcha adelante se enciende la luz roja, marcha atrás se enciende la luz blanca.

    El coste de los componentes es 0,09 + 0,04 + 0,07 = 0,20 €.

 



3. Transistores de media potencia, introducción.

En este apartado utilizaremos transistores de 1 a, suficientes para controlar un fumígeno, iluminar una composición de 6 vagones con bombillas ó de 12 con leds smd.


3.1. Transistores BC557 y BC639 con decodificador 60902.

Este apartado ha sido posible gracias a la colaboración de Josep Cañadell, que me ha pasado un enlace con la web de un kartoffen, en la que se describe el circuito de alimentación de los dos fumígenos de la Borsig.

Utilizaremos el transistor BC557 controlando masa y el BC639 con el cable morado (masa electrónica, ese que parecía no servir para nada), con F2 en OFF no pasa la corriente y con F2 en ON pasa.

En la imagen de la derecha vemos el esquema, los colores son los de Märklin, excepto el azul y el negro, hay que tener cuidado al instalar el transistor BC639, pues tiene la base, colector y emisor en distinta posición que el BC547.

Cuidado con los fumígenos de 10/16 Voltios, porque tenemos 18,3 V, en este caso debemos poner una resistencia de 18 Ω y ½ W.

El coste de los componentes es 0,09 + 0,13 + 0,04 + 4x0,07 = 0,54 €.




3.2. Transistores TLP504 y BC639 con decodificador LokPilot.


Este apartado ha sido posible gracias a la colaboración de luisizan, que me ha pasado el circuito, por lo que solo he tenido que comprar los componentes y montarlo.

Utilizaremos el optoacoplador TLP504 ó el MCT6 y el transistor BC639. Como vemos en la imagen es un transistor doble activado por dos leds, de forma que tenemos dos circuitos independientes.

En la imagen de la derecha vemos el esquema, los colores son los de LokPilot excepto el morado, el cable verde (F1) no se conecta con el negro  y los dos negros que salen de los diodos no se conectan entre sí.

 Cuidado con los fumígenos de 10/16 Voltios, porque tenemos 18,3 V, en este caso debemos poner una resistencia de 18 Ω y ½ W.

El coste de los componentes utilizando el tlp504 es 1,50 + 2x0,13 + 2x0,10 + 0,07 = 2,03 €, el coste de los componentes utilizando el MCT6 es 2,43 + 2x0,13 + 2x0,10 + 0,07 = 2,96 €.




4. Transistores de alta potencia, introducción.


En este apartado utilizaremos transistores de 4 a, suficientes para controlar cualquier cosa que se nos ocurra, ya que esta es la intensidad máxima que normalmente tenemos en la vía.


4.1. Transistores BC557 y BD677 con decodificador 60902.

Utilizaremos el transistor BC557 controlando masa y el BD677 con el cable morado (masa electrónica), con F2 en OFF no pasa la corriente y con F2 en ON pasa.
El esquema es igual que el del apartado 2.1, Sustituyendo el transistor BC639 por el bd677.
El coste de los componentes es 0,09 + 0,35 + 0,04 + 4x0,07 = 0,76 €.



4.2. Transistores tlp504 y bd677 con decodificador LokPilot.

Utilizaremos el optoacoplador doble TLP 504 ó el MCT6 y dos transistores BD 677.
El esquema es igual que el del apartado 2.2, sustituyendo los 2 transistores BC639 por  BD677.


El coste de los componentes utilizando el TLP504 es 0,82 + 2x0,35 + 2x0,10 + 0,07 = 1,79 €.

El coste de los componentes utilizando el MCT6 es 2,43 + 2x0,35 + 2x0,10 + 0,07 = 3,30 €.




 


© 2006 Carlos Volpini y LCTM.

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