Akku veturiin
Jo monta vuotta olen yrittänyt kehittää systeemin, jossa sähkönsaantiongelmat selätetään pienen akun avulla. Moniin dekoodereihin on saatavissa ”PowerPack” -laajennus, jossa erillinen kondensaattori syöttää virtaa sähkökatkon ajan dekooderille. Näiden vaikutus on kuitenkin turhan lyhyt, eikä niistä ole kunnon ratkaisuksi. Tässä ajatuksena on ladata pientä akkua aina kun mahdollista ja ottaa siitä virtaa useamman minuutin ajaksi. Ongelmaksi on jäänyt veturin hallinnan keskeytyminen katkon ajaksi, veturi jatkaa matkaansa kunnes sähköt palaavat ja uudet komennot ovat mahdollisia. Tähän on tullut viime vuosina muutos, kun langattomia ohjausjärjestelmiä on alkanut tulla markkinoille. Ensimmäisenä testasin amerikkaista Locofi dekooderia. Se toimiikin jo hyvin, mutta on vielä liian isokokoinen pieniin vetureihin. Nyt Hornby on tuonut pienikokoisen langattoman dekooderin, joka mahtuu pieneenkin veturiin. Ensimmäinen asennuskohde on Mestarimallien Dv12, jota varten suunnittelin juuri siihen sopivan piirilevyn. Seuraavana on vuorossa jokin N-skaalan edustaja.
Haasteena on se, että LiPo-akun jännite on 3-4.2V, kun kiskojen ja dekooderin jännite on monta kertaa isompi. Vaihtoehtona on usemman akkukennon kytkeminen sarjaan, mutta sitten taas latauksen hallinta menee vaikeaksi pienen tilan takia, sillä jokainen kenno vaatii oman latauksen hallinnan. Yhden kennon käyttö taas aiheuttaa akun virran kasvamisen jopa 1-2 ampeeriin, koska teho otetaan pienellä jännitteellä. Ensimmäisissä versioissa ongelmia aiheutti DC/DC step-up konvertteri, joka ei selviytynyt vaadittavasta virrasta 3V -> 12V jännitteellä. Viimeiseen versioon löytyi Texas Instrumentsilta TSP61058T-piiri, joka toimii moitteetta tässä tehtävässä. https://www.ti.com/lit/gpn/TPS61085T . Langaton ohjaus toteutetaan Hornbyn HM7000 Bluetooth/DCC -dekooderilla. (alkaen £31,99). Itsesuunnitellulla piirilevyllä on ensin tasasuuntaaja mitä tahansa kiskoilta saatavaa 6-16V virtaa varten. Tasasuunnattu jännite muutetaan DC/DC-muuntimella 5 volttiin, joka syöttää akun latauspiiriä ja step-up muunninta. Akusta tuleva 3-4.2 voltin jännite nostetaan DC/DC -muuntimella 12 volttiin joka syötetään edelleen dekooderille. Järjestelmä käyttää akkua vain, kun sähköä ei ole tarjolla. Kun kiskoissa on sähköä, kuormanhallinta irroittaa akun automaattisesti dekooderista ja lataus 200mA virralla alkaa. Dekooderi käyttää myös tällöin kiskoista tulevaa sähköä muutettuna 12 voltin tasavirraksi. Kiskojen sähkön kytkeytymistä tai poistumista ei huomaa veturin ajossa. Järjestelmässä ei ole alijännitevalvontaa, joten akussa on oltava PCB-suojaus, joka katkaisee virran kun jännite laskee alarajalle. Suunnittelin valvontaa 3.0V jännitterajalle, mutta jännite romahtaa lopussa niin nopeasti, ettei käyttäjä ehdi reagoida ennen akun suojauksen väliintuloa.
Käytetty akku: 3.7V 300mAh LP752030/CP