Keuze 4 - Locdecoders

Een locdecoder is een schakeling in de locomotief die het besturingssignaal van de rails oppikt en de locomotieffuncties en -motor aanstuurt. Decoders voor locomotieven zijn er in vele soorten en maten. De eenvoudigste modellen rijden voor- en achteruit, en sturen de verlichting. De meer geavanceerdere types kunnen nog veel meer functies uitvoeren, van een flakkerend opgestookt vuurtje in een stoomtrein tot aan een geluidsmodule die het geluid van de originele trein laat horen aan toe.

Soms worden er ook 2 of zelfs meer decoders in een locomotief of een treinstel ingebouwd. Bv een rijdecoder èn een geluids- of verlichtingsdecoder.

Verwarring termen AC en DC bij digitaal rijden

Er is altijd veel onduidelijkheid rondom de begrippen AC en DC in modelspoor. Om die onduidelijkheid op te lossen heb ik het even netjes op een rijtje gezet. Dit zijn de originele definities:

AC = alternating current = wisselstroom
DC = dual current = gelijkstroom

Klik voor vergroten

Analoog

Vroeger, in het analoge tijdperk (voor het digitale tijdperk dus) werden de termen AC en DC als volgt gebruikt:

AC = 3-rail = analoog wisselspanning, bv Märklin
DC = 2-rail = analoog gelijkspanning, bv Fleischmann

In analoog modelspoor hebben we te maken met 2 verschillende spanningsvormen:

1. Gelijkspanning DC: een constante positieve of negatieve pool en een constante 0 volt pool. Het voltage varieert niet uit zichzelf. Veel gebruikt bij analoog 2 rail.
    
2. Wisselspanning AC: een in een vaste frequentie van polariteit wisselende spanning. In Nederland gebeurt die wisseling op het stroomnet ongeveer 50 keer per seconde (50hz). Dit gebruiken we bij analoog 3 rail.

De snelheid van de loc wordt analoog geregeld door de baanspanning via een transformator met een draaiknop te varieren tussen bv 0 en 18v AC of DC. Een analoge AC loc keert met een korte overspanningspulse van de trafo en een DC-loc keert doordat de trafo de polariteit (+ & -) omwisselt.

Digitaal

Bij digitaal modelspoor gaan de oude benamingen niet meer op, maar ze worden nog heel vaak foutief gebruikt, waardoor niet duidelijk is wat een locomotief nu technisch echt is (2-rail of 3-rail, analoog of digitaal, en welk protocol)...

Een loc die ‘AC’ is zegt niet zoveel. Vaak bedoelt men dan 3-rail maar het zegt nog niets over het feit of het een analoge of een digitale loc is, en ook het protocol wordt dan niet genoemd. Idem dito voor ‘DC’… Van een loc die ‘DC digitaal is’ wordt vaak aangenomen dat die op 2-rail rijdt maar dan is nog niet bekend op welk protocol die werkt (dat zal vaak DCC zijn, maar dat hoeft niet per se). Oud en nieuw worden dus te pas en te onpas door elkaar gebruikt en de definities overlappen of ontbreken juist gedeeltelijk.

En dan zijn er ook nog locomotieven die 'digitaal voorbereid' zijn. Meestal betekent dit dat de loc nu analoog is en dat er reeds een decoderaansluiting aanwezig is met bv een Plux of een NEM aansluiting (zonder reeds ingestoken decoder).

Een betere omschrijving van een loc zou zijn:

1. Merk
   Märklin, Fleischmann, Roco, Piko, etc
    
2. Model
   Bv V200 dieselloc DB rood, art 37806
    
3. Railsysteem
   2- of 3-rail
    
4. Analoog of digitaal
   Analoge motor of digitale decoder
    
5. Protocol
   Bv Delta, MM(2), MFX, DCC, etc

Let op - Zorg er dus bij aanschaf van een loc voor dat punten 3-4-5 in ieder geval duidelijk zijn, want uit de beschrijving in bv Marktplaatsadvertenties (maar ook op de websites van bekende fabrikanten) is dat lang niet altijd direct helder! Mensen groeien door vanuit het analoge tijdperk naar de digitale wereld maar de juiste termen blijven daarbij, door enig gebrek aan kennis en ervaring, erg onduidelijk!

In digitaal modelspoor hebben we ook te maken met 2 verschillende spanningsvormen:

1. Puls Breedte Modulatie (PWM, Pulse Width Modulation): soms toegepast bij het verbeterd aansturen van 2 rail analoog. Maar ook door digitale decoders gebruikt. Hierbij wordt de gelijkspanning gepulseerd waardoor een motor langzaam of snel kan draaien naar gelang de lengte van die puls.
    
2. Digitale spanning (bv DCC, MM, MFX): dat is een blokgolf gelijkspanning (DC dus). Dus geen wisselspanning (AC) maar een in positief/negatief gepulseerd DC gelijkspanning. Dit gedraagt zich als een wisselende DC-spanning en maakt het mogelijk om bv informatie te verzenden over de rijsnelheid, rijrichting, verlichting en andere functies. Hier komt een groot deel van de verwarring over wisselstroom AC & gelijkstroom DC vandaan.

Overigens komt Puls Breedte Modulatie (PWM) niet zo veel voor. De 2e optie (digitale spanning) zal verreweg het meeste voorkomen! Daarbij staat er een constante rijspanning op de rails waarin de opdrachten voor de locomotieven (snelheid, rijrichting, verlichting, geluid, etc) digitaal gecodeerd worden.

Ombouw van analoog naar digitaal

Nieuwe locomotieven die je nu koopt hebben eigenlijk allemaal al een up-to-date decoder. De oudere analoge modellen zijn meestal erg gemakkelijk te digitaliseren (te voorzien van een decoder).

Tip - Indien je oudere locomotieven gaat digitaliseren, vervang dan meteen de oude gloeilampjes door LED's. De oude lampjes verbruiken namelijk relatief veel (baan)stroom. Bovendien zijn die oude gloeilampjes vaak niet geschikt voor 18v op de digitale baan en worden dus te warm. Ze gaan dan snel stuk en ze kunnen door de warmte ook de body van de locomotief beschadigen. Als je gaat ombouwen hou er dan rekening mee dat er voor LED's nog een voorschakelweerstand nodig is tussen de decoder en de LED's. De meeste decoders geven voor licht 12 of 18v gelijkstroom af en die moet worden verlaagd naar 2-3v/20ma maximaal voor een LED.

Het licht dat een LED geeft is vaak behoorlijk fel, dus wellicht wil je zelfs een nog iets zwaardere weerstand toepassen dan de minimaal benodigde. Dat is vaak een kwestie van uitproberen.

ESU Lokpilot decoder

Tip - Indien je analoge locomotieven ombouwt naar digitale sturing, zorg er dan voor dat de  ontstoringscondensators die in de loc of de motor zijn aangebracht verwijderd worden. Deze verstoren het digitale signaal.

Populaire decodermerken:

Veel locomotiefdecoders hebben de mogelijkheid om allerlei parameters (CV's) in te stellen. Dat doe je meestal via de centrale en vaak op een apart programmeerspoor (zodat de andere (loc)decoders niet allemaal mee reageren). Met deze parameters kun je de rijeigenschappen of andere functies (bv een zwaailicht) aanpassen. Bekende CV's zijn bijvoorbeeld DCC-adres, remmen, accelereren, maximale snelheid, lastregeling en nog wat meer technische motoreigenschappen. Zeker bij DCC-decoders is dat zelf aanpassen van waarden heel gebruikelijk. Bij MM- en MFX-decoders zijn die mogelijkheden door de fabrikant vaak beperkt.

Vrijwel alle locdecoders hebben minimaal de volgende functies:

• Rijrichting, vooruit-achteruit
• Snelheidsregeling in stappen
• Front- en sluitlicht, wisselend met rijrichting
• Minimaal 2 extra AUX-functies van 12 of 18v

Aansluitsystemen locdecoders

Decoders in de simpelste vorm worden met de bedrading vast gesoldeerd op de juiste punten. Maar er zijn ook geavanceerdere systemen om een decoder in een locomotief aan te sluiten. Deze connectoren zijn vastgelegd in NEM-normen. Klik hier voor meer informatie over de NEM-normeringen.

6-pins NEM-651
 

8-pins NEM-652
 

22-pins NEM-658

Decoders voor DC-motoren

Veel modelspoor merken hebben de locomotieven voorzien van gelijkstroommotoren (DC). Daar kunnen decoders prima mee overweg. Oudere modellen die nog analoog rijden zijn daardoor eenvoudig om te bouwen door een decoder toe te voegen. Vaak is het een kwestie van bedrading of een connector aansluiten en klaar.

Ombouw Märklin AC-motoren naar DC

Voor de oudere Märklin Allstrom AC-motoren (types SFCM, LFCM en DCM) zijn er permanentmagneten verkrijgbaar die de wisselstroom veldspoel vervangen. De oude standaard AC-motor wordt dan een DC-motor en die kan verder eenvoudig worden gedigitaliseerd zoals hierboven uiteengezet. Dat kan bijvoorbeeld met:

• Esu 51960 voor LFCM (large flat collector)
• Esu 51961 voor SFCM (small flat collector)
• Esu 51962 voor DCM (drum collector)
   

ESU permanentmagneet

Daarnaast kunnen deze oudere Märklin-motoren ook geüpdatet worden met een 5-polig motoranker en een permanentmagneet in plaats van het originele 3-polige motoranker. De motoren gaan daar een heel stuk rustiger én realistischer van lopen. Deze updates bestaan uit een motorschild, koolborstels, een permanentmagneet en een motoranker. De permanentmagneet zit al in de set, dus de hierboven genoemde Esu magneet heb je daarbij niet extra nodig. De sets voor Märklin motorupdates zijn:

• LFCM 60944
• SFCM 60943
• DCM 60941 of 60760 (incl. MM decoder)
   

Motor-update Märklin 60941 DCM

Decoders voor AC-motoren (Märklin)

Er zijn ook decoders te koop die de oudere standaard wisselstroommotoren van Märklin locomotieven direct kunnen aansturen (zonder dat ze dus worden aangepast naar DC met een permanentmagneet). Bijvoorbeeld de Uhlenbrock 75000.

Tip - Deze decoders zijn meestal alleen geschikt voor de Märklin protocollen (MM Motorola en MFX) en kunnen niet met DCC overweg.

Volgende pagina: PC of tablet voor besturing

Inhoudsopgave van dit blog

Stack modules Naast de zelfbouwprojecten die ik beschrijf, heb ik ook een integraal systeem met stack modules ontworpen om modelspoorbanen te kunnen besturen. Klik hier voor info.