Multiplexing in Lichtsignalmodellen
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Lichtsignale der Deutschen Bahn haben oftmals sehr viele Leuchtpunkte. Ein Ausfahrsignal mit Vorsignal am gleichen Mast benötigt zehn Leuchten. Bei Signalmodellen muss eine gemeinsame Leitung und für jede LED jeweils ein eigener Draht durch den Mast geführt werden. Optisch ist das allerdings nicht überzeugend, da ein freier Blick durch den Mast nicht mehr möglich ist. Ein großer deutscher Modellbahnhersteller setzt als Lösung ein Multiplexverfahren in der Verschaltung der LEDs ein. So werden maximal vier Kabel durch den Mast geführt.
Leider sind diese Signalmodelle teuer. Gleichzeitig gibt es auf dem Markt günstige Signalbausätze, weshalb es sich anbietet, Signale mit Multiplex-Verschaltung selber zu fertigen. Diese können ohne Probleme mit entsprechenden Multiplexern angesteuert werden.
Im Folgenden wird die interne Verschaltung der LEDs für HV- und Ks-Signale vorgestellt. Das dient erfahrenen Modellbauern als Grundlage, um selber Multiplex-Signale bauen zu können.
HV-Signale
Die Verschaltung in HV-Signalen ist modular aufgebaut, so wie auch beim Vorbild. Sind Leuchtpunkte nicht notwendig, werden sie einfach weggelassen. Ein Blocksignal hat nur zwei antiparallel verschaltete LEDs in rot und grün. Hier werden auch nur zwei Leitungen benötigt. Bei einem Einfahrsignal kommt noch eine gelbe LED hinzu. Abb. 3 zeigt die Verschaltung eines Einfahrsignals mit Vorsignal am gleichen Mast. Ein reines Vorsignal nutzt nur drei Leitungen ebenso wie ein reines Einfahrsignal.
Für ein Ausfahrsignal wird die Schaltung um weitere LEDs ergänzt. Die Verschaltung ist in Abb. 4 zu sehen.
Die Verschaltung auf der Signalrückseite ist sehr filigran und es ist Präzision gefordert, wenn die LEDs verlötet werden. Abb. 5 zeigt den Aufbau. Idealerweise verwendet man hier SMD-LEDs und dünne Kupferlackdrähte für die Verbindungen.
Passende LEDs finden Sie ganz unten auf der Seite.
Natürlich kann statt der direkten Verdrahtung auch eine Platine genutzt werden. Diese muss allerdings selber entworfen werden, da auf dem Markt momentan nichts dergleichen verfügbar ist. Anschließend wird alles mit matter schwarzer Farbe übermalt. So werden die Signalrückseiten vorbildgerechter, da kaum noch Kabel zu erkennen sind.
Ks-Signale
Das moderne Ks-Signalsystem nutzt deutlich weniger Lichtpunkte als das Hv-System und zeigt oftmals Haupt- und Vorsignalbegriffe auf einem Schirm an. Außerdem sind häufig Zusatzanzeiger vorhanden. Obwohl die Anordnung und die Bedeutung der Leuchtpunkte grundsätzlich anders ist, lässt sich dennoch eine gewisse Ähnlichkeit in der Verschaltung erkennen. Die drei Hauptleuchten in gelb, rot und grün, sowie die zwei weißen Leuchten für das Rangiersignal Sh1 sind gleich verschalten.
Abb. 5 zeigt die im Modell standardmäßig maximale Ausstattung mit zwei Zusatzanzeigern, Kennlicht und Rangiersignal. Wenn ein Signal mit weniger Leuchten ausgestattet ist, können die entsprechenden LEDs einfach weggelassen werden.
Anschluss
Die Buchse an den Signalanschlussleitungen hat eine Markierung an den Pins 1 und 3 und ist in den Schaltplänen als Linie dargestellt. Die Ansicht entspricht dabei der von unten in die Kontakte der Buchse. Das Rastermaß der Buchse ist nicht das übliche Standardraster von 2,54mm, sondern beträgt 2mm. Diese Buchsen sind jedoch ebenso gut erhältlich.
Die in Abb. 8 gezeigte Buchse wurde durch gelbe Schrumpfschläuche markiert. Beim Anschluss an einen Multiplexer muss selbstverständlich der korrekte Anschluss beachtet werden. Allerdings führt eine falsche Pinbelegung oder ein falsches Einstecken nicht zu einer Zerstörung, sondern nur zu seltsamen Signalbildern.
Auch praktisch: Gerade auf Signalbrücken mit mehreren Signalen kann das Multiplex-Verfahren sehr vorteilhaft sein. Wenn jedes Signal nur vier Leitungen benötigt, wird der Verkabelungsaufwand geringer und die Optik schöner.
Weiterführende Informationen
(alle aufgerufen am 10.07.2020)
https://en.wikipedia.org/wiki/Charlieplexing
http://rainerkeller.de/multiplexsignal.htm
https://www.digital-bahn.de/info_tech/signal_multiplex.htm
https://www.opendcc.de/elektronik/HW2_ledmux/ansteuerung_multiplex.html