In deze oplossing werk ik met een L298N H-Bridge. Dat is de shield die we gebruiken. Eerlijk is eerlijk, deze is gemaakt met verouderde bipolaire technologie (wat voor veel spanningsverlies zorgt) wat je terugziet in veel warmte.

DCC is een knap veeleisend protocol. De L298N heeft het op hoge frequenties (wisselingen in signaal) moeilijk. In de praktijk zorgt dit ervoor dat de mooie blokgolven van het DCC signaal wat worden afgerond. Deze vervorming kan storingen veroorzaken, omdat de decoder (in de locs) het niet goed begrijpen.

Waarom dan toch deze shield? Tweeledig: ik had hem al en in een testopstelling zal deze voldoen.

Als ik met meer locs wil gaan rijden, dan kan ik de shield upgraden naar een betere motor driver. Uitbreiden is dus niet echt weggooien van het geheel, maar vervanging van het gratis/goedkoopste onderdeel.

We gaan de onderdelen die we nodig hebben bekijken en aangeven wat hun functie is in het geheel. Ik ga hierbij uit van een bestaande treinbaan.

De locomotief trekt de trein voort. Hiervoor zit er een motor in de trein. Dit is in de modelwereld een kleine electische motor. Deze loopt dus op stroom. In de analoge wereld geven we direct stroom door aan de locomotief, die daardoor gaat rijden: vooruit of achteruit, hard of zacht. We konden hier niet veel nuance in aanbrengen.

In de analoge wereld geven we direct stroom door van de rails aan de motor. Hierdoor gaat de motor draaien en de trein rijden. Vooruit of achteruit, hard of zacht. Wellicht nog langzaam optrekken en dan versnellen, maar verder was er niet veel nuance in aan te brengen.

In de digitale wereld van DCC, werkt iets anders. We nemen nog steeds stroom af van de rails via de wielen. Verschillend per rails. Dus de wielen hebben ook geisoleerde assen. (Zie de blauwe isolatie in de figuur). We hebben nog steeds een motor. In iedere locomotief plaatsen we een decoder. Dat is een klein minicomputertje die luistert naar de DCC opdrachten en deze dan uitvoert. Maar die doet dat enkel als er specifiek diens naam genoemd is. Als de commando's aangeven dat de trein moet rijden dan zal de decoder stroom (vanaf de wielen) doorgeven aan de motor.

Hieronder een aantal commando's die aan verschillende locomotieven gestuurd zouden kunnen worden. Iedere locomotief kent zijn eigen nummer en zal alleen dan reageren als zijn nummer is genoemd.

Bij het eerste commando zal enkel locomotief met decoder adres 5 gaan rijden. De anderen locomotieven op de baan doen niets, je hebt hun adres immers niet genoemd.

Tegen de locomotief op adres 3 zeggen we te stoppen. De andere treinen blijven stilstaan of op dezelfde snelheid rijden.

Zo zetten we de voorverlichting aan voor adres 4 en spelen een geluid af voor adres 11.

We kunnen een decoder ook in een personenrijtuig (wagon) bouwen. Dan kunnen we daar de verlichting daarvan met commando's aan of uit doen. Zoals hier voor de decoder op adres 12.

Iedere DCC locomotief moet dus worden voorzien van een decoder. Decoders heb je in verschillende uitvoeringen en prijzen. Een decoder die enkel verlichting hoeft te regelen is natuurlijk goedkoper dan een decoder welke ook een trein zal moeten laten rijden, al dan niet met geluid. Reken op prijzen beginnende bij 30-40 Euro per decoder.

Moderne locomotieven hebben al een DCC decoder ingebouwd. Iets oudere modellen hebben vaak een klein printplaatje met enkele connectors. Hier kun je de stekker van de decoder eenvoudig inpluggen. Aansluiten is dan kinderspel. Heb je een oudere locomotief, dan moet je in de bedrading gaan knippen om de decoder aan te kunnen sluiten. Het kan zelfs zo zijn dat de body van de locomotief meedoet ind e stroomkring, aansluiten is dan lastig. Let hierop als je een loc gaat kopen!

Treinen rijden over rails. Ook onze locomotief zal zijn rondjes over rails gaan maken.

In de modelwereld zijn er twee soorten rails, 2-rails en 3-rails. Denk even terug aan hoe rails er in de echte (grote) wereld uitziet. Er liggen dan 2 rails naast elkaar. En erboven hangt een bovenleiding (die stroomkabels). In de echte wereld gebruikt men de bovenleiding om stroom naar de locomotief te brengen. Voor een stroomkring, moet stroom ook terug kunnen lopen, en dat doet men via de beide rails, dat is aaarde. De bovenleiding is PLUS, de rails/grond is de aarde (NUL). Dit heeft als voordeel dat je gewoon over de rails kunt lopen zonder stroom te krijgen. De hoogspanningskabels moet je niet aanraken! Dat gaat niet goed.

In de echte wereld heeft men dus een mooie methode bedacht om stroom van en naar de trein te krijgen. In de modelwereld heeft men hier andere methoden voor verzonnen.

In de 2-rail wereld gebruiken we de rails creatief. Op de ene rails zetten we de PLUS, op de andere rails de MIN. Er staat dus stroom op de rails. Verschillende fases ook. Leg je een spijker op de rails, dan maak je kortsluiting en zal de boel kapotknallen. Zoals aangegeven staat er op de ene rails altijd PLUS en op de ander altijd MIN. Dit is gelijkstroom, het wisselt niet.

In de 3-rail wereld vond men 2 rails niet voldoende en heeft men er nog een rails bijgelegd. Tussen de beide rails ligt een nep-rails. De locomotief heeft aan de onderkant een klein koperplaatje (de glijder) die over de 3e rails loopt en stroom afneemt. Op de beide echte rails (buitenste) staat stroom en ook op de binnenste staat stroom. Maar liefst 50 keer per seconde zal de polariteit op de rails veranderen. PLUS zal MIN worden en MIN plus. Dit noemen we wisselstroom.

Bij het aanschaffen van apparatuur is het belangrijk om te weten of je 2-rails of 3-rails hebt. Ik gebruik enkel 2-rails. DCC is ook ontstaan uit 2-rails. Alle merken gebruiken 2-rails, enkel Marklin niet.

Voor degenen die zeggen dat er op Marklin 3-rails banen geen rails ligt met 3 rails, moet ik gelijk geven. Door de jaren heen is de 3e rail steeds verder teruggebracht tot enkel kleine contactpunten (puko's). Deze vallen amper op.

Dat het voor een locomotief van belang is te weten welk systeem het is duidelijk. Een 3-rails locomotief heeft onderop een sleepcontact. Ook voor wagons is het belangrijk. Marklin wagons hebben wielen waarbij de linker en rechter wielschijven met de as aan elkaar zijn verbonden. Deze zijn niet van elkaar geisoleerd. Als je een wagon met niet geisoleerde wielen (assen) op de baan zet, is het alsof je een spijker op de rails legt. Pats! Dus nogmaals: in de voorbeelden hier gebruiken we 2-rails met het DCC protocol, 2-rails locomotieven (zonder sleper) en 2-rails wagons (met geisoleerde assen)

Rails is dus niet alleen van belang voor de wielen om over te rijden, maar ook noodzakelijk om stroom door te geven.

In de treinenwereld gebruiken we stroom om de treinen te laten rijden, lampen te laten branden etc.

Hiervoor gebruiken we gelijkstroom. Er zit hierbij een verschil in railspanning tussen de verschillende miniatuurschalen.