Kondensatoren sind kleine Helfer in der Not: Sie speichern elektrische Energie und geben diese bei einem Spannungsabfall wieder ab. So helfen sie, kleinere Kontaktschwierigkeiten zu überwinden. Leider benötigen Motoren und Decoder relativ viel Strom, man braucht also entsprechend groß dimensionierte Kondensatoren, die in unserer Spurweite schwierig unterzubringen sind. Dennoch kann der Einbau sinnvoll sein, z.B. um lästiges Lichtflackern zu verhindern.
Der Anschluss des Kondensators erfolgt in jedem Fall hinter dem Gleichrichter auf dem Decoder an den dafür vorgesehenen Kontakten, niemals direkt an der Schiene!
Es gibt eine Möglichkeit 16 V-SMD-Kondensatoren am Decoder anzuschließen. Vorteil von SMD-Kondensatoren ist, dass sie sich durch ihre kleine Bauform besser in Loks bzw. Wagen verteilen und „verstecken“ lassen. Nachteilig ist dabei ihr Preis: Während für einen Elektrolyt-Kondensator nur Cent-Beträge fällig werden, schlagen ihre SMD-Kollegen mit deutlich höheren Preisen zu Buche.
Auch hier gilt: Je mehr Kapazität, desto besser. Mit SMD-Kondensatoren lassen sich einige Loks umrüsten (z.B. Hobbytrain V60) um sie ein wenig unempfindlicher gegen Spannungsunterbrechungen zu machen. Mehr Kapazität lässt sich auch hier durch Parallelschaltung zur Verfügung stellen.
Speziell für den Einsatz in den Pufferschaltungen haben wir nach passenden kleinen Kondensatoren gesucht und ein Bauteil-Sortiment zusammengestellt. Ihr findet beides im Online-Shop .
Erklärung der Schaltung
Der Kondensator wird über den Widerstand aufgeladen. Dies dient als Schutz vor „Kurzschlüssen“. Sollten sich mehrere Loks oder Wagen mit Kondensator beim Einschalten der Anlage aufladen, detektieren viele Zentralen den hohen Strombedarf als Kurzschluss und schalten ab. Der genaue Widerstands-Wert, der nötig ist um diese Kurzschlusserkennung sicher zu vermeiden, ist abhängig von der Zentrale und der Zahl der gepufferten Decoder am Gleis. Hier hilft nur testen, was die eigene Anlage verkraftet. Zum Starten eignen sich Werte ab 100 Ohm.
Zum schnellen Entladen wird der Widerstand mit einer Diode in entsprechender Richtung gebrückt. So geht, wenn der Kondensator Energie abgeben soll, kein Strom am Widerstand verloren.
Wichtig: SMD-Kondensatoren haben üblicherweise lediglich eine Spannungsfestigkeit von 16 V. Aus diesem Grund muss zusätzlich noch eine Z-Diode (D2) 16 V in Sperrrichtung eingelötet werden, die als einfache Überspannungs-Sicherung dient. Bei der Verwendung von Keramikkondensatoren kann dieser Wert auch etwas erhöht werden (max. 20 V), da die toleranter sind und in der Regel etwas mehr Spannung verkraften.
Bei der Verwendung von Tantal- oder Elektrolytkondensatoren muss dringend auf die richtige Polung geachtet werden. Im Gegensatz zur Konvention bei sonstigen Elkos und auch in der restlichen Elektronik wird bei SMD-Kondensatoren der Pluspol mittels eines Balkens bzw. Farbstriches am Gehäuse markiert. Dieser Balken kann leicht mit einem Minus verwechselt werden. Dies gilt allerdings nicht für Keramik-Kondensatoren, bei denen die Polung keine Rolle spielt. Dementsprechend gibt es bei diesen auch keine Markierung am Gehäuse.
Hinweis: Auch wenn es vielleicht eigennützig klingt, ich kann die Verwendung von Tantal-Kondensatoren nicht empfehlen. Bei Überspannung, Verpolung oder anderweitiger falscher Handhabung besteht Explosionsgefahr! Heftige Schäden am Fahrzeug sind dann die Folge, in der Regel kann man das Gehäuse nur noch wegwerfen.
Keramikkondensatoren, wie die von mir angebotenen, sind sicherer. Sie können bei Kurzschluss zwar auch heiß werden, platzen bzw. explodieren aber nicht. Allerdings sinkt die Kapazität bei Kerkos mit steigender Spannung teils recht deutlich ab. Diesen Nachteil muss man mit einer größeren Anzahl an Kondensatoren kompensieren. Durch die sehr kleine Bauform kann man die aber oft immernoch unterbringen, wo Tantals oder gar Elkos schon keinen Platz mehr finden.
Was passieren kann, wenn ein Tantal-Kondensator hochgeht, zeigen eindrucksvoll die Bilder in einem
englischen Forum
.
Schaltbild 1 zeigt einen Aufbau mit nur einem Kondensator. Bei den beengten Platzverhältnissen in Spur N ist es aber oft sinnvoll, mehrere Kondensatoren je nach Platz im Fahrzeug zu verteilen. Die zusätzlichen Kondensatoren müssen dann, wie im Schaltbild 2 zu sehen, parallel zueinander geschalten werden. Achtung: Bei einer Reihenschaltung erreicht man genau das Gegenteil des gewünschten Effekts, da sich die Gesamtkapazität der Kondensatoren dadurch verringert.
Schaltbild 1
Schaltbild 2
Wo finde ich Masse und Plus?
Das ist von Decoder zu Decoder verschieden. Einige Hersteller führen die entsprechenden Anschlüsse als Lötpads heraus, bei anderen muss man sie am Gleichrichter abgreifen und bei manchen kann man auch die Pads für den SUSI-Anschluss nutzen. Wo wir die Position kennen, haben wir sie in den Anschluss-Schemata der Decoder eingezeichnet. Schaut einfach mal dort vorbei.
Einbaumöglichkeiten
Lokomotiven
Mit einem Kondensator an Bord ist es möglich, dass Lokomotiven kleinere schmutzige Anlagenstellen ohne Probleme überfahren und nicht stehen bleiben, selbst bei extrem geringen Geschwindigkeiten. Je nach Kapazität des verwendendeten Kondensators ist sogar ein „Auslauf“ zu sehen.
Bitte beachten: Wenn an einem Decoder auch die Beleuchtung mit gepuffert werden soll, muss sie mit dem Pluspol an Decoder-Plus (blauer Draht) angeschlossen werden und nicht an die Schiene.
Wagen
Auch Funktionsdecoder lassen sich mit entsprechenden Kondensatoren puffern. Hierbei ist ebenfalls zu beachten, dass der Verbraucher in dem Wagen mit dem Pluspol am Decoder-Plus und nicht an der Schiene angeschlossen wird.