Module pour Boucle de retournement

D'après certains, "c'est un sacré casse-tête ! " ....
Et pourtant... c'est tellement simple à résoudre...
Ayant vu plusieurs d'entre vous patauger (tout comme moi) avec les boucles de retournement, je vous propose un petit montage qui devrait vous faciliter le travail ou tout au moins vous donner des idées.
Ce montage ne fonctionne qu'en digital. Les convois peuvent utiliser la boucle dans n'importe quel sens, l’inversion de la polarité est automatique.

Voir la mise à jour de la part Dominique ==> pour un meilleur fonctionnement des transistors.
Voir la mise à jour pour une carte à 2 boucles, avec détection intégrée.

Comme tout problème, il faut d'abord en comprendre l'origine pour se battre contre lui.

Voyons donc pourquoi elle pose problème :

Une boucle de retournement permet de retourner une machiune sans l'enlever des rails. Séduisant ! non?
Oui mais si la loco peut revenir à son point de départ en s'étant retorunée, nécessairement, les roues on donc "changé de rail" et donc de polarité...

Sur l'exemple ci-dessous, le réseau est à gauche, correctement branché, le "+"  rouge est sur le rail du haut et le "-" sur le rail du bas. Jusque là, pas de souci... Jusqu'au moment où on aborde la boucle....

La boucle amène le rail "+" en face du rail "-"==> COURT-CIRCUIT ! ... PAS GLOP !
Il faut donc séparer la boucle du reste du réseau et gérer sa polarité à part à l'aide d'un module dédié à cette tâche.


Il existe plein de solutions pour résoudre ce problème. Notament certains circuits du commerce qui détectent le court circuit et changent immédiatement la polarité de la boucle pour que ça corresponde bien avec le coté où on sort... On n'a plus qu'à espérer que ça va effectivement basculer....sinon ça crame !
Mouaip... j'aime pas trop...

MA SOLUTION : est probablement un brin plus complèxe mais elle a l'immense mérite d'être plus propre car elle ne provoque JAMAIS de court circuit.

Développons cette courbe pour la mettre "à plat" : on visualise ainsi une partie "AMONT" et une partie "AVAL" dont les rails sont à des tensions opposées.


Je propose de détecter l'arrivée d'un train de chaque coté de  la "boucle" grâce à un petit "canton" de détection :


Cette détection va fonctionner sur le principe de la détection de courant (voir la page concernée). Ainsi, toute loco qui entre sur ces détections, va automatiquement déclencher le basculement de la polarité dans le bon sens. Quel que soit le sens d'arrivée.

Evidemment, maintenant que la loco est entrée sur la boucle, il faut pouvoir basculer la polarité pour correspondre avec les rails de sortie !

Alors REBELOTE ! on insère deux petits "cantons" de détection juste avant la sortie de la boucle :

Je sais... ça commence à faire beaucoup de cantons...
Précaution à prendre : La partie centrale doit être au moins aussi longue que le plus long des convois.

Maintenant que les rails sont coupés, on va pouvoir commencer à brancher.

Matériel nécessaire :
- deux relais bistables miniatures 2RT
- quelques borniers
- 4 diodes (dites "de roue libre" pour protéger les transistors)
- deux transistors des plus classiques (2N2222 ou BC337 par exemple)
- 8 diodes 1N4001...7 et un optocoupleur de type 844 (pour la  détection de courant)

D'abord, voici le schéma :

Sur ce schéma, la détection de courant n'est pas détaillée, elle se trouve dans les boîtes "Det."

Fonctionnement :
L’arrivée d’un train du coté amont est détectée par le détecteur de courant "amont". L’information ainsi obtenue sert à saturer un transistor pour commander les deux relais bistables (chacun consomme 15mA maxi). Les quatre contacts sont alors basculés et les rails de la boucle sont alors polarisés convenablement.

A l’arrivée sur le secteur de sortie, le convoi est détecté par le détecteur "aval" et cela bascule les relais afin que la polarité corresponde avec le canton aval. Cela se fait en une fraction de seconde. La loco n'a même pas le temps de réagir !

Le fonctionnement est similaire lors de la circulation en sens inverse.


Voici ce que ça donne avec les diodes de détection de courant et l'optocoupleur. Notez que les transistors ont changé de type. Ce sont en réalité des PNP. Le schéma précédent ne donnait pas toute satisfaction avec des NPN.

Remarquez que l'optocoupleur n'est utilisé qu'à moitié.... 
Voici l'implantation des composants sur la platine :

Et enfin le typon : (cliquer pour télécharger le pdf imprimable




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Depuis cette première version, j'ai réalisé pas mal de variantes...

Vous avez bien noté que je n'ai utilisé que la moitié d'un opto844...donc je peux rentrer un second module sur la même carte !
C'est précisément ce que j'ai fait pour un copain (coucou Mario !)
Voici ce que ça donne :

ATTENTION : Sur cette variante là, la détection n'est pas intégrée dans la carte.




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Mise à jour du 19 Mars 2015 de la part de Dominique, pour un meilleur fonctionnement des transistors.:

Suite à un essai par un internaute, il m'a gentiment fait parvenir une idée d'amélioration de la carte. L'idée consiste à brancher le transistor différemment. Et c'est génial car ça marche mieux ! Voici son commentaire et le schéma correspondant :
"Je te propose une petite modification de ton schéma de boucle de retournement. J’ai un réseau en N et à faible vitesse avec ton schéma d’origine un seul des deux relais en parallèle basculait. Avec cette modif, tout marche bien."

Merci à Dominique pour cette participation.

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Mise à jour du 11 Février 2016 :

J'ai proposé ci-dessus une carte pour la gestion de 2 boucles de retournement, mais elle ne possédait pas de détection intégrée.
C'est chose faite avec ce nouveau schéma. Il intègre la modification proposée par Dominique.
Les sorties pour la boucle 1 sont identifiées par *****1, les sorties pour la boucle 2 sont identifiées par *****2.
Pour information, ce dispositif peut fonctionner en analogique.

Et l'implantation correspondante :

Et voici le typon qui va bien (cliquez sur l'image pour télécharger le pdf directement imprimable) :

Je n'ai pas eu le temps de tester ce schéma "en vrai", donc restez vigilants et tenez-moi au courant de vos expériences. Merci !!!

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Voilà ! c'est à vous de jouer maintenant !
Evidemment, si vous avez des questions, n'hésitez pas à me laisser un message !
stephane.ravazut@ac-orlezans-tozurs.fr 
(Attention : dans cette adresse j'ai volontairement introduit des erreurs pour tromper les serveurs automatiques. Vous enlèverez donc les lettres "z" )
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