Le pupitre de commande en analogique est indispensable pour un réseau sur lequel il y a de nombreux modélistes qui font non seulement des circulations mais souvent des essais et des mises au point avec des matériels variés et parfois très anciens.
L'ancien pupitre analogique de LPT a enduré pas loin de 12 ans d'utilisation et a été parfois malmené (involontairement avec des courts-circuits). Nous avions besoin de lui accorder un repos bien mérité et d'essayer un autre principe pour le rendre plus facilement réparable. Finalement, nous avons opté pour la construction d'un nouveau pupitre avec un concept modulaire.
Vue du pupitre en essai sur une voie
La modularité est applicable à l'alimentation de chaque voie ferroviaire (2 voies dans notre cas) mais aussi à l'affichage de la tension et courant. De fait chaque voie a sa propre source d’alimentation ce qui évite le problème de la panne générale et les modes communs sur les voies.
Vue arrière des modules d'affichage
Vue avant des modules d'affichage (tension en haut et courant en bas)
La tension est limitée à 12 V pour les trains en analogique. Nous avons procédé à une série de tests pendant plusieurs mois avec des locomotives très différentes avec et sans charge. Le résultat est positif. Toutefois, certaines locomotives nécessitent d'avoir une tension supérieure à 12 V (14 V). Ceci n'est pas un problème car le module d'alimentation peut être remplacé par une alimentation type PC portable. Toutefois, ces alimentations de PC délivrent du 19 V et il faut donc ajouter un régulateur qui permettra de limiter la tension à 14 V.
Consommation avec une loco chargée
Les écrans sont maintenus par un cadre conçu pour l'impression 3D. Le pupitre est une récupération d'un appareil Télécom. Les plaques support sont faites sur mesure avec de la carte plastique.
Pupitre avec deux voies de câblées
La connectique est en face arrière constituée de deux sorties V1 et V2, une entrée alimentation voie et une autre pour les écrans. Les prises alimentation sont volontairement différentes pour éviter un mauvais branchement. A noter que les deux connecteur sub-D 25 ne sont pas utilisés.
Vue arrière du pupitre
Afin d'assurer un maximum de sécurité, l'adaptation de la tension secteur à la basse tension pour les modules du pupitre est réalisée par un montage dans un boîtier dédié.
Vue du boîtier alimentation
Deux modules d'alimentation délivrent séparément les tensions pour la commande et la mesure tension/courant. Chaque sortie est équipée d'un disjoncteur.
Vue de l'intérieur du boîtier alimentation (deux modules alimentation)
Vue de l'entrée secteur protégée
Vue des disjoncteurs
Les modules de contrôle de vitesse des trains sont des mini modules contrôleurs de vitesse moteur à courant continu régulateur de vitesse réglable (DC-DC 4.5V-35V 5A 90W PWM 12V).
Vue du module contrôleur de vitesse
Les caractéristiques principales sont les suivantes :
- Mini contrôleur de vitesse PWM à courant continu,
- 5A max,
- La tension de fonctionnement peut être commutée dans une plage de 4.5V à 35V en pontant les connecteurs marqués '4.5V-35V 'sur le PCB,
- En vissant le potentiomètre, on peut couper la sortie d'alimentation,
- Déconnexion par défaut en cas de court-circuit,
- Fusible réinitialisable haute tension et courant élevé, déconnexion automatique de surintensité, mise hors tension pour le refroidissement pendant quelques secondes des fusibles,
Vue du montage des deux contrôleurs de vitesse
Les modules sont faciles à monter et aussi à changer (4 fils).
Spécifications:
- Tension de fonctionnement: DC 4.5V-35V,
- Courant de sortie: 0-5A,
- Puissance de contrôle: 90W(Max.),
- Courant de repos: 7uA (veille),
- Cycle de service PWM: 1% -100%,
- Fréquence PWM: 20khz,
- Taille: 26x30mm/1.02x1.18"
Lors des essais nous avons pur faire circuler une rame avec 8 voitures éclairées. La consommation est proche d'1A à 11,6V. Mais nous avons été encore plus loin avec une rame Cisalpin qui n'avait pas roulée depuis longtemps et qui consomme, au démarrage, près d'1,3A.
Le module tient 1A sans problème
Nous avons procédé à une inspection visuelle des modules après plusieurs mois de fonctionnement et l'un d'entre eux présente des traces de chauffe sur le régulateur et la diode D1. Ceci est probablement dû à un court-circuit prolongé sur la voie. La protection a bien fonctionné. Quant à l'autre module, il est en parfait état.
Une petite vidéo pour illustrer les circulations:
Grace à ces petits modules de commande et de mesure tension/courant, il est désormais possible de faire un pupitre de commande simple à câbler et fiable à un prix très compétitif. C'est un réel progrès qui va voir d'autres applications pour des réseaux en N par exemple.
