在這篇文章中，我們將學(xué)習(xí)如何構(gòu)建一個(gè)簡單而逼真的模型列車控制器電路，它可以與現(xiàn)有機(jī)動列車系統(tǒng)的軌道集成，并用于控制其速度、加速度、減速和原始效果。

電路的工作原理

列車控制器示意圖如圖所示。下文1段。如圖所示，為占空比為400：1占空比和頻率為40 Hz的非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器（振蕩器）設(shè)置了555定時(shí)器（U1）。

該頻率減少了列車前照燈的閃爍，但使電機(jī)電樞可以脈沖，以便能夠逐漸切換以進(jìn)行爬行和慢速控制。一旦為電路供電，它就會對電容器 C1 放電，可以看到該電容器連接到 U1 的引腳 6。用于分流的IC 555輸出保持低電平。電容C1通過R1和R2開始充電，并逐漸向正電源電平移動。

一旦 C1 兩端的電荷擴(kuò)展到正電源的 2/3 左右，引腳 3 上的 U1 555 輸出就會變?yōu)楦唠娖健?/p>

此時(shí)，C1開始通過R2放電。當(dāng)C1內(nèi)部的電荷下降到電源電壓的約1/3時(shí)，U1 555輸出將返回到低邏輯狀態(tài)，只要電源保持連接到電路，這個(gè)高/低轉(zhuǎn)換周期就會繼續(xù)重復(fù)。

當(dāng) U1 555 輸出變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，C3 通過 U1 引腳 3 晶體管 Q2 放電。接下來，一旦U1引腳3變?yōu)楦唠娖?，C3現(xiàn)在通過電流源充電，電流源包括二極管D1、D2、電阻R3、R4和晶體管Q1。

電容C3兩端的重復(fù)充電/放電會產(chǎn)生一串脈沖，這些脈沖被施加到U2a和U2b的反相輸入端，U2a和U2b是IC LM358雙通道運(yùn)算放大器的運(yùn)算放大器。

幾個(gè)電阻分壓器電路（包括電阻R7、R8和R9）以及電阻R10、R11、R12建立基準(zhǔn)電壓，該基準(zhǔn)電壓提供給U1a和U1b的同相引腳3和引腳5輸入。可變電阻或電位器控制R9和R12用于在U1a和U1b的5%至10%之間調(diào)節(jié)低直流占空比。

調(diào)節(jié)電位器以確保列車前燈最佳照明，但列車電機(jī)上的嗡嗡聲最小。電位計(jì)R3 用于在油門調(diào)整設(shè)置為最大值時(shí)將 C3 斜坡速率設(shè)置為 100% 占空比。DPST開關(guān)（S1a snd S1b）被集成在電路中，以將R3 / C4和R4 / C5包含在電路中。

由電阻和電容R5/C4和R6/C5組成的網(wǎng)絡(luò)迫使引入U(xiǎn)2a和U2b同相輸入的基準(zhǔn)電壓在油門向上翻轉(zhuǎn)和向下移動時(shí)非常緩慢地切換。由于這種動作，列車運(yùn)動的行為就好像它在剛剛啟動或停止時(shí)試圖抵消高水平的慣性。

當(dāng)ACL/DCL按鈕關(guān)閉時(shí)，與R5和R6相比，油門分配器電阻網(wǎng)絡(luò)往往要小得多，因此施加在C4，C5上的參考電壓會根據(jù)新的節(jié)氣門設(shè)置“快速”調(diào)整。這樣可以在操作模型列車時(shí)避免可能的事故或脫軌。

模型列車輸出電機(jī)控制器包含電阻R13至R15，晶體管Q3和Q4用于激勵輸出“A;”和電阻R17至R20，以及晶體管Q5和Q6，用于激勵輸出“B”。

包括R13/R16/Q3和R17/R20/Q5在內(nèi)的器件配置為將Q4和Q6輸出驅(qū)動電流分別限制在3安培左右。電阻R14/R15和R18/R19分別在達(dá)到過壓之前用于冷杉偏置和開關(guān)Q4和Q5，以阻止對輸出驅(qū)動晶體管的任何損害，并中和感性電機(jī)負(fù)載釋放的反電動勢瞬變。

電源

電源配置為為模型鐵軌提供 18 伏電壓，這是從 C6 上的點(diǎn)獲得的。穩(wěn)壓器U3是IC 78L09 9 V，100 mA穩(wěn)壓器，配置為為控制電路（包括運(yùn)算放大器，晶體管等）提供所需的9 V穩(wěn)壓電源。