Décodeurs     

             installation et câblage
             programmation et CV's    

Le décodeur constitue la partie embarquée d'un système digital et son rôle est primordial. Il est à noter qu'une locomotive munie d'un décodeur circulera sans problème sur une installation "2 rails continu" classique. 

Fonctionnement d'un décodeur

 Le décodeur remplit plusieurs fonctions:

  • il doit d'une part redresser le courant alternatif en courant continu
  • il est d'autre part chargé de capter, décoder et exécuter les instructions qui lui sont éventuellement destinées
  • enfin, il permet d'alimenter et de commander plusieurs accessoires (de 2 à 8) dont l'éclairage par le biais de micros-interrupteurs actionnables à distance
La conversion du courant alternatif en courant continu se fait par un classique pont de diode. Du fait d'une fréquence d'oscillation relativement élevé, on obtient ainsi un courant continu parfaitement régulier.
Ceci ne nous explique cependant pas comment  agit le décodeur sur le sens de rotation du moteur.
En fait, le moteur n'est pas directement alimenté à la sortie du pont redresseur, mais est piloté par 4 transistors de puissance. Ceux-ci laissent passer le courant dans un seul sens. Pour faire avancer la locomotive, les transistors T1 et T4 sont activés par le circuit de contrôle du décodeur. Pour inverser le sens de marche, ce sont T2 et T3 qui deviennent actifs.

Voyons maintenant comment est régulée la vitesse:

étant donné que la puissance maximale est disponible de manière permanente au niveaux des rails, cette puissance est disponible à l'entrée de chaque transistor. Si le transistor est saturé (laisse passer le courant), la locomotive filera à peine vitesse. De manière générale, un  transistor est  soit passant, soit bloquant, c'est à dire qu'il laisse passer toute la puissance ou ne laisse rien passer du tout! 
La solution consiste donc à basculer  l'état du transistor selon une fréquence en relation avec la vitesse souhaitée.
Dans un système analogique, pour obtenir une vitesse de l'ordre de 30%, on applique en permanence une tension correspondant à 30% de la tension maximale. En digital, le moteur sera soumis à la tension maximale 30% du temps !
La masse du moteur est telle qu'une seule impulsion ne peut le mettre en mouvement, ce que peut réaliser une succession de courtes impulsions. Ceci est la raison pour laquelle le fonctionnement d'un moteur est meilleur lorsqu'il est piloté par un décodeur. Les différents paliers ainsi que les courbes d'accélération et de décélération peuvent être programmés individuellement. Leur nombre (de 14 à 128) dépend du système choisi ainsi que du type de décodeur. 

Asservissement de la vitesse

Les nouveaux décodeurs faisant leur apparition sur le marché sont dotés d'un système destiné à maintenir une vitesse constante quelque soit le profil du parcours et la charge tractée. Je trouve pour ma part qu'un tel système ne se justifie pas forcément, car dans la pratique, une locomotive à vapeur attelée à un train lourdement chargé ne gravira pas une rampe prononcée à la même vitesse qu'elle la dévalerait. Inversement, sur les locomotives modernes munies d'un régulateur de vitesse, cette fonction contribue à un plus grand réalisme.
Selon les décodeurs, il est possible, si on le souhaite, d'inactiver cette fonction.

Protection contre les surcharges:

Certains décodeurs bénéficient d'une protection contre les surcharges.

Bruitages:

On commence à voir apparaître des décodeurs intégrant des bruitages, soit synthétisés, soit numériques comme le LokSound développé par la firme ESU.
En tout état de cause, ce type de décodeur est encore relativement volumineux et ne se laisse pas monter dans toutes les machines, surtout qu'il faut encore réussir à y caser le haut parleur.

Critères de choix:

Les critères de choix d'un décodeur sont variés:

  • norme (ou protocole) du système maître. Si vous avez fait le choix d'un système propriétaire, le choix en décodeur sera forcément limité !
  • niveaux de réglages de la vitesse
  • intensité supportée (de 500mA à 3000mA) Attention à bien se renseigner au préalable sur la consommation du moteur de sa machine. Certains modèles anciens sont très gourmands!
  • asservissement de la vitesse
  • protection contre les surcharges
  • nombre de fonctions (de 2 à 8) et intensité admise par fonction (certains systèmes ne peuvent qu'adresser 4 fonctions dont l'éclairage, même si le décodeur en dispose de davantage!) 
  • connecteur standardisé: les nouveaux modèles disposent presque tous d'une interface normalisée NEM permettant un montage facile et rapide. Pour vos modèles plus anciens, pas de problème, mais il faudra avoir recours au fer à souder!
  • taille
  • type de moteur (à aimant, universel, à rotor sans fer ...)

Locomotive non équipée d'un décodeur

La majorité des systèmes digitaux autorisent la circulation d'une locomotive non équipée d'un décodeur. Celle ci prend généralement l'adresse "0". 

Dans l'hypothèse d'un le signal parfaitement symétrique appliqué à la voie, une locomotive non équipée d'un décodeur ne se déplacera pas, l'impulsion positive étant immédiatement annulée par une impulsion négative de même durée. En pratique, sur la plupart des systèmes, le "0" est étiré de manière à ce que la durée positive du signal soit supérieur à la durée de l'oscillation négative. Par cet artifice, il est  possible de faire circuler une locomotive (qui se voit généralement attribuer l'adresse zéro) non équipée d'un décodeur (!!! tous les systèmes n'offrent pas cette possibilité !!!). Pour faire reculer la machine, il suffit d'augmenter la durée de l'oscillation négative par rapport à celle positive. Les locomotives équipées d'un décodeur ne sont pas le moins du monde perturbées par cet artifice, car elle réagissent uniquement aux impulsions courtes et longues, quelque soit la longueur de ces dernières.

Un effet de bord induit par la pratique énoncée ci-dessus conduit à souvent constater un sifflement désagréable, notamment lorsque la locomotive est à l'arrêt. Ceci s'explique par le fait qu'un moteur continu n'est pas conçu pour être soumis à un courant alternatif. Il est possible d'atténuer le bruit parasite en lubrifiant le commutateur (à l'aide de conducta lub)!


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