DIY一个模型列车控制器电路
火车模型是我们每个人在童年时都玩过的有趣玩具。现在市场上有许多复杂而有吸引力的模型列车，但为其构建控制器的基本原理保持不变。我构建了一个模型列车控制器，它配备了使用pwm技术的加速和减速控制。还有正向反向按钮来控制方向。
模型列车控制器电路：
控制器单元：
电源单元：
电路图工作原理图：
有关此讨论，请参阅控制器单元电路。振荡器的心脏是 u1a、r1-r5 和
c2。r1和r3将v1电源电压分成两半，其组合电阻为r1*r3/（r1+r3） = 50k。由于 r2 = 100k，当 u1a 的输出从接地切换到 15 伏
（+v1） 时，u1a+ 和 r1、r2、r3 的结点从 5 伏切换到 10 伏。r5 开始为 c2 充电。当 c2 充电超过 10 伏时，u1a- 的输入高于
u1a+。这会导致 u1a 的输出切换到 0 伏。反过来，u1a+ 和 r1、r2、r3 的结点从 10 伏切换到 5 伏。r5开始放电c2。当 c2 放电低于
5 伏时，u1a- 的输入低于 u1a+。
u1a 的输出从 0 伏切换到 15 伏（+v1），u1a+ 的结点和 r1、r2、r3 从 5 伏切换到 10
伏。r5开始向c2充电，循环不断重复。c2在+v11/3（5v）和+v12/3（10v）之间不断上升和下降。真正酷的是，即使电源电压+v1发生变化，该电路也会以相同的频率振荡！为列车控制器选择的振荡器频率约为
50 hz（20 ms 周期）。
选择低频是为了使电机电枢可以缓慢转动，一次一段地以非常慢的速度进行控制。列车电机通常具有2 ms至5
ms的时间常数，因此pwm周期必须至少是其五到十倍才能具有良好的慢速控制。
速度控制单元：
u1b 用作比较器，提供 0% 至 100% pwm 输出。r6、r7和r8构成电阻分压器。请注意，r6和r8的电阻比电位计r10低7%。计算
15*（r7+r8）/（r6+r7+r8） = 15*19.1k/（28.2k） = 10.16 伏，全顺时针（100%
on），15r8/（r6+r7+r8） = 159.1/28.2 = 4.84 伏，完全逆时针（0% 关闭）。u1b- 输入连接到 r5 和 c2
的结点，该结点在 5 到 10 伏之间上下斜坡。u1b+ 连接到电位计 r7 上的游标。
当振荡器斜坡电压低于游标基准电压时，u1b的输出变为高电平，而当振荡器斜坡电压高于游标基准电压时，u1b的输出为低电平。由于游标基准电压可以设置为低于最低斜坡电压，因此可实现
100% 导通时间。此外，由于游标基准电压可以设置为高于最高斜坡电压，因此可以设定为 0% 导通时间 （100% 关断）。这不能用 555
计时器完成。所以off真的可以关闭，on可以完全打开。
u1b 的输出连接到开关为负载供电。在图1中，输出通过r10连接到q1的栅极，q44是一个irlz3
mosfet晶体管。d11和r1保护q12的栅极不被电压过驱动。r1为q4提供轻阻性负载，而d1保护q《》免受感性负载和电压尖峰的影响。
s1、r9 和 c3 为列车控制器提供 accel/decel 功能。当开关 s1（加速/减速开/关）断开时，r9 和 c3 导致 u1b+
输入端的游标参考电压随着 r7 向上或向下调整而变化非常缓慢。这为模型铁路列车提供了缓慢的加速或动量效应。由 r9 和 c3 设置的 accel/decal
时间常数约为 30 秒。这是加速到全速或减速到停止所需的时间。开关 s2 是 dpdt 滑动开关，接线以提供正向/反极性功能。
上述电路设计用于双通道、轨道或列车控制。但是，您可以扩展此电路以控制多达3个通道。为此，复制r6-r12、c3、u1b、d3-d4和q1，请使用ic
lm324四通道运算放大器进行2或3通道。通道 2 指定 = u1c， r6=r13， r7=r14， r8=15， r9=r16， c3=c4，
r10=r17， r11=r18， d3=d5， r13=r19， d4=d6，q1=q2，s1=s3，s2=s4。这样做，您将在项目中获得额外的频道。
电路板设计：
内置控制器：
控制器内部电路板
双通道列车控制器
注意：
u1a+、r5、c2 最多可连接三个总速度控制装置，以运行单独的轨道环路功能。
t1 可能需要更高的额定功培来适应多个轨道和列车。
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c2。r1和r3将v1电源电压分成两半，其组合电阻为r1*r3/（r1+r3） = 50k。由于 r2 = 100k，当 u1a 的输出从接地切换到 15 伏
（+v1） 时，u1a+ 和 r1、r2、r3 的结点从 5 伏切换到 10 伏。r5 开始为 c2 充电。当 c2 充电超过 10 伏时，u1a- 的输入高于
u1a+。这会导致 u1a 的输出切换到 0 伏。反过来，u1a+ 和 r1、r2、r3 的结点从 10 伏切换到 5 伏。r5开始放电c2。当 c2 放电低于
5 伏时，u1a- 的输入低于 u1a+。
u1a 的输出从 0 伏切换到 15 伏（+v1），u1a+ 的结点和 r1、r2、r3 从 5 伏切换到 10
伏。r5开始向c2充电，循环不断重复。c2在+v11/3（5v）和+v12/3（10v）之间不断上升和下降。真正酷的是，即使电源电压+v1发生变化，该电路也会以相同的频率振荡！为列车控制器选择的振荡器频率约为
50 hz（20 ms 周期）。
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on），15r8/（r6+r7+r8） = 159.1/28.2 = 4.84 伏，完全逆时针（0% 关闭）。u1b- 输入连接到 r5 和 c2
的结点，该结点在 5 到 10 伏之间上下斜坡。u1b+ 连接到电位计 r7 上的游标。
当振荡器斜坡电压低于游标基准电压时，u1b的输出变为高电平，而当振荡器斜坡电压高于游标基准电压时，u1b的输出为低电平。由于游标基准电压可以设置为低于最低斜坡电压，因此可实现
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