Der Booster
Der Begriff kommt aus dem englischen "Booster" (gesprochen "buuster") und bedeutet Zusatzverstärker.
Das Gerät hat eine ähnliche Aufgabe wie das Gerät gleichen Namens, das die Leistung von Autoradios erhöht. Ein Booster
"liest" die digitalen Signale der Digitalzentrale und gibt sie verstärkt an das Gleis weiter. Ein Booster ist immer
dann erforderlich, wenn die Zentrale keinen Booster eingebaut hat, oder aber die Leistung der Zentrale nicht ausreicht,
weil z.B. zuviele Züge gleichzeitig fahren sollen. Wichtig ist dabei das Verb "gleichzeitig".
Wenn z.B. 15 Züge im Schattenbahnhof stehen, aber nur maximal 3 davon unterwegs sind, braucht in der Regel kein (weiterer)
Booster angeschafft zu werden. Der Primärbooster schafft das ohne weiteres.
Tüchtige Verkäufer, aber auch manche Modellbahner meinen Weichen und andere Magnetartikel brauchen zusätzlich einen
eigenen Booster. Dies ist aber nicht immer der Fall. Der geldsparende Modellbahner sollte sich nur dann einen zusätzlichen
Booster anschaffen, wenn die vorhandene Zentralstation mit Booster tatsächlich von der Leistung her nicht mehr ausreicht.
Der Booster dient also einfach gesagt der Stromversorgung der Anlage mit digtalen Fahr- und Schaltstrom . Es ist
somit ein Digitaler-Leistungsverstärker mit einem zusätzlichen Trafo. Einen Booster kann somit nicht,
wie manche Modellbahner meinen, als Zusatztrafo für Analoganlagen eingesetzt werden.
Booster verstärken nicht nur die Fahr- und Schaltbefehle, die von der Zentrale an die Fahr- und Zubehördecoder (Lokdecoder/Schaltdecoder)
gesendet werden. In verschiedenen Rückmeldesystemen sind sie auch für die Rückmeldedaten "verantwortlich" und übernehmen zum Teil
noch weitere Aufgaben. Nachfolgend werden diese dargestellt:
Digitalprotokoll "mfx" (Märklin)
Die Trennstellen zwischen den Boosterabschnitten sind eine Hürde, die die Daten beim Anmelden einer mfx-Loks überwinden
müssen. Als Lösung müssen spezielle Booster eingesetzt werden. Eine Alternative die eine Verwendung von Standard-Boostern
erlaubt, ist der Einsatz von sog. Booster-Links. Der Booster-Link überträgt die mfx-Rückmeldedaten über die Trennstellen
zwischen den Boosterabschnitten und kann mit allen handelsüblichen Standard-Boostern eingesetzt werden. Das nachfolgende Bild, dass
aus einem Beitrag der Fa. TAMs entnommen wurde stellt dies nachvollziehbar dar.
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RailCom
Um z.B. RailCom-Informationen übertragen zu können, muss der Datenstrom von der Zentrale zu den Decodern kurz
unterbrochen werden. Dieses RailCom-Cutout wird von den Boostern bereitgestellt. Dies bedeutet, wenn Booster nicht
RailCom tauglich sind, sollte man von deren Anschaffung Abstand nehmen, den Lokdecoder oder Schaltdecoder die nicht
für RailCom ausgelegt sind, haben mit dem RailCom-Cutout zuweilen Probleme. Das Cutout kann in der Regel bei
RailCom fähigen Boostern ausgeschaltet werden.
LocoNet
Die Booster benötigen zwei RJ12-Buchsen, um sie mit den LocoNet-Busleitungen zu verbinden und darüber in den Datenbus einzubinden.
BiDiB
Über den bidirektionalen Datenbus werden Booster in ein System eingebunden, das die umfassende Kommunikation
zwischen allen stationären Digital-Komponenten ermöglicht. Als Busleitungen kommen RJ 45-Kabel zum Einsatz, die
eine sichere Datenübertragung gewährleisten. Über BiDiB können aktuelle Zustände des Boosters
an den PC gemeldet werden (z.B. Stromverbrauch, Gleisspannung, Temperatur, Kurzschlussmeldungen). Diese bilden die
Grundlage, um mit PC-Unterstützung Sicherungsmaßnahmen zu automatisieren.
Wenn man den Booster auf z.B. auf die Märklin Control Unit - anwendet, so ist der Booster im Prinzip eine Control-Unit ohne
Bedienelemente. Der Booster wird zunächst wie die Control-Unit mit dem zweiten Gleisabschnitt verbunden. Dabei ist strikt darauf zu achten,
dass dieser zweite Gleisabschnitt elektrisch vom ersten Abschnitt getrennt ist. Ein zusätzlicher Trafo versorgt den Booster. Wie bereits
ausgesagt, benötigt jeder Booster auch einen eigenen Trafo.
Da stellt sich dann die nächste Frage, wie gelangen die Steuerinformationen von der Control-Unit, die den ersten Stromkreis
versorgt, in den zweiten Stromkreis, der vom Booster versorgt wird?
Nun der Booster besitzt keine Bedienelemente. Er bekommt die Digitalsignale somit von der Contol-Unit oder anders ausgedrückt von der
Zentralstation. Ein Booster kann also nie selbstständig handeln. Der Booster ist somit nur der "verlängerte Arm" der Zentralstation -
allerdings nur im zweiten Gleisabschnitt (= Stromkreis).
Festzuhalten bleibt somit folgendes:
Die beschriebenen Gleisabschnitte sind voneinander (physikalisch) elektrisch getrennt, aber die Steuerbefehle der Zentrale (z.B. Control-Unit)
sind in beiden Gleisabschnitten identisch. Dies bedeutet wiederum, dass es völlig egal ist, in welchem Gleisabschnitt sich eine Lok befindet, da
sie immer mit derselben Zentralstation gesteuert wird. Im Fahrbetrieb merkt man also nichts von der Trennung in Gleisabschnitte.
Anders ausgedrückt:
Der Booster versorgt zwar einen eigenen Stromkreis auf der Anlage, die Steuerung einer Lok bleibt aber bei einer Digital-Anlage
völlig unabhängig von der Einteilung der Stromkreise bei der Zentral-Station. Die gleiche Lok kann immer auf dem gleichen
(irgendeinem) Fahrpult gesteuert werden, egal, in welchem Stromkreis sie sich gerade befindet.
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Eine Frage taucht im Zusammenhang mit dem Einsatz von Boostern immer wieder auf:
Weshalb muss ich die Stromkreise so radikal voneinander trennen.
Dazu folgendes:
Der Boosters hat als Zusatzverstärker, wie die Zentraleinheit
zwei Leistungsendstufen (eine für die negativen, die andere
für die positiven "Impuls-Halbwellen"). Nun können
Transistoren oder integrierte Schaltungen, die in verschiedenen
Geräten eingesetzt werden, niemals völlig identisch hergestellt
werden. Vor allem unterscheiden sie sich geringfügig in ihrem
Zeitverhalten.
So kann es z. B. passieren, dass die Endstufe der Zentraleinheit
einen positiven Spannungsimpuls um einen winzigen Sekundenbruchteil
später durchschaltet als die Endstufe eines Boosters. Wären die
beiden Stromkreise dann nicht voneinander isoliert, würden für
einen sehr kurzen Moment sehr hohe Ausgleichströme zwischen den
beiden Stromkreisen fließen, begrenzt nur durch die
Strombegrenzung der Endstufen.
Eine solcher Betrieb wäre auf Dauer weder den Endstufen der
Geräte noch der Betriebssicherheit der Anlage zuträglich. Es muss
also immer auf eine einwandfreie Isolierung zwischen den
verschiedenen Stromkreisen geachtet werden.
Zusammenfassung:
Es ist jedem nun klar, jede Lokomotive und jede Lampe verbraucht
beim Betrieb eine bestimmte elektrische Leistung. Diese Leistung
muss von einem Transformator zur Verfügung gestellt und von
der Zentraleinheit verarbeitet werden. An eine Modellbahnanlage
müssen hohe Anforderungen an die elektrische Sicherheit gestellt
werden. Die Ausgangsleistung der Geräte darf deshalb nicht
beliebig groß werden. Zusätzlich müssen besondere Schutzmaßnahmen
für den Kurzschlussfall vorgesehen werden.
Die maximale Ausgangsleistung einer Zentraleinheit, die von einem
Trafo versorgt wird, beträgt ca. 45 Watt oder, in der
Technikersprache, 45 VA (Volt-Ampere). Das reicht aus, um etwa
5 kleine oder 4 große H0-Digital-Lokomotiven zu betreiben
(ohne zusätzliche Beleuchtungen oder Magnetartikel).
Da aber auch jede Lampe Strom verbraucht, stößt man bei einer
größeren Anlage bald an die Leistungsgrenzen der Zentraleinheit.
In der Regel sind bei den meisten Herstellern in der Zentraleinheit
bereits Booster mit eingebaut. Allerdings ist deren Leistung
sehr begrenzt.
Bei der Control-Unit von Märklin sind zusätzliche Booster
erforderlich, wenn viele Züge, Weichen, Zugbeleuchtungen etc.
in Betrieb genommen werden. Hier muss dann zusätzlich
ein Booster eingebaut werden, um mehr Leistung in die Gleise
einzuspeisen (siehe obiges Bild).
Da wie gesagt das Digital-System auch für wesentlich größere
Anlagen ausgelegt wurde, muss zusätzliche elektrische Leistung
zur Verfügung gestellt werden. Jede Digital-Anlage braucht
somit nicht nur eine Zentraleinheit (eine Zusammenarbeit von
mehreren Zentraleinheiten ist nicht vorgesehen), sondern auch
Booster, also reine Leistungsverstärker. Die Booster
bekommen alle Informationen direkt von der
Zentraleinheit.
Der Booster stellt somit zusätzliche Leistung für eine
Digital-Anlage zur Verfügung. Technisch gesehen,
entspricht somit ein Booster einer Zentraleinheit ohne
eigene Informationsverarbeitung.
Bei Bedarf können auch mehrere Booster eingesetzt werden.
Jeder Booster muss an einen eigenen Trafo und an einen eigenen
Stromkreis angeschlossen werden. Da der Booster aber nur die
Digital-Informationen aus der Zentraleinheit verstärkt, sind
die Informationen in allen Stromkreisen der Anlage identisch.
Überfährt eine Lok den Übergang von einem Stromkreis zum anderen,
bemerkt der Lokdecoder davon nichts.
Der Modellbahner braucht somit beim Betrieb der Anlage nicht mehr
zwischen den verschiedenen Stromkreisen unterscheiden.
Eine Lokomotive wird durchgehend mit demselben Fahrpult
unter derselben Adresse gesteuert, egal in welchem Stromkreis
sie sich gerade befindet.
Fazit:
Mit dem Booster kann ein Stromkreis versorgt werden.
Bei mehreren Stromkreisen sind entsprechend mehr Booster
erforderlich (für jeden zusätzlichen Stromkreis ein Booster).
Eine größere Digital-Anlage ist somit immer in Versorgungsabschnitte zu unterteilen.
Der erste Abschnitt wird durch die Zentraleinheit versorgt. Die weiteren Abschnitte werden
durch eigene Booster mit je einem Transformator versorgt.
Die Booster haben die Aufgabe die Befehle der Zentraleinheit zu verstärken, so dass alle
Versorgungsabschnitte identische Informationen erhalten und die Lokdecoder
den Übergang von einem Abschnitt in den anderen Abschnitt nicht bemerken.
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