Nach meiner schweren Krebserkrankung die ja leider nicht heilbar ist aber doch noch einige Jahre Spaß am Modellbau lässt habe ich bei den vielen Aufenthalten im Krankenhaus ja viel Zeit gehabt mir hierzu was neues universelles aus zu denken.
Herausgekommen ist eine Akku-Weiche also die getrennte Spannungsversorgung von Empfänger und Servos die universell einsetzbar ist, also unabhängig vom Empfängertyp (Abmessungen, der Empfängerart (Frequenzbereich), und der jeweiligen Versorgungsspannung.
Das einzige was beachtet werden muss ist die Steckerbelegung der Servostecker der aber in Europa der von Futaba etc. also -+RX entsprechen muss.
Im Gegensatz zu den bisherigen Vorläufern wird der Empfänger bei diesem Typ nicht auf die Akku-Weiche gesteckt sondern per 1:1 Servokabel in Reihe liegend mit der Platine verbunden.
Das hat den Vorteil das der Empfänger mehrmals, abhängig von der Anzahl der eingesetzten Servos, eine + UB zugeführt bekommt. Ein Kabelbruch in einem UB-Kabel oder dem abfallen desgleichen ist jetzt ohne Belang für die Spannung des Empfängers.
Diese neue Platine erfordert wesentlich weniger Platz in der Höhe und wiegt auch wesentlich weniger als die 85 x 50 Version.
Diese Platine ist für 8 Kanäle/Servos ausgelegt, kann aber problemlos kaskadiert werden also 16,24,32 Kanäle ausgebaut werden. Das ermöglicht zum Beispiel den gemischten Einsatz von 4,8 V Servos und 8,4 V Servos in einem Modell (2 Platinen) oder aber wie im Schiffs/Truckmodellbau das auslagern von Hochstrombereichen auf externe Lipos.
Die Spannungsversorgung erfolgt zum einen über das SBEC des Brushlessreglers und zum anderen auf der Empfängerseite über ein externes SBEC 6V/2A das eine 100%-tige Störsicherheit des Empfängers gegen Störimpulse auf der Spannungsleitung verhindert.
Hier reicht ein 2S300 für einen Flugtag aus da alle modernen Empfänger Ströme < 50 mA aufnehmen.
Alle Steckverbindungen auf die Akku-Weiche sind MPX-Stecker die jeweils 3 Pole für Plus/Minus benutzen und so die Übergangswiderstände gering halten. Benötigt wird nur noch ein Adapterkabel/Y-Kabel das den Servostecker des SBEC des Brushlessreglers zum einen auf eine MPX-Buchse (Spannungsversorgung) und einen Servostecker (Steuersignal) aufteilt.
Hier mal ein paar Bilder von der Platine etc.:
Das selber entwickelte Layout: Die fertig bestückte Platine 40 x 25 mm: Der SBEC für die Empfängerspannungsversorgung:
Der Einsatz von 8,4 V Servos ist problemlos über diese Akkuweiche realisierbar. Ich empfehle solche Servos nicht direkt mit einem LIPO 2 S zu verbinden da ein möglicher Fehler im 8,4 V - Servo zu einem Kurzschluss führen kann und so zu einem Brand des LIPOs im Modell im Flug.
Über ein entsprechendes SBEC die ja immer kurzschlussfest sind wird das wirkungsvoll verhindert. Das erfodert aber immer einen LIPO mit 3S was aber in der Regel (Antriebslipo) immer der Fall ist!
Auch bei auftretenden hohen Blokierströmen in Servos kann bei hohen Belastungen im Flug oder durch mechanische Begrenzungen der Stromverbrauch so hoch werden das alle Servos ausfallen oder ohne Akkuweiche der Empfänger aussteigt.
Da die meisten bisherigen Brushlessregler bisher keine 8,4 V per SBEC zur Verfügung stellen ist es ratsam ein externes SBEC das in der Spannung regelbar ist hier ein zu setzen. Dieses sollte mindestens 3/5 A liefern, besser 5/8 A. Ein Parallel schalten mehrerer SBECs ist immer möglich wenn wesentlich höhere Ströme erforderlich sein sollten.
Über eine Y-Weiche also 1 x XT60 Stecker auf 2 x XT60 Buchsen kann wenn der verwendete Brushlessregler keine 7,4 V oder 8,4 V zur Verfügung stellt über einen externen SBEC die 2. Platine mit 8,4 V aus dem Antriebsakku verwendet werden.
Hier mal ein Photo solch einer 8,4 V und 4,8 V Servos an einem Empfänger: Der Schaltplan einer HV-Akkuweiche:
In diesem Schaltplan wird der Einsatz einer Akku-Weiche in einem 4,8 V/6 V System aufgezeigt (Standard)
Benötigt werden hierzu: 1 x Akkuweiche Platine 1 x Y-Kabel (XT-60) 1 x Adapterkabel (Y-Kabel) Gas/Motor 4 x 1:1 Servokabel (Stecker/Stecker) 10 cm 1 x SBEV 6 V / 1/2 A (Empfänger) 1 x LIPO 2 S 300 (Empfänger) 1 x SBEC regelbar (Servoseite)
Schaltungsbeschreibung: Über den Y-Adapter wird vermieden das bei Ausfall des internes BEC/SBEC des Brushlessreglers die Servos ohne Spannung bleiben, da dann das externe regelbare SBEC eingreift. Der Empfänger wird über ein externes SBEC 6 V /1 A und einen 2S300 LIpo vollkommen Störungsfrei mit Spannung versorgt, egal was auf der Servoseite passiert.
Das Der LIPO oder das SBEC auf der Empfängerseite ausfällt ist extrem unwahrscheinlich. Das das interne BEC/SBEC des Brushless-Reglers aus thermischen Gründen ausfällt ist wahrscheinlicher. Hier greift im Fall des Falles das externe regelbare SBEC
Somit sind alle möglichen Störquellen ausgeschaltet die einen Bindingverlust des Empfängers zur Folge haben könnten, sondern auch über eine 2. Servo-Spannungsversorgung eine immer wieder kehrende Ausfallmöglichkeit kompensiert.
Ohne Y-Adaper, Regelbares SBEC wäre die Anlage natürlich auch einsetzbar, nur im Fall des das BEC/SBEC des Brushless-Reglers ausfällt gibt es kein Ersatzsystem und der Flieger stürzt ab. Die Empfängerseite ist nach menschlichem ermessen zu 100% jetzt Ausfallsicher!
Mit wenig Aufwand lässt sich also der Verlust eines Flugmodells vermeiden, erst recht dann wenn Digital-Servos eingesetzt werden oder sehr viele Digital-Servos. Da hilft auch ein Stützkondensator nicht viel weiter.
Das Adapterkabel ist notwendig um aus dem 3 poligen BEC/SBEC-Kabel vom Brushlessregler einerseits das Steuersignal zu selektieren und andererseits die notwendige Spannung für die Servos zu generieren.
Dieses Adapterkabel besteht also aus einer MR30 Buchse (3 polig) das auf ein Y-Kabel übergeht das auf der anderen Seite eine MPX-Buchse mit den 6 V und andererseits auf einen 3poligen Servostecker der auf den Kanal (Gas/Motor) auf der Akku-Weiche gesteckt wird welche den Elektromotor steuert.
Wichtig: Der Pluspol bleibt hier unbelegt! (Bei BECs also Linearreglern würde das belassen der Plus-Leitung zurZerstörung des BECs im Brushlessregler führen!)
Um den Brushlessregler auch in Modellen ohne Akkuweiche einsetzen zu können wird an das ursprungliche Kabelende des BEC/SBECs ein MR30-Stecker angebracht. Dieser ist recht stramm, vergoldet und bis zu 30 A belastbar. Ein lösen im Flug somit unmöglich. Die Kontaktsicherheit ist immer gewährleistet.
Folgende grundsätzliche Typen von Akkuweichen bei getrennter Spannungsversorgung von Empfänger und Servos ist definierbar mit dem Typ: Akuweiche 40 x 25 das ja nur 2 Spannungseingänge für MPX-Buchsen beinhaltet.
Typ: 0 keine Akkuweiche
Vorteile: wenig Platzbedarf weniger Verkabelung einfache Installation kein zusätzliches Gewicht keine weiteren Kosten
Nachteile je nach Servoanzahl und Stromspitzen eine unstabile Spannungsversorgung des Empfängers und der Servos Der Ausfall des LIPOs oder des Bruchlessreglers führt unweigerlich zum Absturz des Modells.
Das Fazit: Shokys oder Schaumwaffeln lassen aus Platz- und Gewichtsgründen zumeist keinen Einbau einer Akkuweiche zu.
Typ: 1 mit Akkuweiche
Vorteile: getrennte Spannungsversorgung für Empfänger und Servos keinerlei Spanungsschwankungen auf der Empfängerseite keinerlei Störpeaks auf der Empfängerseite hochstabile MPX - Stecker mit geringem Übergangswiderstand low ESR Stützkondensatoren die Spanungspitzen auf der Servoseite abfedern. Kontrolleuchten LEDS auf jeder Seite im Ein/Ausgang. Mehrere Schottky - Dioden 10 A je Seite
Nachteile mehr Platzbedarf mehr Verkabelung etwas mehr Installation zusätzliches Gewicht weitere Kosten 2. LIPO 2. S-BEC 1 A Platine 40 x 25 mm
Das Fazit: Dies ist die einfachste Version einer Akkuweiche die für sich schon erhebliche Vorteile beinhaltet. Der Mehraufwand liegt bei ca. 60 g und ist in Modellen > 1,20 m nicht das Problem. + 20 g 2. LIPO + 10 g 2. S-BEC + 40 g Platine
Der Ausfall eines LIPOs oder eines S-BECs führt aber immer noch zu einem Absturz des jeweiligen Modells.
Typ: 2 Akkuweiche mit Y-Adapter
Vorteile: getrennte Spannungsversorgung für Empfänger und Servos keinerlei Spanungsschwankungen auf der Empfängerseite keinerlei Störpeaks auf der Empfängerseite hochstabile MPX - Stecker mit geringem Übergangswiderstand low ESR Stützkondensatoren die Spanungspitzen auf der Servoseite abfedern. Kontrolleuchten LEDS auf jeder Seite im Ein/Ausgang. Mehrere Schottky - Dioden 10 A je Seite nur 1 x LIPO
Nachteile mehr Platzbedarf mehr Verkabelung etwas mehr Installation zusätzliches Gewicht weitere Kosten 2. S-BEC 1 A Platine 40 x 25 mm
Das Fazit: Dies ist die Version einer Akkuweiche die statt einem 2. LIPO einen XT-Y-Adapter beinhaltet der einen 2. LIPO vermeidet. Der Mehraufwand liegt bei ca. 70 g und ist in Modellen > 1,20 m nicht das Problem. + 10 g 2. S-BEC + 40 g Platine + 15 g Y-Adapter
Da der Ausfall eines SBECs und des LIPOS auf der Empfängerseite so gut wie gänzlich ausschließen kann bleibt auf der Servoseite das Restrisiko nur beim Antriebslipo bestehen. Das dieser im Flug defekt geht ist extrem selten der Fall.
Ein Ausfall des integrierten SBEC des Brushlersreglers ist hier sehr oft zu sehen wenn zu hohe Ströme gefordert werden und das SBEC thermisch überlastet wird. Fällt das interne SBEC aus greift das externe SBEC ein und das Modell kann sicher gelandet werden. Mehr Sicherheit ist nicht mit so wenig Aufwand praktikabel.
Das Non Plus Ultra wäre dann die 85 x 50 Version bei der auch die Servoseite einen 2. LIPO erhält! Das wäre aber nur in Modellen > 1,60 m Spannweite sinnvoll.
Video von der verwendeten Akkuweiche im Testaufbau und im Modell: Grundlagen zu dieser Thematik findet man hier im Bereich Elektronik und den Begriffen: Akkuweiche
Das so eine Akkuweiche klare Vorteile bei nur geringem Mehrgewicht hat sollte unbestritten sein. Das diese auch in Modelle mit eher wenig Platz wie dem Heron passt sollte das Video belegen.
Der extreme Unterschied in der Spanungsfestigkeit mit und ohne Weiche wird ja im Video mehr als deutlich. Zumal der eingesetzte LIPO 3 S 2200 im Heron nur zu 50% geladen war.
Die visuelle Kontrolle der jeweiligen Spannung unter Last ist ein wichtiges Merkmal für mich!
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