Für diese Akkuweiche gelten weitestgehend alle beschriebenen Fakten die schon in dem Beitrag Akku-Weiche 40 x 25 aufgezeigt worden sind. Darüber hinaus ergeben sich bei dieser Akku-Weiche folgende Änderungen und Anmerkungen.
Der Empfänger wird hier in die Platine integriert zwischen den Booster Kondenatoren und auch hier per Stecker-Stecker/Servokabel mit der Platine verbunden, hier allerdings ohne den Pluspol!
Die Platine ist wesentlich größer also 85 x 50 mm anstatt 40 x 25 mm und damit auch schwerer. Dies ist der hohen Anzahl an Stützkondensatoren geschuldet und den 4 x MPX Eingängen für die Spannungsversorgung. Sie ist dort einsetzbar wo es auf 100/150 g (Komplettlösung) mehr Gewicht nicht ankommt also Modelle > 1,60 m Größe wo die Sicherheit im Vordergrund steht.
Jede Seite also sowohl die Empfänger- als auch die Servoseite kann über einen jeweils 2. Spannungs-Eingang und damit mit doppelter Stromversorgung gegen einen Ausfall am 1. Eingang abgesichert werden.
Die Servoseite ist über 4 x 10 A Shottky-Dioden voneinander entkoppelt. Auf der Empfängerseite sind es 4 x 3 A Shottkydioden (etwas überdimensioniert)
Somit ist eine gegenseitige Beeinflussung im Falle eines LIPO-Defekts/SBEC-Defekts vollkommen ausgeschlossen.
Das Adapterkabel für die Steuerung des Brushlessmotors ist das gleiche wie in der Version 40 x 25!
Die LED - VU-Meter: Des weiteren sind Ausgänge für die LED-VU-Meter auf beiden Seiten vorhanden so das bei einem Systemcheck eine optische Kontrolle der Lipos auf Ladezustand möglich ist.
Des weiteren sollte sich in VU-Anzeige der Servoseite maximal eine LED nach links verschieben wenn 4 Servos gleichzeitig betätigt werden. Auf der Empfängerseite sollte sich egal was man macht nichts in der Anzeige verändern.
Will man eine 100%-tige Sicherheit was die Bauteile wie Brushlesregler/SBEC oder LIPOS erreichen wird man folgende Dinge optional benötigen:
1 x LIPO 2S300 für den Empfänger 1 x SBEC 6 V /1 A für den Empfänger 1 x LIPO 3 S 800 für die Servoseite 1 x SBEC 6 V/5 A für die Servoseite 1 x die Platine 85 x 50 2 x LED-VU-Meter (Optional!)
Die folgenden Bilder zeigen die Platine mit und ohne Empfänger und im Testaufbau:
Mit der Akkuweiche vom Typ 85 x 50 sind 2 weitere Akkuweichentypen realisierbar, weil diese Platine jeweils 2 entkopppelte Spannungseingänge für Empfänger und Servos beinhaltet:
So kann man je nach Typ eine fast sichere Empfangsanlage definieren mit der ein Absturz durch einen Elektronik-Effekt nahezu ausgeschlossen ist. Das erfordert aber etwas mehr Aufwand was aber auch überproportional viel Sicherheit bietet.
Akkuweiche Typ: 3
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 kein Spannungsausfall auf der Empfängerseite
Nachteile mehr Platzbedarf mehr Verkabelung mehr Installation zusätzliches Gewicht höhere Kosten 2 x S-BEC 1 A , 1 x S-BEC 5/10 A 2 x LIPO 2S 400 Platine 8,5 x 5 cm
Das Fazit: Dies ist die Version einer Akkuweiche mit einem XT-Y-Adapter auf der Servoseite und einem 2. leistungsstarken S-BEC. Der Mehraufwand liegt bei ca. 170 g und ist in Modellen > 1,60 m nicht das Problem. + 40 g = 2 x LIPO 2 S 400 + 20 g = 2. S-BEC 1 A + 40 g = 2. S-BEC 5/10 A + 60 g Platine + 15 g Y-Adapter
Der Ausfall des LIPOs auf der Servoseite führt aber immer noch zu einem Absturz des jeweiligen Modells. Ob man die Variante 2 oder 3 oder 4 wählt ist daher egal es ist immer nur eine Zwischenlösung! Ein Ausfall auf der Empfängerseite ist hier nahezu ausgeschlossen.
Durch die unterschiedlichen U-OUT der beiden S-BECs + 5 V und + 6 V wird zuerst der LIPO an E1 entladen bis die Spannung an E1 und E2 die 5 V erreichen wird LIPO E2 aktiv.
Akkuweiche Typ: 4
Vorteile: getrennte Spannungsversorgung für Empfänger und Servos doppelte Spannungsversorgung auf beiden Seiten 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 kein Spannungsausfall auf der Empfängerseite/Servoseite
Nachteile mehr Platzbedarf mehr Verkabelung mehr Installation zusätzliches Gewicht höhere Kosten 2 x S-BEC 1 A , 2 x S-BEC 5/10 A 2 x LIPO 2S 400 1 x LIPO 3 S 800 (Stützakkku Servoseite) Platine 8,5 x 5 cm
Das Fazit: Dies ist die sicherste Version einer Akkuweiche mit doppelter Spannungsversorgung. Der Mehraufwand liegt bei ca. 200 g und ist in Modellen > 1,60 m nicht das Problem. + 40 g = 2 x LIPO 2 S 400 + 30 g = 1 x LIPO 3 S 800 + 20 g = 2 x S-BEC 1 A + 40 g = 2 x S-BEC 5/10 A + 60 g Platine + 15 g Y-Adapter
Der Ausfall eines LIPOs oder eines S-BEC je Seite führt in keinem Fall zu einem Absturz des jeweiligen Modells. Ein Kurzschluß vor dem jeweiligen S-BEC bleibt ohne Folgen für die Ersatzseite. Alle Versorgungspannungen sind nach den MPX - Eingängen über Schottky-Dioden voneinander entkoppelt.
Durch die unterschiedlichen Eingangspannungen an S1 (6V) und S2 (5V)wird S2 erst aktiv wenn die Ladeschlußspannung am Antriebslipo bei ca. 3,4 V angelangt wird und der Brushlesmotor nicht mehr aktiv wird, das merkt jeder Pilot sofort und kann falls dieser LIPO defekt geht mit dem Stützakku der wesentlich kleiner sein kann immer noch sicher landen.
Auf der Empfängerseite reichen 2 S 300 sicher für 3-4 Stunden Flug aus. Auch hier wird E2 erst aktiv wenn E1 bei ca. 5 V angelangt ist.
Es werden in jedem nicht beide Akkus je Seite gleichzeitig entladen sondern erst dann wenn der Motorausfall dies signalisiert. Dies ist die ultimativ beste Lösung für große und teure Flugmodelle.
Die Kosten halten sich in Grenzen: 2 x 8 € für die 2S400 2 x 2,50 € für die 2 X S-BEC 3 A 1 x 10 € für den 3S800 1 x 25 € für das S-BEC 5/10 A Platine ca. 38 € Gesammt ca.: 95 €
Antriebslipo und Brushlessregler sind ja in jedem Fall erforderlich. Mehrere weitere 2 S 300 ( Empfängerseite)für einen langen Flugtag wären sinnvoll. Der Einbau 2er LED-VU-Meter für die jeweilige anliegende Spannung ist sehr effektiv um eine visuelle Kontrolle beim Startcheck zu haben. ca. 8 € gesamt!
Der 2. LIPO für die Servoseite ist ja nur für die Landung aktiv und kann somit wesentlich kleiner sein als der Standardantriebslipo, sollte aber immer ein 3 S sein, kein 2 S! Ein 3S 500 reicht zumeist aus was das Gewicht etwas reduziert.
Da es gerade bei externen SBECs extrem hohe Preisunterschiede gibt möchte ich hier eine Möglichkeit aufzeigen wie man hier viel Geld sparen kann wenn man etwas löten kann.
Folgender SBEC ist in meinen Augen sehr preiswert und sehr gut im RC Modellbau einsetzbar:
Eingangsspannung: 4.5-35V Ausgangsspannung: 1.5-35V (einstellbar) Ausgangsstrom: Nennstrom 2A, Maximum 3A (Zusatzkühlkörper ist erforderlich)
Eigenschaften:
Wirkungsgrad: bis zu 92% (Ausgangsspannung höher, je höher die Leistungsfähigkeit) Schaltfrequenz: 150 KHz Gleichrichter: Non-Synchrongleichrichter Modul-Eigenschaften: Nichtisoliertes Abwärtsmodul (buck) Kurzschluss Schutz: Strombegrenzung, da die Erholung Betriebstemperatur: Industrieller Grad (-40 bis +85) (Ausgangsleistung 10 W oder weniger) Volllast Temperaturanstieg: 40 Belastungsregelung: ± 0.5% Spannungsregelung: ± 2.5% Geschwindigkeit der dynamischen Resonanz: 5% 200uS Dimension: 43 * 20 * 14mm (L * W * H)
Lieferinhalt:
10 x LM2596 DC-DC Step-down-Modul
Der große Vorteil liegt hier in der stufenlosen Regelbarkeit der Ausgangsspannung, so das man hier sehr gut 8,4 V Servos betreiben kann. Der Ausgangsstrom von 2 A kann durch einen optionalen Kühlkörper auf 3 A erhöhbar, dieser kostet nur wenige Cent.
Auf der Unterseite klebe ich immer 3 mm selbstklebenden Filz der die Platine gegen Kurzschluss schützt, ein SChrumpfschlauch wäre auch möglich. Auf jeden Fall muss zuerst die Ausgangsspannnung am blauen Trimmpoti eingestellt werden ehe man dieses SBEC irgendwo einsetzt. Die Stellschraube sollte dann mit Stoplack gesichert werden damit sich nicht die Einstellung durch Vibrationen von selbst verstellt.
Das anlöten der Kabel sollte immer nur mit hochflexible Leitung min. 0,75 mm auf der Einangsseite und 0,75 mm auf der Ausgangsseite vorgenommen werden. Generell kommt immer ein (XT60) Stecker auf die Eingangsseite zum Einsatz.
Rechnet man alle Kosten zusammen kostet zu ein SBEC regelbar mit 3 A ca. 3,50 € mit hochwertigem Kabel und Steckern. Was sowas im Onlineversand kostet kann ja jeder mal selber eruieren.
Also bis zu 300% Unterschied bei ein und demselben Artikel. Das ist die gleiche Platine mit denselben technischen Daten. Der einzige Nachteil sind die recht langen Lieferzeiten aus Asien, da sollte man sofort ein paar mehr bestellen oder aber das Modell hier drüber, da mir die Kabelquerschnitte an der fertigen Versin etwas zu dünn sind.
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Hier stelle ich einen SBEC vor den ich schon längere Zeit selber verwende und der 5A Dauerstrum liefern kann wenn der optionale Kühlkörper montiert wird. Die Ausgangsspannung ist stufenlos regelbar und wird mittels einer 3-stelligen LED-Anzeige optisch angezeigt.
Die technischen Daten: Eingangsspannung: 4.5-38V Ausgangsspannung: 1.5-35V (einstellbar) Ausgangsstrom: Nennstrom 4A, Maximum 5A (Zusatzkühlkörper ist erforderlich) Wirkungsgrad: bis zu 96% (Ausgangsspannung höher, je höher die Leistungsfähigkeit) Schaltfrequenz: 150 KHz Gleichrichter: Non-Synchrongleichrichter Modul-Eigenschaften: Nichtisoliertes Abwärtsmodul (buck) Kurzschluss Schutz: Strombegrenzung, da die Erholung LED - Kontrollanzeige LED - Spannungsanzeige Betriebstemperatur: Industrieller Grad (-40 bis +85) (Ausgangsleistung 10 W oder weniger) Volllast Temperaturanstieg: 40 Belastungsregelung: ± 0.8% Spannungsregelung: ± 0,8% Geschwindigkeit der dynamischen Resonanz: 5% 200uS Dimension: 66 * 40 * 12mm (L * W * H)
Preis: < 4 €
Folgende Bauteile werden noch benötigt: 1 x XT 60 Stecker 1 x MPX - Buchse 30 cm hochflexible Litze, 2 polig sw-rt 4 x Schrumpfschlauch 5 mm 1 Stück selbstklebende Filzmatte 3 mm ( für die Unterseite der Platine)
Die ganze Platine wird nach anlöten der Kabel in Schrumpfschlauch isoliert. Das Poti sollte nach einstellen der Ausgangsspannung mit Stoplack versehen werden damit sich durch Vibrationen die Spannung nicht von selber wieder verstellt.
Über einen kleinen Kühlkörper der mit Selbstklebefolie auf das IC geklebt wird erhöht sich die Strombelastbarkeit dieses Reglers. Ausgangsstrom: Nennstrom 4 A, Maximum 5 A (Zusatzkühlkörper ist erforderlich) Der Regler sollte so im Modell positioniert werden das eine ausreichende Kühlung vorhanden ist. Die Schraubklemmen entferne ich immer da an anlöten sicherer ist.
Werden wesentlich höhere Ströme erforderlich können auch mehrere Regler zusammen gelegt werden. (Bei gleicher Ausgangsspannung!)
Damit ein SBEC also ein getakteter Spannungsregler überhaupt regeln kann muss zwischen der Eingangsspannung und der eingestellten Soll Ausgangsspannung eine Differenz von mindestens 1,5 V liegen.
Beispiel: LIPO: 2S300 U-OUT: 6 V Strom: 3 A
Ein 2S LIPO liefert wenn er voll ist ca. 8,4 V Spannung, das bedeutet wenn man 1,5 V Mindestabstand von U-IN zu U-Out abzieht bleiben ca. 7 V übrig die bei einer Strombelastbarkeit < 3 A so lange erhalten bleibt wie die Spannung des LIPO > 7,5 V bleibt.
Wird dem 2S LIPO dauernd ein Strom von 3 A entzogen was bei 4 Digitalservos schon fast normal ist (Kunstflugmodell) dann wird die Spannung des 2S Lipo recht schnell < 7,5 V sinken und die Ausgangsspannung damit auch im Takt der Belastungsspitzen.
Steigt der Strombedarf > 3 A an wird die Ausgangsspannung sich dynamischer vom Sollwert nach unten weg bewegen.
Das Fazit: Um über eine längere Zeit eine stabile Ausgangsspannung zu erzielen die frei von Spannungsschwankungen ist die von der Strombelastbarkeit abhängig ist sollte in diesem Fall ein 3S 300 verwendet werden. Der liefert ca. 12,6 V so das neben der erforderlichen Mindestdifferenz von 1,5 V zwischen Ein- und Ausgangsspannung immer noch ca. 5 V Reservespannung übrig bleiben.
Ist der Stromverbrauch wie bei einem Empfänger < 50 mA wesentlich geringer reicht ein 2S300 locker für einen Flugtag aus, auf der Servoseite wäre das dann ein Fehler.
Die Auswahl der richtigen LIPO-Spannung und der Strombelastbarkeit sollte immer am Verbraucher im Modell ausgerichtet werden. Generell kann man sagen das ein LIPO für die Spanungsversorgung des Empfängers immer wesentlich kleiner sein kann als der für die Servos. Der maximale Stromverbrauch gibt dann dann den LIPO-Typ vor also eher ein 3S1000 oder 3S1500 auf der Servoseite.
Der übergeordnete Kontext ist hier der Einsatz von SBECs innerhalb einer Akkuweiche! Ein SBEC mit 1A reicht für die Empfängerseite immer aus auf der Servoseite nie!
Bei der Berechnung der erforderlichen Strombelastbarkeit des einzusetzenden BEC/SBEC-System gilt folgendes zu beachten:
2,4 Ghz Fernsteuerungen – ein gerne übersehenes Feature
Funkfernsteuerungen mit 40 oder 27 MHz gaben das Steuersignal der Servos hintereinander aus; ein gleichzeitiges betätigen von Gas- und Lenkservo mit diesen Fernsteuerungen hatte immer den Effekt, dass die Signale nacheinander ausgegeben wurden und damit auch die Last die entstand aufgeteilt wurde. Wollte man zwei Servos absolut parallel betreiben, wie z.B. zwei Lenkservos im 1:5 Großmodell, so musste man ein Y-Kabel verwenden.
Die heutigen 2,4 GHz Empfänger geben die Servosignale immer parallel aus, das bedeutet, dass bei gleichzeitigem betätigen von zwei oder x Servos auch immer die zwei- oder x-fache Last auf der Stromversorgung liegt.
Dieses Feature sorgt für höhere Stromimpulsspitzen und eine ausreichend dimensionierte Empfängerstromversorgung sollte mit Faktor 2 berechnet werden!
Da diese mit Selbstklebefolie versehen sind ist das aufkleben auf das IC kein Problem. So liefern jetzt diese SBEC-Modelle 3 A statt 2 A oder 5 statt 4 A!
Alle SBEC wurden mit hochflexibler Litze 0,75 mm versehen und mit XT60 Stecker auf der Eingangsseite und MPX-Buchsen auf der Ausgangsseite. Die Platinen wurden auf der Unterseite mit 3 mm selbstklebender Filz versehen und dann mit transparentem Schrumpfschlauch versehen.
Da alle hier aufgezeigten SBEC eine einstellbare Ausgangsspannung von 3 bis 35 V beinhalten (je nach LIPO) und kurzschlussfest sind, steht einem Einsatz innerhalb einer Akkuweiche nichts mehr im Wege!
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