Oops, Freud'scher Fehler im Text zu den Bildern: Die Ladekapazität ist natürlich nur 1.000uF, nicht 10.000!
Werde hier bald noch eine Stückliste posten, die als Bestelliste geeignet ist.
Die 4 Entstördrosseln würde ich dann weglassen (geändertes Schaltbild folgt), stattdessen am Eingang und Ausgang die Strippe im Bedarfsfalle 3 Wdgn. durch einen Ringkern ziehen, dazu silikon-isolierte Litze verwenden.
Die Drosseln waren so schön bequem, weil fertig gewickelt, - durch den Drahtquerschnitt und die Windungszahl werden die aber bei 10A Dauerstrom innerhalb 1 Min. ganz schön heiss.
Werde auch noch eine Schaltung mit einem LT1074HV posten. Das Ding hat weniger Sicherheits-Features, aber auch weniger durch uns nicht genutzte Gimmicks im Vergleich zum L4970. 6,5 .. 10A sollten damit drin sein, er ist von Hause aus für 60V spezifiziert. Vor allem ist seine Handhabung auf der Platine einfacher, er ist auch kleiner/leichter. Der 4970 hat ja 15 Pins in zwei Reihen, dadurch im versetzten Raster, also 1,25mm, was Platz kostet (Höhe) beim Umbiegen der Pins.
Mit dem Elko am Eingang würde ich noch weiter runter gehen, auf 200uF, eine Platzfrage.
erstmal großen Respekt vor deiner Arbeit und dem Sharing des Ganzen.
Ich fliege selbst einen Jive 80HV im Rex 700 an 12S und hatte noch kein Problem mit dem BEC. Trotzdem interessiert mich so ein externes BEC sehr. Ich würde es gern als erste Rückfallebene anstatt eines Pufferakkus einbauen. Könnte man dann die Bordelektronik über das BEC des Jive und redundant dazu mittels Doppelschottkydiode getrennt dein externes BEC verwenden? Ich weiß nicht ob sich die beiden Schaltregler gegenseitig beeinflussen.
Auf jeden Fall sieht man hier mal sehr schön welche Entwicklungskompetenz in den Jive Reglern steckt. Viele Leute wissen gar nicht was da dahinter steckt.
ich nehme mal an, der BEC im Jive ist fremdgetaktet, nur ein Torso aus 2 FETs, einem L und einem C, wie in den Chargern, - und fremdgesteuert per Microcontroller. Das spart etwas Platz, bringt mit dem FET statt der Schottky-Diode mehr Wirkungsgrad, und macht die Ausgangsspg. programmierbar. Die Schwachstelle ist immer die Lade-Induktivität. In den Jazz hat man dafür SMD-Induktivitäten genommen, die völlig unterdimensioniert sind, daher bei spezifiziertem Dauerstrom oder Kurzschluss abrauchten. (Man hätte vielleicht sagen sollen, dass die 2A je Einzel-BEC (2 parallele BECs in den großen Jazz) kein Dauerstrom sind.) In den Jive scheint man das besser gelöst zu haben, aus meiner Sicht eine schwierige Sache wg. des Platzbedarfs der Induktivität. Macht man den Drahtquerschnitt der Wicklung zu klein (Platzfrage), produziert man hier auch ziemlich Wärme.
Man sollte getaktete BECs eigentlich immer ohne Entkopplung durch Diode parallel schalten können. Bei linearen BECs, i.Allg. die Dinger für 2S, kann es evtl. haarig werden wg. des Rückstroms in einen Regler, wenn es da keine ausreichend dimensionierte Rückflußdiode gibt, die das abfängt.
Das ist für mich nur gelegentliche WE-Schlechtwetterspielerei, habe ja keinen E-Heli, in dem ich das gebrauchen könnte, mein größter E läuft mit 6S.
Ich werde aber noch etwas experimentieren mit Größe/Gewicht und vor allem Kühlung/Wirkungsgrad, da ist noch Luft drin. Die Entstördrosseln müssen eh verschwinden, war 'ne momentane Schnapsidee, stattdessen Eisenpulver-Ringkerne bzw. Amidon vorne/hinten, da die Speisekabel 3 Wdgn. durch, - für 2,4GHz auch unnötig. Der Drahtquerschnitt der momentanen Drosseln ist einfach zu gering auf der Primärseite.
Ich will mit dem Eta auf 80% bei 12S kommen, Taktfrequenz, Impulsform und dyn. Innenwiderstand des primärseitigen Elkos sind das Spielfeld. Dieser Elko soll auch kleiner werden, also runter auf 220uF, ein Rubycon wäre gut, obwohl die von mir zuletzt verwendeten Toshiba Low-ESR SMD-Elkos schon nicht schlecht sind.
Parallel steht an, das Ganze mal mit einem LT1074HV zu testen (dann runter auf 6,5A Maxstrom, evtl. auch 10A mit Tapped-L). Datenblätter sind geduldig, Praxistests sind gefragt. Es geht dabei um Baugröße und Wirkungsgrad.
Wg. des Wahns nach klein/leicht, also Pipi-Kühlung, ohne Zwangskonvektion, liegt das Heil nun mal nur im Wirkungsgrad, also vornehmlich beim IC, dem Primär-Elko und der Schottky-Diode. Mit einem Spielzeug-KK kann ich nun mal nicht mehr als ca. 5W Verlustleistung sicher loswerden, Zwangskonvektion mit einem kleinen Lüfter kann das drastisch verbessern, ist aber ungeliebt.
Trotzdem ist das schon wieder eine gewisse Gigantomanie von mir, weil eigentlich für die Praxis unnötig. In der R/C-Praxis wird da nix zu warm werden, obwohl das Teil 13A Maxstrom abkann. Dauerstromtests sind eben nur mein Prüfmaßstab: Wo das erste Exemplar mit mehr KK und Lüfter bei 12S auch 13A Dauerstrom konnte, landet man hier bei unter 2A, 3A mit 6S Input. 7x24h, ist natürlich Quatsch, wer fliegt solange am Stück?
Mal sehen.., ich hoffe ja auf besseres Wetter..., ansonsten geht's hier bald weiter. Ach ja, die versprochene Stückliste kommt noch vorher.
Man sollte getaktete BECs eigentlich immer ohne Entkopplung durch Diode parallel schalten können. Bei linearen BECs, i.Allg. die Dinger für 2S, kann es evtl. haarig werden wg. des Rückstroms in einen Regler, wenn es da keine ausreichend dimensionierte Rückflußdiode gibt, die das abfängt.
Bist du dir sicher dass man die getakteten BECs einfach so parallel schalten kann? Was ist wenn die Ausgangsspannung nicht genau gleich ist, fließen da nicht Ausgleichsströme zwischen den BECs oder wird das BEC mit der geringeren Spannung einfach nicht belastet?
Ein schönes Thema, ich werd bestimmt mal wieder bisschen basteln. Der LT1074HV klingt auch sehr gut, schließlich brauchen wir keine 5A über 2 Stunden. Wenn man mal von 3x BLS451 und 1x BLS 251 und flybareless ausgeht, sollte der LT1074 locker reichen.
Kannst du eventuell eine Platine routen? Ich bin leider sowas von raus aus der Elektronik...
Bist du dir sicher dass man die getakteten BECs einfach so parallel schalten kann? Was ist wenn die Ausgangsspannung nicht genau gleich ist, fließen da nicht Ausgleichsströme zwischen den BECs oder wird das BEC mit der geringeren Spannung einfach nicht belastet?
Ausgleichsströme werden nicht fließen, aber eine BEC-Einheit wird immer den Löwenaneil der Last tragen, das kann sich sogar ändern, je nach Innenwiderstand. Auch eine Entkopplung via zwei Schottky-Dioden wird daran nichts ändern. Ein Parallelschaltung skaliert nie richtig, schon gar nicht, wenn die beiden BECs unterschiedlich aufgebaut sind. Selbst wenn, funktioniert das nur bedingt, s.a. die Doppel-BECs in den großen Jazz.
sollte der LT1074 locker reichen
An sich ja, ihm fehlt nur ein Sicherheitsfeature.., aber OK.
Nicht wirklich, muss mich erst mit der Materie beschäftigen. Mein Elektronikbastelhobby liegt seit 18 Jahren brach, damals war ich noch Azubi und hab mit ostdeutschen Transistoren operiert. Integrierte Schaltregler waren damals für uns nicht wirklich vorstellbar.
Alles was ich mal auf die Schnelle mache findet seinen Platz auf einer Uniplatine...
Ich finde den LT1074 wirklich auch interessant, kostet aber auch über 11€ als HV-Variante, der ist aber einfacher zu verbauen.
Current Limit bei 6,5A, nur mit Tapped-L mehr möglich, aber hier nicht unbedingt praktikabel, weil die Mindesteingangsspg. dadurch höher definiert werden muss.
Pros:
Der LT1074HV ist für max. 60V spezifiziert, der L4970 nur für 55V.
Nur 7 Pins, kleiner, leichter.
Weniger externe Beschaltung.
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Appropos Impulsform/Frequenz beim 4970:
Erstere ist nicht beeinflußbar, die von mir gewählten 200kHz sind ein guter Mittelwert, mehr Eta mit 100kHz möglich, dann sind aber auch die Ripple nur mit mehr Elko-Kapa beherrschbar, das geht wieder auf Volumen/Gewicht.
Es bleibt dabei, dass mit 12S Input und 10A 10W+ an Verlustleistung wegzuschaffen sind, das geht von Volumen/Masse besser mit einem ganz kleinen 5V-Lüfter. Allerdings brauche ich das nur für Dauerstrom dieser Höhe, für den integralen i.d.Praxis nicht.
So stelle ich mir eine finale Dimensionierung mit dem L4970 vor:
- Zwei Elkos am Eingang, mechanisch kleiner, um den RMS zu reduzieren, - evtl. auch nur 1x 220uF wg. der "Miniaturisierung".
- Keine monströsen 4 Drosseln, stattdessen nur ein Filter am Ausgang mit 5uH/220uF, Puristen und 2,4GHz-Flieger können das auch weglassen.
Die fertig käufliche 40uH-Drossel mit 1mm CuL kann bleiben.
Wie eingezeichnet, ist bei der Masseführung auf geringen Widerstand zu achten, gerade beim Anschluss der Low-ESR-Elkos.
Die Ausführung der Kühlung ist Geschmackssache jedes Erbauers, je nachdem, wieviel Dauerstrom wie lange er zu seiner Erbauung/Sicherheitsgefühl sehen können will. Für >3A Dauerstrom 7x24 bei 12..14S Input ist ein entsprechend großer Kühlkörper schon zu groß im Vergleich zu einem kleinen mit 5V-Minilüfter, der aus der Ausgangsspg. betrieben wird. Wg. der Thermal Protection des L4970 spielt es keine Violine, dass der Lüfter bei Kurzschluss stehen bleibt. In der realen R/C-Welt ist eigentlich nur eine gewisse Wärmekapazität des KK von Interesse, mehr als 3 bis allerhöchstens 5W werden hier integral nicht anfallen, wenn überhaupt. Wer im Input nicht über 6S geht, kann die Verlustleistung deutlich lässiger betrachten.
ßndert man den Kondensator an Pin 2 auf 4,7nF und entsprechend den Bootstrap-C an Pin 6 auf 330nF (0,33uF) oder auch 0,47uF, geht die Taktfrequenz runter auf 100kHz. Dadurch wird der Wirkungsgrad noch mal um 5..10 Prozentpunkte steigen (weniger Verlustleistung), allerdings auch die Ripple etwas hoch gehen, was aber für unsere Zwecke noch weit im akzeptablen Rahmen bleiben wird.
so nen schaltregler ist zwar jetzt nicht das was ein ungeübter auf anhieb hinbekommt, aber es ist auch kein wunderwerk irgend einen schaltregler zu bauen.
in eine streichholzschachtel bekomme ich auch nen BEC was 25A und bis 100V geht.
die kunst ist es, das es klein wird. nen streichholzschachtel ist nämlich recht gross.
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