Modellbaudrehzahlsteller - Leistungsbereich erweitern

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Autor
Modellbaudrehzahlsteller - Leistungsbereich erweitern

    







BID = 1111748

mic_neu

Gerade angekommen


Beiträge: 19
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In einem gebraucht gekauften RC-Car fand sich der unten auf dem Bild erkennbare Drehzahlsteller (LRP F1 Bullet - ich habe die Abbildungen so hingedreht, daß Bestückungs- und Lötseite deckungsgleich sind).

Er ist mit folgenden Grenzdaten angegeben:

- Spannung max. 8,4V (7 Zellen NiMH)
- Dauerstrom vorwärts 30A
- BEC 5V 1,6A (mit dem aufgelöteten 1A-Spannungsregler LM2940CT)

Mir ist nicht klar, woraus insbesondere die max. Spannung von 8,4V resultiert.

Ich würde gerne den 5V-Festspannungsregler durch einen Schaltregler mit 6V und mehr Strom ersetzen, weil davon sowohl Kraft als auch Geschwindigkeit des angeschlossenen Servos profitieren und die anfallende Verlustleistung (und Abwärme) geringer würde.

Der eingesetzte PIC16C61 ist lt. Datenblatt bis 6V Betriebsspannung zulässig, sollte das also mitmachen.

Weiter würde ich gerne die MOSFETs für "Vorwärtsfahrt" (SMP 60N03 , auf dem Bild die mit den helleren Kühlfahnen) um 2 Stück pro Seite ergänzen, um die Belastbarkeit zu erhöhen (das Fahrzeug wird derzeit von 2 identischen Bürstenmotoren, Baugröße 540, angetrieben).

Schließlich und endlich soll das Fahrzeug mit 3S LiPo angetrieben werden (max. 12.6V).

Um nicht nur nach oben hin, sondern auch nach unten hin eine kleine Erweiterung der Einsatzmöglichkeiten zur Verfügung zu haben, möchte ich die beiden Motoren wahlweise parallel oder seriell anschließen. Das war wohl auch mal vorgesehen, der Beschriftung der einstmals vorhandenen Bestückung nach zu urteilen. Ich lasse dazu von einer übrig gebliebenen Servoelektronik ein Umschaltrelais betätigen, daß die dazu erforderliche Umpolung der Motoren durchführt. Dazu wird das Servopoti durch zwei Festwiderstände ersetzt.

Evtl. versorge ich den PIC und die Endstufen mit Kühlkörpern, aber ob das alleine ausreicht, um die Versorgung mit 3S realisieren zu können, weiß ich nicht.

Vielleicht kann mir jemand etwas auf die Sprünge helfen.

Danke für's lesen.

Tschüß
der Michael

[ Diese Nachricht wurde geändert von: mic_neu am 29 Apr 2023  9:33 ]

BID = 1111750

mic_neu

Gerade angekommen


Beiträge: 19
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Er mag das Bild nicht so ohne weiteres... (jpg mit 261kB)

Noch ein Versuch:

Nein, das wird nichts.

Man kann das Bild ansehen auf meinem webspace

https://highlaender.bplaced.net/mic.....d.jpg

Warum funktioniert hier das Einfügen von Bildern nicht?


Tante Edit sagt:"Etz iss scheinbar doch ganga... Mysteriöööööös....

[ Diese Nachricht wurde geändert von: mic_neu am 29 Apr 2023 10:08 ]

BID = 1111758

Primus von Quack

Unser Primus :)
nehmt ihn nicht so ernst




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Erstmal sollte man das alte Flussmittel entfernen, das gehört da nicht hin, es zerfrisst auf Dauer die Elektronik
Die Zinnbahnen sehen ja auch schon entsprechend aus

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...geguckt wird mit den Augen, nicht mit den Fingern!

BID = 1111761

prinz.

Moderator

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Zur Homepage von prinz. ICQ Status  


Zitat :
Mir ist nicht klar, woraus insbesondere die max. Spannung von 8,4V resultiert.

Weil Accu 1,2V hat mal 7 = 8,4V

Zitat :
Ich würde gerne den 5V-Festspannungsregler durch einen Schaltregler mit 6V und mehr Strom ersetzen, weil davon sowohl Kraft als auch Geschwindigkeit des angeschlossenen Servos profitieren und die anfallende Verlustleistung (und Abwärme) geringer würde.

Dann möchtest Du auch den Empfänger himmeln? - BEC System



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1.Freischalten
2.Gegen Wiedereinschalten sichern
3.Spannungsfreiheit allpolig feststellen
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BID = 1111766

Primus von Quack

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Ach so, er will es Zerstören, dann besser so, das geht schneller und spart Arbeit

https://youtu.be/RfIbrwc8Wfc

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BID = 1111770

mic_neu

Gerade angekommen


Beiträge: 19
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Danke für die bisher wenig hilfreichen Antworten, die sich allerdings erübrigt hätten, hätte man das Eingangsposting mit wachen Sinnen gelesen.

Woraus die Spannungsbegrenzung des Drehzahlstellers resultiert, ist den "Schreibern" wohl selbst nicht klar, sonst wäre Sinnvolleres, als ihr Geschreibsel herausgekommen.

Es gab durchaus Zeiten, da fanden sich hier fach- und sachkompetente Foristen ein...

Auch das Eleiminieren des BEC-Systems und der Ersatz durch einen Schaltregler ist dem Schreiberling wohl entgangen...

Primus und prinz sind wohl von dem, was ihre Namen vorgeben, weit entfernt, wahrscheinlich die Pausenkasper hier o.ä.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: mic_neu am 29 Apr 2023 17:01 ]

BID = 1111772

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12654
Wohnort: Cottbus


Zitat :
Mir ist nicht klar, woraus insbesondere die max. Spannung von 8,4V resultiert.
Spannungsregler und Kondensatoren mögen keine Überspannung. Wobei 8,4V kaum die Maximalspannung sein wird, wenn dies doch gerade mal der Nennspannung von sieben 1,2V Zellen entspricht.


Zitat :
Der eingesetzte PIC16C61 ist lt. Datenblatt bis 6V Betriebsspannung zulässig, sollte das also mitmachen.
Gewagtes Experiment. Es heißt im Datenblatt nicht umsonst "Absolut maximum rating"

Kannst du keinen externen Schaltregler für BEC einsetzen?


Zitat :
Weiter würde ich gerne die MOSFETs für "Vorwärtsfahrt" (SMP 60N03 , auf dem Bild die mit den helleren Kühlfahnen) um 2 Stück pro Seite ergänzen,
Damit gewinnst du nicht viel. Die MOSFETs sind mit 5mOhm Einschaltwiderstand schon sehr gut. Fünf Stück ergeben also 1mOhm Gesamtwiderstand mit sieben Stück wärst du dann bei 0,7mOhm. Für 30A Nennstrom ist die Dimensionierung mehr als ausreichend, da sich gerade mal 0,9W (Schaltverluste außen vor gelassen) auf fünf Transistoren verteilen.

Mehr Transistoren erhöhen die Gate-Kapazität, womit die Schaltflanken etwas weiter verschliffen werden (wobei der Effekt wohl nur gering ausfallen wird, da die Einzelkapazität der Transistoren nicht besonders groß ist).

_________________
Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

BID = 1111773

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Mir ist nicht klar, woraus insbesondere die max. Spannung von 8,4V resultiert.
Das wird eine Spezifikation des Auftraggebers gewesen sein, die der Konstrukteur auch getestet hat. Mehr wird nicht garantiert.

Ohne einen Schaltplan ist es sinnlos über die von dir gewünschten Änderungen nachzudenken. Der PIC ist ja von 1995, und falls die MOSFETs auch so alt sind, gibt es evtl neuere Typen, die mehr vertragen. Es ist aber zu bedenken, dass auch die Leiterbahnen der Platine die höheren Ströme aushalten müssen. Die Wärmentwicklung steigt mit dem Quadrat des Stromes!

Sowohl durch höhere Betriebsspannung als auch durch höhere Ströme und schnellere Bauteile können die Spannungen in der Schaltung ansteigen, und die Spannungsspitzen, die im Betrieb auftreten und u.U. zum Ausfall von Bauteilen führen, kann man nur mit einem guten Oszilloskop sehen. Es reicht also bei weitem nicht 10V Elkos durch 16V-Versionen auszuwechseln.

Insgesamt also eher ein zum Scheitern verurteiltes Unterfangen.

BID = 1111838

Murray

Inventar



Beiträge: 4684


Zitat :
Primus von Quack hat am 29 Apr 2023 12:13 geschrieben :

Erstmal sollte man das alte Flussmittel entfernen, das gehört da nicht hin, es zerfrisst auf Dauer die Elektronik
Die Zinnbahnen sehen ja auch schon entsprechend aus



Im Gegenteil.
Das Kolophonium schützt sogar.
Siehst du an den Bahnen wo keines drauf ist.

früher bei meinem Selbstbauplatinen wurden die nach Fertigstellung mit in Spiritus gelösten Kolophonium eingepinselt. Klebt zwar eine ganze Zeit aber die bleiben auf Dauer ansehlich ohne Lack.

BID = 1112032

mic_neu

Gerade angekommen


Beiträge: 19
Wohnort: zwischen Nemmberch und Naimakk...

Hallo,

vielen Dank für die Antworten.

Mittlerweilen ist der 5V-Festspannungsregler mitsamt seinen beiden (von der Spannungsfestigkeit her sehr knapp ausgelegten) Kondensatoren "gegangen worden" und durch ein kleines Schaltreglermodul ersetzt worden, das einerseits in der Spannung einstellbar ist und andererseits deutlich mehr Strombelastbarkeit bietet. Ergänzt wird das noch durch einen Elko mit etwas höherer Kapazität, der helfen soll, kurzzeitige Stromspitzen von der Servoseite her abzufangen. Die empfängerseitige Spannung ist auf 6V eingestellt, BEC klingt zwar recht wichtig, ist aber im Endeffekt nur ein Spannungsregler alter Bauart, meistens zu klein ausgelegt, meistens ohne Kühlkörper, meistens bekannt verlustbehaftet man verbrät seine Energie lieber in den Fahrmotoren, als in einem Spannungsregler ;-))...

Der Pic hat einen Kühlkörper bekommen, weil nun durch den Wegfall des ursprünglichen Spannungsreglers Platz dafür da ist. Die 6V hat er am Servotester über gut eine Stunde ausgehalten, ohne fühlbar warm zu werden, ebenso wie das Spannungsreglermodul, das am Servotester betrieben, eine Viertelstunde lang permanent mit einem festgeklemmten Servo ein Gewicht heben und wieder ablassen durfte.

Die FETs lass' ich jetzt mal so, wie sie sind, welche Ströme an den Fahrmotoren auftreten, wird mir ein noch im Zulauf befindlicher Stromfühler im Echtbetrieb per Telemetrie (OTx) mitteilen. Danach werde ich sehen...

Die Flußmittelreste wurden natürlich entfernt, sie haben in Zeiten, in denen an FET-Endstufen Steuerströme, auch vagabundierende, von wenigen nA "Großes" bewirken können, nichts verloren, auch der übrige Dreck ist weg. Wie der da reingekommen ist, obwohl das Gehäuse eigentlich schön dicht war, ist mir ein Rätsel... Falls ich der Lötseite noch etwas Gutes tun will, werden evtl. die hohe Ströme führenden Leiterbahnen mit Lötzinn verstärkt und abschließend bekommt die Lötseite dann noch einen Überzug mit Kontakt-Chemie-Plastikspray.

In der nächsten Schlechtwetterperiode wird der Drehzahlsteller zunächstmal am Netzteil und Servotester Testdurchläufe an einer 3s-LiPo äquivalenten Spannung durchführen. Mir kommt's nicht auf mehr Leistung an, sondern auf weniger hohe Ströme, die ich durch eine angepaßte Ansteuerkurve des Gaskanals im Sender entschärfen kann. Da der Drehzahlsteller auch jetzt schon weit überwiegend im Teillastbereich betrieben wurde, wird er das hoffentlich auch weiterhin folgenlos hinnehmen.

Vielen Dank für die Tips. Falls jemandem noch etwas einfällt, wäre es schön, wenn er das noch zum Besten geben würde.

Tschüß
der Michael

BID = 1112041

BlackLight

Inventar

Beiträge: 5219


Zitat : mic_neu hat am  5 Mai 2023 09:10 geschrieben :
Falls ich der Lötseite noch etwas Gutes tun will, werden evtl. die hohe Ströme führenden Leiterbahnen mit Lötzinn verstärkt […]
Nach meinem Verständnis bringt das Auflöten von einem Stück 1,5 quadrat Kupferdraht deutlich mehr - oder ein Stück Kupferblech aus dem Laserschneider.


Zitat :
Der spezifische Widerstand von Kupfer beträgt 17,8mΩ·mm2/m
Der spezifische Widerstand von Lötzinn Sn60Pb beträgt ca. 150mΩ·mm2/m

Daraus folgt, dass eine Schicht aus Lötzinn ca. 8,4 mal so dick sein muss wie eine Kupferschicht, um den gleichen Widerstand zu erreichen.
https://www.mikrocontroller.net/articles/Leiterbahnbreite


BID = 1112287

mic_neu

Gerade angekommen


Beiträge: 19
Wohnort: zwischen Nemmberch und Naimakk...

Hallo,

vielen Dank für den Hinweis.

Das war mir in dieser Dimension nicht klar.

Das setz' ich auch noch um.

Tschüß
der Michael


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