Warum überhitzen Regler?

eJet

User
hallo zusammen,

mich würde aus elektro-technischer sicht detailliert interessieren:

a) wie heutige (brushless) regler funktionieren und

b) warum diese bereits unterhalb von stom/-spannungs-limiten im teillastbereich zur überhitzung neigen?

ich bin gespannt auf deine FUNDIERTE antwort.

besten dank
eJet
 

Rolf-k

User
Hallo

@ eJet

Kann es sein das dein Regler nicht gekühlt wird?
Wen ja wird dir fast jeder Regler bei über 30° überhitzen!
Mach mal eine genaue Beschreibung und ein Bild wie du den Regler eingebaut hast.
Manchmal sind die Regler Hersteller etwas sehr Optimistisch was die Angeben der Belastbarkeit angeht.
Da ein Regler im Teillast wesendlich Wärmer wird als bei Volllast ist auch nicht neu, deshalb sollte man den Regler bei einem Modell mit hohem Teillast Anteil immer eine Nummer größer wählen.


Gruß Rolf-K.
 
Ich versuche mal, den Sachverhalt möglichst verständlich zu formulieren...

BL-Steller (Regler ist im Grunde genommen falsch, da ein Regler die Drehzahl auf einem Sollwert konstant halten würde) haben bei Teillast (konkreter: reduzierter Drehzahl, nicht geringere Belastung als Nennwert) höhere Verluste, da die Endstufe per PWM den Durchschnittsstrom begrenzt, und durch die PWM viel höhere Schaltfrequenzen auftreten (während eines Kommutierungszykluses viele PWM-Zyklen), und die Endstufe eine Verlustleistung hat, die auch von der Schaltfrequenz abhängt.

Grund für die Schaltverluste (Im gegensatz zu Leitverlusten I²Ron) ist, dass im Schaltmoment, das ja eine bestimmte Zeit dauert, die Transistroen im linearen Bereich arbeiten, und teilweise, mangels entsprechender Beschaltung (groß+schwer) es noch "shoot trough" gibt, also während dieser Zeit beide FETs einer Brücke leiten und so Strom dürch die Brücke fließt.

Wenn gewünscht, kann ich das ganze noch präziser, länger erklären
 
Mit einfachen worten, ein Schalter ist am meisten belastet wenn er schalten muß, also wenn er aus geschaltet ist fliest kein strom ,also muss er auch keine verluste tragen,gelle.
Wenn er eingeschaltet ist fliest ein strom über den schalter aber es liegt keine Spannung mehr an (Im idealfall).also auch keine Verluste.
Im Fall daß er gerade ausgeschaltet hat fliest ein strom und eine Spannung liegt schonwieder an,also sehr hohe Verluste, ergo===
der Olle.......
 

plinse

User
Moin,

steht ja alles schon im Netz:

Seite von peter Rother zum Speedy BL

Das sechste Bild von oben zeigt die Gate-Signale an den Transistoren bei Vollgas. Sie schalten ein mal an und am Ende des Stromblockes wieder aus, das ist einfach nur die Funktion des Kommutators, ansonsten fließt der Strom, der in den Motor hinein geht.

Im siebten Bild sieht man die Gatesignale bei entsprechender PWM (Puls Weiten Modulation). Da sieht man dann, wie oft die Transistoren bei Teillast schalten müssen, also wie oft sie im Vergleich zu Vollgas die vollen Schaltverluste schlucken müssen.

Auch ansonsten hat sich Peter mit der Seite viel Arbeit gemacht und eine gute Übersicht über die Funktionsweise von Drehzahlstellern ins Netz gebracht, was in der Vollständigkeit in einem Fred nur schwer zu leisten sein dürfte. Nach den Lesen der Seite dürften nur noch wenig bis keine Fragen mehr offen bleiben. Sie ist auch sehr ausführlich mit Oszillogrammen ergänzt, was eine wesendlich bessere Darstellung erlaubt als plain text.
 
Hallo

ein weiterer Grund für Wärme ist, dass die Gegeninduktion über die Backdiode vom FET (0,7V Sperrspannung) kurzgeschlossen wird. Bei einem Regler mit aktivem Freilauf zb Kontronik Jazz wird während der Gegeninduktion der FET durchgschaltet (keine Sperrspannung) somit weniger Wärme
 

Gerd Giese

Moderator
Teammitglied
... äh - es prangert ja schon seit längerem als Tipp auf meiner Page weil ich es wirklich gut finde. :rolleyes: ... super gemacht und auch schlüssig abgehandelt!

Nur mir ein klein wenig zu speziell auf einen Typ Controller bezogen.
(... bitte nicht falsch verstehen!)


- Was ich vermisse ist der "Activ-Freilauf" der erheblich auf die niedrigere Erwärmung im Teillastbereich Einfluss nimmt (schade) und das ETA des Controllers&Motors anhebt!
-> gute Controller die es auch verstehen das zu nutzen, kenne ich z.Zt. nur einen (alle Jazz und den PIX von Kontronik). Hier wird eben nicht die Leistung über die "Freilauf- oder Inversdioden" der Fet's verbraten sondern gezielt über den Rds-on der Fet's abgeleitet - und der ist erheblich niedriger als der der Dioden! Die zusätzlichen Schaltverluste fallen dabei weniger ins Gewicht.
-> Daraus resultiert auch bei anderen Herstellern die Maßnahme eines Kühlbleches. Deratige Controller haben eben kein Kühlblech nötig - die andern schon!
-> die Hubigrenzen findes ich mit 70% ein wenig zu weit Praxisfremd! Realer wären hier Werte ab 70% die eher bis 85% gehen (so in meinem Umfeld und ich)!
-> im Zweifel für den Controller - gemeint sind Tipps mit 80% Imax oder 80% Umax Nutzung. Im Prinzip richtig, dass empfehle ich auch, aber eben differenzierter!
-> (sorry) die Kontroller von Kontronik sind zu 100% nutzbar!

-> die variablen Timings (abhängig von der Last und Drehzahl im Teillastbereich und und die der PWM-Frequenz (!) habe ich noch garnicht angesprochen ... darüber könnte man jetzt Seitenweise abhandeln wie "kalt" ein techn. aufwendiger Controller UND vor allem dann auch MOTOR gemacht werden kann ...
Was die wenigsten bedenken, nicht nur die Controller auch die Motoren sind teilw. nur Teillastgeeignet!

Ehrlich Markus - die Version "2" von Dir sollte das auch mal näher durchleuchten ... mit Messdiagrammen stehe ich dann gerne zur Verfügung.

PS: Ich hoffe das ich jetzt keinen Stempel verpasst bekomme ... war auch nur als Gedankenstütze gedacht.
 

eJet

User
ciao gegie,

besten dank für deine anregung.
gerne hätte ich über die von dir aufgeführten dinge genauer berichtet. Schulze Elektronik hat mich als einziger Reglerhersteller mit Detailwissen unterstützt. Wenn mir jemand Details zum Active-Freilauf liefert und deren auswirkung auf die Reglererwärmung, werde ich das gerne in meinen Artikel aufnehmen...

gruss markus
 

Motormike

Vereinsmitglied
/snip/(alle Jazz und den PIX von Kontronik). /snip/

und alle Suns, Stars und Rondos....
 

Motormike

Vereinsmitglied
Ich sag immer "Man muß net wissen wie es funktioniert".
Daß es funktioniert ist für den Benutzer wichtig.
 

Motormike

Vereinsmitglied
Doch, nimm die Daten die wir angeben und lass 1m/s Luft drüber, dann gehts in jedem Bereich oder versuch mal nen Meßstandard an alle Hersteller anzubringen, so dass es vergleichbare Daten gibt.
 
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