Dioden in Stromversorgung

WalterL

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Ich habe hier schon diverse Threads zu diesem Thema durchgelesen, trotzdem möchte ich hier mit einem frischen Beitrag beginnen.

Für meine Alpina (El. Segler, 4m Spannweite, ca 5kg) möchte ich eine einfache und sichere Stromversorgung erstellen. Mein erster Gedanke war, 2 NiMh Akkus mit Schottky Dioden.

Nun habe ich mal im Trockenen einen Versuchsaufbau gemacht und war nicht schlecht erstaunt, als ich die katastrophale Wirkung der Dioden zur Kenntniss nehmen musste. 4 Digis begannen zu zittern und verursachten so einen massiven Spannungseinbruch.

Der Aufbau: Empfänger JR SMC20 DSCAN, 4 Multiplex Microdigi, 2 Hitec 85 und 2 Hitec 5245, zum Versuch einen 4-Zeller NiMH 1700mah.

Sobald ich in den Plus Pol eine (normale) Diode zwischenschalte, beginnen die Microdigi zu flattern und ziehen die Spannung von ca. 5,4 auf 4,2Volt runter, was einerseits viel mehr ist als die 0,7V Verlust über der Diode, andererseits aber immer noch genug sein müsste für einen normalen Betrieb (andere Empfänger-Servo Kombinationen konnte ich noch mit 3Volt und weniger betreiben). Trotzdem haben die Micro Digis nicht mehr richtig reagiert!

Obwohl ich für den effektiven Einsatz Schottkys und ev. 5-Zeller geplant habe, werde ich jetzt wohl davon absehen und einfach zwei dicke 4-Zeller an den Empfänger anschliessen.

Kann sein, dass die Micro Digis speziell empfindlich sind (die 5245er blieben immer ruhig und steuerbar), aber sie wurden mir von diversen Alpina Besitzern empfohlen.

Für mich im Moment ganz klar: Hände weg vor Dioden Konstruktionen!
 

HFK

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Welche Schottky Dioden

Welche Schottky Dioden

Hallo Walter, welchen Typ an Schottky hast Du denn genommen? Was kann denn Dein Akku? Wie ist der Kabelquerschnitt? Hast Du (welchen) Schalter dazwischen? Man muss schon sehr genau hinschauen und wissen was man tut sonst geht es schief :D
Gruß Hermann
Durch ziehen gewinnt man Höhe.....
 
Hallo Fliege Seit Jahren Dioden Weichen Ohne Probleme Allerdings Mit 5 Zellen !

Da Gibt es keine Probleme!

MFg Alex
 

WalterL

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Ich habe absichtlich den worst case ausprobiert, also nur 4 Zellen und normale Dioden mit ca. 0,7V Abfall. Normale Standard Stromversorgung und Schalter dazwischen. Ausprobiert habe ich auch einen vollgeladenen 1700er Akku sowie einen zur Neige gehenden 800er.

Das Zittern hatte ich aber auch schon mit dem grossen Akku, sobald die Diode dazwischen war. Andererseits konnte ich mit dem kleinen Akku und ohne Diode recht weit gehen. Habe ihn auf ca. 15% Kapazität runter bekommen.

Natürlich bekomme ich mit Schottky, dickeren Kabeln und weglassen des Schalters usw. ein besseres Ergebniss. Aber ich wollte ja genau den etwas schlechteren Fall testen, denn im Flieger werde ich längere Zuleitungen haben und vielleicht auch mal eine etwas tiefere Akkuspannung.

5 Zellen will ich nicht, weil man da im Graubereich ist und ich meine Servos absichtlich so dimensioniert habe, dass sie mit 4 Zellen genügend Kraft haben.
 

Börny

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....5 Zellen will ich nicht.....nein, ich esse meine Suppe nicht.... ;-))

wenn Du die Akkus über eine Diode trennst, kommst Du um 5 Zellen nicht herum.
Das mit Spannungseinbruch hast Du ja schon ganz toll selbst erkannt.
Wenn Du einen 5 Zeller mit einer Diode hast, bist Du keines Wegs im "Graubereich" der Servos.

Ich jedenfalls verwende zweimal 5 Zellen jeweils über eine Diode getrennt. Funktioniert perfekt.

Holm & Rippenbruch,
Börny
 

WalterL

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Alex H. schrieb:
Hallo Fliege Seit Jahren Dioden Weichen Ohne Probleme Allerdings Mit 5 Zellen !

Da Gibt es keine Probleme!

Das glaub ich dir gerne. Ich habe mit allen meinen Fliegern ausgedehnte Versuche gemacht und habe manchmal gestaunt, wie weit runter man mit der Spannung gehen kann (z. Teil bis unter 3 Volt und das mit digitalen Servos).

Aber nun habe ich plötzlich eine Kombination, wo es offensichtlich schnell eng wird. Vor allem habe ich das Gefühl, dass man die Pufferwirkung des Akkus nicht einfach so mit Dioden zerstören sollte.

Habe das Gefühl, dass eine Art Kettenreaktion entsteht. Manchmal ist alles ruhig, ich kann einzelne Servos normal bewegen. Erst wenn ich mehrere Servos aufs Mal ansteure, beginnen die Micro Digis zu Zittern. Das erhöht den Stromverbrauch massiv, die Spannung bricht ein und der Zustand wird so erhalten, auch wenn ich gar nichts mehr an den Knüppeln mache.
 

WalterL

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Börny schrieb:
....5 Zellen will ich nicht.....nein, ich esse meine Suppe nicht.... ;-))

Trifft nicht zu, ich esse gerne Suppe. Ich hatte auch lange vor, 5 Zellen zu verwenden (ev. 5Zellen als Hauptakku und 4 Zellen als Backup). Allerdings definitiv nicht ohne Diode oder Spannungsstabilisierung.

Es stellt sich jetzt aber einfach die Frage, welche Variante mir die grössere Sicherheit bringt. 5 Zellen mit Dioden oder 4 Zellen ohne.

Bei meiner Kombination von Servos mit den Versuchen, welche ich gemacht habe, tendiere ich zur Variante 4 Zellen, welche ich aber genügend gross dimensionieren werde. Habe vor, zwei 4-Zeller parallel zu schalten. Dadurch sollte sich eine einzelne defekte Zelle (was ich bisher jedoch noch nie hatte) nicht allzu gravierend auswirken.

Teure Akkuweichen oder doppelte Empfänger möchte ich bei diesem Modell nicht einsetzen.
 
Auf Servos, die so empfindlich auf Spannungseinbrüche reagieren, würde ich verzichten.
Ich habe Experimente mit 5 AA-Zellen gemacht, mit Schottky Dioden im Multiplex Synth. Empfänger. Da brach bei etwa 3-4A die Spannung so stark ein, dass das eingeschleifte UniTest ausschaltete. Aber die Servos arbeiteten noch normal.
Mit 5 hochstromfähigen Zellen kein Problem.
Ich tippe auf ein Problem mit den Zellen, nicht Dioden.
Gruss Jürgen
 

Pike

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WalterL schrieb:
... Habe vor, zwei 4-Zeller parallel zu schalten. Dadurch sollte sich eine einzelne defekte Zelle (was ich bisher jedoch noch nie hatte) nicht allzu gravierend auswirken...
Würde jetzt eine Zelle ausfallen, dann würde ein Strom den kaputten Akku laden und den guten Akku entladen. Die Auswirkung ist, dass die Spannung auf den Wert eines dreizelligen Akkus sinken würde. Da du nun doppelt so viele Akkus mitnimmst, steigt die Ausfallwahrscheinlichkeit einfach nur auf das doppelte. Ein Vierzeller wäre die bessere Alternative.

Pike
 

HFK

User
Was denn nun, Walter, einmal sagt Du Schottky Dioden dann normale Dioden? Und wieviel Strom die können hast Du noch nicht geschrieben. Hier ist eine Diode (Schottky) die max. 0,25V Spannungsabfall bei 9A hat (selbst nachgemessen :D ):
95SQ015 gibt es bei Conrad unter der Nummer 163 676 IOR
Die kannst Du auch bei 4 Zellen noch nehmen. Bei Digital Servos und Dioden sollte man Kondensatoren zusätzlich verwenden. :)

Gruß Hermann
Durch ziehen gewinnt man Höhe.....

NS Pike: Dann muss aber die Zelle in den Kurzschluss gehen und das kommt nicht so oft vor. Wenn mann die Packs regelmäßig überprüft findet man die faulen recht sicher. Seit 1987 entlade ich regelmäßig und hatte seit dem keinen Ausfall beim fliegen mehr ... toi toi toi...
 

Spunki

User
Weit verbreitete Ängste ...

Weit verbreitete Ängste ...

@all, Frage: Welche derart minderwertigen Zellen bzw. Akkupacks verwendet Ihr denn alle sodaß Euch immer die Angst vor "Akkuausfall" im Nacken sitzt?

Würd mich mal interessieren - Danke!

Hier der Ausgleichsstrom bei zwei ohne Dioden parallel geschaltenen 4Zellern bei Kurzschluß einer Zelle:

http://www.rc-network.de/forum/attachment.php?attachmentid=49574&stc=1&d=1165341039
http://www.rc-network.de/forum/attachment.php?attachmentid=49573&stc=1&d=1165341039

Text dazu: http://www.rc-network.de/forum/showthread.php?t=58729


Danke und Grüße

Spunki

PS: Bastle gerade an einer zweiten parallelen Glasröhrchensicherung im Sender, der einzelne dünne haarfeine Draht scheint mir nicht geheuer ;)

PPS: und warum immer NiMH und keine NiCd?, haben in Summe doch nur Nachteile ...
 

WalterL

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HFK schrieb:
Was denn nun, Walter, einmal sagt Du Schottky Dioden dann normale Dioden?

Für den Versuch habe ich "normale" Dioden (habe ich im ersten Beitrag geschrieben) aus meiner Grabelkiste verwendet. Ob grössere oder kleinere hatte bei den Versuchen keinen Einfluss.

Die Idee dahinter war einfach; wenn es mit normalen Dioden funktioniert, dann garantiert auch mit korrekt dimensionierten Schottkys. Nun ist's halt mit den "normalen" Dioden eben nicht gegangen, obwohl der voll aufgeladene Akku genügende Ueberspannung abgibt (ca. 5.4 Volt unter Belastung).

Der Versuchsaufbau war suboptimal mit langen Zuleitungen und Schalter (ich wollte ja auch schlechte Bedingungen simulieren), dennoch war die Spannung am Empfänger bis zur Kettenreaktion absolut im grünen Bereich.

Zum Festhalten: Es handelt sich nicht um das bekannte Problem wo der Empfänger durch induzierte Ueberspannung ausfällt, sonder um ein Aufschaukeln der Servos beim Betrieb an der unteren Spannungsgrenze und ohne Puffer. Kleinen Kondensator (1000mF) habe ich probiert, hatte keine Wirkung.
 

HFK

User
Ja, Walter
das sieht nach Unterspannung für die Microdigi aus die vielleicht kritischer als andere sind. Hast Du ein geregeltes Netzteil mit dem Du die Ausfallspannung mal feststellen kannst? Wenn die Servos das Flattern anfangen steigt der Strom stark an und dann knicken die Akkus ein wenig ein, die Verlustspannung der Diode steigt, die Spannungsverluste in der Zuleitung steigt.... und dann fällt der Mikroprozessor irgendwann aus. Einige brauchen halt 5 V +- 10%.

Kannst Du die Servos trennen um mal mit einem anzufangen und dann steigern? Dann Siehst Du doch auch was die Spannung macht.

Gruß Hermann
 

WalterL

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Spunki schrieb:
@all, Frage: Welche derart minderwertigen Zellen bzw. Akkupacks verwendet Ihr denn alle sodaß Euch immer die Angst vor "Akkuausfall" im Nacken sitzt?

Hatte noch nie ein Problem mit Empf. Akkus. Aber meine Praxis geht auch noch nicht so weit zurück.

Sind Cadmium Akkus nicht etwas schwerer als MH?
Da ich bisher immer MH verwendet habe und dies ohne Probleme, werde ich es wohl auch weiterhin tun, obwohl man bei uns von Conrad problemlos noch Cadmium kriegt.
 

Spunki

User
Hallo Walter!

Wenn Du damit zufrieden bist ist es ok, ich persönlich bin wieder weg von NiMH, zu pflegeintensiv, temperaturempfindlich, kurzlebig, sprich in Summe nicht so zuverlässig, robust und unproblematisch wie meine dicken Industrie-NiCd (Sanyo) mit bewußt gering gewählter Kapazität ...


Grüße Spunki
 

Ingo Seibert

Vereinsmitglied
Da du nun doppelt so viele Akkus mitnimmst, steigt die Ausfallwahrscheinlichkeit einfach nur auf das doppelte.

Mannomann, wie oft denn noch: Nicht die Wahrscheinlichkeit, sondern die Möglichkeit! Letztere steigt linear mit der Anzahl der zusätzlich eingebauten Teile, die Ausfall- (resp. Fehler-) wahrscheinlichkeit nimmt aber im Gegensatz dazu nicht-linear ab ... :rolleyes:
 

WalterL

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HFK schrieb:
Ja, Walter
Kannst Du die Servos trennen um mal mit einem anzufangen und dann steigern? Dann Siehst Du doch auch was die Spannung macht.

Geregeltes Netzteil habe ich leider nicht, aber ich habe mal versucht, die Anzahl Servo sukzessive zu erhöhen.

Sobald ich das vierte Servo anschliesse erreiche ich ca. 4,5V, die Kettenreaktion beginnt und die Spannung bricht auf ca. 3,9V ein. (Dies mit dem vollen 1700er Akku und einer Diode)
 
Hallo,
ich habe mir nur deinen Eröffnungsbeitrag, und nicht die Folgebeiträge angeschaut.

Aber so funzt das auf keinen Fall.
Bereits andere haben festgestellt, das der NIMH Akku nicht ausreichend lange genügend Ström zur Verfügung stellt.

Also zuerst auf NC Umstellen.

Dann hast du eine normale Diode verwendet. unter Last und bei Erwärmung steigt deren Spannungsverlust bis etwa 1 Volt an. Damit reicht ein 4 Zeller nie aus.

Das von dir geschilderte Problem ligt also nicht ursächlich an der Verwendung von einer Diodenweiche, sondern am Spannungsabfall. durch die Kombi Diodentyp und Akkutyp.

Wenn du normale Dioden beibehalten möchtest, dann nimm einen 5 Zeller NC Akku. plus einen oder besser 2 Pufferkondensatoren zB von Emcotec. Damit hast du eine preiswerte und gute Doppelstromversorgung.

Auf 4 Zellen würde ich aber auf keinen Fall reduzieren.

Gruß
Eberhard
 

WalterL

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Spunki schrieb:
Hallo Walter

Welcher 1.700er Akku ist das, Type?

Ist ein noch neuer Graupner Empfänger Akku. Werde jetzt noch ausprobieren, wie weit ich ohne Diode mit der Spannung zurückgehen kann. Dann werde ich mich entscheiden für eine von 3 Varianten:

- 5 Zellen plus Dioden plus Kondensator
- 2 mal 4 Zellen ohne etwas
- BEC plus Stützakku

Was mich von 5 Zellen abhält sind halt die zu hohen Spannungen die auftreten könnten. Sogar in der Anleitung meines Alpinas von Tangent (glaube ehemals Multiplex) wird ausdrücklich vom Betrieb mit 5 Zellen abgeraten. Ich weiss, ist altmodisch, aber wenn was passiert ist man halt trotzdem der Depp.
 
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