Regler BEC mit Dioden absichern - Dioden parallel schalten erlaubt?

Hallo Kollegen,

für mein neues Modell plane ich derzeit meine Stromversorgung.
Angedacht die Hauptversorgung über das Motorregler BEC laufen zu lassen und als Backup einen LiFe einzusetzen.

Da mein geplanter Motorregler aber anscheinend nicht rückstromfest ist, war mein ursprünglicher Plan diesen mittels Dioden abzusichern.

Nun hat der Regler aber zwei Anschlusskabel (Master-Slave) für den Anschluss an den Empfänger. D.h. ich müsste nun in jedes dieser Anschlusskabel eine Diode einlöten um den Regler gegenüber dem Stützakku abzusichern.

--> Somit wären die Dioden aber faktisch parallel geschaltet. Da die Dioden aber Fertigungsschwankungen (unterschiedliche Flussspannung/Widerstand) aufweisen, würde dann der Strom immer nur über die Diode mit dem geringsten Widerstand fließen. Diese Diode würde auch immer heißer werden und thermisch abrdiften (im worst-case bis zum Defekt).

Darüber hinaus wäre die zweite Anschlussleitung in diesem Fall nicht zur Stromversorgung beitragen und der gesamte Stromfluss würde nur über eine mickrige Leitung fließen und nicht auf zwei aufgeteilt sein.

Ist mein Gedankengang so richtig und die Absicherung mit einer Diode funktioniert in diesem Fall nicht? Das wäre natürlich Mist, würde mich ungern nur auf das Regler-BEC verlassen, eine Backup Versorgung möchte ich unbedingt haben!
 
Hallo Stephan,

die Ströme in den beiden Schottky-Dioden teilen sich im Verhältnis der Leitwerte 1/Rd auf. Sind die beiden Flussspannungen auch noch
unterschiedlich, wird der Unterschied der Ströme noch größer. Hab das mal mit LTspice mit idealen Dioden gerechnet.
Angenommen ist ein Uf = 0.5V (Schottky-Diode), Rd = 8 mOhm. Die zweite Diode jeweils +1%. Der Unterschied der Ströme liegt bei ca. 35%. Wie groß die Unterschiede der Fertigungstoleranzen bei gleichen Schottky-Dioden sein können, kann ich leider auch nicht beantworten.

Eine Schottky-Diode muss locker den gesamten BEC-Strom abkönnen. Dann funktioniert das mit den parallelen Dioden zur Not. Du kannst
natürlich auch die beiden Plus von Master und Slave verbinden und dann eine Schottky-Diode. Dannach wieder auf Master und Slave.
Ist aber auch keine schöne Lösung. Zusätzlich benötigst Du noch einen Puffer Elko >= 4700 uF/16V , die Servos können sonst nicht zurückspeisen.

Ansonsten siehe auch Thread zum Scorpion Backup Guard (BEC Backup):
http://www.rc-network.de/forum/showthread.php/661498-Scorpion-Backup-Guard

Gruß Micha

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Es gibt preiswerte Regler die ausdrücklich für den Parallelbetrieb mit einem Akku ausgelegt sind. Damit kann man sich den ganzen Diodenkram sparen. Vor allem wenn man noch bedenken wegen hoher Induktionsströme aus den Servos hat, bleibt in diesem Fall der Akku offen, zum Abbau dieser Spannungsspitzen. Dann braucht man auch den Kondensator nicht.

Es gibt wenig Gründe diese Regler zu meiden.

Sigi
 
...Du kannst natürlich auch die beiden Plus von Master und Slave verbinden und dann eine Z-Diode. Dannach wieder auf Master und Slave.
Ist aber auch keine schöne Lösung. Zusätzlich benötigst Du noch einen Puffer Elko >= 4700 uF/16V , die Servos können sonst nicht zurückspeisen.

Hallo Micha,
könntest du mir bitte erklären, warum er eine Z-Diode nehmen soll? Und warum noch einen Pufferelko? Er will doch lediglich sein Regler-BEC vor Zuspeisung aus dem LiFE schützen. Das tut eine normale Schottky-Diode ohne Elko doch auch?
 
Hi Stephan,

wie schon gesagt wurde gibt es Regler, die die Rückspeisung nicht gestatten (z.B. YGE LV ab V3 - hat eine komplette Transistorausgangsschaltung kurzschlussfest, Spannungs-stabilisiert und auf 8A Dauer Ladestrom max. begrenzt).

Ansonsten würde ich nur eine Diode nehmen und Master und Slave kurzschliessen. Die beiden Kabel sind meistens eh nur zur Verdopplung des Kabelquerschnitts da. Das kann man vor der Diode wieder zurecht rücken.

Als Elko würde ich statt dem 4700uF/16V auf 3x2200uF/16V Low ESR Typen gehen und die parallel schalten um den "Innenwiederstand (ESR)" noch weiter herabzusetzen.

Außerdem ist ein hoher Rückspeisestrom unwahrscheinlich und kann nur durch Durchlaminieren des Reglers komplett auf Masse passieren. Ist die Frage, wenn man den Fall abfängt, ob der Regler nicht an sich dann schon alles zerstört hat.

Viele Grüße,
Jürgen
 
Hallo Micha,
könntest du mir bitte erklären, warum er eine Z-Diode nehmen soll? Und warum noch einen Pufferelko? Er will doch lediglich sein Regler-BEC vor Zuspeisung aus dem LiFE schützen. Das tut eine normale Schottky-Diode ohne Elko doch auch?

Hallo Rocco,

ich meinte natürlich Schottky Dioden, war wohl noch nicht ganz wach. Aufgrund der Schottky Dioden können die Servos nicht zurückspeisen. Bei schneller Richtungsänderung eines DC-Motors versucht der Motor zurückzuspeisen. Das kann je nach Servos und Empfänger zu problemen führen. Der Elko fängt das ab.

Gruss Micha

PS: Noch ein Artikel zum Thema: https://www.heli-planet.com/empfaengerstromv.html
 
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Hi zusammen,

danke schon mal für das Feedback :)!

Der Einsatz von Kondensatoren ist mir bewusst. Es sind bereits 2x 2200uF vorgesehen.

Aber zurück zur Absicherung der Reglers. Der Regler liegt bei mir bereits vor. Ich habe mich hier für einen Hobbywing Platinum Pro 100V3 entschieden. Über diesen findet man keine negative Rückmeldung, gerade das üppig dimensionierte HV-BEC wird überall gelobt. Ich war erst sehr skeptisch da ich ansonsten überwiegend bewährte Regler (YGE und Kontronik) einsetze, vom Hobbywing gab es aber ausnahmslos positive Bewertungen. Mit YGE Reglern hatte ich früher mal Probleme, Kontronik bietet meines Wissens nach keinen Regler mit einem so üppigen HV-BEC an.

@Micha: 35% unterschiedliche Stromstärken beziehen sich in deiner Kalkulation aber nur auf den initialen Zustand, richtig? Denn sobald eine Diode mehr Strom zieht steigt deren Temperatur schneller an und der Widerstand sinkt immer weiter. Das Spiel geht dann wohl solange bis die eine Diode den kompletten Strom leitet. So jedenfalls mein Verständnis.

@Sigi: Der Akku muss bei mir leider immer mit einer Diode entkoppelt werden . Das Spannungsniveau zwischen Stützakku (6,5V) und HV-BEC (8,4V) ist ansonsten einfach zu hoch.

@Jürgen: Gute Idee nur eine Diode zu nehmen und Master/Slave an dieser kurzzuschließen und nach der Diode wieder aufzutrennen. Es geht in der Tat nur um die Querschnittsverdopplung der doppelten Anschlussleitungen. In diesem Fall hab ich den kleinen Querschnitt aber an der Diode. Die Anschlussbeinchen sind ja nicht gerade üppig dimensioniert. Da bringt die Aufteilung auf zwei Anschlusskabel nach dem "Flaschenhals" Diode ja leider auch nichts mehr.

Hierbei muss die Diode ja auch den gesamten Strom abkönnen. Ich habe derzeit BYV 79/200 Dioden geplant. Diese können laut Datenblatt 14A ab, ich befürchte aber das ich hierbei ne Kühlung (großes Wärmeleitblech) an der Diode berücksichtigen muss und hätte eben auch Bedenken auf grund der mager dimensionierten Dioden-Anschlüsse (dünne Beinchen).

Habt Ihr nen besseren Vorschlag für ne brauchbare Diode? Die Doppeldioden habe ja auch immer nur so dünne Anschlussdrähte und bringen meiner Meinung nach daher keinen Vorteil.

Folgendes Statement verstehe ich leider nicht:

Außerdem ist ein hoher Rückspeisestrom unwahrscheinlich und kann nur durch Durchlaminieren des Reglers komplett auf Masse passieren. Ist die Frage, wenn man den Fall abfängt, ob der Regler nicht an sich dann schon alles zerstört hat.
 

Krähe

User
Hy

Wesentlich komfortabler ist das Jeti V Kabel oder das DSM 10

Das Jeti V Kabel liegt bei 12€

Das DSM 10von Jeti liegt bei 60€ dieses schaltet automatisch auf die Höchste Spannung um in diesen Fall auf Reserve-Akkus bei Ausfall des Regler BEC

Das DSM10 kann seperat abgeschaltet werden dadurch muss nicht immer der Stützakku abgezogen werden.
 
Hallo Stephan,

deine bedenken sind berechtigt. Das mit dem Paralleschalten hab ich noch nicht probiert. Hat die Diode 1 eine Uf1 < Uf2, dann wird Diode 1 leitend, Diode 2 nicht.
Mit steigender Temperatur (Strom) sinkt Uf der Diode 1. Das ist dann eine Mitkopplung, funktioniert also wahrscheinlich nicht. Müsste man mal ausprobieren. Funktioniert in LTspice auch mit Schottky Dioden SB520 und SB550.

Ich würde eine MBR 1645 vom Reichelt nehmen. Das Uf ist deutlich kleiner als bei deiner Diode.

Gruss Micha

Dioden parallel: https://de.wikipedia.org/wiki/Parallelschaltung#Dioden_und_Leuchtdioden
 
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HJD

User
Den Regler mit zwei Dioden zu entkoppeln ist völlig unkritisch, die hier aufgezeigten Probleme gibt es nicht!
Einfache Akkuweichen mit zwei Schottky Dioden werden seit Jahren eingesetzt und um etwas anderes handelt es sich
hier vom Prinzip her auch nicht.
Ein zusätzlicher Kondensator ist auch nicht notwendig, da eventuelle Servorückströme schon durch den Stützaccu abgefangen werden.

Gruß Achim
 
Hi Achim,

ich glaube Du hast das Problem noch nicht verstanden. Bei meinem Anwendungsfall liegt das Problem an der Parallelschaltung von zwei Dioden an einer Spannungsquelle (je eine pro Regleranschlusskabel).

Bei einer herkömmlichen Akkuweiche wird ja je eine Diode pro Spannungsquelle verschaltet. Die Dioden sind hierbei nicht parallel verschaltet und es gibt, wie du schon richtig angemerkt hast, auch keine Probleme.

Kondensatoren sind in meinem Fall auch notwendig, da der Stützakku ebenfalls mit ner Diode entkoppelt ist ;).


LG Stephan
 

Robinhood

Vereinsmitglied
Ich kann das Optipower Ultra Guard empfehlen. Simpel, wirkungsvoll, wartungsarm.
 
@ Micha: Hab deinen Link gerade erst gesehen. Damit ist dann meine Annahme eigentlich bestätigt und das Paralleschalten funktioniert wohl nicht. Wenn ich die Dioden kaufe kann ich die Chargengleichheit ja kaum prüfen.

Deine vorgeschlagene Diode sieht etwas besser aus, da hast Du recht.


Mich wundert nur, dass es immer wieder empfohlen wird das Regler BEC über Dioden gegen Rückströme abzusichern auch wenn hierbei zwei Dioden parallel geschaltet werden müssen (Maste Slave Anschlussleitungen sind ja fast Standard).

Bin mittlerweile aber der Auffassung, dass ich komplett auf die Dioden in der Reglerzuleitungen verzichte. Wenn ich es richtig verstanden habe, dann muss ich hierbei nur 2 Dinge beachten um keine Probleme mit dem Rückstrom aus dem Stützakku zu bekommen :
1.)Anschlussreihenfolge beachten:
Einschalten: Flugakku anklemmen und dann erst Stützakku
Ausschalten: Stützakku abklemmen und dann erst Flugakku
2.) Für den Fall dass die Stromversorgnug nur über den Stützakku (ohne Flugakku) erfolgt, darf der Motor nicht eingeschaltet werden

Sollte dies nicht eingehalten werden, geht im schlimmsten Fall nur das Regler BEC kaputt. Das Modell ist aber weiter über den Stützakku steuerbar.

Denke das ist die sinnvollste Lösung. Ich möchte die Sicherheit ja erhöhen und nicht durch zusätzliche Komponenten herabsetzen.

Gibt es Einwände?


Merci!
 

HJD

User
Hallo Stephan,

Wenn Du Bedenken hast kann man auch beide + Leitungen über eine Diode entkoppeln.

Gruß Achim
 
Hi Micha,

was genau verstehst Du unter Kurschluss im BEC?
Meinst Du damit dass im Falle eines BEC-Defektes die Antriebsakkuspannung durchgeschaltet wird? Falls ja, dagegen sollte der Hobbywing Regler bereits ab Werk abgesichert sein.
 
Hallo Stephan,

das HV BEC (step down converter) hat intern z. B eine Diode und C gegen Masse. Kurzschluss vom C oder Diode bedeutet ohne Schottkydiode den Kurzschluss vom Stützakku. Dito für Stützakku ohne Schottkydiode. Elkos 60% short- und 40% open circuit Fehler Mode Verteilung. Hab früher mal
FMEA's für Luftfahrtelektronik (A320, A380) gemacht.

Gute Nacht
Micha
 
2.) Für den Fall dass die Stromversorgung nur über den Stützakku (ohne Flugakku) erfolgt, darf der Motor nicht eingeschaltet werden

Stefan,

der Pufferakku wird niemals den Motor speisen können, da er nur dafür da ist den Empfänger mit den Servos zu speisen um noch sicher landen zu können. Der Motorstrom müßte ja dann auch durch den Empfänger durch - Stromstärke ???

Das BEC kann nicht reverse die Leistung für den BLDC Antrieb bereit stellen. Da ist es egal, ob du den Motor einschaltest oder nicht, wenn der Flugakku weg ist, dann gibt`s keinen Motor.

Und ob das BEC einen Reversestrom kann oder nicht, wenn im Einschaltfall des Motors dort tatsächlich eine Stromsenke entsteht, hängt vom Schaltungskonzept des Regler BEC intern ab und was die Entwickler an der Stelle berücksichtigt haben oder nicht. Wenn ihr mich fragt ist ein BEC Design, bei dem nicht berücksichtigt wurde das BEC vor reverse Strömen zu schützen schon ein zweifelhaftes Design seitens der Entwicklung des Reglers.

Und selbstverständlich könnte man auch ohne Antrieb heißt ohne Flugakku starten, dann stellt im System eben der Pufferakku ohne weitere Pufferung das BEC dar. Wie in den meisten anderen Fliegern auch. Heißt dann Thermik finden oder am Hang fliegen.

VG, Jürgen
 
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