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Thema: Spannungsspitzen mit Kondensator kompensieren

  1. #1
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    Standard Spannungsspitzen mit Kondensator kompensieren

    Hallo Leute,

    baue gerade mal wieder eine 4 motorige Maschine und die Regler kömmen direkt in die Motorgondeln. Antriebsakku kommt ganz vorn in den Rumpf. Zwangsläufig verlängern sich die Stromkabel vom Akku zu den Reglern. Als Akku wird ein 3S Lipo dran hängen und jeder Regler wird bei Vollast 20A ziehen
    ich benötige mal kurz Hilfe zu folgender Frage:
    ich möchte nun am Stromkabel diese zusätzlich einbauen (weil Kabel bis 50cm lang werden)
    An den Reglern selbst ist schon ein Kondensator mit 470uF 35V
    In meiner Schatzkiste hab ich noch Kondensatoren mit 350uF 35V Low ESR, könnte ich diese an die Kabel löten? Oder gibt es Probleme mit den anderen Wert vom Regler?


    Grüße,
    Rolf
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  2. #2
    User Avatar von glipski
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  3. #3
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    Ich würde die vorhandenen 350iger verwenden.
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  4. #4
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    Frage dazu: was macht es aus, wenn es keine LOW ESR Kondensatoren sind?

    Danke für Aufklärung & lg, Rudi
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  5. #5
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    Im Grunde nichts. In diesem Kontext kannst Du die Low-ESR Kondensatoren als die qualitativ hochwertigeren Kondensatoren bezeichnen.
    Das hochwertig bezieht sich hierbei nicht auf die Produktionsgüte, sondern auf die elektrischen Eigenschaften.
    Aber als Stützelko für die Motorenversorgung spielt es m.E. keine Rolle.

    --> https://www.elektronik-kompendium.de...au/0810091.htm
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  6. #6
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    Da muss ich 2x widersprechen.
    1) Je nach Kabellänge müssen die Elko's evntuell Schwerarbeit leisten und werden ziemlich warm. Irgendwann vor langer Zeit haben wir mal gelernt, dass 10°C Betriebstemperaturerhöhung = 1/2 Lebensdauer heisst. D.h die Alterung des Kondensators wird beschleunigt und irgendwann knallts dann.
    2) ESR steht für "Equivalent Serial Resistance" . Dann haben wir in Ersatzschaltbild einen Widerstand in Serie und eine Kapazität zwischen + und - und das ist dann ein Filter. Also kommen die Strompulse beim Regler verlangsamt an (Flanken werden abgeflacht). => langsamerer Stromanstieg = mehr Verlustleistung.

    Ich würde bei Low ESR bleiben.
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  7. #7
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    Danke euch beiden!
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  8. #8
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    Zitat Zitat von frankyy Beitrag anzeigen
    Da muss ich 2x widersprechen.
    1) Je nach Kabellänge müssen die Elko's evntuell Schwerarbeit leisten und werden ziemlich warm. Irgendwann vor langer Zeit haben wir mal gelernt, dass 10°C Betriebstemperaturerhöhung = 1/2 Lebensdauer heisst. D.h die Alterung des Kondensators wird beschleunigt und irgendwann knallts dann.
    2) ESR steht für "Equivalent Serial Resistance" . Dann haben wir in Ersatzschaltbild einen Widerstand in Serie und eine Kapazität zwischen + und - und das ist dann ein Filter. Also kommen die Strompulse beim Regler verlangsamt an (Flanken werden abgeflacht). => langsamerer Stromanstieg = mehr Verlustleistung.

    Ich würde bei Low ESR bleiben.
    1) Gerne. In diesem Vergleich sollte allerdings die Laufzeit unter zusätzlichen 10°C berücksichtigt werden. Bei Jahrelanger Lebenszeit eines Kondensators und Minutenlanger Laufzeit im Modell sicher relevant in solch einer Nachkommastellenrechnung.
    2) Missverständnis. Nichts anderes habe ich gesagt bzw. gemeint. Ich habe es mir nur erspart hier mit Elektronikfachjargon aufzutreten. Kein Missverständnis haben wir in dessen Bedeutung. Ich würde immer noch nehmen was ich habe.

    Aber ich denke, dass Thema ist jetzt ausreichend erörtert. Unn' wech ...
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  9. #9
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    Danke für die Infos. Werde die 350er in bestimmten Abständen in die Leitung einloten
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  10. #10
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    Am ESC treten sehr hochfrequente Spannungsspitzen auf. Daher machen lowESR Elkos im verlängerten Akkukabel durch aus Sinn. Die halten idR auch mehr Brummstrom aus, ohne dabei unötig heiß zu werden. Schau dir die Elkos am ESC an. Wenn du die AkkukabelLänge verdoppelt, brauchst du mindestens die gleiche Kapazität in der Mitte deines gesamten Akkukabels.
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  11. #11
    User Avatar von BNoXTC1
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    Wenn man sich wegen der Kabellänge nicht sicher ist, schadet ein Elko Zuviel in der Leitung?
    Mfg Karl
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  12. #12
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    Kondensatoren gehören da hin wo die Spitzenspannungen auftreten - also IMMER direkt am Regler auch wenn es aus Urzeiten mal anders hieß (s. schulze).
    Siehe weiter unten hier: https://www.yge.de/zubehor/ ... so ist es richtig!
    Gruß Gerd und alles Watt ihr Volt
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  13. #13
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    Darüber könnte man sich auch streiten, mach ich aber nicht. Wenn man davon aus geht das in den meisten esc's von Hause aus zu wenig EingangsKapazität vorhanden ist, kann es nicht schaden die zusätzlichen Elkos direkt auf den Reglern mit ein zu löten. Meistens ist das ja auch die Stelle, wo rein mechanisch am ehesten Platz dafür ist(in der Motorgondel).

    Wichtiger ist eigentlich, das der Kabelquerschnitt ausreichend groß ist. Dann werden die Elkos weniger wichtig, bzw reichen geringere Kapazitäten aus. Bei 20A Spitze an jedem der vier ESCs, würde ich mit 3qmm(AWG 12 oder 13)vom Akkustecker in jeden Flügel gehen, und das Kabel in der inneren Gondel in 2x 1.5qmm auf spliten(teilen). So bekommt auch die äussere Gondel einen durchgängigen 1.5qmm LitzenStrang vom Akkustecker.

    Wenn du nur mit 2qmm in jeden Flügel gehen willst, ist jede Gondel nur mit 1qmm versorgt. Und da ist dann aussreichend Kapazität nötig, um die Spannungsspitzen ab zu fangen.
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  14. #14
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    Hallo

    Es geht eigentlich nicht um Spannungsspitzen, die kann der Regler alleine, es geht um die Spannungseinbrüche durch das durchschalten des Reglers.
    Der hätte gerne eine stabiele Gleichspannungsquelle.
    Durch die längeren Kabel mit CU Wiederstand und vor allem die Selbstinduktion bei hoher Schaltfrequenz, ist das nur mit Kondensatoren am Regler gewärleistet.

    Gruß Aloys.
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  15. #15
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    Zitat Zitat von FamZim Beitrag anzeigen
    Hallo

    Es geht eigentlich nicht um Spannungsspitzen, die kann der Regler alleine, es geht um die Spannungseinbrüche durch das durchschalten des Reglers.
    Der hätte gerne eine stabiele Gleichspannungsquelle.
    Durch die längeren Kabel mit CU Wiederstand und vor allem die Selbstinduktion bei hoher Schaltfrequenz, ist das nur mit Kondensatoren am Regler gewärleistet.

    Gruß Aloys.
    Danke, Danke, Danke. Auf diesen Einwurf habe ich gewartet.
    Zu lange Kabel mit zu viel Kondensatoren am Ende führen beim Anstecken zu Spannungsspitzen: Beim Anstecken des Akkus sieht der Strom erst einmal eine Induktivität (Kabel) und einen Kurzschluß am Ende (entladener Kondenator). Der Strom durch das Kabel lädt den Kondensator und baut um die Induktivität ein Magnetfeld auf. das geht so lange, bis der Kondensator voll ist. Der Stromfluss stoppt. So weit so gut, aber das Magnetfeld ist jetzt immer noch da und die Induktivität will den Strom weiter treiben. Dummerweise ist nun der Akku in Serie mit der Induktivität. Einfach einmal aufmalen! Wenn es blöd kommt, hat Du dann am Regler eine Spannungsspitze in Höhe der doppelten Akkuspannung. Beim Step-Up-Wandler nutzt man genau den Effekt, nur dass man dort den Elko durch einen FET ersetzt, und immer wieder ein- und ausschaltet.
    Dieser Peitscheneffekt hat uns letztes Jahr in der Arbeit zwei Boards gekostet: 1,5m Laborkabel, ein guter Eingangselko und ein gutes Labornetzteil sind perfekt für Überspannungsspitzen.

    Es gab einmal den Tip, Elkos über die Kabel verteilt einzubauen. Da tritt der Effekt nicht auf, kann aber zu komischen Resonanzeffekten führen.
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