Selfmade Akkuweiche die Ausfallursache

Hallo Leute,

war heute bei Jet-Cat und hatte den Versuchsaufbau mit der Diodenweiche dabei, um den dort zusammen mit dem Markus Zipperer mit dem Oszi zu überprüfen.

Die Ursache für das Problem sind die Servos, die Induktiv
Wechselströme in die Stromversorgung einspeisen die Diode richtet den als Halbwelle gleich, was jeweils zu einem Spannungspeak über die konstante Akkuspannung hinaus führt.

Hier werden richtig Ströme produziert die Voltzahl geht gleichzeitig bis auf deutlich über 10 Volt rauf. Wir haben 15, 13, 14, 11, 9 Volt Spitzen gemessen, die nur von einem einzelnen Graupner Jumbo Analogservo erzeugt wurden.

Die Stromerzeugung ist so stark, das wenn zwischen Diode und Akku der Schalter auf aus steht, ein Jumbo-Servo das von Hand durchgedreht wurde ausgereicht hat als Generator den Empfänger und ein weiteres 4041 Servo kurz zu betreiben.

Normalerweise nimmt der Akku diese Ströme auf, hier geht das aber mit einer Halbwelle jeweils nur bis zur Diode.
Diese Halbwelle muss dann im E./Servostromnetz verbraten werden.

Bei manchen Servos scheint der Effekt /Spannungs/Strompeak ins Stromnetz klein und gedämpft zu sein, bei manchen haut das richtig rein.

Toll ist dann auch, das bei vielen (Analog)Servos, diese Spitzen durch die vielen Verbraucher aufgenommen werden. Das ist die Erklärung, warum das zB. in meiner F 89 Jahrelang perfekt gefunzt hat.

Gleichzeitig scheinen die Peaks mit verschiedenen Digi-Servos extrem hoch zu sein. Auch scheinen sich MCs in Digi Servos durch die Peaks direkt stören zu lassen.

Im Modell bedeutet das, sobald zufällig von mehreren Servos gleichzeitig Strom und Spannungsspitzen gleichzeitig produziert werden, schaltet dies jeden Microkontroler aus. der muss da ins Schleudern kommen zumal kein Empfängerinterner Kondensator groß genug sein kann um diese Peaks abzufangen.

Damit ist es nur noch vom Zufall abhängig, wann der Zeitpunkt da ist, wann ein Empfänger mit MC-Kontroller
ausfällt.

Dazu kommt noch, das Käufliche Weichen ohne bzw.
ohne ausreichende Empfängerseitige/Ausgangsseitige Dämpfung ebenfalls das Problem verursachen können.

Bei Messen mit dem OSZI traten bei leicht brummendem Servo viele kleine regelmäsige Peaks mit ca 1 Volt über der Versorgungsspannung auf, sobals man dann den Knüppel am Sender schnalzen lässt gibt es Peaks mit mehr als der doppelten Akkuspannung. Hohe Peaks entstehen auch wenn der Servo mechanisch belastet wird.

Aus dem obigen Ergebniss geht eigentlich ganz klar hervor, das die Selfmade Weiche ohne größere Elkos als Dämpfung ein Harakiri Zufallsgenerator für das Modell ist.

In der Vergangenheit mit den kleineren Servos war das Problem vermutlich relativ klein, heute wo ein Servo in Sandartgröße aber gut und gerne über 2 Ampere zieht und demzufolge auch eine entsprechende Leistung als Generator und Induktiv hat, wird das zum Problem.

Sobald dann richtig dicke Brummer wie Jumboservos oder die 5735/45 MG am Empfänger hängen wirds dann richtig Spannend.

Für mich ist die Erkenntniss, ohne 2x 1000 µF Kondensator im Bordnetz als Dämpfung geht mir kein Modell mit einer wie auch immer gearteten Doppelstromversorgung mehr in die Luft.

Gruß
Eberhard Mauk

PS: mir fällt da grade noch ein; wenn zB. ein kurzer Störimpuls /ESD Impuls gleichzeitig alle Servos ansteuert, dürfte der Peak auch recht deutlich ausfallen, was vieleicht die Ursache vieler Abstürze ist.... Sollte man mal gezielt Testen. Erklärt dann auch, warum die Empfänger nach aus u Einschalten wieder arbeiten, aber in der Luft plötzlich bis zum Aufschlag nix geht.
 
Zuletzt bearbeitet:

Jan

Moderator
Eberhard, ich gratuliere. :)
Zunächst mal dass Du den Fehler gefunden hast.
Zweitens: Weil der Fehler - so wie Du ihn beschreibst - auch für andere von großer Bedeutung ist. Insoweit hast Du vielleicht Modelle gerettet. Und vielleicht verhindert, dass sie Anderen auf den Kopf fallen.
Drittens: Weil Dich der Fehler kein Modell gekostet hat.

Es stellen sich viele Fragen.
Warum Du bisher keine Probleme hattest.
Ob das Problem nur bei Grp-Empfängern auftritt, oder ob auch andere diese probleme haben.
Warum ich das Problem noch nie hatte.
Welche käuflichen Systeme dieses Problem nicht haben.

Ich habe die Vermutung, dass ein Optokoppler System das Beste wäre. Eine vollständige galvanische Trennung. Oder eine eigene Stromversorgung für den Empfänger.
 
Hallo Eberhard,

Am 10.10 habe ich folgendes geschrieben

Ich denke Eberhards problem lässt sich erklären,

Bei Vorgeschalteten Dioden wird ein Schwingen der Versorgungsspannung nicht durch den niedrigen Innenwiderstand des Akkus gedämpft. Als Ersatz schaltet man in der Regel zwei Kondensatoren parallel zur Stromversorgung, einen Keramik-Kondensator für die hohen Frequenzen und einen dicken Elko als Stromspeicher zur Dämpfung. (siehe Bild)


Aber ich bin halt keine "Konifähre" :D
 
Hallo Jan,
die Erkenntniss ist jetzt erst wenige Stunden alt, ich muss das erst noch weiter verdauen und mir über die Gesamtheit des Problems und seiner Folgen noch etwas mehr Klarheit verschaffen, ich seh das erst mal als Anregung für weitere Forschungsarbeit jetzt aber auch mal für andere die dazu eher die Möglichkeit haben. Die Richtung ist ja deffiniert.

Werd morgen mal mit Graupner telefonieren, und bin mal gespannt was die dazu sagen.

Ich bin in der Nachschau fast überzeugt, das einige Abstürze die bisher unklar waren auf den Effekt zurück geht. zB. Jets mit IPD oder auch mit für gut befundenen Empfängern die in entsprechenden Modellen plätzlich vorwarnungslos versagen.
Kombination Bordeigene Störquellen mit entsprechenden Servos oder auch nur zufällig durch konstruktive Interferenz ein extremer Peak in einem Feld von kleinen zufälligen Peaks entsteht.

Wir müssen jetzt erst mal Lernen, wie sich welche Servos da auswirken und wie sich Kombinationen auswirken.

zB. kann ich mir gut vorstellen, das ein für den Empfänger selbst harmloser ESD -Knack- Impuls der aber gleichzeitig kurz alle Servos stört einen solch hohen Peak verursacht, das dies jeden MC- Empfänger lahm legen muss.

Jetzt geh ich aber schlafen, nach fast 1000 km reicht mir s für heute.
Morgen gibts dann dazu bestimmt neue Gedanken.

Gute Nacht

Eberhard

Ähm eines noch, eine getrennte (reine Extern)Stromversorgung für Servos u Empfänger würde die Ausfallwahrscheinlichkeit erhöhen und den Vorteil einer Doppelstromversorgung zunichte machen, denn wenn dann ein Akku ausfällt ist der Absturz sicher.
 

Jan

Moderator
Das ist ein weites Feld, Eberhard.

Was mir auffällt: Diese Zusammenhänge waren - immer vorausgesetzt, Herr Zipperer hat keinen Mist gemessen (was ich bei dem einfach nicht glauben mag ;) ) - nicht bekannt. Warum eigentlich nicht? Hat vor Dir und Markus Zipperer noch nie einer gemessen, wie sich der Einsatz etwas kapitalerer Servos in komplizierteren Modellen auf die Bordspanung und die Spannungsversorgung der Empfänger auswirkt, wenn Dioden im Spiel sind?

Wenn das anders wäre und es hätte schon mal einer der Hersteller gemessen, dann hätte es alleine die Produktbeobachtungspflicht mit sich gebracht, dass der jeweilige Hersteller breit an die Öffentlichkeit geht. Und damit meine ich nicht nur Graupner. Sondern absolut alle.

Und: Mich würde interessieren, was die verschiedenen Servos-Weichen an dem Problem ändern (können).

Noch mal: Eberhard: Das hat den Einsatz gelohnt. Durch Deinen Dickschädel hast Du da möglicherweise was entdeckt... ;)
 
Hallo Leute,

Besserwissermodus:eingeschaltet :p

Bevor Ihr dem Eberhard nun den Nobelpreis verleit, lest erst den ersten Thread noch mal ganz durch, da haben mehrere Leute (inkl. Ich), versucht Ihm den Einbau eines Kondensators nahe zulegen. Leider ohne Erfolg und es wurde sogar als Gefährlich abgewiesen.
Ich denke das Problem liegt an den Hobby-Elektronikern die nur die halbe Wahrheit kennen. Das mit dem Kondensator und der Stromversorgung gehört zu den Grundlagen der Elektrotechnik. Eine Weiche ohne Kondensator wäre für mich nie in Frage gekommen.

Besserwissermodus: (bevor es keiner besser weis wird nix ausgeschaltet) :D
 
Grundlagen der Elektrotechnik

Grundlagen der Elektrotechnik

Hallo Leonhard,

Das geht zum Teil bereits über die Grundlagen der Elektrotechnik hinaus :D
Beheben von Störungen, ist sogar dann wenn man die Zusammenhänge kennt, ein heikles Kapitel und es wird keine 0815 Lösungen geben.
Gut ist, dass jemand mit dem Finger auf ein Problem zeigt. Wie man das dann löst ist eine andere Geschichte. Je mehr Komponenten, desto mehr Komponenten können kaputt gehen.
 
Hallo Leonhard,
also bevor da jetzt jeder kommt und Lorberen ernten will, zuerst mal, von Anfang an war bekannt, das ein Kondensator das Probl. beseitigt, aber keiner ist auf die Idee einer induktiven Spannungserzeugung gekommen außer dem Markus Zipperer, der dem Problem schon vor einigen Tagen aufgrund theoretischer Überlegungen auf die Spur kam und mir heute mit den Messungen lediglich auf die Sprünge geholfen hat.
Ein Kondensator zwischen + u - kann im übrigen nur Dämpfen, und welche Dimensionen dazu bei den Rahmenbedingungen erforderlich sind muss sich auch erst weisen. Während ein Kondensator der die Diode überbrückt den Peak zum Akku durch lässt, wo er hin gehört.

Und jetzt hoffe ich, war das der letzte Beitrag in dem es drum ging, wer wann was gesagt hat. OK!

Eberhard
 

Spunki

User
Gratuliere ...

Gratuliere ...

Gratuliere Eberhard!

Nachträglich scheint die Ursache sonnenklar und so simpel dass wir uns alle eigentlich schämen sollten!

Zusammenfassend: peaks bis 15V verursacht durch kräftige Servos die kurzzeitig als "Generator" arbeiten und in Folge (abgeblockt durch die Diode) vom Akku nicht restlos abgefangen werden können ...

Und dass ein Kondensator Abhilfe schafft stand von Anfang an fest. Jedoch gingen die meisten der Vermutungen in Richtung kurzfristige "Spannungseinbrüche" und nicht in Richtung massive "Überspannung", mehr als die doppelte Nennspannung sogar ...

"Unterspannung" kam für mich nicht in Frage, zu gut sind Deine Lötkünste, zu dick Deine Kabelquerschnitte Eberhard, und "Überspannung", woher denn?, nun aber ist alles klar!

Für mich stellt sich nun aber die Frage: welche der käuflichen Akkuweichen berücksichtigt diesen Umstand mittels Kondensatoren?, und falls ja sind die Kondensatoren ausreichend dimensioniert?

Und in Folge: wieviele der sogenannten "FailSave-bis-zum-Einschlag"-Abstürze gehen auf das Konto solcher "sicherheitserhöhender"-Akku-Weichen?, egal ob nun gekauft oder Eigenbau ...


Grüße Spunki
 

airtech-factory

User gesperrt
Spunki, das ist ja schon fast ekelhaft wie Du dem Eberhard in den A.... kriechst...

Nix für Ungut... :D aber warum machst´n das?

Gruß
Jörg
 
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trodat

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Bevor jetzt wieder seitenlange unsinnige Ergüsse folgen. Was bedeutet das für den Normallmenschen und was baut man nun zusätzlich in seine Weiche ein. Ich glaub mit irgendwelchen Fach-Chinesisch ist niemandem geholfen.
 

KO

User
Spunki schrieb:
Gratuliere Eberhard!


Zusammenfassend: peaks bis 15V verursacht durch kräftige Servos die kurzzeitig als "Generator" arbeiten und in Folge (abgeblockt durch die Diode) vom Akku nicht restlos abgefangen werden können ...

Und dass ein Kondensator Abhilfe schafft stand von Anfang an fest. Jedoch gingen die meisten der Vermutungen in Richtung kurzfristige "Spannungseinbrüche" und nicht in Richtung massive "Überspannung", mehr als die doppelte Nennspannung sogar ...

Grüße Spunki



Hallo ihr Spezialisten!

:o Ich bin kein Elektroniker, daher eine vielleicht dumme Frage:
Treten diese Stromspitzen auch ohne Dioden auf? :confused:
Könnte doch immer zu Störungen am PCM Empfänger führen. Hab schon öfters gesehen und selbst erlebt, daß ein PCM-Empfänger in HOLD geht bis zum Absturz um dann wieder für Jahre zu funktioniern , und das ohne Doppelstrombetrieb!

Grüße Klaus
 

Eckehard

User
@ Trodat

Wie Eberhard schon schrieb:

Für mich ist die Erkenntniss, ohne 2x 1000 µF Kondensator im Bordnetz als Dämpfung geht mir kein Modell mit einer wie auch immer gearteten Doppelstromversorgung mehr in die Luft.

Art der 1000müF Kondensatoren:
Elektrolyt, Spannungsfest bis 25V

Position der Kondensatoren im Stromkreis:
direkt am Ein und Ausgang der Dioden, gegen Masse
oder besser:
dort wo gedämpft/kurzgeschlossen werden soll, am Verursacher

Zusätzlich
noch 100nF parallel zu den Elkos
Art: Keramik, oder Folie


Grüße
Eckehard
 
Moment, ich hab noch paar Fragen zur Theorie:
Die Ursache für das Problem sind die Servos, die Induktiv
Wechselströme in die Stromversorgung einspeisen die Diode richtet den als Halbwelle gleich, was jeweils zu einem Spannungspeak über die konstante Akkuspannung hinaus führt.

Wieso erzeugen die Servos Wechselströme? Wird das Servo in einer Richtung gedreht, kann es auch nur "Gleichspannung" erzeugen, bzw. vielmehr Peaks, (sollten die eigentlich nicht bauartbedingt ohnehin nur positiv sein, egal welche Drehrichtung ??). Man könnte zwar argumentieren, dass sich das Servo ja hin und her bewegt, aber dann mit einer sehr niedrigen Frequenz, sodass der kapazitative Widerstand der zu den Dioden parallel gelöteten Kondensatoren, ziemlich gross ausfallen dürfte. Also dass diese Kondensatoren die Peaks zum Akku nennenswert "durchlassen", bezweifle ich. Oder hast du diese Peaks akkuseitig gemessen, Eberhard?
Ich würde das ganze dann doch auf die Dämmpfungseigenschaften der Kondensatoren zurückführen, welche die Peaks verschlucken. Nur das würde auch ein einfache Kondensator zwischen +und -tun. Sollte der in genügender Größe eigentlich nicht ohnehin vom Empfängerhersteller her drin sein ? :rolleyes:
 

KO

User
2 Akkus am Empfänger

2 Akkus am Empfänger

Noch eine Frage:

Habe auf eine Anfrage zu "Digi-Servos direkt am Empfänger" vom Graupnerservice eine Mail erhalten, die ich etwa so verstanden habe:

Zwei Akkus über 2 Schalter direkt anschließen (ohne Dioden) , aber die Akkus getrennt und einzeln Laden!
Spricht aus eurer Sicht da was dagegen?

Danke Klaus
 
Zwei Akkus über 2 Schalter direkt anschließen (ohne Dioden) , aber die Akkus getrennt und einzeln Laden!

Naja, die Dioden werden ja nicht zum Spass verbaut. Sie sollen im Fall, dass ein Akku stirbt (z.B eine Zelle hat 0V), den anderen davor bewahren, leergesaugt zu werden, da dann der gute Akku den defekten versuchen würde zu laden.

Da würde ich dann doch einen dicken Sub-C Akku vorziehen, evtl dann mit doppelter Verkabelung und Schaltern.
 
Für alle, welche jetzt bereits Elkos verbauen wollen

Für alle, welche jetzt bereits Elkos verbauen wollen

Hallo Leute,

Für alle "Nicht-Elektroniker", Elkos haben eine Polarität + und - !

Plus kommt auf Plus; Minus kommt auf Minus !

Man muss sie richtig anschliessen, sonst gibt es bald einmal einen Knall und die Sauerei breitet sich überall aus! :cry:

Kermaik Kondensatoren haben keine Polarität, Anschluss egal...
 

Spunki

User
Lotteriespiel bis der Empfänger u.U. plötzlich "dicht" macht ...

Lotteriespiel bis der Empfänger u.U. plötzlich "dicht" macht ...

Hallo Jörg!

Zum Thema "A....kriechen", wenn Du dieses Forum durchforstest wirds Du feststellen dass ich mit Eberhard immer wieder mal fachlich im Klinsch bin, sogar anfangs in jenem Beitrag um den es hier eigentlich geht, jedoch niemals persönlich, manche unserer Zeitgenossen tun sich da aber schwer dies auseinanderzuhalten ...

In diesem Fall aber hat Eberhard für die Allgemeinheit ein ernstzunehmendes Problem erkannt, aufgezeigt und letztendlich dann auch gelöst, immer kräftigere (Digi-)Servos und der vermehrte Einsatz von Controllern (auch in PPM-Empfängern) benötigen eine in beide Richtungen stabile Stromversorgung was aber anscheinend gar nicht so simpel ist, mit den überall üblich eingesetzen Dioden alleine ist es anscheinend eben nicht getan ...

@Alle

Aber nun wieder zurück zum Fachlichen: vielleicht könnte ja einer der Elektriker unter Euch ein einfaches Schema hier reinstellen wie derartige "Diodenweichen" mit Kondensatoren nachzurüsten bzw. zu "entschärfen" sind, für alle Kollegen die solcherart Akku-Weichen einsetzen, ich persönlich hab das Problem ja nicht, setze in meinen drei Jets von Anfang an auf 4xN-1700SCR mit (dicker und direkter) zweifacher Einspeisung in den Empfänger, schalterlos, spannungsüberwacht (Tiefstwertspeicher), gepflegt ... die Ausfallswahrscheinlichkeit ist aufgrund fehlender Vibrationen im Jet und für diesen Akkutyp relativ geringen Ströme auch nicht höher als die des Akkupacks vom Sender (ebenfalls 8xN-1700SCR) ...


Besten Dank und Grüße

Spunki
 
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