Hochstartwinde: Brushless-Regler

[Windenbauer]

Mechanische Anpassung vorerst mal beendet.

Grundplatte mit Aluaufdickung durchbohrt und M3 Gewinde geschnitten.
Nun geht es mit dem Löten der Leistungsstufe weiter, was euch wohl eher interessieren dürfte.

Gruß Peter

 

[Windenbauer]

Hier schon mal der Bestückungsplan vom Leistungsteil. Alles was daran unverständlich ist, müssen wir dann noch klären.

 

[Windenbauer]

Zum Aufbau des Leistungsteil habe ich mir eine Montagehilfe gemacht.

Die M3 Schrauben haben breite flache Köpfe und halten später die MosFets. Die Platine ist auf ein Alu Flachmaterial aufgeklebt und die M3 Gewinde entsprechen den Gewinden in der Windengrundplatte. Die Beiden 3x6mm Stäbchen dienen als Abstandhalter für die Stromleiter, die ich aus 1,5² Kupferdraht biege, nachdem ich sie durch pressen im Schraubstock etwas abgeflacht habe.

 

[Windenbauer]

Stromleiter und Kerkos sind montiert.

Hier kann man erkennen, das die Stromleiter etwas flachgepresst wurden. Alles mit defekten T220 Gehäusen und den Abstandshaltern fixiert. Nun kann man in Ruhe Verlöten, ohne das etwas verutscht.

 

[Windenbauer]

Die MosFets müssen seitlich etwas angeschliffen werden,

da wir hier ein 2,54mm Raster haben, passen die M3 Schrauben sonst nicht zwischen dazwischen.

Die Kerkos sind verlötet. Die MosFets noch nicht, damit man sieht, wie die Beinchen gekürzt und gebogen werden müssen.

 

[Windenbauer]

So, das wars für Heute.

Alles bis auf die Gate Widerstände verlötet. Bin gespannt ob Fragen kommen. Als nächstes ist die Steuerplatine dran.

Gruß Peter

 

[blonthomas]

Von Thomas weiß ich leider nicht viel, ob er bereits eine Windenmechanik besitzt oder er noch so etwas bauen will und was für Möglichkeiten er im Bereich Elektronik und Feinmechanik hat.

Hallo Peter,

ich bin v.a. an der Elektronikseite interessiert. Die mechanische Seite ist auch interessant, aber da wäre ich in der Ausführung wohl auf Hilfe dritter angewiesen. Was die elektronische Seite betrifft halte ich mich für fit - Schaltungsentwicklung, Platinen, Microcontroller. Ich habe seinerzeit hier einen Hilfsregler für das Positionieren einer Luftschraube entwickelt, bin da aber nicht stehen geblieben. Mittlerweile habe ich einen marktreifen Komplettregler inkl. Propellerpositionierung, wie etwa seit einer kleinen Weile von YGE und nun auch von Ibex angeboten. Zusätzlich gibt es bei meinem Regler noch eine Unterstützung für Klapptriebwerke, da diese auch von der Propellerpositionierung profitieren.

Ich beobachte interessiert deine Entwicklung für die Anwendung zum Schlepp. Ggf. mach ich auch sowas, aber nicht genau wie du sondern sensorlos - zugegeben nicht trivial, denn es spricht schon einiges für Sensoren wenn man auf sehr niedrige Drehzahlen abfällt. Deine Berichte sind aber sehr wertvoll, ein echte Perle hier unter den Bauberichten in RCN. Ich komme ziemlich sicher nochmal mit ein paar Fragen auf dich zu.

Grüße,
Thomas

 

[Arne Kerfin]

Hallo Peter,

Bin gespannt ob Fragen kommen

Ja ich habe da welche.
Wieso lötest du die Versorgunsgleitung an die Kühlkörper oberfläche der oberen Mosfets?
Wie verhinderst du eine Verbindung der Füßchen mit deinem 1,5mm Leiter?

Sonst super Beschreibung ich komme damit klar. Ich finde es spannend zu sehen wir du das auf so engem Raum hinbekommen hast. Bei mir wäre das größer Verteilt auf einer Lochrasterplatine.
Vielleicht könnte ein Stromlaufplan manchen hier helfen so wie du Ihn für die Steuerung bereitgestellt hast.

Nicht ganz, 100% am /SD und 0% am IN bedeutet volle Bremsleistung.

Achso ok das muss ich mir dann nochmal ansehen weshalb das so ist.


Viele Grüße
Arne

 

[S_a_S]

Wieso lötest du die Versorgunsgleitung an die Kühlkörper oberfläche der oberen Mosfets?

ist gleiches Potential wie mittlerer Drain-Pin - senkt den Widerstand noch etwas.

Wie verhinderst du eine Verbindung der Füßchen mit deinem 1,5mm Leiter?

Abstand.
Die mittleren Drain Pins müssen z.B. nach unten gebogen werden, damit es überhaupt kontaktiert, genauso die Source Pins auf der gegenüberliegenden Brückenhälfte - und dadurch wird die Kondensatorbank niedergehalten. Kannst auch beim Überkreuz-Löten noch einen Kapton- oder Leiterplattenstreifen dazwischen schieben.

Bei mir wäre das größer Verteilt auf einer Lochrasterplatine.

keine gute Idee, denn Leitungsinduktivitäten und Widerstände sind bei getakteten Hochstromanwendungen immer problematisch.

Grüße Stefan

 

[Windenbauer]

Die Versorgungsleitung an den Kühllaschen der MosFets verbessern nicht nur die elektrischen, sondern auch die thermischen und mechanischen Eigenschaften.
Die 1,5mm Versorgungsleitungen an den Kerkos habe ich etwas Flach gepresst, damit mehr Abstand zu den MosFet Anschlüssen entsteht.

Danke für die rege Beteiligung. Es freut mich immer, wenn meine Beiträge so viel Interesse wecken.
Gruß Peter

 

[Windenbauer]

Da ich jetzt die Steuerplatine fertigen will, habe ich mir erst einmal die MosFet Treiber vorgenommen.

Die IC`s im DIL Gehäuse haben immer Probleme gemacht, die nach dem Wechsel auf die SMD Bauform nicht mehr auftraten.
Damit der problemlose Wechsel möglich ist, habe ich Adapterplatinen geordert um die SMD Treiber darauf zu verlöten.

Zuerst bekommen die Adapterplatinen ihre Beinchen aus 0.6mm verzinntem Kupferdraht und im gleichen Arbeitsgang das IC und eine Diode.

Eine ruhige Hand, ein spitzer Lötkolben und eine Lupe sind da hilfreich.

So sieht das Ganze dann von der Rückseite aus. Zum Löten und Ablängen der Beinchen benutze ich natürlich eine „Montagehilfe“.

 

[blonthomas]

Da ich jetzt die Steuerplatine fertigen will, habe ich mir erst einmal die MosFet Treiber vorgenommen.

Die IC`s im DIL Gehäuse haben immer Probleme gemacht, die nach dem Wechsel auf die SMD Bauform nicht mehr auftraten.
Damit der problemlose Wechsel möglich ist, habe ich Adapterplatinen geordert um die SMD Treiber darauf zu verlöten.

Ich könnte mir vorstellen, dass die DIL wg. der längeren Anschlussbeine, inkl. dem Anteil der Spinne im Gehäuse selbst, wg. der dann größeren Leitungsinduktivität Probleme bekamen. Aber dann als Alternative SO8, mit im Grunde den gleichen Problemen durch die Adapterplatinen, scheint mir nicht plausibel warum das dann besser sein soll.
Die Erfahrung hat es dir gezeigt, aber hast du schon eine Erklärung gefunden?
Grüße, Thomas

 

[Windenbauer]

Hallo Thomas

Durch Zufall bin ich seinerzeit auf einen Bericht gestoßen, wo es um den Bau getakteter Netzteile ging. In der Schaltung wurde auch der MosFet Treiber IR2104 verwendet. Es gab dort immer Ausfälle bis man den IR2104S (SMD) einsetzte. Auf Grund dieses Berichtes habe ich meine Schaltung auch versuchsweise mit dem SMD Treiber ausgerüstet und die Probleme sind nicht mehr aufgetaucht.
Nein, eine Erklärung habe ich dafür auch nicht.

Gruß Peter

 

[Windenbauer]

Heute habe ich etwas an der defekten Winde weitergemacht.
Die Winde hatte zwar auch schon eine Sensorplatine, die musste aber noch an den Selbstbauregler angepasst werden.

Es fehlten die Widerstände, die ich aber ohne Probleme nachrüsten konnte.

Es fehlt auch noch die Verdrahtung für den Stromsensor, Temperaturfühler und der Spannungsteiler für die Lipoüberwachung.
Beides war bei der Winde mit dem Kaufregler nicht vorhanden.
Gruß Peter

 

[vivi-56]

Hallo Peter,
ich habe zu Post 116 noch mal eine Frage! Ich habe nicht verstanden warum Du beim Aufwickeln 100% Bremsleitung benötigst?
Oder habe ich das falsch verstanden und es steht bis zu 100% Bremsleistung zur Verfügung je nach Zustand!
Vielen Dank für eine kurze Erklärung!

Viele Grüße
Siggi

 

[Arne Kerfin]

Hallo Siggi,
da kann ich dir weiterhelfen. Der Eingang /SD des IR2104 ist laut Datenblatt negiert siehe hier auch den ausschnitt des Datenblatts das ich gefunden habe.

LG Arne

 

[vivi-56]

Guten Morgen Arne,

vielen Dank.

Grüße
Siggi

 

[Windenbauer]

Hallo Siggi, ergänzend zu Arnes Information.

Vielleicht hätte ich die Begriffe „Power“ und „Bremse“ so nicht im Schaltplan verwenden sollen. Es ergibt ja normalerweise keinen Sinn Gas (Power) und „Bremse“ gleichzeitig zu betätigen.
Ich werde mal die Originalbezeichnungen verwenden.
Solange der Eingang „/SD“ High ist, ist der Eingang „IN“ aktiv und steuert die beiden Ausgänge/ MosFets so das die Phase entweder High oder Low ist.
Ist der Eingang „IN“ dauerhaft High ergibt sich in Verbindung mit den Sensoren eine Drehbewegung des Brushless Motors. Ist der Eingang „IN“ aber dauerhaft Low, so werden alle drei Phasen auch dauerhaft Low und somit alle drei Motorwicklungen zueinander kurzgeschlossen.
Wenn du bei einem Brushless mal die drei Motoranschlüsse miteinander verbindest, wirst du merken, das der Motor sich nur schwer bewegen lässt. Er „bremst“ also.
Legt man ein PWM Signal auf den „IN“ Eingang kann man den Brushless also zwischen Höchstdrehzahl und Stillstand „Bremse“ regeln.
Legt man nun dauerhaft ein Low Singnal an den „/SD“ werden beide MosFets nicht mehr angesteuert und hochohmig. Der Ausgang „PHASE“ ist also weder High noch Low sondern hochohmig.
Der Brushless ist also nicht mehr kurzgeschlossen und lässt sich frei drehen.
Lege man nun ein PWM Signal auf den „/SD“ kann zwischen frei Drehen und „Bremsen“ geregelt werden.

Ich hoffe meine Erklärung waren verständlich und nachvollziehbar.
Gruß Peter

 

[vivi-56]

Hallo,

vielen Dank für die ausführliche Erklärung. Nun ist es klar.

Liebe Grüße
Siggi

 

[Windenbauer]

Eine fertige Steuerplatine hatte ich noch. Bestückungsplan findet ihr bei #111.

Ein Lötbericht hier

Hochstartwinde: Baubericht

Bau der aktuellen Brushless-Winde Bau der aktuellen Brushless-Winde Hallo Seilstarter Stromsensoren habe ich vorbereitet. Die Stromanschlüsse wurden gerade gebogen damit ich sie später besser verlöten kann. Die Spannungsversorgung und das Sensorkabel habe ich angelötet und mit Knickschutz...

www.rc-network.de

Die Gate Widerstände und die Drahtbrücke sind verklebt, weil das der einzige Halt für die Steuerplatine ist.

Fehlt noch die Kondensatorbank.

So sieht die Montage aus.

Die Lötseite und die Seite die auf den Regler zu liegen kommt, habe ich mit einem dünnen Pappstreifen isoliert. Verkabelung ist fertig.


Um den Regler zum Einstellen der Sensoren zum ersten Mal in Betrieb zu nehmen, wird der 12V Spannungsregler mit 24V versorgt. Somit hat die Steuerplatine Spannung. Die beiden PWM Eingänge werden vorübergehend an 5V gelegt (volle Leistung).
Damit der Brushless einem nicht um die Ohren fliegt, wird das Leistungsteil aber nur mit 2V betrieben.

Wenn die Sensoren gut ausgerichtet sind sollte an allen drei Phasen dieses Signal (gelb) zu messen sein.

So, jetzt brauche ich erst einmal eine Pause.