YEP 120 A HV - kann man soetwas reparieren?

[k_wimmer]

Das gegrillte Bauteil ist ein MOSFET. Der Aufwand um das zu reparieren lohnt in der Regel nicht.
Zum einen ist davon auszugehen, dass dieses eine MOSFET nicht das einzige defekte Bauteil ist/bleibt. Es ist gut möglich, dass noch noch weitere Bauteile auf Grund des hohen Stroms und dessen Folgen, der das MOSFET gekillt hat, in Mitleidenschaft gezogen wurden. Hinzukommt, dass auch die Leiterplatte einen irreparablen Schaden haben könnte. Und als drittes ist zu sagen, dass wir es hier mit SMD Bauteilen zu tun haben, die im Ofen verlötet wurden und zudem auf einer Dickkupferleiterplatte liegen. Um diese runter und wieder drauf zu bekommen, bedarf es neben einem sehr gut ausgestatteten Rework-Lötarbeitsplatz eine gehörige Portion Erfahrung.



Das ein 120A Regler immer auch 120 Ampere garantieren sollte ist ein Trugschluss. Der Großteil der Modellbaugemeinde erwartet bei solchen Angaben, dass der Regler diesen Strom dauerhaft dem Akku entziehen kann und überzeugt sich davon, indem mit Stromzangen oder sonstigen Messeinrichtungen eben solcher Akkustrom gemessen wird. Stirbt der Regler dann bei sagen wir mal 80A bereits den Hitzetot, ist man enttäuscht.
Den wenigsten davon ist jedoch klar, dass 80A am Akku nicht zwingend der Strom ist, den der Regler dem Motor bereitstellen muss. Denn die Stromspitzen am Motor sind meist deutlich höher als am Akku, da die Motorleitungen getaktet sind und ein starker Stromripple vorliegt.

Sorry,
aber wenn du bei 80A-TRMS einen Ripple.Current >120A hast, dann läuft da noch einiges andere verkehrt.

bei einem BLDC-Regler wie er im Modellbau üblich ist haben wir eine sog. Blockkommutierung.
Hierbei entspricht der Gesamtstrom am Eingang des Reglers der Summe aller Teilströme in den Phasen.
Jede Phase wir zu 1/3 der Zeit mit dem Eingangsstrom beaufschlagt.

Hätte man einen Sinussteller, dann wird JEDE Phase Dauerhaft mit einem Sinussignal beaufschlagt welche dann zueinander um 120° verschoben sind.
Das ist etwas ganz Anderes.

Ich konnte bis jetzt alle meine Regler bis zum aufgedruckten Wert, auch über die gesamte Akkulaufzeit, betreiben.
Gescheite Kühlung vorrausgesetzt.

@Bernd:
Du hast eine PN .

 

[steve]

Hallo,
das Gas verzögert hochzufahren ist für die Steller eine enorme Belastung. Es gibt immer wieder die Idee: Da ist viel Leistung, lieber langsam hochfahren. So funktioniert das aber nicht bei E-Stellern. Vor allen die letzten 20% des Knüppelweges sollten zügig hochgefahren werden. Wenn geplant ist, den Antrieb längere Zeit im Teillastbetrieb zu betreiben, zB mit 50% Leistung, ist ein teillastfester Steller erforderlich. So ein Steller hat bei mir mindestens die doppelte Dauerlast. Wenn ich also max. 100A im Flugbetrieb erwarte/messe, nehme ich einen Regler für 200A. Aber auch dort ist der Bereich von 90-99% dauerhaft zB absolut tabu.

Desto konsequenter ich den Bereich zwischen 50% und 99% Leistung meide und stattdessen entweder Volllast nutze oder unterhalb von zB 50% Leistung bleibe, desto weniger muss ich den Regler überdimensionieren.

Es mag sein, dass aktuelle Steller hier etwas unempfindlicher geworden sind aber das Wasser läuft doch meist bergab - bergauf ist immer noch etwas Zauberei.

VG
Stefan

 

[SeK]

Sorry,
aber wenn du bei 80A-TRMS einen Ripple.Current >120A hast, dann läuft da noch einiges andere verkehrt.

bei einem BLDC-Regler wie er im Modellbau üblich ist haben wir eine sog. Blockkommutierung.
Hierbei entspricht der Gesamtstrom am Eingang des Reglers der Summe aller Teilströme in den Phasen.
Jede Phase wir zu 1/3 der Zeit mit dem Eingangsstrom beaufschlagt.

Hätte man einen Sinussteller, dann wird JEDE Phase Dauerhaft mit einem Sinussignal beaufschlagt welche dann zueinander um 120° verschoben sind.
Das ist etwas ganz Anderes.

Hallo Bernd,
bitte meine Aussage genau lesen. Ich habe hier von einem starken Stromripple geredet und nicht von 120A Ripplestrom (der oft als Effektivwert oder als Betrag angegeben wird) auf den Motorleitungen. Die 120A Ampere bezogen sich lediglich auf meinen ursprünglich zugrunde gelegten Regler, der bei den angenommenen 80A Akkustrom stark ins schwitzen kommen kann. Und zwar aus dem Grund, dass auch bei gemessenen 80A Akkustrom auf den Motorphasen durchaus 120A getaktet mit starkem Stromripple fließen können.

Die Annahme einer TRMS Strommessung ist in diesem Kontext mit Vorsicht zu genießen, denn es ist hier sehr wohl relevant, ob die Messung auf den Akkuzuleitungen oder den Motorleitungen erfolgt. Die Akkuleitungen sehen immer nur einen durch die Eingangselkos geglätteten Strom, weshalb hier der Effektivwert bei Taktung immer niedriger liegt als auf den Phasen (wir erinnern uns, dass RMS gleich der Quadratische Mittelwert ist).

 

[k_wimmer]

Hallo SeK,

wenn du einen Phasenstrom von 80A z.B. mit einem Zangenamperemeter misst, dann würdest du einen Strom am Akku bzw. Reglereingang von 240A messen !
Da es sich übrigens bei einem Fahrtregler um einen Leistungswandler handelt möchte ich gerne mal sehen, wie bei dir am Ausgang des Wandlers ein höherer Stram als am Eingang ensteht.
Denn die Spannung ist sowohl am Eingang als auch am Ausgang prinzipiell die gleiche ( gemessen von GND zur Phase, die Spannungsspitzen durch die Schaltvorgänge vernachlässigen wir mal ).

<Achtung: Zynismus>Wenn deine Angaben korrekt wären, dann können wir parallel zum Motor noch einen Akku laden (Perpetuum Mobile).

 

[depronator.]

Hallo Bernd.
Wenn der Prozessor noch heile ist, dann kann man das relativ günstig reparieren.
Einer, der Fernseher u. Ä. repariert, kann das Ding auch zum Laufen bringen. Ist deutlich mehr, als die MOSFets und deren Treiber kaputt, lohnt sich die Reparatur kaum.
Habe schon paar mal meine Leichen reanimiert. Im günstigsten Fall ist ein Mosfet für 4-5€ + Versand hin.
Plus Arbeit (ist schon knifflig, die Bauweise). Stunde Arbeit vom Fachmann übersteigt wahrscheinlich den Kaufpreis. Freundschaftspreis oder Eigenleistung wären eine Alternative.

Anschauen lohnt immer.

Gruß
Juri

 

[k_wimmer]

Hallo,
das Gas verzögert hochzufahren ist für die Steller eine enorme Belastung. Es gibt immer wieder die Idee: Da ist viel Leistung, lieber langsam hochfahren. So funktioniert das aber nicht bei E-Stellern. Vor allen die letzten 20% des Knüppelweges sollten zügig hochgefahren werden. Wenn geplant ist, den Antrieb längere Zeit im Teillastbetrieb zu betreiben, zB mit 50% Leistung, ist ein teillastfester Steller erforderlich. So ein Steller hat bei mir mindestens die doppelte Dauerlast. Wenn ich also max. 100A im Flugbetrieb erwarte/messe, nehme ich einen Regler für 200A. Aber auch dort ist der Bereich von 90-99% dauerhaft zB absolut tabu.

Desto konsequenter ich den Bereich zwischen 50% und 99% Leistung meide und stattdessen entweder Volllast nutze oder unterhalb von zB 50% Leistung bleibe, desto weniger muss ich den Regler überdimensionieren.

Es mag sein, dass aktuelle Steller hier etwas unempfindlicher geworden sind aber das Wasser läuft doch meist bergab - bergauf ist immer noch etwas Zauberei.

VG
Stefan

Also wenn das was du schreibst stimmt, dann müssten mir alle meine Heli-Regler reihenweise um die Ohren fliegen.
Selten so einen Schmarrn gelesen. .

 

[SeK]

Hallo Kai,

deine Beiträge zeugen nicht gerade von technisch fundiertem Verständis der Materie. Und wenn du Beiträge anderer dann noch als "Schmarrn" abzeichnest, finde ich das ganz schön gewagt. Steve hat mit seinem Beitrag vollkommen recht:

das Gas verzögert hochzufahren ist für die Steller eine enorme Belastung.

Um diese Aussage zu untermauern, kann ich hier gerne ein Beispiel aus der Praxis liefern: Manche Regler für richtig scharfen Setups, ich meine hier insbesondere Antriebe aus der F5B Szene, lassen einen Teillastbetrieb nur für eine kurze Zeitspanne zu. Wird innerhalb dieser Zeitspanne nicht auf 100% PWM geschaltet, schaltet der Regler ab. Dadurch spart man sich die Schaltverluste im Teillastbetrieb.

Weiterhin, wenn du von dieser Aussage

Da es sich übrigens bei einem Fahrtregler um einen Leistungswandler handelt möchte ich gerne mal sehen, wie bei dir am Ausgang des Wandlers ein höherer Stram als am Eingang ensteht.

so überzeugt bis, wie erklärst du dir dann, dass ein Netzteil an einer Steckdose mit 16Ampere Absicherung am Ausgang mehr Strom liefern kann als 16A?

 

[Ron Dep]

Um diese Aussage zu untermauern, kann ich hier gerne ein Beispiel aus der Praxis liefern: Manche Regler für richtig scharfen Setups, ich meine hier insbesondere Antriebe aus der F5B Szene, lassen einen Teillastbetrieb nur für eine kurze Zeitspanne zu. Wird innerhalb dieser Zeitspanne nicht auf 100% PWM geschaltet, schaltet der Regler ab. Dadurch spart man sich die Schaltverluste im Teillastbetrieb.

Und inwiefern untermauert das die These, dass man Elektroantriebe tunlichst nicht ohne Anlaufverzögerung schalten soll? Das würde ich einfach als Schmarrn bezeichnen.

 

[steve]

Also wenn das was du schreibst stimmt, dann müssten mir alle meine Heli-Regler reihenweise um die Ohren fliegen.
Selten so einen Schmarrn gelesen. .

Hallo Kai,
klar liest Du so etwas selten. Ich schreibe ja auch kaum noch was in diesem Forum. Das Deine Regler das mit machen ist ja wirklich super. Was nimmst Du den für welche? Wäre schön, wenn Du mal einen Log von so einer 95% Vollgasphase über sagen wir mal 20 Sec hier einstellen könntest – idealerweise mit Anzeige des max. Stroms und des Knüppelweges. Dann wäre Deine Aussage auch belastbar.

VG

 

[SeK]

Und inwiefern untermauert das die These, dass man Elektroantriebe tunlichst nicht ohne Anlaufverzögerung schalten soll? Das würde ich einfach als Schmarrn bezeichnen.

Mein Praxisbeispiel untermauert nicht die These, dass man generell keine Anlaufverzögerung programmieren sollte, sondern die Aussage von Steve, dass der Regler während der Hochlaufphase kurz vor Ende der 100% PWM Marke der höchsten Verlustleistung ausgesetzt ist und dieser Bereich daher möglichst vermieden werden sollte. In diesem Punkt müssen nämlich die MOSFETs nicht nur den annähernd maximalen 100% PWM Strom tragen, sondern zusätzlich auch die Schaltverluste, die sich bei jedem Ein- und Ausschaltvorgang durch die nicht beliebig kleine Schaltzeit aufintegrieren.

Da die Stromangaben der meisten Reglerhersteller auf Messungen bei 100% PWM (daher keine Teillast) beruhen, ist die Aussage von Steve daher vollkommen richtig, einen Regler der einen Strom x bei Teillast liefern soll, von vorne herein größer zu dimensionieren. Ob es wie in diesem Beispiel die doppelte Größe sein muss, sei mal dahin gestellt. Die grundsätzliche Gedanke dabei ist jedoch richtig.

 

[Ron Dep]

vollkommen richtig, einen Regler der einen Strom x bei Teillast liefern soll, von vorne herein größer zu dimensionieren.

Dass man einem Regler, der beispielsweise 100 A verträgt, diese 100 Ampere nicht bei halber Regleröffnung abwürgen sollte, ist klar.
Dass aber ein Regler in einem Modell, welches bei Vollgas 100 Ampere braucht und bei Zweidrittel-Gas z.B. nur 60 Ampere, bei diesem Teilgas arg belastet ist, stimmt nicht.

 

[k_wimmer]

Hallo Kai,

deine Beiträge zeugen nicht gerade von technisch fundiertem Verständis der Materie. Und wenn du Beiträge anderer dann noch als "Schmarrn" abzeichnest, finde ich das ganz schön gewagt.

Weiterhin, wenn du von dieser Aussage so überzeugt bis, wie erklärst du dir dann, dass ein Netzteil an einer Steckdose mit 16Ampere Absicherung am Ausgang mehr Strom liefern kann als 16A?

Hallo SeK,

das du noch nicht mal meine Beiträge vollständig liest, ist eine Sache, dass du aber noch nicht mal richtig zitierst ist eine Andere.
Ich hatte definitiv gesagt, dass bei meinem Beispiel Ueing = Uausg ist !
Dabei ist es dann vollkommen unmöglich, dass Iausg > Ieing ist.
Wenn dem so wäre, dann wäre auch Pausg > Peing, und dann hast du ein Perpetuum Mobile geschaffen !

Also solltest du mit deinen Äusserungen, ich hätte kein fundiertes Fachwissen, etwas vorsichtiger sein.

Zu deinem Beispiel mit der Steckdose:
Bei 230V/16A hast du ca. 3,7kW Leistung.
Hast du nun einen Trafo mit 1:1 Übersetzung, kannst du nur max. 16A ziehen (Verluste mal vernachlässigt), da du auch 230V am Ausgang hast.
Die Formel dazu ist P = I*U !
Hast du ein Netzteil mit 40V AUsgang, dann kannst du natürlich auch mehr Strom ziehen.
I = 3700/40 = 92,5A !

Aber davon war hier nicht die Rede.

Das sollte als Erklärung wohl reichen, oder?
Weitere Details kannst du in diversen Lehrbüchern für Elektrotechnik auch noch genauer nachlesen.

 

[k_wimmer]

Hallo Kai,
klar liest Du so etwas selten. Ich schreibe ja auch kaum noch was in diesem Forum. Das Deine Regler das mit machen ist ja wirklich super. Was nimmst Du den für welche? Wäre schön, wenn Du mal einen Log von so einer 95% Vollgasphase über sagen wir mal 20 Sec hier einstellen könntest – idealerweise mit Anzeige des max. Stroms und des Knüppelweges. Dann wäre Deine Aussage auch belastbar.

VG

Hallo Steve,
Ich verwende YGE, Jive etc.
Im Heli habe ich dann Antriebe verbeut, die z.B. bei 6S mit 80A max. arbeiten.
Das ganze dann an einem Jive 80LV.
Wenn ich nun auf 95% PWM bei 12kHz runtergehe, dann reduziert sich der Strom auf ca. 75A, da bei gleichbleibender Drehzahl auch die Last leicht sinkt.
Das ist sogar bei einer Luftschraube mit fixem Pitch sogar noch ausgeprägter.
Auf meinem Prüfstand habe ich in diesem Bereich dann eine Temperaturerhöhung von ca. 15°C gemessen.
Du hast vollkommen Recht, dass der Teillastbereich zwischen 90% und 99% für einen Regler die größtmögliche Belastung darstellt.
Das habe ich auch niemals bestritten und werde ich auch nicht bestreiten.
Aber was ich bestreite, ist das ein normaler Standardregler der innerhalb seiner Spezifikationen betrieben wird innerhalb weniger Sekunden in Rauch aufgeht, wenn dieser Bereich durchlaufen wird.
Das ist das, was ich als Schmarrn bezeiche, mehr nicht !

Ich habe in letzter Zeit um die 50 verschidene Regler auf dem Tisch gehabt und gequält, und keiner der Probanden ist in Rauch aufgegangen, obwohl ich die Grenzen jeweils ausgelotet hatte.
Was für einen Regler allerdings der Tod ist, ist wenn man ihn mit einem Motor belastet, der den Regler über den Nennstrom hinaus belastet, und dann mittels Gasrücknahme in den "erlaubten" Strombereich gezogen wird.
Das ist der Tod für jeden Regler, sofern nicht die Temp-Abschaltung vorher zuschlägt.

 

[SeK]

Ich hatte definitiv gesagt, dass bei meinem Beispiel Ueing = Uausg ist !
Dabei ist es dann vollkommen unmöglich, dass Iausg > Ieing ist.
Wenn dem so wäre, dann wäre auch Pausg > Peing, und dann hast du ein Perpetuum Mobile geschaffen !

Das definitiv ist "relativ" zu sehen. Du erklärst in deiner Aussage in Post #24 eine Aussage von mir, der Strom könne am Ausgang nicht größer sein als am Eingang, als ungültig, indem du die willkürlich von dir gewählte Voraussetzung Ueing=Uausg zusätzlich annimmst. Würde das jeder so machen, wäre die Mathematik von heute nicht sehr weit und niemand hätte mehr Lust, sich in irgendeinem Forum an einer konstruktivem Diskussion zu beteiligen.

Würden wir zudem unsere Regler auf Ueing=Uausg reduzieren, wären zumindest die Heliflieger sehr unglücklich, denn ein Großteil der Zahnräder hätte Karies und die Heckregelung wäre eine wahre Herausforderung.
Was du hier vielleicht meinst ist die Tatsache, dass der Betrag des durch den Regler erzeugten Spannungsvektors für die Bestromung der Motorphasen maximal der Akkuspannng bzw. Ueing entsprechen kann. Was im Umkehrschluss nicht bedeutet, dass man durch entsprechendes Zumischen eines der beiden Nullvektoren nicht auch jeden anderen Spannungsbetrag erzeugen könnte. (Und ich weiß, dass es eigentlich nur einen Nullvektor gibt :-) )

 

[fockefan]

so der regler ist wieder hier. perfekt repariert! er läuft wie zuvor - eher besser :-))))). ich werde ihn aber dort einsetzten wo er nicht mehr an seine grenzen kommt. vielen dank für die hilfe kai. perfekter job.....!!!!!!!!

 

[Gast_32271]

so der regler ist wieder hier. perfekt repariert! er läuft wie zuvor - eher besser :-))))). ich werde ihn aber dort einsetzten wo er nicht mehr an seine grenzen kommt. vielen dank für die hilfe kai. perfekter job.....!!!!!!!!

wie jetzt ... "wieder hier", wo war der Regler? wer hat die Reparatur gemacht? oder wurde der gute getauscht?

 

[fockefan]

das hat ein forenmitglied erledigt - vielleicht kann der kai noch mehr schreiben was er getauscht hat.

 

[Gast_32271]

danke ....

 

[k_wimmer]

Das war defekt + --> evtl. Ursache

Das war defekt + --> evtl. Ursache

Hallo Leute,

Ich hatte Bernd angeboten mal einen Blick auf den Regler zu werfen und evtl. wieder in Stand zu setzen.
Folgendes ist dabei heraus gekommen:
defekte Teile:
6 Stk. MosFet's FDB045AN08A0 von Fairchild
3 Stk. Gate-Vorwiderstände 27Ohm Bauform 0603
1 Stk. Halbbrückentreiber ISL6700IBZ von Intersil
1 Stk. Bootstrap-Diode BAS316 von NXP

Es war hier der komplette Strang einer Phase abgeraucht.
Aus meiner Sicht sind die Bauteile zwar vom Strom her gut dimensioniert, aber für die maximal auftretenden Spannungsspitzen beim 14S-Betrieb definitiv ungeeignet.

Ich weiss, dass mir hier im Forum viele widersprechen, aber in einem System mit einer Betriebsspannung von 50V ist es keine Seltenheit dass beim umkommutieren und auch im Teillastbetrieb
Spannungsspitzen auftreten die das 2-Fache der Betriebsspannung erreichen können.
Daher sehe ich einen Transistor mit 75V und einen Treiber der bis 85V spezifiziert ist als definitiv ungeeignet für eine solche Anwendung.

Ich weiss auch, dass die Ausfallrate durch einen sollchen Vorfall <2% ist, und die meisten hier wohl höchstens 12S-Packs nutzen.
Daher sieht man auch relativ selten solche Probleme.

Aber wenn man z.B. die Zuleitung verlängert ohne einen zusätzlichen Pufferkondensator am Reglereingang zu verwenden, oder einen Motor mit hoher Felddrehzahl verwendet,
dann sind halt solche Spannungsspitzen vorprogrammiert.

Aus meiner Sicht herraus ist folgendes passiert:
Das erste was so langsam den Geist aufgegebnen hat waren die High-Side Mosfet's, da diese im ausgeschalteten Zustand die volle Gegen-EMK des Motor abkriegen.
Wenn dann die ersten Hot-Spots auftreten wird der Mosfet auch ohne Ansteuerung leitend. Dann kommt die höhere Strombelastung, durch die beginnenden Kurzschlüsse, und dann geht
alles sehr schnell !
Die Mosfets gehen auf Kurzschluss --> die volle Spannung kommt dann über die MosFet's zum Treiberausgang was dann den Treiber und die Bootstrap-Diode zerstört.
Dann Rauchts nochmal heftig und Ende der Sendung.

Nennt sich "Overvoltage Shootthrough" und ist bei Industriereglern etwas was es 100%ig zu vermeiden gilt.
Da ist dann der Unterschied zwischen Industrie und Modellbau.
Der Modellbau verzeiht, die Industrie NIE !

 

[fockefan]

hallo kai

danke für den ausführlichen bericht. ich hatte allerdings nur 12 S verwendet. vielleicht habe ich auch nur ein montags teil erwischt? auf jeden fall funzt er wieder wie er soll. nochmals danke.