Самодельный BEC на 10А

Makey

Есть желание изготовить BEC для питания сервомеханизмов через опторазвязку самолёта размахом 2-2,5м, с выходным напряжением 6-6,5В и длительным током 5А с кратковремменым (до 30 сек) повышением до 10А, к стабильности выходного напряжения особых требований нет.Полистав форумы готового решения не нашел.Питание будет проводится от 2S Li-PO. Имеем напряжение от 8,4В (я бы даже сказал от 8,2В) до 6,6В.Применение 3-х банок отвергнуто в связи с большим выделением тепла у линейных стабилизаторов, и известными недостатками импульсных стабилизаторов.Готовых микросхем удовлетворяющих указанным условиям не нашел, решил попробовать параллельное включение двух стабилизаторов LT1083 (LT1084 в сельмаге не нашлось 😦 ). В результате экспериментов и издевательств над подопытными выяснил следующее:

  1. Минимальное падение напряжения на микросхемах составило при нагрузке 3А -1,05В; 5А-1,1В;7,5А-1,25В;10А-1,33В.
    2.Нагрузив “спарку” до 12А срабатывание защиты вызвать не удалось.
    3.Подопытные были закреплены на алюминиевой пластине толщиной 2,5мм размером 55х60мм (располагалась горизонтально плашмя на расстоянии 5-10мм от стола).При входном напряжении 7,2В и выходном 6,1В, в течении 30мин. нагрев составил 75 град при комнатной температуре 23град (что подтвердило предварительные расчёты по которым при входном напряжении 8,2В нагрев составит 90-95град).
    Таким образом получаем стабилизатор в паре с двумя полимерками, на выходе получим напряжение от 6,3 до 5,5В при токе 5А(при условии полного разряда батарей). Предполагаемые “просадки” при нагрузке 10А и 50% разряде составляют до 6,1В. Для охлаждения можно разместить радиатор немного выступающим из фюзеляжа или сделать небольшой воздухозаборник с воздуховодом. Эти меры должны несколько уменьшить размер радиатора.
    К чему столько много буквав? Может кто нибудь уже ходил этим путём и я изобретаю велосипед 😊.
dmitryu

Стойка шасси - хороший теплоотвод (если она дюралевая, разумеется )

Makey
dmitryu:

Стойка шасси - хороший теплоотвод (если она дюралевая, разумеется )

Ломаются они вместе с корнем 😵 .А в принципе конечно идея хорошая.

dmitryu

Ну, да - в таком варианте, если шасси оторвал - больше не полетаешь.
Но на двухметровом без шасси, наверное, и при целом BEC никто летать не будет. 😒

NailMan

Позвольте спросить - нахуа он нужен этот БЕК?

2s1p LiFe(a123) на сервы, 5В с линейничка на приемыш, опторазвязка опторазвязкой, встроить свитч сразу мона в опторазвязку и усе будет чикипоки!

зимой летай - облетайся, вынимать акки после полета нынада(липо быстро сдохнут на морозе). Утром зарядил и забыл.

Сам делал повербоксик такой - приемыш от своего кормится акка мелкого, сервы от a123, зажига от своего a123 через линейник(зажига на 5В онли). Усе прекрасно летало.

Опторазвязка на оптронах KP1040/KP1010

Makey
NailMan:

Позвольте спросить - нахуа он нужен этот БЕК?

Никаких сомнений в полезности А123 батарей не возникает, но их ещё за дорого во-о-он там купить нужно, а LiPo вон они, в ящике лежат.

wlad

Я тоже много схем на мощный ВЕС переделал… на разных ШИМ контроллерах пробовал и решил в итоге остановиться на надёжном LT1084 мне 5А за глаза… а длительный на борту 1.8А примерно… радиатор милюзговый… Дросселей не надо… в питание не фонит… LT1083 ещё мощнее, но и просадка на нём поболее будет.

NailMan

на LT1083 сделал я бек для беспилотника. Вполне фурычит и без радиатора(холодный). На LM1084 делаю киллсвитчи с питанием на 5в для зажигалки - также без радиатора(токи до 1А). А вот сильноточный борт питать…да нафиг оно надо - мощный циферный борт брать будет много и импульсами с высокими пиками. лучше все таки напрямую.

А что касаемо липо - гуано все это для борта. особенно под зиму глядя. Умрут быстро от холодов. И токоотдача падает и емкость на морозе очень сильно падает. Зачем оно такое решение нужно? Если конечно надо поскорей избавиться от ненужных 2s1p если только…

Makey
NailMan:

на LT1083 сделал я бек для беспилотника. Вполне фурычит и без радиатора(холодный).
А что касаемо липо - гуано все это для борта. особенно под зиму глядя. Умрут быстро от холодов. И токоотдача падает и емкость на морозе очень сильно падает. Зачем оно такое решение нужно? Если конечно надо поскорей избавиться от ненужных 2s1p если только…

А123 для меня пока не приемлемы по выше изложенным причинам (хотя со временем переход на них неизбежен). Металогидридники общего применения, как раз в пиках нагрузки, хорошо просядут,да и заряжать их геморойно(хотя зимой придётся использовать их). Питать китайские сервы (прошу сервы за 100 баксов не предлагать) напрямую напряжением 8,2В свежего полимерника , как то страшновата, заклинит движок. Силовыми Ni-MH пока не обзавёля да и смысла не вижу (будем LiFePo добывать) . Вот по этим причинам была проделана выше изложенная работа. 😃
Если у кого есть предложения в свете сложившийся ситуации с удовольствием выслушаю.

Цибульский_Андрей

Привет! У меня скорей ремарка для разработчика. Проблема с подобными регуляторами не в выделении тепла и не с током и даже не с падением напряжения, а со скоростью работы мощного управляющего транзистора стоящего внутри любого стабилизатора. Ведь сами нагрузки не так велики сколь быстротечны. Ведь внутри каждой рул.машинки стоит коллекторный двигатель, а это индуктивность и в моменты трогания и даже удержания возникают достаточно большие импульсные токи (порядка 10 микросекунд) и ни какой линейный стабилизатор этого не сгладит, да и не каждый импульсный, ведь эту энергию (для сглаживания) необходимо не только накопить, но и отдать в нагрузку за те же, к примеру, 10 микросекунд. Если этого нет, то тогда просадки по питанию неизбежны и выглядит это на проводе питания как высокочастотная модуляция, которая зачастую приводит к интерференции и отказу ВЧ части приёмника или чаще всего к подрагиванию машинок.

Makey

С подобными явлениями теоретически можно бороться подключив большие емкости непосредственно к машинкам.Однако просадки на несколько микросекунд принципиально на работу машинок не сказываются. Другое дело помехи различным трактам приёмника, с которыми бороться можно различными способами (например опторазвязкой, распределённой установкой керамических кондёров) но это как говориться другая песня.

Цибульский_Андрей

Ни один кондёр, даже танталовый эти помехи не отловит не зависимо от ёмкости, да и вообще ни какой конденсатор хоть обвешай всю плату. А опто-развязку ставить между приёмником и рулевыми машинками вообще нельзя, так как земляные провода рул.машинок являются “противовесом” для входного контура приёмника (и соответственно для антены) и если их оптически развязать, то входной контур приёмника остаётся не настроенным и с маленькой добротностью. Я-то хотел сказать в своей ремарке о другом, что для изготовления самолётных “BEC”-ов необходимо использовать спец.микросхемы, если речь идёт о не импульсных преобразователях, а о “линейных”, с так называемой накачкой, они-то как раз и обеспечивают нужные нам характеристики.

dmitryu
Цибульский_Андрей:

для изготовления самолётных “BEC”-ов необходимо использовать спец.микросхемы, если речь идёт о не импульсных преобразователях.

А мужики-то не знают - летают почти поголовно на 7805 и не жужжат.

DmitryS
Цибульский_Андрей:

НА опто-развязку ставить между приёмником и рулевыми машинками вообще нельзя, … и если их оптически развязать, то входной контур приёмника остаётся не настроенным и с маленькой добротностью.

Можно в личку, а что вы курите?

9 days later
mikki

Пойду сниму опторазвязку от греха подальше 😃

Цибульский_Андрей

Я помню даже, однажды, лет 7 назад проверял эту опто-развязку на деле и думал,- вот панацея от всех помех! Но каково было моё удивление, когда обнаружилось, что дальность приёма сократилась до 100-150 метров с полностью выдвинутой антенной. Я взялся за теорию и тогда всё понял и не только про это.

Sandr66
Цибульский_Андрей:

Я взялся за теорию и тогда всё понял и не только про это.

Аргументы “в студию”

dmitryu

Что за приёмник был.
От чего питался.
И схему опторазвязки.

Тоже делал. Минусов, кроме лишнего веса, не замечено.

Цибульский_Андрей

Приёмник был 148 Futaba, питался отдельно, потом шла опторазвязка с буферами для работы на длинную линию со своим мощным питанием, это же питание подавалось на мощные рулевые машинки. Всё питание было проложено толстым проводом 0.5мм., да и самолёт был 2,2м. Включили, стали проверять дальность с работающим двигателем и так всё заколбасило, что только не делали. Спустя 2 недели разобрались. Помогли немцы с фирмы EMCOTEC. Вышла замечательная статья ведущего специалиста этой фирмы посвящённая этим и другим проблемам согласования бортовой аппаратуры в самолёте. За эти 10 лет моей электронной практики в авиамоделизме все его доводы, выводы и практические советы только подтвердились. Вина почти всех отказов, если это конечно не “сопли” в электрике и допущенные при сборке,- это возникающая интерференция в системе управления. Если нужны подробности, то лучше по вопросам. Кстати, всё это касается, в основном больших самолётов. Ведь все уроки, как говориться, платные.

dmitryu

Сняли опторазвязку и всё заработало, или пришлось ещё чего-то делать?

Цибульский_Андрей

Конечно не сразу. Ещё долго колупались, пока я не разобрался во всех этих процессах, но даже сейчас некоторые проблемы приходится решать эмпирически, то есть методом “тыка”, а это может быть переукладка проводов внутри самолёта и дополнительные фильтры и усиление питания, ведь основной причиной интерференции является “слабый” источник питания, который в пике не обеспечивает необходимую отдачу по току, в результате чего начинается интерференция в цепях питания рулевых машинок, (фронты импульсов управления двигателем рулевой машинки имеют чётные гармоники, от которых очень трудно избавиться), что в свою в свою очередь вызывают паразитную модуляцию в цепях питания всей аппаратуры управления и метровые провода идущие к рулевым машинкам так свистят, что естественно улавливается входным контуром приёмника (чувствительность порядка 0,2мкв) и весь тракт замыкается. Начинается интерференция. АРУ приёмника не справляется с таким сигналом и т.д. Вот тут как раз подошли к вопросу о качественном BEC-е, ведь если он сделан на преобразователе, то есть с индуктивностью, то для длинных проводов он не годится, поэтому он используется в основном для электричек, где нагрузки не так велики, но используйте его в большом или относительно большом самолёте и вы “упадёте” довольно быстро. Очень, кстати, показательно, что такие “свистуны” не используются в серьёзных авиамодельных конструкциях ни одной фирмой.
Занимаясь, здесь в Москве, ремонтом всевозможных электронных устройств для моделизма я не нашёл ни в одном POWER BOX_е “свистунов” у них у всех почти одна и таже схема и концепция решения проблем, но всё таки EMCOTEC лучше.

Antenboy_E
Цибульский_Андрей:

Я-то хотел сказать в своей ремарке о другом, что для изготовления самолётных “BEC”-ов необходимо использовать спец.микросхемы, если речь идёт о не импульсных преобразователях, а о “линейных”, с так называемой накачкой, они-то как раз и обеспечивают нужные нам характеристики.

Если не трудно, приведите пожалуйста пример пары моделей таких микрух.

Цибульский_Андрей

Те, что использую я назвать не смогу,- извини, комерческая тайна, так как эти штучки я сам использую в своих изделиях для моделистов, а то что используют буржуи в POWER BOX, это пожалуйста (LP2975). Микросхема старая, но надёжная (кстати её в Москве в продаже нет, надо заказывать за бугром не менее чем на 500$ всё это я походил и те, которые использую я их тоже нет в продаже мне их привозят). Она работает по простому, как параметрический стабилизатор, но на полевик, поэтому все внутренности довольно хорошо настроены на внешний полевой транзистор. Для определённых приложений может и достаточно, но при использовании в случаях с большой и самое главное “рваной” нагрузкой могут быть “провалы”, поэтому в POWER BOX используют второй аналогичный канал с вторым равноценным Li-Po аккумулятором, яко бы для надёжности если один из аккумуляторов выйдет из строя, но это всего лишь маркетинговый ход. При таких незначительных токах потребления для Li-Po ёмкостью 3,3А/ч, это составит примерно 5С, то напряжение на нём почти непросядет (кстати, к примеру, 3-х метровый самолёт в пиках потребляет от 13 до 19 ампер), а на самолёт ставят таких два аккумулятора. Отдача и ёмкость сумасшедшая и всё это только для надёжности. Оба аккумулятора через понижающие конвертора соеденены через диоды шотки и не каких премудростей. Ещё раз оговорюсь, что все эти проблемы всплывают когда вы занимаетесь серьёзной авиацией. Для маленьких (до 2,5м) эти проблемы так остро не стоят. Ведь большой самолёт может стоить со всей начинкой до 5 тыс $ и уронить это можно в один секунд, поэтому, кто такие потери пережил, начинает относиться ко всему очень серьёзно и самое главное делать выводы и учиться.
P.S. Кстати, исходя из этого многие фирмы налаживают производство приёмников и рулевых машинок работающих от 7,4V, то есть от двух Li-Po и это правильное решение.

hivolt

Ээээ… внесу свои несколько копеек 😃
Все эти проблемы естественно существуют но по большому счету решаются достаточно просто. Если возле КАЖДОЙ машинки буквально в 2 см поставить маленькую приладу, в которую входят земля питанае и сигнал и они же выходят, содержащую одну, а лучше три емкости на 3300мф с низким импедансом типа как на материнских платах, а в параллель ее керамику микрофарад на 50 (5х10).
то проблемы со звоном на проводах канут в небытие. Правда потребуется устройство для плавной подачи питания дабы ниче не пожечь но это мелочи 😃