Stützkondensator für Empfänger

[bodobob]

… Diesen Supercap mit Diode entkoppeln macht keinen Sinn, denn der muss ja wieder aufgeladen werden, 27 s reicht ja noch nicht mal für eine sichere Landung....

Die Schottky nur um Low-Drop-Regler am Super- Cap beim laden zu umgehen.
Wobei wenn ich so schau vertragen die meisten Empfänger auch 5,5 V und mit dem Regler wäre das Spannungsfenster sehr klein. Die normalen (dünnen)Leitungen am Empfänger, wenn sie nicht gerade für Hochstrom ausgelegt sind, liefern rd. 10 Ohm und mehr, womit sich der eine oder andere Widerstand erübrigt (<Schwingung, rippeln).

Wie lange liefert der Super- Cap (1.5 F, 5.5 V) eigentlich ausreichend Spannung, wenn er voll ist?
Wenn ich meine Dynamo- Taschenlampe mal gut voll mach, brennt die schon mal bis 5 Minuten mit den 4Watt LED´s.
Wäre so ein Super- Cap durch seine Eigenschaften eine Alternative zu einem LOW-ESR Kondensator, nur mit längerer Endladungszeit?
Bin da eher praktisch veranlagt und rechenfaul.

Den stärksten den ich dort gefunden hab: https://www.voelkner.de/products/1066013/VINATech-WEC6R0505QGI-Super-Cap-Kondensator-5-F-6V-x-H-10.5mm-x-21mm-1St..html?offer=3f6400577bf242ed481bc8db36ec21bc

Mein Wiedereinstieg fing eigentlich mit der Graupner Vector Unit und "für die Enkel" an jetzt will ich eigentlich Hilmar´s CHOPPER und Pinkus etc., oder die Duck auch in 1:1 bauen, oder andere Modell- Träume mir erfüllen >Eagle, c 190 Herkules.
Wegen Corona ist zur Zeit auch nichts mit Gleitschirm fliegen.
Es kommen immer mehr Fragen auf... Aus KIS wurde KIK

Bei meinem Air- Boot war das mit dem BEC so: Motor ging aus und die Anlage/ Empfänger ebenso (gleichzeitig), nach gewisser Zeit nochmal ein kleiner Nachlauf. Im flachen Wasser kein Problem aber was mach ich in der Luft?
Stützkondensator tauchte dann bei Stabilisator- Gyros- Systemen auf.

Mit den Verbrenner- Motoren ging der Sprit aus, ließ sich meist noch landen. Jetzt mit dem Mehrballast durch Akkus liegt es Nahe den durch BEC auch für die Fernsteuerung zu nutzen.

*****
Link zu "Der Kondensator in der Empfängerstromversorgung" was verstaubtes Wissen auch wieder etwas auffrischte.
https://www.mfsv-bs.de/werkstatt_achim/Kondensator/Kondensator.html

 

[S_a_S]

Bei 5F sind ca. 90s Pufferzeit drin (gleicher Ansatz wie oben gerechnet)
Oder zum Vergleich mit Akkus 12,5 mAh nutzbare Kapazität.

Allerdings hab ich mir im Datenblatt auch den DC ESR angesehen. 9,5A klingen als Maximalstrom erst mal gut, aber bei 115mOhm gibt es im Kondensator bereits einen Spannungsabfall von einem Volt. Und dieser Maximalstrom ist so definiert, dass die Spannung innerhalb einer Sekunde auf die Hälfte einbricht.

Für einen Zahnbürstenmotor oder eine LED ist das kein Problem, läuft/leuchtet am Anfang mit 100% Leistung und wird dann über die Zeit weniger. Ist die Spannung unter der Minimalspannung, leuchtet auch die LED nicht mehr, der Motor bleibt dann stehen. Aber der Microprozessor im Empfänger geht in den Reset (Verbindung reißt ab), während das Analogservo zwar schwächer/langsamer immer noch könnte.


Kannst Du mir erklären, wie Du auf die 10 Ohm für die Empfängerleitungen kommst?

In dem verlinkten Artikel von Achim Mathieu stehen da 2*0,005 Ohm (bzw 2*5 mOhm).
Grundsätzlich sind die Ansätze dieser Seite nicht falsch, aber auch nicht ganz komplett (um noch verständlich zu bleiben). Ein klassischer Empfänger hat seine Servoleiste (erstes Bild). Manche haben aber bereits eine Entkopplung und Spannungsregler auf 3,3V verbaut (damit Sitzation ähnlich Bild 6), brauchen aber dennoch eine Mindestspannung am Eingang, um korrekt zu funktionieren. Wenn man jetzt ausgehend von einem 5V BEC (und bei den Beispielen geht es um bis zu 8,4V bei Versorgung der Empfangsanlage aus LiPos) noch Dioden und Längsregler lötet und im Empfänger dasselbe nochmal macht, wird das scheitern.


Grüße Stefan

 

[lastdownxxl]

So wie ich mich inzwischen durch das Thema "Stütz- AKKU" gezappt habe, ist es ja schon sträflich ohne Schottky Diode an der BEC- Leitung zum Regler, ohne Kondensator und Backup- Akku am Empfänger überhaupt zu fliegen

Hallo bodobob,

Empfänger Stromversorgungen mittels SBEC sind sehr zuverlässig. Eine SBEC besteht nur aus wenigen Bauteilen, mit enstprechendem IC
benötigt man ungefähr 10 Bauteile.

Die Ausfallrate von elektronischen Bauteilen ist sehr sehr klein, wird oft als Ausfälle pro 10⁹ Stunden angegeben (FIT-Rate).

Ein SBEC besteht im wesentlichen aus einem Step-Down PWM-Regler (IC), einem Leistungstransistor, einer Leistungs-Induktivität, Leistungsdiode und 2 Elkos.

FIT Rate einiger Bauteile (Größenordnung):

Elko: 500 Ausfälle / 10⁹ h
Leistungstransistor: 10 Ausfälle / 10⁹ h
Leistungsdiode: 5 Ausfälle / 10⁹ h
Leistungs-Induktivität: 38 Ausfälle / 10⁹ h
IC :100 Ausfälle / 10⁹ h

Macht in der Summe ca. 1153 Ausfälle pro 10⁹ h oder 1.15 * 10^-6 Ausfälle pro Stunde.

Die Ausfallswahrscheinlichkeit einer SBEC-Versorgung ist also sehr klein. Allerdings nimmt die Ausfallswahrscheinlichkeit mit
der Belastung der Bauteile (Temperatur, Vibration) drastisch zu. Die FIT-Rate einer Diode oder eines Transistor verdoppelt sich mit einer Erhöhung der Sperrschichttemperatur alle 10°C. Daher sollte bei einem BEC oder ESC mit BEC immer eine ausreichende Reserve beim Strom und der Versorgungsspannung bestehen.

Fazit: Ein Backup Akku am Empfänger ist bei einem hochwertigen SBEC, oder ESC mit SBEC und entsprechender Reserve normalerweise unnötig.
Viele der Bastellösungen zur Erlangung einer Doppelstromversorgung erhöhen eher die Ausfallrate einer RX-Versorgung.

Gruss
Micha

 

[bodobob]

Bei 5F sind ca. 90s Pufferzeit drin (gleicher Ansatz wie oben gerechnet)
Oder zum Vergleich mit Akkus 12,5 mAh nutzbare Kapazität.

Also 90s, sprich 1,5 Minuten bei einem Super-Cap wäre schon eine brauchbare Alternative zu einem anderen Kondensator
Ist zwar nicht ganz was ich gehofft habe, aber besser als mit einem Stützkondensator und evtl. einem Zusatz- Akku zu fliegen (der nicht lange lebt).
Ich finde ein brauchbarer Mittelweg. Auch bezüglich Gewicht und Kosten (für die unter <3 Kg Modelle).

Um den Schottky am BEC- Stecker wird man nicht herumkommen, sobald von der Empfänger- Seite ein Strom eingespeist wird. Kannst ja nie gewiss sein was der BEC vom Regler verkraftet und was im Empfänger noch verbaut ist.
Außerdem, warum den BEC füttern bzw. belasten, wenn man den Saft im Empfänger braucht?

Es geht ja um was brauchbares, ohne das man Tage od. Wochen für jede möglich Konfiguration nachforschen und rechnen muss.

Kannst Du mir erklären, wie Du auf die 10 Ohm für die Empfängerleitungen kommst?

Upps, da habe ich mich etwas verschaut, u. a. in der AWG- Liste von Wikipedia. Die bezieht sich auf Kilometer und nicht auf Meter.

Was mir so zum Kondensator bzw. Cap zwischendurch durch den Kopf geht: Vereinfacht gesagt, so schnell wie sich ein Kondensator auflädt, so schnell entladet er sich auch. Ein Kondensator entlädt sich mit der Spannung mit der er geladen wurde. Soweit ich verstanden hab, ein Cap mit seiner Nennspannung (wie ein Akku z.B.).
Jetzt wäre es aber wünschenswert das die Entladung langsamer verläuft und die(der) brauchbare Spannung(s- Bereich) länger anliegt. Dazu werden meist Widerstände vorgeschalten.
Und hier?

Also wie du @S_a_S im Datenblatt gelesen hast könnte der Super- Cap in 1 Sec. die Hälfte der Spannung abgeben (Max. Current : 1 sec. discharge to 1/2V_R)

@lastdownxxl
Das mit der Ausfallrate der Bauteile habe ich, wegen Vernachlässigbarkeit, außer acht gelassen.

Unter anderem muss ich mich ja wieder, auch in das neue Zeug, einarbeiten.

So bei der Gelegenheit "out of Box" Frage zu Klettverschlüsse: wo Haken- Band und wo Flausch hin/ bzw. Flausch in Modell oder Haken?

 

[eifeljeti]

Super Caps

Super Caps

Ich mir vor ein paar Jahren mal sowas besorgt

https://world-of-heli.de/en/antrieb-elektro/bec/1st-buffer-3x50f-_-v4.8-0_5-mm_-jr-kabel---600-800.html

BackupBec auf Basis von Goldcaps, wartungsfrei.
Eingebaut wurde es leider nie, aber auf dem Basteltisch mit 5 Servos verkabelt schien das durchaus praktikabel zu sein.
Nu liegts halt rum ....

 

[zettl57]

Hallo Micha,

dank für die Beschreibung. Bin auch, ohne Hintergrundwissen allerdings, auch davon ausgegangen,
dass moderne BECs weitgehend sicher sind.

Jedoch stellt sich mir die Frage, was mit Rückströmen von den Servos passiert. Ein dicker Elko oder
ein Pufferakku könnte die ja aufnehmen. Ein moderner Regler ist meines Wissens gegen Rückströme
abgeschottet. Ohne o.g. Teile muss also der winzige Elko im Empfänger diese Arbeit übernehmen und
ich weiß nicht, ob das dauerhaft zuträglich ist? Auch stellt sich mir die Frage, ob der Elko im Empfänger,
und da kommt der Rückstrom ja zuerst an, diesen zum externen Elko oder Pufferakku überhaupt
durchlässt. Hättest Du dazu evtl. auch Infos?

 

[Meinrad]

Naja, wir fliegen unsere Helis mit starken Digital-Servos seit bestimmt einem Jahrzehnt mit BEC, mir ist noch nie ein BEC ausgestiegen. Für eventuelle Rückströme einen Kondesator in den Empfänger, fertig. Ob das mit den Rückströme wirklich so wichtig ist, müsste noch bewiesen werden, Helis ohne Kondensator fallen auch nicht häufiger runter.
Kann es sein, dass hier die Modelltechnik mal wieder neu erfunden wird, mit möglichst viel Theorie und Verunsicherung?

Meinrad

 

[lastdownxxl]

Jedoch stellt sich mir die Frage, was mit Rückströmen von den Servos passiert.

Hallo Christian,

in jedem Servo ist ein Elko oder Tantal-Kondensator zur Aufnahme der Rückströme verbaut. Ein SBEC hat am Ausgang i. d. R. nur ein
Elko mit einer relativ kleinen Kapazität (< 1000 uF) verbaut. Bei linear BEC's mit Spannungsreglern wie dem LM 2940 liegen die Kapa. vom C_out
sogar nur so bei 22 - 47 uF. Die Pufferung der rückgespeisten Energie der Servos ist daher schon immer bei einem BEC/SBEC sehr begrenzt, diese
Aufgabe wird normalerweise von den Servos übernommen. Bei Reglern welche für den Parallelbetrieb mit einem Backup-Akku ausgelegt sind, sollte natürlich zusätzlich ein Low-ESR Elko zur Pufferung verwendet werden.

Alle meine E-Segler mit SBEC als RX-Versorgung fliegen ohne Puffer-Elko, einige E-Segler schon mehr als 12 Jahre ohne Probleme.

Gruss
Micha

 

[Kugler]

Wer vorhat sich Elkos einzubauen um bei BEC-Ausfall noch landen zu können, sollte bedenken, dass es auch Regler gibt die mit der Spannung aus dem Empfängerakku weiter kommutieren.

vg
Thorsten

 

[bodobob]

Wer vorhat sich Elkos einzubauen um bei BEC-Ausfall noch landen zu können, sollte bedenken, dass es auch Regler gibt die mit der Spannung aus dem Empfängerakku weiter kommutieren.

vg
Thorsten

Deswegen Schottky in die BEC- Leitung

Hätte da noch was LIC bzw. Hybrid Kondensatoren https://www.capcomp.de/hybrid-ultracaps-vs-edlc.html

 

[bodobob]

Stützkondensator und Stützakku/ Notstrom für Empfänger

Stützkondensator und Stützakku/ Notstrom für Empfänger

Ich sehe es hier als Sammel-Thread.

Es geht mir auch um Gedankenaustausch, was ist machbar, was macht Sinn, was für Alternativen...

An derartiges wie Kondensator, Stütz- Akku etc. habe ich vorher nicht gedacht. Ich bin erst auf den Kondensator etc. gekommen, weil bei "Eagle A3 6-Axis Fixed-Wing Airplane Gyro Flight Stabilization Controller" immer einer dabei ist.
Das "Warum" führte mich zu diesem Thread, und das ich, zum Glück beim Boot, feststellen musste " wenn Akku leer, dann auch Fernsteuerung aus".
-
Inzwischen ist mein "Gyro Flight Stabilization Controller with GPS" bei mir, vor der c 190 Herkules , eingetroffen. Bei meinen Wiedereinsteiger- Flugkünsten will ich mich da schon etwas absichern, damit mein Modellflug- Traum nicht gleich zum Alptraum wird.
Und für meine Parkflyer wie vom Hilmar Lange oder Th. Buchwald, um ein kostengünstiges, leichtes, Backup- System.
-
Ich werde mir als Ergebnis, immer für paar Cent ein Schottky in die BEC- Leitung löten und je nach dem einen Kondensator/ Super- Cap oder LIC an Empfänger anschließen. Damit erreiche ich einen "Gürtel" beim Modell fliegen und Schonung der Elektronik für rd. 5,-€.
Stichwort: Brownout

 

[lastdownxxl]

Ich werde mir als Ergebnis, immer für paar Cent ein Schottky in die BEC- Leitung löten und je nach dem einen Kondensator/ Super- Cap oder LIC an Empfänger anschließen. Damit erreiche ich einen "Gürtel" beim Modell fliegen und Schonung der Elektronik für rd. 5,-€.
Stichwort: Brownout

Hallo bodobob,

* Du benötigst 2 Battery Capacitor in Reihe, 2*2.7V
* Wie lädst Du die Battery Capacitor's?
* DC ESR beträgt wenige mΩ (24 mΩ @ 1500F Battery-Capacitor), laden über das BEC ergibt einen satten Kurzschluß mit entsprechenden folgen!
* Hohe Selbstentladung, nach 80 h nur noch 2 Volt!

Gruss
Micha

 

[Techmaster]

Hallo,
falls wer einen großen Kondensator sucht, gleich mit kleiner fertiger Platine dran zum schonenden Aufladen ohne Blitz, da habe ich an meiner Weiche an meiner Verbrenner Corsair, den Puffer-/Speicher-Kondensator, JETImodel Addcap, 10.000µF Hacker # 22985481, verbaut.
https://www.hoelleinshop.com/Sender...60460&rdeocl=1&rdetpl=productpage&rdebox=box2

Wenn alles ohne Blitz geladen ist leuchtet zum Kontrollieren ne kleine grüne LED am Kondensator, damit man sieht das er überhaupt richtig angeschlossen ist und geladen ist.

Gerade bei der Jeti Dsm10 Akkuweiche ist er ja Pflicht, da durch die Dioden dort nun keine Spannungsspitzen mehr zurück in die beiden
2S Life 's fließen können.

Nicht gerade günstig aber fliegt jetzt als Angsblei vorne mit...

 

[Walther Bednarz]

Bei einem F5J Modell habe ich einen Kopterregler ohne BEC verbaut und habe die Empfängerstromversorgung direkt vom Balancerkabel abgegriffen. Wenn ich den Motor mit Vollgas starte ist es schon mal passiert, dass die Spannung zusammengebrochen ist und der Logger den Regler abgeschalten hat, weil er vermutlich kein Empfängersignal bekam.

Bekomme ich das mit einem Überbrückungskondensator in den Griff?

Gibt es eventuell sogar einen Supercap, der mit HV betrieben werden kann?


Dieser hier ist leider nur mit 3,8 V angegeben.

https://www.conrad.de/de/p/vinatech...0-f-3-8-v-15-x-h-10-mm-x-30-mm-1-1663719.html

oder dieser hier mit 6V 5F

https://www.conrad.de/de/p/vinatech...or-5-f-6-v-x-h-10-5-mm-x-21-mm-1-1663724.html

 

[Techmaster]

Hallo,
für HV am Empfänger würde ich auch einen Elko Low Esr 105° 6800µF 16V 16x40 RM7,5
nehmen.
Die aus dem Link sind nur bis 6V...und low resitant sollten sie haben.
http://www.wildflieger-muenchen.de/tipps/elektronik/stuetz-kondensatoren/index.html

 

[Walther Bednarz]

Ich bin leider kein Elektroniker, aber könnte man mehrere zusammen verschalten, um auf die passende Spannung zu kommen?

 

[justme]

Ja, das ist theoretisch möglich, praktisch aber nicht relevant. Bei zwei gleichen Kondensatoren hast Du dann zwar die doppelte Spannungsfestigkeit, aber nur noch die halbe Kapazität. In der Praxis kauft man einfach einen Kondensator mit höherer Spannungsfestigkeit.

 

[Walther Bednarz]

Ich konnte leider nirgends einen passenden Supercap finden.

Hat zufällig jemand einen Vorschlag?

 

[lastdownxxl]

Hat zufällig jemand einen Vorschlag?

Hallo Walther,

deine Idee ist murks. Du musst drei Supercap's in Reihe schalten um die Spannungsfestigkeit von 8.4 Volt zu erreichen. Bei dem Supercap 20F 3.8V hast Du dann 20F/3 11.4 V. Deine 3 Supercap's haben also 6.7 F und eine Spannungsfestigkeit von 11.4 Volt. Der Supercap hat einen Ri von 0.25 Ohm (max), macht bei drei in Reihe dann 0.75 Ohm. Der Kurzschlussstrom vom LiPo zu den 3 Supercap's beträgt 8.4V/0.75R. Es fließen also max. 11.6 A über das Balancerkabel. Nach Tau = R*C hat die Reihenschaltung 63% der Spannung erreicht. Das sind 5 sec (6.7F*0.75R). Nach 15 sec sind die Supercap's nahezu voll.

Laut Datenblatt: Charge : 3.8Ｖ-30 minutes Max 0.2 A



Gruss
Micha

 

[Walther Bednarz]

Ein passender Supercap mit 8,4 V und 20 bis 25 F wäre mir natürlich lieber.

Aber ich konnte bisher keinen finden.

Was ich noch gefunden habe waren 2,7V Supercaps mit Maxwell EDLC Superkondensator Ultra-Kondensator 2,7V 25Farat ESR-15mOhms 16x25mm

und

Maxwell EDLC Superkondensator Ultra-Kondensator 2,7V 5Farat ESR-36 mOhms 10x20mm

Da wäre ich bei der Verschaltung bei 8,1 V

Ob das reicht?




Die Idee diese zusammen zu verschalten ist ja nicht neu:

https://world-of-heli.de/en/antrieb...-3x50f-_-v4.8-0_5-mm_-jr-kabel---600-800.html