Diskussion zur S-BEC Schaltung

[Inder-Nett]

AW: Diskussion zur S-BEC Schaltung

Die Aussagen von PeterH und Linus sind zwar im Grunde richtig, aber meines Erachtens wird in der Modellfliegerei damit das Pferd von hinten aufgezäumt.

In der Passagierfliegerei ist sowas üblich und notwendig, weil da andere Anforderungen an die Sicherheit gestellt werden, aber im Modellflug würde es völlig ausreichen, wenn man hinreichend eigensichere Schaltungen baut!

Der Knackpunkt ist nämlich...

....Werden die Transistoren so sehr an ihrer Spezifikationsgrenze betrieben, das das wirklich wahrscheinlich ist (2nd Breakdown o.ä.)?

Dummerweise: Ja!
Bei einigen Herstellern (wo solche Probleme öfter auftreten) hat man bei der Schaltungsauslegung offensichtlich vergessen, dass die max. mögliche Eingangsspannung eines Reglers deutlich über der Spannung eines voll geladenen Akkus liegt (insbesondere bei HV-Reglern, wo es selbst mit Blitzschutz gelegentlich noch leicht funkt).

Wenn man in einem 12S Regler Schalttransistoren verbaut, die max. 50 oder 60V ab können, dann muss man sich nicht wundern, wenn die gelegentlich (gerade beim An/Abstecken des Akkus) durchbrennen.

Hinzu kommt, dass viele Regler sehr heiß werden, da muss man die Bauteile nur "preisgünstig" genug eingekauft haben und schon wird der Regler regelmäßig außerhalb der Spezifikationen des Halbleiter-Herstellers betrieben. Auch da ist es kein Wunder, wenn ab und zu mal ein Transistor verzweifelt auf Durchgang schaltet.

Gleiches Spiel bei den Elkos, auch da gibt es immer mal wieder prominente Ausreißer (letztens bei einem Jeti-Regler Elkos geplatzt, wie zu den guten alten Billig-Elkos-auf-Motherboard Zeiten).
In Kombination (zu hochohmige Billig-Elkos und zu knapp dimensionierte Transistoren) umso kritischer.

[Inder-Nett]

AW: S-bec

Bei Verwendung einer Crowbar stecken implizit zwei Annahmen drin:

Erstens: Absicherung der Eingangsseite. Die Crowbar soll irgendeine Art von Absicherung auslösen und damit das System zwangsabschalten. Das ist aber in Modellfluggeräten nicht der Fall da Sicherungen auch Fehlerquellen sind. Ein Kurzschluss durch Crowbar führt also zum Brand.

Zweitens: Es gibt den sicheren Zustand AUS. Das ist bei Flugeräten nicht zutreffend. Wenn die Crowbar zuschlägt, folgt Sekunden später der Einschlag und es ist nichts gewonnen.

Jein, das ist ein anderes Problem!

Dass ein S-BEC im Flug ausfällt, ist eher die Ausnahme (eigentlich nur bei ßberhitzung).
Die meisten S-BECs verrecken beim Akku An-/Abstecken (also im Stand) und das fatale daran ist, dass sie dabei in der Regel andere(in der Summe teurere) Komponenten mit in den Tod reißen.

Und genau gegen dieses Problem sollten eigentlich hinreichend dimensionierte Transientenschutzdioden einen ausreichenden Schutz bringen.

Der Schalttransistor des S-BEC stirbt in der Regel "langsam", d.h. die Empfängerstromversorgung steigt auch "langsam" (also innerhalb von ein paar Millisekunden) an. Wenn sich in dieser Zeit eine Transientenschutzdiode opfert und einen Großteil der Energie ableitet, dann ist die Chance relativ gut, dass der Rest der Elektronik noch keinen Schaden genommen hat, bevor der S-BEC Schalttransistor völlig durchbrennt. Das erübrigt dann auch die zusätzliche Sicherung.

[PeterH]

AW: Diskussion zur S-BEC Schaltung

Hallo,
das mit den Suppressordioden ist so eine Sache.
Die sind nämlich eigentlich nur für sehr kurze ßberspannungsimpulse gedacht, wo sie wirklich
auch gut funktionieren. Leider sterben diese bei länger anhaltender ßberspannung schnell selber
den Hitze Tod und sind dann wirkungslos. Und hier liegt auch das Problem. Einfach mal diese
Dioden zum Schutz an den Ausgang eines BEC's geschaltet ist zu kurz gedacht und funktioniert
i. d. R. nicht. Mir ist es selber so bei einem BEC passiert und ich hatte 3 Stück dieser Dioden
parallel verschaltet. Fast 3 Sekunden hat die Spannung von ca. 50V am Ausgang des BEC's
angelegen und meine Elektronik "gegrillt". Erst dann haben sich die Endstufen FET des BEC's
selber verabschiedet.
Ja, und deshalb habe ich mit Linus darüber gesprochen und diskutiert was man dagegen
unternehmen könnte.
Aus diesen ßberlegungen heraus hat er dann eine kleine Schaltung mit dem LTC4365 entworfen
und mir freundlicherweise 3 Prototypen zu Testzwecken bereitgestellt.
Die ersten Schnelltests verliefen sehr vielversprechend.
Leider kann ich z. Z. keine weiteren Tests durchzuführen, da ich gesundheitlich angeschlagen bin.
Das werde ich aber nachholen.

M. M. n. ist diese Art von Schutzschaltung bei den herkömmlichen BEC's Pflicht.
Oder man verwendet eben als Stromversorgung nur einen Empfänger Akku bzw. man
verwendet ein entsprechend geschütztes BEC.
Da gibt es aber nach meiner Kenntnis nur das HV2 BEC von Linus.

Gruß
Peter

[skyfox60]

AW: Diskussion zur S-BEC Schaltung

OK, ich misch mich mal dazwischen.

Und um nicht zu kompliziert zu werden, wirds auch mal ein mir ansonsten befremdlich vorkeommender sehr "unfachlicher" Vortrag, weil ich im Hobby einfach keinen Bock habe, ständig über berufliche Dinge zu reden.

Ich entwickle nämlich SBEC-Schaltungen.
Und ich weiß auch, wie die Dinger ticken.
ßnd da kann mir nun jeder erzählen was immer er will, NIE, wirklich NIEMALS, würde ich "für kein Geld der Welt" ein SBEC in irgendetwas einbauen, was fliegt, und wo das SBEC sicherheitsrelevant ist.

Zur Speisung von LEuchtdioden oder dem Laptop auf´m Tisch, ok, alles bestens.

Im Hubi? Eher würde ich mir ein Stück aus meinem eigenen Ar.... beißen, als so einen Kram in meinen Hubi als Empfängerstromversorgung einbauen.


Auch auf die Gefahr hin, hier jetzt von Hobbyelektronikern oder auch gelernten Elektrottechnikern zerissen zu werden.

Die Erfahrung sagt einfach, das die Dinger was die Sicherheit betrifft, eher unberechenbar sind.

Sie sicherer zu machen, bedeutet einen wahnsinns Aufwand. Die vermeintliche Sicherheit durch weitere aktive Bauteile zu erhöhen, ist

1. Riesen groß

und führt

2. Meist zu anderen, jedoch wiederruum tödlichen Ausfällen.

Selbstverständlich ist es kein Problem, bei ßberspannung das BEC abzuschalten.
Die Schaltung muss aber sehr schnell sein.

Sie nutzt nichts, wenn nicht dann der Strom woanders herkommt ( Backupsystem )

Letztlich sicher ist das Backup aber nur aus einer 2. Batterie, den der Fehler des BEC´s könnte ja auch ein Eingangsschluss sein, der den Akku lahmlegt.


Jetzt aber spätestens sind wir an einer Stelle, wo wir eh schon 2 Akkus haben, und die können wir auch ganz bequem per Dioden ( Schottky´s und Kondensatoren parallel schalten, und auf BEC´s verzichten.

Wir haben eine Batterie, die den Empfänger versorgt.
Jedes weitere Bauteil, das wir dazwischen schalten, erhöht das Ausfallrisiko zwangsläufig.
Bei zwei Batterien braucht es drei Bauteile, zwei Dioden und einen gut kalkulierten Kondensator. Das war es. Jedes SBEC, egal welcher Bauart, hat ein vielfaches an Bauteilen. Das ist potentiell unsicher.

Hier waren viele gute Anstze zu lesen.
Suppressor-Dioden, die eben nicht lange helfen, und daher nicht die erste Wahl sind, eher sogar gar keine Wahl.
Das haben einige schon richtig erkannt.
Die Crow-bar ist aus anderen Gründen ebenfalls keine Lösung, die in der Fliegerei was zu suchen hat.

Im Flugzeug( ich meine jetzt die MAnntragenden ) sieht das im ßbrigen völlig anders aus.

Es gibt einfach kein elektronisches Bauteil, dessen Ausfall ein Flugzeug zum Absturz bringen kann, weil alle nur einen gewissen Teil einer Funktion stützen.

Dinge, die unabdingbar sind, sind mindestens redundant ausgelegt. Bis zu 5-fach
im übrigen oder gar 6-fach.

Andere Dinge schaltet man bei Fehlfunktion einfach ab, und arbeitet mit dem Rest weiter.
Stichwort hier ist z.B. "limited panel".
Wenn im Airbus ein Hauptbildschirm ausfällt, ist das ärgerlich, aber keineswegs schlimm. Wenn ihm 3 Generatoren ausfallen, leidet er nicht an Mangel an elektischer Leistung. Er hat weitere, die sogar nicht mal alle nur von den Triebwerken angetrieben werden. Er hat selbst bei Stillstand aller Treibwerke noch einen Generator, der weiter Strom erzeugt.

Alles Dinge, die wir in unsere Modelle gar nicht einbauen können, weil wir die LAst nicht tragen könne, die das erfordert.
Es hilft also nichts, sich daran zu orientieren.

LEider haben wir inm Modellbau die Situation, das es viele Hersteller gibt, die, wenn sie "5A" sagen, auch 5A meinen, und deren Bauteile bei 5,5A dann gnadelos abfackeln.
Einige haben gewisse Reserven eingebaut, die gehen dann auch etwas zuverlässiger. etwas, wohlgemerkt.

Aber es gibt im Modellbau wenig Redundanz-Möglichkeiten.
Fällt das Nickservo aus, haben wir ein ernstes Problem, da helfen auch keine 3 Akkus am Empfänger.
Aber wer baut schon 2 Nickservos mit entsprechender mechanischer Entkopplung ein? ( war eher ne provokative Scherzfrage )
Es gibt derlei Beispiele so viele, das die Diskussion um einen redundanten Akku schon fast als " Scherz " aufgefasst werden kann.

Mal ehrlich, wie oft fällt ein Empfängerakku wirklich aus.

Fragt euch doch mal alle selbst( Die, die ihr schon ein wenig länger fliegt ),
WIEVIELE Servos sind euch bisher in eurem Modellfliegerleben gestorben?
Wieviele Empfänger sind gestorben?

Und wie oft hattet ihr während des Fluges einen defekten Empfängerakku?
Die meisten "Redundanzversorgungsretuungsaktionen" sind"Ich habe vergessen zu laden, und bin trotzdem heil runter gekiommen" Retter gewesen, ODER*?

Viele Argumente habe ich hier gelesen, die mir gefielen, und die zeigen, das sich der eine oder andere doch recht intensiv mit der Materie beschäftigt.

Aber geht es darum, bei BEC-Defekt das ßberspannungsproblem am Empfänger zu vermeiden? Was ist, wenn das BEC nicht die Akkuspannung, anden Empfänger gibt, sodern schlicht gar keine Spannung mehr.
Es gibt so viele verschiedene Fahlerquellen im BEC, das man es am besten einfach nur meidet.

Ein gut gepflegter Empfängerakku ist an Sicherheit kaum zu überbieten. Vielleicht noch mit einem zweiten Akku. Alles andere bringt definitiv mehr Risiken. Und diese sind so vielfältig, das man schlicht nicht gegen alles und jedes absichern kann.

In so fern soll dieser Beitrag einfach nur die Diskussion anheizen, und vielleicht ein wenig das Nachdenken über den Begriff " back to the roots" fördern.

In den Zeiten vor brushless und high Voltage, sind wir geflogen was das Zeug hält, und hatten nur sehr sehr selten Probeme mit der Empfängerstromversorgung. Wir hatten natürlich auch Empfänger, die was abkonnten, und flott wieder da waren, die keine Brown-out Problematik hatten. Aber die haben wir mit guten Empfängerakkus heut auch nicht.

Gut´s Nächtle.

[Inder-Nett]

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Nenn doch mal statt dieses Geschwurbels einen harten Fakt gegen ein vernünftig dimensioniertes S-BEC.

[jlu]

AW: Diskussion zur S-BEC Schaltung

Das SBECs ausfallen können, ist unbestritten. Andere Komponenten fallen aber ebenfalls aus. Daher ist es ziemlich sinnfrei vom SBEC eine MTBF von 100000h zu fordern, wenn andere Komponenten (wie eben z.B. das Nickservo) nur 100h durchhalten. Man optimiert da einfach am falschen Ende.

Letzlich muss man in die Gesamtbewertung auch den Piloten mit einbeziehen. Was ist wahrscheinlicher: Ein Ausfall eines SBEC, das aus dem Antriebsakku gespeist wird oder vergisst der Pilot bei Verzicht auf ein SBEC den separaten Empfängerakku zu laden? In einer seriösen Risikobewertung darf das nicht fehlen und dann sieht ein SBEC auf einmal doch nicht mehr so schlecht aus.

[Linus]

AW: Diskussion zur S-BEC Schaltung

Moin

skyfox, Du wirst ja nicht müde in ziemlich vielen threads zu erwähnen dass man am Besten keine Schaltregler einsetzt, ohne zu verraten warum denn nun genau nicht.
Egal, jedenfalls hat ein moderner Schaltregler eine MTBF von ca. 2 Mio. Std., das sind ca. 228 Jahre, wenn er vollständig mit Keramik Kondensatoren aufgebaut ist.

Lg
Linus

[Sisko]

AW: Diskussion zur S-BEC Schaltung

Als ob Linearregler im Heli besser wären.
Hypothetisch angenommen: 50V Akkuspannung runter auf 7V haben wir 43V Differenz; Bei 5A Dauerstrom (nicht unrealistisch im 700'er) sind das mal eben 215W <- abgesehen davon, dass es schwierig wird Linearregler für 50V Eingangsspannung zu finden, finde mal einen Kühlkörper der diese Leistung wegkühlt.
Skyfox: Klar, jedes Bauteil kann ausfallen und genauso klar ist, dass man "Chinaware" eventuell eben nicht grenzwertig belasten sollte. Aber fallen deine Dioden nie aus?
Darüber fällt auch Spannung ab unter Last und die werden warm. Auch nicht gut für die Lebensdauer. Ich will dir hiermit wirklich nicht den Empfängerakku absprechen ABER ich lege mir keinen 5 zelligen Nimh Akku in den 500'er mal als Beispiel - genauso wenig einen Linearspannungsregler. Hier sind getaktete Vregs einfach im Vorteil. Punkt.
Ab der 600'er Klasse ist das was anderes, weils einfach andere Größen- und Gewichtsdimensionen sind wo dann ein kleiner 2s Lipo nicht so stark auffällt.

[skyfox60]

AW: Diskussion zur S-BEC Schaltung

Nun ja, Linearregler machen selbstverständlich nur Sinn am 2S Akku, der extra kommt. Sicher nicht an 50V Akkuspannung, das ist ja wohl logisch.

Linearregler sind aber in vieler Hinsicht ( besonders was Störpegel angeht ) härter im Nehmen.

Gute Schaltregler tuen sicher auch ihren Dienst.
Allerdings ist besonders in dem Bereich halt auch sehr sehr viel Grottenschrott auf dem Markt.

Das ein Linus oder ein Keto gut laufen, glaub ich gerne.
Aber alles, was so rund herum kreucht, das wrde ich nicht die Hand für ins Feuer halten.

Ich hab jetzt einen Heli mit HV Setup einfach auf einen 2S LiFe umgebaut. Funzt bestens, und ich brauch mir um die Spannugsregelung keine Sorgen mehr machen.

[Sisko]

AW: Diskussion zur S-BEC Schaltung

Naja, Schrott ist Schrott ist Schrott. Bau ich mir sowieso nicht in den Heli ein.
Einen faktischen Grund gegen einen getakteten (wohl sehr sehr empfindlichen - warum?) Spannungsregler haste aber noch nicht genannt.

[skyfox60]

AW: Diskussion zur S-BEC Schaltung

Zu einen ist es so, das bei vielen SBEC´s im Bereich der maximalen Last die Spannung sehr unsauber wird. Die nicht galvanisch getrennten SBEC´s lassen bei Schluß die 12 S Spannung voll an den Empfänger durch und grillen alles was an Bord ist.
Beim Linearen auf 2S sind das 6,6V bis 8,4V, das können viele Teile noch wenigstens für eine kurze Zeit ab.
Bei SBEC´s kann die Ausgangsspannung auch auf Grund geringster entstehender Bauteiledifferenzen erheblich vom Sollwert abweichen.
Und das wichtigste aus meiner Sicht ist, das im Zeitalter von HV-Technik BEC so überflüssig wie ein Kropf sind.

[tobi -obu]

AW: Diskussion zur S-BEC Schaltung

Wieso überflüssig? Nicht jeder möchte einen zweiten Akk. mitführen und pflegen müssen. Und nicht jeder nutzt ein hv-Setup, schon gar nicht in kleineren Helis.
Um nochmal zum Ursprung zurückzukommen :

Hat jemand, z.b. Skyfox sich wirklich mal aktuelle
Bec näher angesehen und getestet?