Hallo,
Ich habe ein Modellflugzeug mit einem 36V Brushlessmotor und 36V
Lithium-Akku. Zur Versorgung einer Kamera, habe ich einen Schaltregler
aufgebaut der mir aus den 36V des Akkus 5V erzeugt.
Jetzt ist es so das mir der Schaltregler regelmäßig abraucht.
Im Stand funktioniert die Schaltung einwandfrei, im Flug fällt dann die
Schaltung aber aus. Nach langem Suchen habe ich herausgefunden dass es
an der Akkuspannung liegt.
Bei Vollgas überlagert sich der Batteriespannung von 36VDC ein Sinus mit
etwa 30V Amplitude. Die daraus resultiernden 66V Spitze zerstören meinen
Schaltregler.
Die Frage ist nun woher dieser Sinus kommt. Kann das mit dem Motor
zusammenhängen. Was kann man dagegen tun?
Sascha
Sascha schrieb:> Bei Vollgas überlagert sich der Batteriespannung von 36VDC ein Sinus mit> etwa 30V Amplitude. Die daraus resultiernden 66V Spitze zerstören meinen> Schaltregler.
Das riecht böse nach billigst oder Selbstbaumotorregler. Ich würde damit
beginnen Schutzmaßnahmen vor dem Schaltregler zu ergreifen (großen Elko,
evt. Dioden od. Zenerdioden). Selbstverständlich muss auch die Ursache
für diese Spannungsspitzen gefunden werden. Dazu muss man sich den
Motorregler vornehmen und schauen was da falsch läuft. Bist du sicher,
dass es 66V Spitze ist? Ich würde bei BLDC eher auf einen
Spannungseinbruch tippen - ist denn dieser sinusförmige
Spannungseinbruch in irgendeiner Form proportional zur Motordrehzahl?
Wechen Motorregler verwendest du ?
Hallo,
Ich habe einen Yeti Spin. Die genaue Benzeichnung weiß ich nicht mehr
auswendig. (Yeti Spin 77 glaube ich)
Ich bin mir sicher das es 66V Spannungsspitze sind. Im wesentlichen ist
das ein sinusförmige Spannungsverlauf mit ca. 30V Amplitude und 36V
Offset.
Je höher die Drehzahl, desto höher ist die Amplitude der Sinusspannung.
Sascha
Hallo Sacha,
Ich vermute, dass entweder der Kommutierungszeitpunkt deines Reglers
nicht optimal ist, oder die Leistungsendstufe in der off-Zeit aktiv
zurückspeist, (was eigentlich kein Fehler ist).
Um genaueres zu wissen müsste man die Frequenz, des Signals kennen.
Zur Abhilfe gibt es zwei Möglichkeiten:
1) Die Störung beseitigen durch:
- Extrem niederohmige/Kurze verbindung zwischen Brushless-Regler und
Akku benutzen, und/oder keramische Kondensatoren oder Low-ESR Elkos
direkt am Brushless-Regler. Ich denke es sollten aber wahrscheinlich
mindestens 100-200uF an Kapazität sein. Ach, und am besten die Plus-
und Minuskabel zwischen Akku und Regler, sowie Regler und Motor
unmittelbar nebeneinander verlegen (Weniger induktivität).
2) Deinen Spannungsregler toleranter auslegen und vor allem keine
Gemeinsamen strippen mit dem Motor. den Regler über extra-Leitungen
direkt am Akku anklemmen. Als Ü-Spannungsschutz empfehle ich vor den
Regler einen 10-Ohm-Widerstand, - (oder auch mehr) dann
Spannungsstabilisierung mit Elko und KerKo, danach einen 36V
Linearregler (z.B. aus Z-diode, Pull-up Widerstand und 100V n-Kanal
Transistor) und erst hinterher den Step-Down Wandler.
Bitte aber auf keinen Fall eine Verpolschutz-Diode vor den Wandler.
Die Frequenz des Sinus ist auch von der Motordrehzahl abhängig. Im
welchem Verhältnis die Stehen kann ich momentan nicht sagen.
Mich würde noch interessieren, wodurch sich dieser Sinus ergibt.
Rückspeisen scheidet bei Vollast aus!?
Eine Spannungsbegrenzung scheint mir sinnvoll. Das werde ich umsetzten.
Warum keine Verpolschutzdiode?
Sascha
Hallo Sascha
Unter Umständen wirkt eine Verpolschutzdiode ähnlich wie Eine
Ladungspumpe; Lässt, lässt nur die hohen Spannungen zum Schaltregler
durch und aus einer Kurzen Spannungsspitze auf dem bordnetz wird so eine
anhaltend überhöhte Spannung am Schaltregler.
Wenn der Sinuns frequenzmäßig Proportional zur Drehzahl ist vermute ich
mal, das dis Sinusfrequenz das die Frequenz der 6-fachen polpaarzahl der
motors, multipliziert mit der Drehzahl entspricht. Wenn das der Fall
ist, dann liegt es am Kommutierungszeippunkt der Reglers. Wenn dieser
Zeitpunkt nicht genau Passt, kann es kurzzeitig zu generatorischen
Betrieb des Motors führen.
Tscho.
Sorry, zu viele Rechtschreibfehler - nochmal:
Hallo Sascha
Unter Umständen wirkt eine Verpolschutzdiode ähnlich wie eine
Ladungspumpe: lässt nur die hohen Spannungen zum Schaltregler
durch und aus einer kurzen Spannungsspitze auf dem Bordnetz wird so eine
anhaltend überhöhte Spannung am Schaltregler.
Wenn der Sinuns frequenzmäßig proportional zur Drehzahl ist, vermute ich
das des Sinusfrequenz der 6-fachen Polpaarzahl des
Motors, multipliziert mit der Drehzahl entspricht. Wenn das der Fall
ist, dann liegt es am Kommutierungszeippunkt der Reglers. Wenn dieser
Zeitpunkt nicht genau passt, kann es kurzzeitig zu generatorischem
Betrieb des Motors führen.
Tscho.
so, jetzt besser.
Meine Messungen habe ich alle am Steckverbinder des Akkus gemessen, dort
greife ich auch die Spannung für meinen Schaltregler ab.
Der Elko am Regler ist vorhanden. (33µF)
Wie schauts eigentlich mit dem Schaltregler aus (LM2674). Eingangsseitig
habe ich dann selbst mit einem Längsregler einen hohen Ripple.
Kommt ein Schaltregler damit klar?
wie viel Strom zieht denn der Regler?
Ich vermute die 33uF sind zu wenig, das wird wohl nur gegen die
allerschlimsten Schaltspitzen reichen.
bedenke: 1Farad = (Ampere*Sekunde)/Volt
Damit kannste Pi mal Daumen ausrechnen, wie groß dein Spannungsripple
ist, bzw. wie viel Kapazität du brauchst. (Ausgehend von einer bei
dieser Frequenz Hochohmigen Spannungsquelle)
Der 2674 ist eigentlich nicht schlecht, so bis 1-2kHz sollte er in der
Spannungszuleitung vertragen, aber eben bis max. 45Volt.
Hm, also ich bin der Meinung dass der Regler es mit vorgeschaltetem
Längswiderstand, dann eine TVS-Diode, z.B. SMAJ36C und ein Elko (ca
50...100uF) ohne Probleme überlebt.
