Empfänger Brownout wegen Spannungsabfall, BEC Überlastung

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#1
Mit Norbert hier aus dem Forum hatte ich mal eine Diskussion wegen Servostrom und erforderlicher BEC-Leistungsfähigkeit. Ich hatte noch nie ein Problem mit 3A BEC im Fullhouse Segler, deswegen hielt ich diese Diskussionen für übertrieben. Aber besser mal messen, dachte ich, weil es ja auch Horrormeldungen wegen der Stromaufnahme von Digitalservos gibt (die ich auch in meinen Seglern fliege).

Also drei Servos in eine Holzbrücke eingebaut, um auch Lasten dranhängen zu können, mein Test 3A BEC drangehängt, einen Servotester in der Taranis programmiert und eingeschaltet - sofort Empfängerausfall :rolleyes:

Ich war erstmal platt, vor allem, weil die Servos nur im Leerlauf liefen, also ohne Belastung. Warum geht das im Segler, aber nicht auf dem Tisch? Die Lösung war, dass ich im Segler vom BEC mit 1mm² Kabel zum Tragflächenstecker gehe und dort verteile, von dort auch den Empfänger versorge. Beim Testaufbau war ein normales, dünnes Servokabel auf beiden Seiten des BEC mit insgesamt 50cm Länge im Stromkreis. Das Problem war also definitiv nicht das BEC, sondern der Spannungsabfall auf dem Servokabel. Ich habe dann den Tischaufbau mit einem Kondensator ergänzt, dann hat es auch dort funktioniert.

Im Umkehrschluss bedeutet das, dass ein Kondensator zwar durch das Puffern einen Brownout verhindern kann, er kann aber auch Probleme in der Versorgung überdecken. Vermutlich ist es eine gute Idee, gelegentlich mal den Kondensator abzuklemmen und ordentlich in den Knüppeln zu rühren. Noch besser ist definitiv, vernünftige Kabelquerschnitte und adäquate Steckverbindungen zu verwenden. Da die BEC Spannung relativ niedrig ist, wirken sich niedrige Kabelquerschnitte und Übergangswiderstände besonders stark aus.

Die Stromaufnahme und der Anlaufstrom der Servos selbst sind, wie vermutet, völlig unspektakulär. Das habe ich dann gar nicht mehr weiterverfolgt.

Bruecke.jpg
 
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Bussard

Erfahrener Benutzer
#3
Genau, zu dünne Servokabel führen halt zu µs-Spikes durch Digi-Servos, die man mit einem Normal-Oszi kaum sieht, aber da die neueren Receiver auch minimierte Kapazitäten an Bord haben, kommen sie leichter als ältere Semester in den BrownOut-Spannungsbereich und starten dann in der Regel neu - das dauert.
 
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Carbonator

Allerhopp ;)
#4
Hi Bussard,

dir vertraue ich. Hast du die Spikes selbst gemessen? Screenshots wären toll.
 
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Bussard

Erfahrener Benutzer
#5
Vor Jahren, als Digiservos in breiter Masse aufkamen und in Zusammen"arbeit" mit Graupner IFS-Technik laufend zu teueren Schäden bei vielen Kollegen führten, habe ich das mal untersuchen können. Damals stand mir hochwertige GHz-Meßtechnik zur Verfügung, und die IFS-Empfänger stiegen schon bei Spikes um oberen ns-Bereich aus, wenn sie denn unter ~3.6V herunterkamen. An diese Technik komme heute nicht mehr ran :confused:.

Damalige und sicher auch heute Abhilfe:
- Bessere und manchmal nur besser überlegte Verkabelung
- bei hartnäckigen Fällen ab ESC getrennte Spannungsversorgung zu den Servos, Empfänger separat geführt und nur die Servopulse eingesteckt
- low ESR-C mit ~2000µF am Receiver

Statisch machen aber meine derzeitigen FrSky-Receiver erst unter 2.9V Schluß und sind dann auch viel schneller "wieder da" (wohl Deine 1.2s ?).

So, jetzt geht es raus an den See, Schiffchenfahren üben :)
 
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Carbonator

Allerhopp ;)
#6
Statisch machen aber meine derzeigigen FrSky-Receiver erst unter 2.9V Schluß und sind dann auch viel schneller "wieder da" (wohl Deine 1.2s ?).
Die 1,2s sind die Ausfallzeit bei dem Horus X10 Problem. Ich habe überhaupt keine Probleme ;) Ich denke das Neubooten geht schneller, da achte ich mal drauf.
 

Norbert

Erfahrener Benutzer
#8
Ich habe das hier schon mal geschrieben, dass lange Servokabel Probleme verursachen. Bei meinen Seglern mit Servo im Heck ( zB Carbonara und CHilli ) sind die Servokabel gut 1,5mtr an einem KST X10. Das zieht bei Volllast locker 3A und schlimmer bei Umkehr ( schnell vor/zurück ) noch deutlich mehr.
Selbst im Leerlauf waren die Spikes (usec) wenn ich mich recht entsinne 800mV.
Durch eine C mit 820uF/10V konnten die Spikes deutlich reduziert werden ( ~200mV).
Ich "glaube" (nicht gemessen) dass nicht nur der ohmische Anteil der Zuleitung eine Rolle spielt, sondern auch der induktive Anteile.
Zusätzlich verwende ich bei allen Modellen C mit 1500 - 10.000uF/10V am Empfänger, entweder einen freien Steckplatz oder über ein Y-Kabel, bei dem Servo und C gemeinsam am Stecker angekrimpt sind, um den Empfänger zu schützen und die Leistungsfähigkeit des BEC´s zu erhöhen.
Bei meinen großen Helis habe ich GreenCaps mit über 10F und einen 10.000Uf low ESR, da im Heli selbst ein 20A BEC ( gemessen Dauersrom 23A ) kurz abschaltet. Mit den GreenCaps habe ich ca. 30 sec bei Stromabfall zur Autorotations Landung.

Das habe ich mir alles nicht ausgedacht sondern real mit Osci gemessen :devilish::devilish::devilish:
 
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Norbert

Erfahrener Benutzer
#9
Zwei Punkte habe ich oben vergessen:
1) Rückstrom: Die durch Servo erzeugte Überspannung wird durch den C abgepuffert
2) Manche BEC reagieren empfindlich beim anschalten auf die noch anliegende reverse Spannung, da die Eingangsspannung fehlt. Das kann sehr einfach durch eine Diode in Gegenrichtung über das BEC behoben werden
3) der dritte der zwei Punkte ;) Manche kleine BECs schaffen große C`s nicht, da der Anlaufstrom zu hoch ist. Aber 1500uF sollten immer gehen.

Norbert
 
#10
Moin, ich versuche ja nur zu verstehen, warum in meinen Seglern seit vielen Jahren funktioniert, was bei anderen nicht funktioniert. Ich hatte noch nie einen Kondensator irgendwo montiert und trotzdem noch nie irgendwelche Probleme. Allerdings achte ich sehr auf widerstandsarme Verbindungen.

Mehr als 3A (>15Watt) ist für ein so kleines Servo wie das X10 schon eine Hausnummer, ich schau nochmal genau auf meinen Digital-Servostrom, der lag iirc Faktor 10 niedriger beim schnellen Richtungswechsel.
 

Bussard

Erfahrener Benutzer
#11
So .... .... oder .... .... so? :unsure: Anhang anzeigen 177443
Auf jeden Fall bekommt da die Einschätzung:
eine ganz neue Bedeutung. :cool:
Beide Fotos von einem Bootstreffen, gestern
Carbonator hat gesagt.:
...Ich denke das Neubooten geht schneller...

... ist wie immer relativ, das Boot ist für mich als SegelNovize neu, hat aber vorher >30Jahre Staub bei mir gesammelt, kpl. Holzkonstruktion, wurde in den 80ern abgeformt für GFK-Rümpfe, die auch noch in der Gegend fahren...

1. Mai am Grünewalder Lauch:
 

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Bussard

Erfahrener Benutzer
#13
Scheinbar achten auch etliche Leute nicht auf den Leitungsquerschnitt der Servo/-Receiverzuleitungen. Da gibt es himmelweite Unterschiede, ein Händler auf eBucht bietet Leitungen von 20 bis 32 AWG an:
PVC 3-way Servo Wire Cable 20 22 26 28 32 AWG Flat/Twisted JR ... https://www.ebay.de › ...

Da geht es um Querschnitt-Unterschiede im Verhältnis 1:16, was sich natürlich auf die Versorgung auswirkt und die tollsten Effekte erklären hilft.

Das paßt gut dazu:
Allerdings achte ich sehr auf widerstandsarme Verbindungen.


@fa223 : Nach I-net-Recherche denke ich das auch (M-Klasse), habe aber bisher aus Unkenntnis nur die reine Masthöhe mit 188cm gemessen, interessiert aber keinen Schiffchenbauer :(
 

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fa223

Erfahrener Benutzer
#14
...dass ich im Segler vom BEC mit 1mm² Kabel zum Tragflächenstecker gehe und dort verteile...
...ein Händler auf eBucht bietet Leitungen von 20 bis 32 AWG an...
Es kommt zwar auch immer darauf an, welche Servos verbaut sind (welche Kräfte wirken) und wie lange die Kabel sind, aber 1 mm² sind bei mir nirgends verbaut. Welche Querschnitte verwendet ihr denn in der Tragfläche bis zum Servo? 0,14 mm² erscheint mir jetzt für Indoor oder Parkflyer passend, aber die Auswahl an Servokabel ist ja groß: 0,24/0,34/0,5... mm²?

...interessiert aber keinen Schiffchenbauer...
Egal, man kann sich auf jeden Fall etwas vorstellen.
 
#15
Es kommt zwar auch immer darauf an, welche Servos verbaut sind (welche Kräfte wirken) und wie lange die Kabel sind, aber 1 mm² sind bei mir nirgends verbaut. Welche Querschnitte verwendet ihr denn in der Tragfläche bis zum Servo? 0,14 mm² erscheint mir jetzt für Indoor oder Parkflyer passend, aber die Auswahl an Servokabel ist ja groß: 0,24/0,34/0,5... mm²?
Für das einzelne Servo unterschreibe ich das sofort. Über die Verbindung vom BEC fließt aber der kumulierte Strom. Das berücksichtige ich bei meiner Dimensionierung.
 

wolepo

Erfahrener Benutzer
#16
Hallo,
man bräuchte nur bessere Stecker, um stärkere Kabel zum Empfänger führen zu können. Die kleinen Servostecker vom ESC sind ja auch nur endlich belastbar
 

fa223

Erfahrener Benutzer
#17
man bräuchte nur bessere Stecker, um stärkere Kabel zum Empfänger führen zu können.
Man muss nicht zwangsläufig mit der Stromversorung durch den Empfänger.
Ich bin auch schon mit mehreren Kabeln vom BEC aus zu den einzelnen Verbrauchern. Wobei du mit den Standard-Steckern m. M. schon Recht hast. Zumal die auch bezgl. Kabelquerschnitt sehr begrenzt sind. Komischerweise hat sich seit Fernsteuer-Ur-Zeiten an diesem Stecker-System nichts mehr (wesentlich) verändert. (Sieht man mal vom Robbe und Multiplex-Stecksystem ab, die ja auch nicht qualitativ besser waren)
Für die Verbindung Akku-ESC gibt es unzählige Varianten.

PS: Eigentlich müsste es ja bei einem Aufbau mit SBUS>PWM Konvertern noch schlimmer sein, da im schlimmsten Fall wirklich alle Servos gleichzeitig loslaufen könnten. Ist das schon irgendwann mal messtechnisch betrachtet worden?
 

FJH

Erfahrener Benutzer
#18
PS: Eigentlich müsste es ja bei einem Aufbau mit SBUS>PWM Konvertern noch schlimmer sein, da im schlimmsten Fall wirklich alle Servos gleichzeitig loslaufen könnten. Ist das schon irgendwann mal messtechnisch betrachtet worden?
Beim SD1 von FrSky soll das wohl genau so sein. Habe das irgendwann mal irgendwo gelesen, weiss nur nicht mehr wo genau :rolleyes:
 

wolepo

Erfahrener Benutzer
#19
Ich würde z.B. in der Fläche den Strom mit einem stärkeren Querschnitt verteilen und den SD1 dann unmitelbar vor dem Servo einschleifen. So werden diese dann auch nur mit seinen eigenen Servo belastet.
 
#20
Ich halte mich schon immer an ein einfaches Prinzip, ohne große Überlegung. Ich guck mir das Servokabel an, wenn ich 6 Servos über ein Kabel versorgen muss, dann nehme ich auch ungefähr den 6-fachen Querschnitt.

Ansonsten halte ich es wie @fa223 und baue mir für jedes Modell eine sinnvolle Stromverteilung. Einen Pin für + und - in den Empfänger gibt es bei mir nur bei "verzichtbaren" Modellen.
 
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