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1

Freitag, 27. Februar 2004, 10:46

Schottky Diode mit 3-Beinchen?

Hi Jungs

Habe beim Conrad Schottky Dioden mit 30A zur Entstörung meines Wingos geordert.

Leider stellte sich heraus das sie in einem - ich nenne es mal - Leistungstransitorgehäuse steckt.

sieht so aus:

________
|............|
|.....o......|
|............|
|............|
..T...T...T
...|...|...|



Belegung: --|>|<|-- (Anode Kathode Anode)

Nachdem ich sie schonmal habe, möchte ich sie auch verwenden.
Macht es Sinn die beiden Schottky Dioden parallel zu schalten?
Hält die dann 60A aus?

Gruß
Michael

Dieser Beitrag wurde bereits 3 mal editiert, zuletzt von »Highlander« (27. Februar 2004, 10:50)


2

Freitag, 27. Februar 2004, 10:58

Hi..

kannst du schon machen, obwohl die 60A-Belastbarkeit nicht hinkommt (Streuung der Sperrschicht).
Aber für n Wingo ist das mit Kanonen nach Spatzen geschossen, da hätte es auch eine VIEL kleinere getan.
mfg
andi

3

Freitag, 27. Februar 2004, 12:23

RE: Schottky Diode mit 3-Beinchen?

Hallo Andi

Danke für die Antwort.

Ich habe mich mit dem Thema Schottky Dioden bisher noch garnicht befasst gehabt.

Es geht doch in erster Linie um die "Funkenlöschung" beim Übertritt der Kohlen von einem Statorsegment zum Nächsten, oder?

Wie hoch sind die dort induzierten Spannungen und welche Ströme müssen dabei bewältigt werden?

Verhindert die Schottky-Diode auch eine Rückspeisung über den Regler zum Akku, falls der Regler sowas eingebaut hat?

Hab einen Schulze 35A irgendwas mit BEC - hat der eine Rückspeisung?

Gruß
Michael

Ingolo

RCLine User

Wohnort: Berlin-Dahlem

Beruf: Schüler

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4

Samstag, 28. Februar 2004, 19:31

Das ihr alle immer an die Rückspeisung glaubt ==[] ==[] ==[]

Der Motor erzeugt eine Spannung, wenn man ihn dreht. Die Spannung ist linerar zur Drehzahl. Umgekehrt erzeugt eine höhere Spannung eine höhere Drehzahl.

Wenn dein Akku vollgeladen ist und du Vollgas gibst, dann liegt am Motor Vmax an und er dreht mit Umax . Wenn du ihn jetzt per Hand (oder so von außen halt) mit Umax drehst, erhälst du UNGEFÄHR (wirklich sehr ungefähr) wieder Vmax.

Was heißt das? Damit der Motor eine HÖHERE Spannung produziert, als der Akku hat, damit überhaupt geladen werden kann, muss der motor schneller angetrieben werden, als er bei Vollgas dreht. Oder ein wenig platt ausgedrückt, der muss 3-4x so schnell fliegen wie mit Vollgas.....

Für die die meine Ausführungen ned planen (bin nicht so der Erklär-Bär): Eine Rückspeisung von Energie in den Akku ist bei (fast) allen Modellanwendungen NICHT MÖGLICH!!!


Zitat

Es geht doch in erster Linie um die "Funkenlöschung" beim Übertritt der Kohlen von einem Statorsegment zum Nächsten, oder? Wie hoch sind die dort induzierten Spannungen und welche Ströme müssen dabei bewältigt werden?


Falsch. Die Spannungen werden von der "Spule Motorkabel" induziert. Die Ströme sind max. so groß wie der motorvollaststrom und die Spannungen theoretisch ohne Limit... aber da reicht wirklich eine noch so kleine mini nano acto Diode für aus, weil die Stromstöße eben nur mini nano acto Sekunden lang andauern....

Also mach dir um die Diode keinen Kopp, kauf eine die die doppelte Akkuspannung versträgt und gut is...



MfG Ingolo
MfG Ingolo

5

Samstag, 28. Februar 2004, 20:17

Hallo Ingo

Ich dachte die meisten Regler würden Stepdown- und die mit Rückspeisung zusätzlich Stepup-Technologie verwenden?

Sonst müßten die Regler doch als "reiner ohmscher Widerstand" arbeiten und alle überflüssige Spannung im gedrosselten Zustand verheizen.

Da z.B. 10V und 40A 400Watt ergeben, müsste so ein Regler intern mehr Energie verbraten als 10 Standard-Lötkolben. 8(

Die Kollegen mit Ihren 28-Zellern bringen es auf 34,72Volt bei Motorströmen von 100A was fast 3 1/2 Kilowatt entspricht.

Also kann ich mich mit Deinen Ausführungen noch nicht ganz zufrieden geben, zudem der Vergleich mit Umax und Vmax hinkt, da der Motor nicht direkt am Akku hängt sondern der Regler dazwischen sitzt.
Überlegt doch mal - jede S-Bahn speist beim Bremsvorgang zurück.
Sicherlich weniger Strom als der Motor im Betrieb zieht, aber immerhin.

Warum sollte es das nicht geben - viele Hersteller werben damit bei Ihren Reglern.

PS.: Wie weit ist Deine Unternehmensidee vorangeschritten, Ingo

Gruß
Mike

plinse

RCLine User

Wohnort: Baden-Baden

Beruf: Dipl. Ing. Elektrotechnik

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6

Samstag, 28. Februar 2004, 21:15

Zitat

Original von Highlander
Hallo Ingo

Ich dachte die meisten Regler würden Stepdown- und die mit Rückspeisung zusätzlich Stepup-Technologie verwenden?

Sonst müßten die Regler doch als "reiner ohmscher Widerstand" arbeiten und alle überflüssige Spannung im gedrosselten Zustand verheizen.

...



Moin,

die Teillast wird über PWM gemacht. Der Steller schaltet immer nur an und aus, die Frage ist nur, wie lange er einschaltet und wie lange er zwischen drinne abschaltet. Das passiert mit der Taktfrequenz, die bei den technischen Daten deines Stellers angegeben ist.
Weshalb viele Antriebe nicht teillastfest sind, hat andere Gründe, da wird keine Leistung verheitzt, die über ist, das sind viel mehr Schalt- und Wirbelstromverluste und die machen sich vor allem im Motor bemerkbar, nicht nur im Steller (so wäre es, wenn der Steller die überschüssige Leistung verheitzen würde). Der einzige Grund, weshalb auch der Steller in Teillast heißer wird, ist dass er dauern an und aus schalten muss. Die dabei entstehenden Schaltverluste erwärmen ihn zusätzlich.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »plinse« (28. Februar 2004, 21:18)


Ingolo

RCLine User

Wohnort: Berlin-Dahlem

Beruf: Schüler

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7

Samstag, 28. Februar 2004, 22:36

@Highländer
solche Steller machen in SBahnen Sinn, da kommts auf die paar kilo auch ned mehr an...
Ein Modellbauregler mit echter Step Up Regelung müsste eine Spule haben und auch noch eine ganz schön goße, wenn die von dir beschrieben Leistungen tatsächlich umgesetzt werden sollten. In meinem Lader ist z.B. eine bestimmt 200g schwere spule drin und die schafft "nur" 150Watt...

Da macht man es sich einfach und lässt einfach keinen Strom durch, sodass der Motor eben seine XX Volt produziert, aber eben keinen stromfluss hat. Dabei wird der natürlich warm (wirbelströme, reibungen usw...)

dass die Hersteller damit werben finde ich persönlich auch sehr lustig.... vll wird diese Spannung teilweise fürs BEC benutzt?! aufjeden Fall wird der Akku in allen Regelfällen NICHT nachgeladen... wers nicht glauben will, der mache einfach eine Strommessung zwischen Regler und Akku.

Wenn man tatsächlich einen steller/Regler findet der wirklich und mit nennenswerten Strömen (größer 1C der Akkukapazität) nachläd findet, dann meldet euch bei mir, ich überweis dann einen Euro. Quasi als einseitige Wette....

MfG ingolo
MfG Ingolo

stift

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8

Samstag, 28. Februar 2004, 23:30

Schottky-Dioden als Freilaufdioden an E-Motoren

@Michael

Die Schottkydiode hat die Aufgabe, Störungen der PWM zu reduzieren ( die induzierten Spannungen müssen nicht über die Anschlusskabel vom Motor zum Regler und über die Freilaufdioden der Mosfets geleitet werden) bzw. die Leistungsmosfets (die Freilaufdioden in den Mosfet verursachen laut Datenblatt im Bereich 1 bis 1,4 V Spannungsabfall) zu entlasten. Mit einer SB540 kommt man schon in den Bereich der 600er.

Eine Rückspeisung macht per Definition keinen Sinn, da die eigentlich Aufgabe des Reglers eine Spannungsreduktion, als Gleichspannung auf die gewünschte Eingangsspannung für den Motorn durchzuführen. Die direkte Beaufschlagung der PWM auf den Motor ist eher als geeignete Krücke zu verstehen, da die Glättung der PWM eine Spule benötigen würde, die entsprechend ins Gewicht des Reglers eingeht.

9

Sonntag, 29. Februar 2004, 01:42

Rückspeisung beim Bremsen

Servus,

eigentlich braucht es kaum (fast Null) Aufwand, um Bremsenergie in den Akku zurückzuspeisen, nicht mal eine Spule im Regler für eine "Stepup"-Stufe!
Warum? Die Wicklung des Motors selbst ist ja eine ganz ordentliche Spule, und damit braucht man den Bremstransistor einfach nur mit ein paar kHz zu Takten, schon arbeitet er in Verbindung mit der Induktivität der Motorspule ganz automatisch als Sperrwandler.
Transistor an: Strom steigt, Transistor aus: Strom will weiterfließen (durch die Induktivität der Motorwicklung) -> das führt einer großen Spannung, die dann über eine Diode in den Akku abgeleitet wird. Dazu ist meist noch nicht einmal eine extra-Diode nötig, da der Motor-Einschalt-FET i.A. schon eine Rückwärts-Diode beinhaltet.
Bringen tut das Ganze im E-Flug Bereich aber freilich eher nix: Die geringe Brems-Energiemenge, die beim Anhalten des Motors zum Anklappen der Luftschraube anfällt, läßt sich vernachlässigen. Vielleicht, wenn man einen Segler mit rotierendem, aber gebremsten Propeller aus großer Höhe herunterholt, könnte man den Motor wieder ein paar Sekunden laufen lassen...

Gruß,

Thomas

10

Sonntag, 29. Februar 2004, 02:08

RE: Schottky-Dioden als Freilaufdioden an E-Motoren

Hi Uwe,

Zitat

Original von stift
Die direkte Beaufschlagung der PWM auf den Motor ist eher als geeignete Krücke zu verstehen, da die Glättung der PWM eine Spule benötigen würde, die entsprechend ins Gewicht des Reglers eingeht.


auch hierfür wird die Motor-Induktivität genutzt. Je höher die Taktfrequenz des Stellers ist, umso "glatter" ist der Strom durch die Motorwicklung. Eine extra-Spule ist dafür nicht nötig!

Im Interesse eines besseren Wirkungsgrads bei Teillastbetrieb macht es meines Erachtens aber auch sehr wohl Sinn, die Freilaufdiode großzügig zu dimensionieren, denn die kleinen Dioden haben bei gleichem Strom natürlich mehr Spannungsabfall, als die fetten Teile! Spannungsabfall x Strom ist unerwünschte Verlustleistung, die als Wärme verloren geht und damit den Wirkungsgrad verschlechtert. Sicher ist es besser, in den PWM-Pausen den Strom möglichst verlustarm weiterflließen zu lassen.

Grüße,
Thomas

K_Mar

RCLine User

Wohnort: D-76337 Waldbronn-Reichenbach (Karlsruhe) 1988-2005 Seesen/Harz; davor Hannover Modellbau seit 1974

Beruf: Dipl.Ing./Leistungselektr.entw. mW-MW z.Z.Antriebstechn.,früher Stromvers. (incl.Treiber+Messtechn.)

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11

Sonntag, 29. Februar 2004, 11:01

RE: Schottky-Dioden als Freilaufdioden an E-Motoren

Hallo,
und dabei machen Schottkydioden besonders viel Sinn, denn das Hauptproblem bei MOSFET-Stellern ist nicht die Flußspannung der Freilaufdiode sondern die Schaltgeschwindigkeit der Diode. MOSFET`s sind Majoritätsladungsträgerbauelemente und damit sehr schnell, normale Dioden sind Minoritätslad..BE und damit aufgrund der Sperrschichtausräumung deutlich langsamer. Schottkydioden sind dagegn auch Majoritätslad...BE und haben damit nur eine Sperrschichtkapazität, die sehr klein ist und beim Einschalten geladen werden werden muß, dort müssen keine Ladungsträger ausgeräumt werden.
Motorstellerschaltungen (Fahrregler) mit langsamen Dioden wie 1N4001etc. im Freilauf gehören ganz schnell vernichtet, zumal die durchs Ladungsträgerausräumen entstehende Rückstromspitze meist auch recht brutal abreist und mit dem damit entstehenden dU/dt reichlich Funkstörungen verursacht.
Manch eine Funkstörung läßt sich sicher auf den Einsatz von langsamen Freilaufdioden in den Motorsteller zurückverfolgen

Gruß Klaus
Fahrzeuge auf dem Wasser bewegen macht Spaß und ist ein optimaler Testbereich für Elektronikentwicklungen

stift

RCLine Neu User

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12

Sonntag, 29. Februar 2004, 22:14

RE: Schottky-Dioden als Freilaufdioden an E-Motoren

@Thomas

Die ein bis zwei Kiloherz Taktfrequenz für die PMW ist für die niedrige Induktivität der Motorspulen "praktisch" Gleichstrom. Wenn mir einer einen nichtlückenden Betrieb (d.h. am Pulspol des Motors müsste ständig etwa eine Spannung von 0,5 * Ubatt bei 0,5 Puls/Pause-Verhältnis anliegen) per Oszilloskop für 2 Kiloherz bei einem Puls/Pause-Verhältnis von 0,5 nachweist, gebe ich demjenigen ein Bier aus.

Um nicht Missverstand zu werden, ich bin für Schottky-Dioden als Freilaufdioden an Gleichstrommotoren.

13

Sonntag, 29. Februar 2004, 23:20

RE: Schottky-Dioden als Freilaufdioden an E-Motoren

Hi Uwe,

sorry, meine Steller arbeiten alle mit 4 kHz, da kann ich nicht mal eben den Beweis auf dem Oszilloskop darstellen - muß ich wohl durstig bleiben ;(

Aber mit der Spannung kommt das so eh nicht hin: auch wenn der Strom durch die Wicklung nicht lückt, wird die Spannung an den Motoranschlüssen immer zwischen (+)voller Akkuspannung und (-)Flußspannung der Freilaufdiode schwanken!

Hab auch spaßhalber grad mal einen Speed-400 an ein Induktivitätsmeßgerät gehalten: so furchtbar klein ist der Wert mit ca. 120 µH gar nicht, rechnen wir einfach mal mit 60 µH (wegen Abnahme der Induktivität wenn Strom fließt).
Wahrscheinlich lückt der Strom damit auch bei 2 kHz nicht, unter der Annahme, daß ich mich nicht verrechnet habe, und der Motorstrom über 2,5A liegt:
Stromänderung in der PWM-Pause = (U * t)/L = 2,5A
(U= Flußspannung der Freilaufdiode = 0,6V,
t = 250 µs
L = 60 µH)

Wo bleibt das Bier? :nuts:

14

Montag, 1. März 2004, 07:00

RE: Schottky-Dioden als Freilaufdioden an E-Motoren

Alles Klar :ok:

Ich kann mit der 2x30A Schottky-Diode an meinem Wingo fliegen.

Ich habe über 20fache Sicherheit - wo gibts das sonst noch in der Luftfahrt :nuts:

Ein Bierchen gibt auf alle Fälle wenn wir uns mal sehen, Thomas

Hat einer von Euch ein paar Schottky-Typen mit Stromangaben?
Damit ich beim nächsten mal richtig dimensioniere.

Gruß
Mike

K_Mar

RCLine User

Wohnort: D-76337 Waldbronn-Reichenbach (Karlsruhe) 1988-2005 Seesen/Harz; davor Hannover Modellbau seit 1974

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15

Montag, 1. März 2004, 20:04

RE: Schottky-Dioden als Freilaufdioden an E-Motoren

Hallo Mike,
schau mal bei folgenden Adressen rein
www.irf.com
www.vishay.com
www.onsemi.com

Fast alle IR Schottkydioden sind bei Conrad zu bekommen. Die stehen zwar nicht im Normalkatalog, aber die Artikel des Businesskatalog sind auch normal erhältlich.

Gruß Klaus
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