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21

Montag, 27. Juni 2005, 22:31

Zitat

wären das immerhin 25W Differenz

Und 25W sind doch eine ganze Menge. :)
Wie Julian ja aus Erfahrung weiss und Gerd mit seinen Messungen bestaetigt, kommt es tatsaechlich in der Praxis nicht auf Einzelheiten an, sondern wirklich auf die Summe aller Sachen.
Zusaetzliche Freilaufdiode beim BL Regler? Kennt da tatsaechlich jemand so einen Regler?
Gruss
Thomas
🖖

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22

Montag, 27. Juni 2005, 22:36

Zitat

... und schon sind wir bei: Der Summe aller Tricks - einer davon ist der aktive Freilauf - die zwischen einem Standard- und Spitzencontroller im Schnitt 3% Eta ausmachen - mehr ist das hat nicht, jedenfalls haben ausgiebige Versuche zwischen käuflichen Markencontrollern keine höheren bei mir ergeben!


Stimmt, aber ich bin nun mal ein unverbesserlicher Minimalist. Mit der Vewendung von guten Schottkys auf den P-FETs hoffe ich ca. 1.5% Eta auf simple Weise zu gewinnen und damit gleichzeitig die Belastbarkeit des Reglers zu steigern, da der Strom über die P-FET-Freilaufdioden anscheinend den Löwenanteil der Verlustleistung im Teilastbetrieb erzeugt.

Ich muß aber gestehen, daß der Test mit den Schottkys noch aussteht. Grau ist alle Theorie, deshalb möchte ich mich da nicht noch weiter aus dem Fenster lehnen. Außerdem verändern die Schottkys die Spannungslage am Komparator in den Puls-Pausen. Ich hoffe, daß das keinen negativen Einfluß auf die Steuer-Software hat.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Quax_BLMC« (27. Juni 2005, 22:40)


23

Montag, 27. Juni 2005, 23:51

Hallo Christian,
Danke für die Begrüßung, ja, ich bin vorübergehend wieder im Lande, verschwinde aber wieder in 8 Wochen in den absolut tiefsten Süden. Denke auch, dass die modernen Brushlessregler keine Freilaufdioden mehr brauchen, meine "Zutat" stammt auch noch aus meiner Regler-Selbstbauzeit.

allzeit volle Akkus

Wilhelm
..auf die Dauer-hilft nur Elektro-Power
http://www.geck-elektroantrieb.de

Dicker

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24

Dienstag, 28. Juni 2005, 00:58

Zitat

Original von Thomas_R.
Zusaetzliche Freilaufdiode beim BL Regler? Kennt da tatsaechlich jemand so einen Regler?


Ja, die Dinger mit mehr als 10KW haben welche. :evil:
Servomotordriver zum Beispiel.

Gruss Julian
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I :heart:Alex

gerd

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25

Dienstag, 28. Juni 2005, 06:17

Hallo Quarx,

Zitat

...Außerdem verändern die Schottkys die Spannungslage am Komparator in den Puls-Pausen. Ich hoffe, daß das keinen negativen Einfluß auf die Steuer-Software hat...


... ich fürchte das die Auswertung zum Timing (Induktionsspannung) damit kräftig ins Schleudern bringst, bzw. ganz aussetzt ...ist aber nur eine Vermutung.

Kontronik hat deshalb extra ZWEI schnelle Prozessoren um das Problem (aktiven Freilauf versus dynamischen Timings) lösen zu können ...
Gruß Gerd

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26

Dienstag, 28. Juni 2005, 09:14

Zitat

Original von gerd
...Kontronik hat deshalb extra ZWEI schnelle Prozessoren um das Problem (aktiven Freilauf versus dynamischen Timings) lösen zu können ...


ja wenn die noch PIC drauf haben, dann ist das klar ;)

sollten mal zu atmel wechseln ;)
grüsss
Klang ?

Car Hifi ?

Sound pur im Auto ?

besser gehts immer !

hier bist du richtig :D


[SIZE=4][/SIZE]

gerd

RCLine User

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27

Dienstag, 28. Juni 2005, 11:14

... und den dann 100% Übertakten und noch'n Speichchip obendrauf löten - alles klar - werd es vorschlagen! :ok: :D


... zurück zur Freilaufdiode ...
Gruß Gerd

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Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »gerd« (28. Juni 2005, 11:18)


28

Dienstag, 28. Juni 2005, 23:00

Zitat

. und den dann 100% Übertakten und noch'n Speichchip obendrauf löten -


Nee, nee, ist nicht nötig!
Das schafft ein Atmel sogar mit 8MHz Takt ganz allein :D

... zurück zur Freilaufdiode ... :)

Ich habs einfach mal probiert!

Funktioniert prima, sogar ohne die Software zu ändern. Allerdings war der Erfolg nicht so groß wie erhofft. Die P-FETs sind besser, als ich laut datasheet erwartet hatte. Ich habe damit etwa 300mV "gutgemacht", statt wie geplant 500-600mV. Obendrein hatte ich die SMD-Schottkys einfach drübergelötet. Dabei hat sich gezeigt, daß die Wärmeableitung natürlich nicht besonders gut ist. Weniger Verlust aber dafür schneller heiß ist kein Renner. Die Schottkys müßten mit auf die Platine integriert sein und etwas Fläche zur Wärmeabgabe haben, so wie der P-FET. Ob sich das alles im Endeffekt lohnt, mag jeder selbst entscheiden.

Ein Versuch war's mir wert :ok:

29

Dienstag, 28. Juni 2005, 23:38

Zitat

Allerdings war der Erfolg nicht so groß wie erhofft

Koennte das und die Erwaermung evtl. auch daran liegen, das die SW wirklich ins Schleudern gekommen ist?
Wuerde ja dann darauf hindeuten, das mit Schottky plus SW Anpassung doch was rausholbar waere.

Wie hast du die Dioden dimensioniert? Bei welchem Strom, ....
Gruss
Thomas
🖖

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30

Mittwoch, 29. Juni 2005, 00:32

Das sind STPS340U von SGS. Die sind schon ziemlich gut für ihre Baugröße.

8V/2A und 50% duty-cycle. Ich habe mir die Signale auf dem Oszi angeschaut. Das sah nicht so aus, als ob der Regler ins Schleudern gekommen ist. Außerdem lief der Motor wie gewohnt rund. Ich kann die Schottkys über eine solide Brücke zu- und ab-schalten, da habe ich den direkten Vergleich.
Aus den Datenblättern hatte ich noch ca. 1V oder etwas mehr für die Freilaufdiode in Erinnerung. Es sind aber gemessen so etwa 800mV und siehe da, im aktuellen Datenblatt steht 750mV typisch. Die Schottky hatte bei meiner Messung so etwa 500mV Durchlassspannung.

Also schon ein kleiner Erfolg, die Schottkys brauchen auch tatsächlich weniger Verlustleistung zu verbraten als die P-FETs, nur werden sie sie schlecht los, wenn sie nur "gepoppt" sind. Allerdings war das auch eine "quick and dirty" Messung. Da werde ich noch mal genauer hinschauen.

Ich frage mich aber, ob es sich bei einem Regler mit eher kleiner Leistung, wie bei meinem, überhaupt lohnt, ein neues Layout zu machen. Ein bißchen mehr "Pulver" sollte als Gegenwert dabei schon herauskommen,finde ich.

31

Mittwoch, 29. Juni 2005, 09:33

Vielleicht sollte ich noch erwähnen, daß ich die Wärme-Tests mit einem zu großen Brushless-Motor gemacht habe, also total fehlangepaßt. Mit einer kleinen Luftschraube läuft der praktisch im Leerlauf. Das gibt dann ordentliche Stromspitzen zum Testen der Grenzen.

Ein angepaßtes Triebwerk erwärmt den Regler bei der Leistung kaum. Allerdings "gewinne" ich damit auch nur ca. 300mV bei Einsatz der Schottkys.

gerd

RCLine User

Wohnort: Schleswig-Holstein (RZ)

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32

Mittwoch, 29. Juni 2005, 14:19

... zu:

Zitat

Ich kann die Schottkys über eine solide Brücke zu- und ab-schalten, da habe ich den direkten Vergleich.


Hallo quarx,
eine Bitte hätte ich, kannst Du die Oszi-Diagramme (mit/ohne Freilaufdioden) mal hier reinstellen?

.. und zu:

Zitat

Mit der Verwendung von guten Schottkys auf den P-FETs hoffe ich ca. 1.5% Eta auf simple Weise zu gewinnen


... hast mal überprüfen können wie weit Theorie und Praxis zusammen passen?
Gruß Gerd

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33

Mittwoch, 29. Juni 2005, 23:43

Hallo Gerd,

Oszi-Bilder kann ich im Moment nicht machen. Gelegentlich kann ich mir mal den Firmen-Oszi ausleihen, der hat eine Serielle. Ich hatte auf dem zweiten Kanal die Versorgungsspannung als Referenz und da konnte man einigermaßen gut die Überspannung in den Pulspausen messen. Also das mit den 0.3V sollte stimmen.

Praktisch habe ich mal versucht den Unterschied zu messen, das ist aber gar nicht so einfach. Ich habe einen guten 4fach-Schalter angelötet und kann jetzt zügig hin- und herschalten. Man merkt im Bereich von 50% duty-cycle ganz deutlich eine Drehzahlanhebung und sieht auf dem Messgerät einen Stromanstieg, wenn ich auf Schottky umschalte. Mit meiner Küchenwaage (1g-Auflösung) ist auch eine Schuberhöhung festzustellen. Aber eben auch eine Stromerhöhung. Leider verändern schon kleine Luftströmungen die Messwerte, so daß in den Bereichen, wo sich was ändert, keine sehr genaue Messung möglich ist. Jedenfalls mit meinen Mitteln. Dabei hat sich der Schub um 2-3g verändert und der Strom um ca. 30mA. Bei 1g Auflösung und ca. 1A Strom sind keine sehr vernünftigen Berechnungen möglich. Das Ganze bei 8V, Schub war so bei knapp 100g. Ich habe erst garnicht versucht, eine Tabelle anzulegen. Abgesehen davon wüsste ich so aus dem Stand auch gar nicht, wie man das Ganze zusammenrechnet, damit eta herauskommt.

Also eine diffizile Angelegenheit.

Sollte die Leistungssteigerung allein schon eine Aussage möglich machen, würde mich das sehr interessieren.

Zur Zeit habe ich ständig einen Hitachi Oszi VC-6025, der hat sogar eine serielle Schnittstelle und vor Jahren ist es mir mal gelungen ein Bild auszulesen. Wenn ich die Software wiederfinde, bzw. wiedererfinde, kann ich schnell mal ein Bild einstellen. Vielleicht weiß einer was über den Oszi ???

34

Donnerstag, 30. Juni 2005, 00:01

Auch wenn die Messungen nicht genau sind, ist doch zumindest eine Tendez da. Schub ~3% hoch, Strom ~3% hoch. Wegen eventuellen Messfehler mal die absoluten Werte ausser acht gelassen, bringt's also eigentlich nix (an Leistung).
Entlastung der FETs moeglicherweise. Dafuer muss nun aber die Waerme an den Dioden abgefuehrt werden.

Nach den gelesenen Daten waere mein Fazit: Fuer den gemeinen Anwendungsfall ist das nix. Mag aber ohne weiteres Spezialanwendungen geben wo genau so ein Verhaeltnis passt.

Was meint ihr?
Gruss
Thomas
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gerd

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35

Donnerstag, 30. Juni 2005, 06:40

Hi Thomas,
solch tendenziellen Aussagen können schnell täuschen.

Unser "Geist" ist da leider etwas eingeschränkt in der dritten Potenz zu denken bei Drehzahlsteigerungen ... lineare Tendenzen okay, aber hier ...sorry für diese Unterstellung! :shy:

Solche Werte (+Strom / +Drehzahl) erreichst Du mit jedem Controller der einstellbares Timing hat, einfach schärferes einstellen!

Nur..., meist geht dann der Wirkungsgrad auch deutlich messbar in den Keller - trotz steigendem Strom und Drehzahl.
Dafür kannst du sehr gut mein Vergleichsprogramm (von Peter Rother.) nehmen:
http://www.elektromodellflug.de/Uploads/mot-vergl.xls

Das ist deshalb so genau, weil Du mit dem gleichen Prop bei fast gleicher Last misst! ... willst ja nur die Differenzen wissen die sich im Pünktchenbereich abspielen! ;)

Hi Quarx,
ich finde das wirklich Klasse das Du dich da so reinsteigerst.

... wie sich das ähnelt:
Genau wie Du für dein Hitachi VC-6025 die Schnittstelle suchst, suche ich für meines (Tektronis TDS420A) das Diskettenlaufwerk um komplette Datenaufzeichnungen machen zu können. ... vielleicht kennst du ja jemanden ...
»gerd« hat folgendes Bild angehängt:
  • scope-hp-kl.jpg
Gruß Gerd

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36

Mittwoch, 6. Juli 2005, 11:23

Schön, das Vergleichsprogramm - jetzt habe ich ein anderes Problem: Mein Drehzahlmesser (natürlich selbstgebaut) hat eine Auflösung von 40 PM, das schien mir ausreichend zu sein und war einfach zu realisieren. Da muß ich jetzt noch mal ran. Wird ne Weile dauern, bis ich wieder messen kann. Ich werde mich dann wieder melden.

Habe mal nach "schottky brushless" gegoogelt und z.B. dies gefunden:
www.semiconductors.philips.com/pip/PHN603S.html

Schottky und Brushless scheinen durchaus gut zusammenzupassen, da war sogar ein Brushlessregler, wo die Schottky als Feature gelistet waren.

37

Freitag, 8. Juli 2005, 01:19

Hab den Drehzahlmesser gelassen, wie er ist und statt dessen den Regler auf serielle Steuerung umgestellt und lasse ihn die Zeit für 36 vollständige Kommutierungen in Mikrosekunden aufsummieren. Beim 9N12P sind das 6 Propellerumdrehungen.

Duty bei 50-50 und eine Weile den Betriebszustand stabilisieren lassen, die Zeit mehrfach auslesen und den Strom kontrollieren.
Rechnen ...
Also einmal 1.5% Verbesserung und einmal 1.8% :)
Worst-Case immerhin noch 1.2% :D

Leider gibt es immer noch Schwankungen in den Meßwerten. Nicht viel, aber immerhin - siehe Worst-Case. Ich vermute, daß Luftströmungen für die Schwankungen verantwortlich sind, die der Propeller selbst erzeugt.

Gibt's eigentlich eine Methode, wie man den Effekt stabilisieren kann?
- ne Röhre, passend für den Prop?
- eine Sperrholzwand mit Loch, passend für den Prop?
- oder ???

Auf jeden Fall bin ich schon mal einigemaßen sicher, daß eine Schottky an den nicht-ge"chopper"ten FETs eine positive Wirkung entfaltet.

^____

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38

Freitag, 8. Juli 2005, 10:45

Hallo,

Zitat

Auf jeden Fall bin ich schon mal einigemaßen sicher, daß eine Schottky an den nicht-ge"chopper"ten FETs eine positive Wirkung entfaltet.


Das ist ja auch nicht aussergewöhnlich wenn es mit externen Schottkydioden noch besser läuft. Man weis ja auch nicht was die Internen können und dass es extern bessere geben kann ist ja logisch. Ob das allerdings für unsere Anwendungen von entscheidender Bedeutung ist sei einmal höflich dahingestellt. Im Datenblatt von Philips geht es um Anwendungen im Industriebereich mit höherer Leistung. Wenn aber einer unbedingt das letzte Promille an Wirkungsgrad herausquetschen will, dann sind externe Schottkydioden ein Muss. Ich hab das noch nie gemacht.

Viele Grüsse

Bruno

yxyxyx

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Beruf: Entwickler

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39

Sonntag, 17. Juli 2005, 19:53

Hallo

Habe das gleiche Experiment mit einem Speedstar gemacht. Da keine Fets parallel waren, kam mir auch der Gedanke, die Body-Dioden durch zusätzliche externe Schaltdioden zu entlasten, bzw. halt die Verlustleistung auszulagern. Hatte vorher die Standart Fets IRL-3803 drin. Resultat war geringere Amplitude des BEMFs.Danach wurden die FETs mit 7833 ausgetauscht, wobei die ext. Dioden weggelassen wurden.
Resultat: fast gleiche Amplitude des BEMFs mit 3803 und zusätzlichen Dioden.
Was die Temperatur anbetrifft, lagen beide Ergebnisse innerhalb der Messtoleranz.
Es waren keine nennenswerte Unterschiede feststellbar.
Da, wie schon erwähnt, die Body-Diode, sowieso schon da sein muß, und man sich die Unterschiede älterer FETs und neuerer Fets anschaut, sieht man das die Body Dioden, von der Kapazität und der Durchbruchspannung immer geringer werden.
Mein Fazit: Heutzutage benötigt man im Modellbaustellern keine ext. Dioden.
Einzig mit einem Shark12 waren die Dioden, aufgrund des hohen BEMFs, sehr von Vorteil, da die Peaks fast (ohne Dioden ) das Zweifache der Versorgungsspannung erreicht haben, und damit nahe UDS. Fets mit 40V hatten zwar mehr Reserve, jedoch war das BEMF so hoch, daß der Komparator ins trudeln kam, da die Filterwirkung am Eingang, bei dem Regler, nicht sehr stark ausgeprägt ist, bzw. sein kann.

MFG
Markus