Vlastnosti modelárskych UBECov pri prúdovom preťažení

Na napájanie palubnej inštalácie v našich modeloch čoraz častejšie používame UBECy, čiže spínané BECy v samostatnom vyhotovení - čiže nie ako súčasť regulátora (ESC).

Hlavným dôvodom je bezpečnosť – spoľahlivosť napájania komponentov modelu, obzvlášť pri použití dvoch UBECov a zlúčení ich výstupných napätí pomocou dvojitej Schottkyho diódy.

Spínané BECy, či už ako UBECy alebo SBECy (ako súčasť regulátora), majú totiž voči lineárnym BECom výhodu (väčšinou) vo vyššej prúdovej zaťažiteľnosti, ale hlavne v tom, že sa oveľa menej hrejú, takže zvýšený prúdový odber zvládajú dlhodobejšie.

autor: Janko O.

 

Častokrát sa však na modelárskych fórach píše, že zlúčenie výstupných obvodov dvoch UBECov pomocou dvojitej Schottkyho diódy nemusí priniesť efekt zvýšenia prúdovej zaťažiteľnosti, pretože správanie sa spínaných BECov je také-alebo-onaké, väčšinou nepredvídateľné a často až „zákerné“.

Väčšinou vraj všetko „ťahá“ len jeden UBEC (ten s (aj nepatrne) vyšším napätím) a keď sa dostane na hranicu svojich možností (za maximálny deklarovaný odber), tak „padne“. Tým sa všetka záťaž prenesie na druhý UBEC, ktorého vraj po chvíli čaká rovnaký osud.

Preto nás zaujímalo, či je to naozaj tak.

Pomohli sme si meraniami, ktoré sme na UBECoch realizovali ešte pred pár rokmi a ktoré sú spomínané v článku „Spínaný BEC (SBEC, UBEC) - radosti a strasti – 1.časť“. Nedávno sme však realizovali aj merania ďalších UBECov a utvrdili sme sa v tom, že výstupný odpor UBECov je daný hlavne odporom výstupných vodičov a konektorom, ktorý ale nie je zanedbateľný. Takže výstupná charakteristika všetkých nami meraných UBECov (vrátane výstupných vodičov a konektora) je v podstate podobná tej nasledovnej:

Výstupný odpor UBECov (ktorý má „na svedomí“ sklon výstupnej charakteristiky) v tomto prípade (paradoxne) zlepšuje situáciu pri „rovnováhe“ zaťaženia dvojice UBECov, ktorých výstupný obvod je zlúčený využitím dvojitej Schottkyho diódy. Zo začiatku, pri malom odbere, naozaj väčšinu prúdu dodáva UBEC s (aj nepatrne) vyšším napätím. So vzrastajúcim odberom však narastá úbytok napätia na jeho výstupných vodičoch a tak (jeho) výstupné napätie (už pri Schottkyho dióde) postupne klesá. To má za následok, že sa výstupné napätia obidvoch UBECov líšia stále menej a menej a aj dodávané výstupné prúdy sa líšia stále menej a menej, až sa napokon obidva UBECy o záťaž delia takmer rovnakým dielom.

 


 

Tiež nás zaujímalo, ako je to s tým „padaním“ UBECov pri prekročení maximálne povoleného deklarovaného prúdového odberu. Podotýkame, že sme sa nevenovali dlhodobému zaťažovaniu UBECov, ale sústredili sme sa na krátkodobé prúdové odbery (trvajúce nie viac ako 10 sekúnd), tak ako sa to deje aj na palube modelu.

K dispozícii sme mali sedem rôznych modelárskych UBECov, ktorých deklarované maximálne odbery boli od 3 do 5A.

UBECy sme napájali 3-článkovou LiPol batériou, čiže napätím približne 12V. Výkonový reostat sme pripojili na výstup toho-ktorého meraného UBECu (až za výstupný konektor), odoberaný prúd sme nastavili (najprv) na hodnotu 3A a zmerali sme výstupné napätie. Potom sme postupne reostat prestavovali tak, aby bol odoberaný prúd 4A, 5A, 6A … Tak sme postupovali až do stavu, kedy výstupné napätie testovaného UBECu kleslo na nepoužiteľnú alebo nestabilnú-nemerateľnú hodnotu. Namerané hodnoty sú v nasledujúcej tabuľke:

Jednotlivým „objektom“ (meraným UBECom) sme prisúdili určitú farbu a rovnakú farbu majú aj výstupné charakteristiky, ktoré sme vyniesli do spoločného grafu:

Priznávame, že vyznať sa v tej spleti čiar nemusí byť úplne jednoduché: istým zjednodušením môže byť návod, že čím viac tá-ktorá čiara (charakteristika) zasahuje do pravej časti grafu (k vyšším prúdom), bez toho, aby klesla pod použiteľnú hodnotu napätia, tým lepšie.

Lenže … UBECy sú rôzne, s rôznou hodnotou maximálneho dovoleného deklarovaného prúdového odberu. Aby sme to nejako zjednotili, prepočítali sme jednotlivé body všetkých charakteristík a zaviedli sme pojmy ako: Relatívna záťaž a Relatívne preťaženie.

Podstatné je uvedomiť si, že Relatívna záťaž o hodnote 1 znamená, že odber prúdu do záťaže je rovný maximálnemu dovolenému prúdovému odberu, ktorý má ten-ktorý UBEC uvádzané v „papieroch“ alebo na svojom štítku.

Príklad: ak má nejaký UBEC deklarovaný maximálny prúdový odber napr. 5A, tak Relatívna záťaž 1 znamená, že sme z neho odoberali 5A. Relatívna záťaž 0,8 znamená, že sme z neho „ťahali“ prúd 4A a nasledujúcom grafe je to pásmo nazvané: Dovolená záťaž. Relatívna záťaž 1,2 znamená, že sme UBEC zaťažili odberom 6A – teda sme ho vlastne už preťažili a v grafe je to pásme Relatívneho preťaženia:

Teraz je už pohľad na graf názornejší a naozaj platí, že čím viac doprava sa výstupné charakteristiky „držia“ bez zalomenia (alebo náhleho ukončenia), tým je daný UBEC lepší.

Všimnite si, že niektorí „šampióni“ môžu kľudne dodávať prúd aj dvakrát vyšší ako je na nich napísané, no na druhú stranu takému Turnigy 5A sa „kolená podlomia“ už pri výrobcom uvádzanej hodnote.

Zároveň si všimnite pravý „koniec“ charakteristiky UBECu, ktorý vás zaujíma. Z jeho tvaru sa dozviete, ako ten-ktorý UBEC „padá“.

Niektoré UBECy sa snažia prúdové preťaženie „ustáť“ so cťou - bez straty kvetinky a na výstup dodávajú nejaké ako-tak použiteľné napätie za každú cenu až do poslednej chvíle. To sú tie, ktorých charakteristika postupne klesá k nižším hodnotám výstupného napätia – nižším ako napr. 4 Volty.

Iným sa „kolená podlomia“ náhle a bez varovania, niekedy už pri napätí tesne pod 5 Voltov. To sú tie, ktorých charakteristika končí náhle – bez znateľného poklesu výstupného napätia.

  

Väčšina testovaných UBECov bola zakúpená na HobbyKingu, no mrzí nás, že jeden z našich favoritov: UBEC X5:

sa už v ponuke nenachádza a bol nahradený typom X5 Pro. Ten sme však k dispozícii nemali a tak nemôžeme potvrdiť, či jeho vlastnosti sú rovnako dobré ako vlastnosti pôvodného typu X5.


 

 

 

 


<Staršie | tento článok | Novšie>

Napísané: 18. 3. 2018, 13:29 | Prečítané: 479x | Kategórie: Elektronika | Napísal: admin |
Komentáre: 5
Vynikajúci článok. Najviac ma teší, že si vyčerpávajúcim spôsobom urobil to, na čo som sa ja už dávno chystal, ale ... "nejsou lidi" :-D . X5 PRO ( odkaz ) som si hneď zaradil do interného wishlistu.
Odpoveď | 2018-03-20 18:06:13 | Príspevok upravený: 2018-03-21 08:43:36
.:. Soaron
Jj. ale Pro verzia už nemusí byť taká dobrá, ako tá stará. No dúfajme, že kvalita zostala/zlepšila.
Odpoveď | 2018-03-21 19:37:55
.:. jyrry | www | mail
Pěkné, názorná ukázka že není všechno jak se (někde) píše :-)
Ale - co ode mne čekat :-D - doplnil bych do schématu paralelního spojení BECů na výstup KONDÍK :-D
Však víte proč ;-)
Odpoveď | 2018-03-22 07:43:19
.:. J O.
Jyrry,
jasné, je to presne tak ako to píšeš, či vlastne myslíš.

Tá schéma vznikla niekedy pred pár (cca 7) rokmi a bola zamýšľaná ako názorná - taká školská - učebnicová, bez nejakého konkrétneho napasovania na problematiku serv.

Okrem toho, my tých kondíkov máme "roztrúsených" na palube modelu viacero: skoro pri každom (vzdialenejšom) serve, ale v skutočnosti máme kondík väčšinou hneď aj pri tej dvojitej Schottkyho dióde alebo pri prijímači.

Ale tvoj komentár k tejto problematike - k tejto konkrétnej schéme (aj na rcmánii) nás inšpiroval k nejakému meraniu a následnému článku: ako bude vyzerať napätie za tou dvojitou Schottkyho diodou pri brzdení serv, keď tam kondík je a keď tam nieje.
Takže vďaka za inšpiratívny "podpich" ;-) .
Odpoveď | 2018-03-22 08:21:46
.:. jyrry | www | mail
Tak to pak porovname :-)
odkaz
Odpoveď | 2018-03-23 10:45:00
Pridaj komentár
Meno
Web
Mail
Kontrola Zadajte číslo päť
Text

:-)
:-D
:-(
|-/
:-[]
;-)
8-|
8-o
Tučné | Podrazené | Kurzíva  | zdroják | odkaz
  • Pre odoslanie správy môžete aj použiť klávesovoú skratku Alt+S. (Podporujú len niektoré prehliadače)
  • HTML znaky budú prevedené na entity.
  • Vyjadrujte sa tu ako doma, aby sme vedeli ako to u Vás vypadá.
  • Odkazy začínajúce http:// budú automaticky prevedené na odkazy , nepoužívajte však v jednom príspevku viac ako 3 - to robia len spam roboti:-)
správca | ICQ-Vaše ICQ | Podpora miniRS | Styl LazyDays | Sk preklad by beekeeper | Veľkosť databázy: 28339.47 kb