Realistické RC modely

(Schottkyho) Diódy v modelárstve

Jasné!

Diódy sa v modelárstve používajú kade-kde.

Ale nás teraz zaujíma využitie diód v obvodoch palubného napájania.

Konkrétne v obvodoch viac-násobného, alebo inak povedané, v obvodoch zálohovaného napájania.

No a tu majú Schottkyho diódy svoje, v podstate nezastupiteľné postavenie.

autor: Janko O.

Zapojenie takéhoto viac-násobného, či zálohovaného napájania palubnej inštalácie, vyzerá v zásade asi takto:

Ale kompletné zapojenie môže vyzerať takto:

alebo takto:

Úlohou diód je akoby „oddeliť“ samotné zdroje napájania, či už sú tvorené NiCd (LiPol, LiFePo, …) článkami, alebo BECmi (lineárnymi, prípadne SBECmi, či UBECmi). Energiu do obvodov dodáva ten zdroj, ktorý má vyššie (výstupné) napätie. Ak majú obidva zdroje rovnaké výstupné napätie, energiu do obvodov palubného napájania dodávajú obidva zdroje.

To by fungovalo aj bez tých diód, ale tieto oddeľovacie diódy „zariadia“ to, že ak by sa jeden zo zdrojov pokazil a jeho výstup by sa skratoval, tak v zapojení bez diód by palubné obvody zostali bez napájania a model by sa stal neovládateľným.

V zapojení s diódami sa dióda vedúca od skratovaného zdroja „vypne“, ale palubné obvody budú naďalej napájané neskratovaným zdrojom cez jeho diódu, ktorá zostane „zopnutá“, takže model bude stále ovládateľný.

Dióda má totiž svoju logiku, veď kedysi (ale občas aj teraz) sa diódy používali v logických obvodoch na vykonávanie logických funkcií:

- ak je (kladné) napätie Katódy väčšie ako napätie Anódy (Katóda je „kladnejšia“ ako Anóda), dióda je nevodivá, vypnutá, zatvorená, zahradená ….. (vyberte si výraz, ktorý sa vám hodí).

- ak je (kladné) napätie Anódy väčšie ako napätie Katódy (Katóda je „zápornejšia“ ako Anóda), dióda je vodivá, zopnutá, otvorená ….. (opäť si vyberte výraz, ktorý sa vám hodí).

Ale prečo my v týchto (modelárskych) zapojeniach preferujeme Schottkyho diódy?

Ide o to, že aby bola dióda otvorená (zopnutá, vodivá …), tak nie len že Anóda musí byť kladnejšia ako Katóda, ale toto napätie musí byť (aspoň o trochu) väčšie ako prahové.

Toto „prahové“ napätie je „nejaké“ - rôzne, podľa druhu diódy. Aby ste mali konkrétnejšiu predstavu, tak sme niekoľko diód zmerali a v nasledujúcom grafe sú výsledky:

Niekto môže namietať, že prečo by ho pri modelárčení malo zaujímať nejaké prahové napätie, veď nie nadarmo sa hovorí, že každý by si mal najprv pozametať pred vlastným prahom .

Problém je v tom, že výsledné napätie palubnej inštalácie bude o toto prahové napätie menšie ako je napätie palubných zdrojov, či už tých chemických (NiCd, LiPol, LiFePo ...), alebo tých „BECových“ (BEC, SBEC, UBEC).

Čiže, ak je napätie BECu 5 Voltov, tak pri použití nevhodnej diódy (napr. BY500-200, v grafe fialová krivka), bude výsledné napätie palubných obvodov asi o 0,77V menšie, teda len 4,23 Voltu. To už môže byť pre servá dosť nízka hodnota: nie že by nefungovali, ale ich „sila“ (krútiaci moment – torque) môže byť skoro o 30% menšia a nižšia bude aj ich rýchlosť. Ak na napájanie palubnej inštalácie použijete dvojicu 4-článkových NiCd batérií s napätím 4,8V, tak ako to má náš kamarát Tomáš, a použijete nevhodné diódy, tak situácia môže byť ešte horšia!

Preto je žiadúce, aby prahové napätie „oddeľovacích“ diód bolo čo najnižšie. Keď opäť nazriete do spomínaného grafu, tak je zrejmé, že najNEvhodnejšie sú „klasické“ (s P-N prechodom) kremíkové výkonové diódy, ako ona spomínaná nevhodná BY500.

Oveľa lepšie sú na tom tzv. Schottkyho diódy, v grafe zastúpené typom MBR1045 (červená krivka),

ktorých úbytok napätia (prahové napätie) je len mierne nad 0,4 Voltu, či dokonca diódou 12SQ45S (zelená krivka), s úbytkom len o trochu väčším ako 0,3 Voltu.

Občas sa v literatúre spomína aj tzv. „substrátová dióda“ vo výkonových MOSFEToch (medzi vývodmi S a D):

Prahové napätie (modrá krivka) tejto substrátovej diódy je niekde „na pol-ceste“ medzi klasickými kremíkovými diódami a rýdzimi Schottkyho diódami, takže žiadny zázrak, ale niekedy sa táto informácia môže hodiť.

Ideálna na toto použitie by bola dióda, ktorej prahové napätie (úbytok napätia) by bolo nulové, ale žiaľ, takáto dióda (zatiaľ) neexistuje!

Na druhú stranu, príjemnou vlastnosťou všetkých spomínaných diód je fakt, že úbytok napätia medzi Anódou a Katódou je len veľmi málo závislý od prúdu, ktorý diódami preteká (krivky sú „ploché“ s malým sklonom). Takže napätie palubných zariadení sa pri zmene odberu (spôsobené napr. servami) príliš nemení.

Komentáre: 2

.:. jyrry | www

Díky za tip, už jsem si ty 12SQ45S objednal

Odpoveď | 2020-03-02 20:16:00

Meno
Web
Mail
Kontrola	Zadajte číslo päť
Text
	Tučné | Podrazené | Kurzíva  | zdroják | odkaz