Najjednoduchší zálohovaný (dvojitý) zdroj pre väčší model
Náš verný návštevník Tomáš Tomis asi pred jedenástimi rokmi staval väčší model (ktorý môže niesť kvalitný fotoaparát), kde sú servá a prijímač napájané BECom, ale navyše chcel napájanie zálohovať Nixx batériou.
Preto hľadal nejaké jednoduché zariadenie, ktoré by v prípade poruchy alebo preťaženia BECu automaticky preplo na záložnú batériu.
Z rozmerových, ale aj z cenových dôvodov, sa chcel vyhnúť použitiu Power Boxu, a tak hľadal jednoduché riešenie, vhodné aj pre neelektronika.
autor: Janko O.
Odporučili sme Tomášovi riešenie s dvomi Schottkyho diodami (alebo dvojitou Schottkyho diodou) a odkázali sme ho na článok "Na pol ceste k Power Boxu - 2. časť".
Súčasne nám ale napadlo, že táto problematika by mohla zaujímať viacerých modelárov-neelektronikov a preto by bolo možno vhodné pripraviť akúsi jednoduchú "kuchárku", kde by bolo veľmi jednoducho popísané, ako tento problém zvládnuť aj bez širších elektrotechnických vedomostí.
Takže, základom by samozrejme bola dvojica už spomínaných Schottkyho diód, ktorá by spolu s potrebnými konektormi bola umiestnená na malinkej prepojovacej doštičke, nazval som ju "zlučovacia doštička", pretože zlučuje dva zdroje do jedného káblika. Akýkoľvek honosnejší názov (Mini Power Box a pod.) by bol urážkou pre skutočné "dospelé" Power Boxy.
Aby to bolo názorné, tak sme takúto doštičku narýchlo (asi za pol hodinu) vyrobili s využitím tzv. univerzálneho plošného spoja. Takýchto spojov sa vyrába viacero typov a samozrejme niektoré z nich sú vhodné na náš účel.
Aby sme nemuseli veľa písať (a vy veľa čítať), tak sme radšej urobili niekoľko fotografií, ktoré môžu prípadnému záujemcovi pomôcť viac, ako dve strany textu.
Schéma zapojenia "zlučovacej doštičky" je na nasledujúcom obrázku.
Túto schému je dobré doplniť o veľkokapacitný kondenzátor (min. 3300uF), zapojený do voľného konektora RC prijímača, alebo paralelne k napájaniu niektorého (alebo viacerých) serva. Jeho úlohou je, ako Coro píše "požrať" napäťové špičky, ktoré produkujú niektoré servá,obzvlášť pri dobehu.
Pravdu povediac, obrázok - schéma zapojenia ukazuje "nejaké" možné zapojenie palubného systému a zlučovacia doštička je len jeho súčasťou. Jej zapojenie je naozaj veľmi jednoduché, až sa mi chce napísať, že jednoduchšie to už hádam ani nemôže byť. Obsahuje jednu - jedinú súčiastku: Dvojitú Schottkyho diodu MBR1545.
Použitím dvojitej diody som sa snažil zapojenie ešte viac zjednodušiť a vyhnúť sa dvom samostatným Schottkyho diodám, ktoré je navyše treba správne orientovať. Dvojitú diodu orientovať netreba, pretože je to symetrická súčiastka a nech ju zapojíte takto, alebo naopak, fungovať to bude vždy.
Princíp zapojenia spočíva v tom, že prúd pre palubný systém (prijímač a servá) dáva ten zdroj, ktorý má väčšie napätie. Za normálnych okolností to bude BEC (5 V), napájaný z pohonnej batérie.
V prípade jeho poruchy, alebo dokonca aj preťaženia, by napätie na ňom kleslo (v prípade poruchy až na nulu) a prúd by sa začal odoberať z druhého (záložného) zdroja. V tomto prípade z NiCd (4,8 V). Dokonca, v prípade "len" preťaženia hlavného zdroja (BEC), by jeho napätie pokleslo a druhý (záložný) zdroj by mu vypomáhal. V podstate by prúd išiel z obidvoch zdrojov, každý by bol zaťažený len čiastočne.
Zapojenie je veľmi jednoduché a je spomínané aj v článkoch: "Na pol ceste k Power Boxu 1.časť a 2.časť" a tiež: "Paralelné zapojenie BECov".
Vhodné Schottkyho diody majú v SOS-Electronic Slovensko a momentálne mali na sklade tieto: MBR1045, alebo MBR1645 a pod. Alebo bývajú aj dve diody v jednom púzdre: MBR1545, MBR20100CT a pod.
Žiaľ, nevýhodou tohoto super-jednoduchého zapojenia so Schottkyho diodami je to, že napätie na výstupe bude asi o 0,5 Voltu nižšie, ako je napätie na BECe, alebo na NiCd. Toho pol Voltu je úbytok na diode.
Preto by možno bolo vhodné použiť taký regulátor, ktorého BEC sa dá prepnúť na vyššie napätie (5,5 alebo 6 Voltov), alebo použiť UBEC, ktorého výstupné napätie sa dá prepnúť na 5,5 alebo 6 Voltov. Potom by napätie palubného systému bolo 5 alebo 5,5 Voltu. V prípade prechodu do režimu záložného zdroja by kleslo asi na 4,7 až 4,3 Voltu, podľa stavu nabitia NiCd batérií.
Za určitých okolností by dokonca bolo možné ako záložný zdroj použiť nie 4-článok, ale 5-článok NiCd (NiMh). V tom prípade by bol problém s poklesom napätia palubného systému vplyvom úbytku na diodách vyriešený.
Chceme zdôrazniť, že použitie záložného zdroja prináša dva "nečakané" problémy:
1. - Keďže väčšinou je všetko v poriadku a k prepnutiu na záložný zdroj ani nemusí dôjsť, modelár má pocit, že tento zdroj teda ani netreba nabíjať (a tak ho ani nenabíja). Až "jedného krásneho dňa" nastane porucha hlavného zdroja, dôjde k prepnutiu na zdroj záložný, ale keďže ten je vplyvom významného samovybíjania batérií typu Nixx takmer vybitý, model sa v priebehu pár sekúnd zmení na neriadenú strelu s nie úplne plochou dráhou letu a v najlepšom prípade zničí len sám seba. Takže je potrebné pravidelne kontrolovať stav záložného zdroja!
2. - Vypnutím pohonnej batérie sa nevypne palubný systém, pretože dôjde len k prepnutiu na záložný zdroj. Takže okrem odpojenia pohonnej batérie je treba odpojiť aj záložný zdroj, alebo lepšie odpojiť vývod zlučovacej doštičky do RC prijímača.
Súvisiace články:
Na pol ceste k Power Boxu - 2. časť