Artverwandt: JIVE-BEC – Stützakku?

Nachtrag, siehe unten
Seitens des Stroms, den der BEC liefert: Nein, nicht nötig.  12A-Impulse @1kHz, symmetrisches Tastverhältnis (500/500 Mikrosekunden): Kein Problem.  15A-Impulse @1kHz: Der BEC schaltete nach 5..10 Sekunden ab, kam wieder nach weniger als einer halben Sekunde (Firmware-Version 9).
So…, okay, keine Stützspannung überhaupt?
Nein! Bauen Sie einen Stützakku an! Bereits 4x Eneloop 800mAh wären genug für diesen Zweck.
Warum?  Wegen der Rück-EMK-Spannungen von den Servos, Gegeninduktion! Sie können den Prozessor im JIVE, der den BEC steuert, dazu bringen, ihn abzuschalten, um ihn und andere Komponenten des ESC zu schützen.
Okay, die BEC-Spannung kommt etwa zweimal die Sekunde wieder mit JIVE/v9. Aber was ist mit Ihrem Empfänger und dem FBL-Stabi?! Nur Mikados V-Stabi wird schnell-starten ohne zeitraubende Kalibrierung, bis zu 10 Sekunden nach einem Spannungsausfall.
In den meisten Fällen wird der JIVE weiter kommutieren, nach nicht mehr als maximal einer halben Sekunde ist alles wieder goldgelb für den JIVE, – aber für die versorgten Komponenten ebenso?…  Sogar JLog wird neu starten, in einer neuen Log-Datei fortsetzen.
Füllen Sie das gefährliche Loch. Es ist einfach.
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Einige Servos sind besonders bekannt für hohe Rückspannungen:  JR, Savöx, Align.
Die BEC-Überwachung reagiert bei positiver Addition von BEC- und Rückspannung. Ab 6,5V ist es kritisch, ab/oberhalb 7V, innerhalb einer gewissen Zeitkonstante, wird es spätestens ernst. Somit schiebt eine geringer eingestellte BEC-Spannung die Wahrscheinlichkeitsgrenze etwas nach unten. Das ist aber kein Heilmittel, denn die Induktionsspannung eines Servos ist außer von seinen allgemeinen Eigenschaften nur von der EMK bewirkenden Winkelgeschwindigkeit abhängig.
Natürlich spielt die Impedanz der mit Rückspannungen beaufschlagten Schaltung eine Rolle (Lade-Elko intern am Ausgang des BEC), und dabei dann auch der Übergangswiderstand zwischen Rückspannungsquelle (Servos) und BEC. Es wurde beobachtet, dass es mit geringem Widerstand, also kurzen Leitungen und Slave mit benutzt, eher zu Abschalteffekten durch Induktionsspannungen kommen kann. – Hierin findet sich aber keine Lösung, denn schließlich brauchen wir geringe Übergangswiderstände für den gegensätzlichen Fall des BEC als Spannungsquelle. – Eine Stützspannungsquelle, wie 4x 800mAh Eneloop, füllt nicht nur das Spannungsloch, sie verringert auch die Impedanz der Spannungssenke, verringert die Wahrscheinlichkeit von gefährlichen Spannungsüberhöhungen.
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Und, last but not least: Never accept less, fly v9!

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Verfolgt man die Diskussionen zum Thema in den Foren, fällt immer wieder Eines auf:  Hier werden Äpfel mit Birnen vermischt. Von einem Zweck kommt man zum nächsten, und sofort ist alles Ein’s und gleich:
a)  Akku, um ein kurzzeitiges Spannungsloch zu füllen, wenn eine Überspannung (Generatorspannung) den BEC zur Sicherheitsabschaltung veranlasste. Wie gesagt, so ein Loch wird i.d.R. mit FW-Version ab v9 nur ca. 250ms lang sein.
b)  Um dem BEC strommäßig “zu helfen”. (Nicht nötig beim JIVE BEC.)
c)  Um bei BEC-Spannungsausfall, – aus welchen Gründen auch immer, weniger, weil dem JIVE BEC  zu mißtrauen wäre, eher, wenn z.B. der Antriebsakku ausfällt, – auf der Akkuspannung eine AR machen zu können.
Aber bitte beachten, dass die Anforderungen an den Akku seitens Innenwiderstand und Kapazität (steht u.A. im Zusammenhang) für a) und c) ganz unterschiedlich sind!
Also, erst das Ziel definieren, dann losdiskutieren, bevor gleich wieder Mischobst gekocht wird. ;)
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Es wird gerade wieder viel über “Rückspannungen” und “Rückströme” diskutiert. Der dabei herauslugende Tenor ist irgendwie, es wäre ja eine spezifische Schwäche des JIVE, dass der auf so was reagiert.. Wie ist es denn wirklich?
Im JIVE gibt es hinter dem BEC, zum Ausgang hin, einen FET-Schalter, der schaltet die Ausgangsspannung weg, wenn ca. 7V erreicht sind bzw. überschritten werden. Das ist einer der vielen Sicherheitsmechanismen des JIVE, hier aber nicht, um den BEC zu schützen, sondern die Verbraucher vor einem evtl. durchgehenden BEC, dann könnte nämlich die Rohspannung vom Antriebsakku am Ausgang erscheinen. Einer der beiden Prozessoren überwacht dazu die BEC-Ausgangsspannung und lässt die vom FET-Schalter ggf. abschalten. Nun wird man sagen, dass so eine Überwachung eigentlich zu langsam ist. Mag sein, aber immer noch eine große Chance für die Verbraucher, einem Desaster zu entgehen.
Leider ist der Spannungsmeßpunkt nicht entkoppelt, er unterscheidet nicht zwischen abgegebener und hereinkommender Spannung. Ergo können induktive “Rückspannungen” (EMK) von Servos so ein Wegschalten provozieren. Da die Hardware im Nachhinein nicht mehr veränderbar ist (Das wäre eh nicht so easy zu bewerkstelligen. Das Thema der EMK-Spannungen kam erst später mit massiver Verwendung digitaler Servos auf.), wurde seit Firmware v9 (v10 und höher beim H/JIVE) hier dadurch entschärft, dass so eine provozierte Unterbrechung nur etwa 250ms währt. Da das für einige elektronische Verbraucher funktional trotzdem tödlich wäre, wird eben zur Vorsicht ein Pufferakku zur Überbrückung dieser Viertelsekunde gebraucht.
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Auch wenn das nicht unmittelbar dazu gehört:  Es gibt noch eine andere, ggf. viel brutalere Quelle von EMK-Spannungen, die inbesondere im Betrieb mit 12S ihre zerstörerische Kraft entfalten kann, das ist der Motor. Wenn das Wirkung zeigt, dann zeitigt es sich im weniger schwer wiegenden Falle durch 7x Blinken nach Powerup des JIVE, “Verpolung detektiert”. Es war u.U. gar keine Verpolung, aber das Bauelement, was als “Opfer” dem forensischen Detektieren von Verpolung dient, eine Diode, hat’s durch Überspannung gekillt. Doofe Sache, JIVE unbrauchbar, aber meist mit Kulanz durch Kontronik begegnet, obwohl sie es eigentlich nicht zu verantworten haben, – und dieser Überspannungstod der Diode ist eigentlich auch eine gute Sache, denn man kann nicht wissen, was es sonst noch erwischt haben kann, was beim nächsten Powerup hochgehen könnte. An sich dasselbe Prinzip wie bzgl. Verpolung. Es muss nichts kaputt gegangen sein, könnte aber.  –  Wie sähe dann ein “schwerer wiegender Fall” aus? Die Power-FETs und der BEC im JIVE sind so ausgelegt, dass sie bis Spannungsaufdopplung, 100V, überleben können. Doch es kann darüber gehen, das ist theoretisch unlimited. Meist überleben es die FETs der Endstufe, aber der BEC samt den FETs des Sicherheitsschalters (s.o.) kann durchgehen. Dann sieht’s für die Verbraucher dahinter nicht gut aus, sie bekommen die 12S-Spannung vom Antriebsakku zu spüren. Neulich hat es sogar Einer geschafft, ein HV²BEC von Linus auf diese Weise zu killen, und dazu gehört schon was.., nur, dass dabei der Ausgang nicht die Rohspannung zu sehen bekommen kann.  –  Es ist einfach so, dass dem Extremismus keine Grenzen gesetzt sind, was die Motoren betrifft, bloß scheinen den leistungshungrigen Anwendern oft die Zusammenhänge zu fehlen. Die EMK ist eine Funktion der Spannung und des Stromes, mittelbar der Magnete im Motor (mögliche Stärke der Flußwechsel) und der Windungszahl, – in diesen Extremfällen spielt auch der niedrige ohmsche Widerstand der Wicklung eine Rolle. Wenn ich nun auf der einen Seite an die Limits gehe, muss auf der anderen Seite aber auch alles besonders gut stimmen, und genau dort hapert’s meist. Wir haben hier elektronisch kommutierte Motoren, die Form und die zeitliche Äquidistanz (je Umdrehung) der EMK-Impulse, die der ESC zum Ermitteln der Winkelposition des Rotors braucht, spielt eine immer größere, überlebensentscheidende Rolle, wenn man mit brutalen Leistungen aus hohen Spannungen hantiert. Es geht dann eben nicht an, dass die Impulsäquidistanz gestört ist durch kunterbunt in die Glocke geklebte Magnete, eiernde Glocke (Lager nicht zentrisch), oder Glockeneiern durch ausgelutschte Lager,  – denn jede heftige Fehlkommutierung könnte die letzte Kommutierung sein.
Wenn also das nächste Mal jemand einen Thread auf macht, “7x Blinken, Hilfe, ich bin unschuldig”, dann lasst ihn das lesen, ob er’s glauben wird, ist eine ganz andere Frage.

 

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