Napájací zdroj BEC (Battery Elimination Cirquit)

BEC v
. a batéria prijímača je nadbytočná?

Čo je to BEC

Novšie RC prijímače a serva je tiež možné prevádzkovať s napätím až 8,4 voltov, t. J. Priamo s 2S Lipo. Jedinou otázkou, ktorá vyvstane, je, či chcete pripojiť svoje VN (vysokonapäťové) serva a VN prijímač priamo k 2S Lipo alebo k BEC napájanému z batérie pohonu.

BEC je v podstate elektronický regulátor napätia. BEC prevádza vyššie vstupné napätie (z letovej batérie alebo zo samostatnej batérie) na požadovaných 5 V - 6 V. BEC sú buď zabudované do letového ovládača priamo, alebo sa na vrtuľníku používa nezávislá BEC.

Staršie generácie BEC jednoducho pasívne regulujú vyššie vstupné napätie na požadovanú nižšiu úroveň napätia. Prepätie je jednoducho „spálené“ v pravom slova zmysle, čo je sprevádzané silným zahriatím BEC. Čím vyššie je vstupné napätie, tým väčšie sú straty energie a tým aj vývoj tepla BEC. Tieto BEC sa tiež nazývajú „lineárne BEC“. Moderné, takzvané „taktované BEC“ fungujú trochu inak. „Nasekajú“ jednosmerné napätie batérie na vysokej frekvencii, transformujú ju na nižšiu úroveň napätia a potom toto napätie uhladia späť na konštantné jednosmerné napätie. Tieto BEC pracujú s malými stratami a sú výhodnejšie ako lineárne BEC.

Na reguláciu napätia z oveľa vyššieho napätia batérie na požadované napätie 5 až 6 voltov využíva moderná BEC pulznú šírkovú moduláciu. Jednosmerné napätie napájacej batérie je rozsekané na bloky a potom opäť vyhladené. Nakoniec je na výstupe BEC k dispozícii nízke napätie.

napájací

Existujú BEC, ktoré sú určené na maximálne vstupné napätie 8,4 V (2S Lipo), a existujú BEC, ktoré dokážu spracovať aj vyššie napätie. V dobe takzvanej VN technológie, v ktorej čoraz viac serv a prijímačov podporuje vyššie prevádzkové napätie až 8,4 voltov, bude použitie 8,4 voltových BEC skôr či neskôr nadbytočné. VN servá a VN prijímače je možné prevádzkovať priamo na 2 S Lipo. Existujú BEC, ktoré je možné prevádzkovať na 14S Lipos, pracujú veľmi efektívne a ťažko zvyšujú váhu.

BEC sa líšia aj výkonom. Spravidla je maximálny výstupný prúd uvedený v ampéroch. Aktuálny rozsah výstupných prúdov BEC je medzi 3 a 20 ampérom, pričom výkonnejšie BEC sú tiež nákladnejšie.

BEC sú k dispozícii ako jednotlivé zariadenia alebo sú už integrované v ESC (letových ovládačoch).

Výhody a nevýhody BEC

  • BEC má výhodu v tom, že za určitých okolností potrebujete iba hnaciu batériu/nabíjateľnú batériu a BEC ju používa na zabezpečenie prijímača a zvyčajne aj napájania servopohonom.
  • BEC zlyhajú pri preťažení pomerne rýchlo, pretože napätie sa potom aspoň na krátky čas úplne zrúti! Určite by ste mali venovať pozornosť dostatočným rozmerom a vysokej kvalite.
  • Napájanie prijímača iba z jedného BEC nie je veľmi bezpečné! Inštalácia vyrovnávacej batérie, ktorá je odpojená od diódy, zvyšuje spoľahlivosť napájania. Na vrtuľníku RC je viac pod napájaním

Aký výkon musí priniesť BEC?

Štandardné serva, ktoré sa používajú na 500 až 700 vrtuľníkoch na TS, môžu krátkodobo odobrať prúd až okolo 5 ampérov, samozrejme na každé servo!
Vynásobené počtom serv (3x TS + 1x chvost) vedie k maximálnemu prúdu 20 ampérov - aj keď len na krátky čas. Ak dôjde k takémuto špičkovému zaťaženiu, odporúča sa nainštalovať dostatočne dimenzovaný BEC. Pretože za určitých okolností stačí zlomok sekundy s preťažením BEC na to, aby sa zrútil BEC a tým aj celý napájací zdroj prijímača a servopohonu. Potom už nie je možné ovládať modelový vrtuľník!
S modernými počítačovými systémami RC môže trvať niekoľko sekúnd, kým sa prijímací systém znova spustí - príliš neskoro a vrtuľník je v teréne!

Pre menšie vrtuľníky triedy 450 je pre servá a prijímače zvyčajne dostatočný nepretržitý prúd 5-6A.

Ak má byť prijímač napájaný iba z BEC, postačujú 2 až 3 ampéry.

Všimnite si

  • BEC musia podať dobrý výkon! Ak je BEC poddimenzovaný alebo preťažený, môže sa výstupné napätie BEC úplne zrútiť. To by takmer nevyhnutne viedlo k havárii. Pri dimenzovaní sa musí brať do úvahy spotreba energie prijímača a všetkých serv a plus určitá rezerva. Štandardné servo ľahko nakreslí 3A, niekedy 5A!
  • Jednoduchá metóda na hrubé predbežné overenie, či BEC skutočne funguje a je dostatočne odolná:
    • Zaistite motor proti naštartovaniu!
    • Zapnite riadiace napätie (BEC).
    • Pomocou diaľkového ovládača vo všetkých smeroch posúvajte súčasne veľmi rýchlo serva obežných dosiek a chvostové serva tak, aby sa čo najviac serva pohybovalo súčasne najvyššou možnou rýchlosťou. Pokračujte v procese minimálne 10 sekúnd bez prestávky. Výkyvnú dosku môžete tiež spomaliť rukou, aby ste zvýšili spotrebu energie serv.
    • Táto skúška sa vykonáva raz s normálnym zdrojom napájania BEC a raz s rezervným zdrojom napájania. Pretože obaja musia zabezpečiť napájanie nezávisle na sebe.
  • Ak sa napätie rozpadne, výkon BEC určite nie je dostatočný! Pomerne veľa napájacích zdrojov zlyhalo v tomto teste, a aj keď prešli, nie je to záruka.

Stačí jeden BEC na bezpečné napájanie

Aj keď sú moderné konštrukcie BEC celkom bezpečné proti poruchám, BEC má ďalšie nevýhody. Napríklad, ak zlyhá letová batéria (odpojený kábel, skrat atď.), Potom zlyhá aj BEC. Náš model vrtuľníka nielenže nemá pohon, ale už ho nemožno ani riadiť. Pretože prijímač a serva nefungujú bez napájania, je nevyhnutná úplná porucha!

V tejto chvíli je potrebné poznamenať, že vysoko kvalitné BEC majú veľmi nízku poruchovosť. Preto existuje veľa pilotov, ktorí sa spoliehajú skutočne iba na jeden BEC ako zdroj napätia, bez ďalších záložných batérií a podobne.

Ako implementujem bezpečný zdroj napájania prijímača

Informácie o tom, ako zabezpečiť spoľahlivý prijímač a zdroj napájania s minimálnym úsilím, nájdete v časti Napájanie na RC Heli.

Ďalšie informácie sú k dispozícii na adrese: Electronics on the model helicopter .

Naše odporúčanie BEC

Hercules Super BEC

battery

Odporúča sa niekoľko BEC. Pre vrtuľníky triedy 500 z. Napríklad Hercules Super BEC je veľmi vhodný na priame pripojenie k batériám 3S až 14S. To ponúka dostatočný výkon až do maxima 15A (nepretržitý prúd 10A). Spoločnosť Western Robotics teraz ponúka celý rad rôznych BEC. S Hercules BEC sme mali len dobré skúsenosti.

  • Výstupné napätie je nastaviteľné v krokoch 5,3, 6,0, 8,4 alebo 9,0 voltov
  • Hmotnosť, 40 g bez kábla
  • Rozmery, 41 mm x 34 mm x 22 mm (d x š x v)

HV²BEC ALU

battery

Marcellinus Pfeiffer so svojou spoločnosťou R²Protyping sa tejto téme venoval. Vyšlo okrem iného aj HV²BECALU.

Na základe osvedčeného HV²BEC sa to výrazne zmenšilo čo do veľkosti a hmotnosti. Prináša takmer rovnaký elektrický výkon, špičkový prúd je identický s HV²BEC.

Údaje:

  • Plynulé nastavenie výstupného napätia medzi 5,6 V a 10,0 V pomocou integrovaných tlačidiel
  • USB rozhranie pre aktualizáciu softvéru
  • Digitálne rozhranie pre HV²MONITOR
  • Na mieru vyrobené, váhovo optimalizované CNC frézované hliníkové puzdro, čierne eloxované
  • 4 x M3 závity na spodnej strane pre ľahké pripevnenie k modelu
  • Hmotnosť, 54,6 g bez káblov
  • Rozmery, 79 mm x 25 mm x 17 mm (d x š x v)