RC-ZUBEHÖR

 
 In letzter Zeit häufen sich...
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In letzter Zeit häufen sich Ausfälle und viele Anwender wissen nicht mehr weiter.

Die Symptome:

  • überhitzte Empfänger
  • überhitzte Servos
  • defekte RX-LiPo Akkus
  • kraftlose Servos
  • Funkstörungen
Versuchte Lösungen des Problems durch den Einsatz unterschiedlicher Akkus, Servos und der Kontrolle von Endausschlägen, sowie dem Tausch kompletter Fernsteuerungsanlagen führt oftmals ins Leere...
 

Warum benötige ich den SmartCap?

Fernsteuerungen und Servos im Wandel der Zeit

Der RC Modellbau unterliegt einem starken Wandel, gerade wenn man einen Blick auf die Elektronik richtet.
Es wissen eigentlich nur noch die alten und erfahrenen Modellbauer, wie wichtig eine saubere Verlegung von Kabeln und Antennen ist. Zu Zeiten als Fernsteuerungen noch mit 40 bzw. 27 MHz betrieben wurden musste man die Antenne eines Empfängers sauber in der Empfängerbox installieren und darauf achten, daß stromführende Leitungen wie Servo- oder Akkukabel möglichst weit voneinander weg lagen.
Seit der Einführung von 2,4 Ghz Fernsteuerungen hat sich Vieles vereinfacht und doch kommt es in letzter Zeit vermehrt zu Vorfällen, die nur bei genauer Problemanalyse gelöst werden können.

2,4 Ghz Fernsteuerungen - ein gerne übersehenes Feature

Funkfernsteuerungen mit 40 oder 27 MHz gaben das Steuersignal der Servos hintereinander aus; ein gleichzeitiges betätigen von Gas- und Lenkservo mit diesen Fernsteuerungen hatte immer den Effekt, dass die Signale nacheinander ausgegeben wurden und damit auch die Last die entstand aufgeteilt wurde. Wollte man zwei Servos absolut parallel betreiben, wie z.B. zwei Lenkservos im 1:5 Großmodell, so musste man ein Y-Kabel verwenden. Die heutigen 2,4 GHz Empfänger geben die Servosignale immer parallel aus, das bedeutet, dass bei gleichzeitigem betätigen von zwei oder x Servos auch immer die zwei- oder x-fache Last auf der Stromversorgung liegt. Dieses Feature sorgt für höhere Stromimpulsspitzen und eine ausreichend dimensionierte Empfängerstromversorgung sollte mit Faktor 2 berechnet werden!

Performance versus Problem

Für Modellpiloten, welche wesentlich mehr Servo einsetzen gibt es optimierte Systeme, wie die JETI Duplex Centralbox. Ferngesteuerte Modellautos bei denen es auf eine optimale Performance ankommt fehlt jedoch der Platz für solche Systeme und die Hersteller halten immer noch an dem bekannten Formfaktor alter NiMh-Akkus fest, wodurch eine optimale Auslegung der Empfängerstromversorgung nicht möglich ist.

SmartCap - Stabilisierung der BEC-Spannung

Der SmartCap bietet den Vorteil einer zusätzlichen BEC-Stabilisierung und kann an allen Empfängern eingesetzt werden.

Der SmartCap schützt!

RC-EMPFÄNGER

Bedingt durch die immer kleiner werdenden Bauformen, verfügen moderne Empfänger kaum noch über eine ausreichende interne Spannungsstabilisierung. Lediglich eine Unter- bzw. Überspannungserkennung, zur Sicherstellung der Funktionalität, ist integriert. Schlägt diese Erkennung allerdings an, folgt zwangsweise ein Reset des Empfängers. Je nach Modell dauert es dann einige Millisekunden bis Steuersignale wieder empfangen und umgesetzt werden, im ungünstigsten Fall wechselt der Empfänger hierbei in den Fail-Safe-Betrieb. Oft wird dieses Fehlerbild mit einer vermeidlichen Funkstörung interpretiert. Dennoch können diese ?Aussetzer?, welche durch das Neustarten des Empfängers entstehen, auch einer instabilen BEC-Spannung zu Grunde liegen.

RC-SERVOS

Unterspannung, also negative Spitzen in der BEC-Spannung, ist für einen Servo eher weniger kritisch. Meist führt dies nur zu einem kurzen Leistungseinbruch am Servoarm. Selbst wenn es zu einem Reset des Digital-Teils kommen sollte, ist dieser unmittelbar wieder betriebsbereit. Dafür allerdings umso gefährlicher sind Überspannungsspitzen, diese gehen direkt auf den Leistungsteil über und können dort zu erhöhter Temperatur, höherem Verschleiß und irreparablen Schäden führen. Im schlimmsten Fall kommt es beim Servodefekt zu einem Kurzschluss, was Folgeschäden bis hin zum Reglerbrand nicht ausschließen lässt.

RX-Akku

Nicht nur für den einwandfreien Betrieb ohne Ausfälle von Servo und Empfänger ist der SmartCap gut. Im Verbrenner-Modell, wo in der Regel ein LiPo-Akku zur Spannungsversorgung eingesetzt wird, schützt der SmartCap genau diesen Akku vor Überlastung. In ungünstigen Fällen (Bremsen und Lenken gleichzeitig) summiert sich der Strom schnell auf Werte jenseits der zulässigen Maximalströme der kompakten Empfänger-Akkus. Was wiederum die Lebensdauer dramatisch reduzieren kann. Im Fall dieser Stromspitzen wirkt der SmartCap als Quelle (siehe negativer Spannungseinbruch) und unterstützt somit den Akku bei der Aufrechterhaltung der BEC-Spannung.

Stress für elektronische Bauteile

Spannungsquelle und Verbraucher als Ursache einer destabilisierten Spannungsversorgung...

Spannungsquelle

Der BEC-Kreis wird

direkt aus einem Akku*

gespeist - wie dies im Verbrenner-Modell der Fall ist oder aus einem Antriebsregler beim Elektro-Modell. Ein Akku als Spannungsquelle stellt unter vielen Aspekten nahezu das Optimum dar. Sofern er ausreichend dimensioniert ist stellt ein Empfängerakku kein Problem auf Seiten der Quelle dar.

oder durch einen Battery Eliminator Circuit gespeist.

Bei einem Elektro-Modell wird die Spannung aus dem Antriebsakku im Regler herabgesetzt; dabei kann es zum einen dazu kommen, dass ein gewisser Wechselspannungsanteil auf der BEC-Spannung liegt, welche eigentlich eine reine Gleichspannung sein sollte. Auch passiert es, dass die Spannungslage kurzzeitig variiert. Beide Effekte sind mehr oder weniger ausgeprägt, je nach Leistung, welche die angeschlossenen Verbraucher abrufen. Aber auch der Betriebszustand (Bremsen, Beschleunigen, Schubbetrieb) des Antriebsreglers kann die beschriebenen Störungen mehr oder weniger stark beeinflussen.

Verbraucher

Verbraucher im BEC-Kreis sind Transponder, Empfänger, Lüfter und Servos. Bis auf Letzteren sind alle genannten eher unkritisch, was die Störung der BEC-Spannung anbelangt. Ein Servo allerdings kann beim Losfahren (aus der Ruhestellung) oder beim Blockieren, aber auch schon im normalen Betrieb einen erheblichen Strom ziehen, welcher gerade im Elektromodell schnell über der BEC-Spezifikation des Antriebsreglers liegt. Dieser Strom, welcher im Regelfall natürlich nur kurzzeitig abgerufen wird, kann zum Einbrechen der BEC-Spannung führen.

Wie funktioniert der SmartCap?

Der SmartCap glättet die "Boardspannung" im RC-Modell und reduziert damit den Stress elektronischer Komponenten. Der SmartCap besteht aus drei speziell ausgewählten Kondensatoren, welche sich aufgrund ihrer spezifischen elektrischen Eigenschaften sehr gut zur Stabilisierung der BEC-Spannung eignen. Die Arbeitsweise kann man am einfachsten anhand der drei möglichen Spannungszustände erklären:

NORMALBETRIEB

Die BEC-Spannung ist stabil und repräsentiert die aktuelle Nennspannung, diese kann je nach Einstellung und Konfiguration zwischen 5,5 und 8,4 Volt variieren. Der SmartCap ist ?geladen? das heißt, auch seine Spannung ist auf der aktuellen Nennspannung.

SPANNUNGSEINBRUCH

Kommt es zu einer negativen Spannungsspitze gibt der SmartCap seine gespeicherte Energie sofort und unmittelbar in den BEC-Kreis ab. Diese Energie wirkt dem Spannungseinbruch entgegen und verringert eine Abweichung der Nennspannung nach unten. Nach der Spannungsspitze entnehmen die Kondensatoren dem BEC-Kreis Energie und laden sich wieder auf Nennspannungsniveau auf. Diese Belastung verhindert bei einem über den Antriebsregler gespeisten BEC-Kreis auch effektiv ein positives Überschwingen der BEC-Spannung nach einem Einbruch.

SPANNUNGSANSTIEG

Im Fall einer positiven Spannungsspitze wirkt der SmartCap wie eine Last. Er versucht die erhöhte Spannung (im vgl. zur Nennspannung) aufzunehmen, sodass seine Spannung ebenfalls der erhöhten Spannung entspricht. Durch diese sofortige zusätzliche Belastung des BEC-Kreises können die meisten positiven Spannungsspitzen ?geschluckt? werden.   *) werden Servos und Empfänger direkt aus einen Empfänger-Akku versorgt ist es korrekterweise falsch diesen Stromkreis als BEC-Kreis zu benennen. BEC steht für Battery Eliminator Circuit und ist ursprünglich ein Bestandteil von Antriebsreglern, welcher die meist höhere Spannung aus dem Antriebsakku auf das für Empfänger und Servos benötigte Niveau herabsetzt und somit einen ggf. benötigten Empfänger-Akku ?eliminiert?. Da die Bezeichnung BEC aber wohl den meisten ein Begriff ist, wird in diesen Artikel die Spannung welche zum Betrieb von Servos und Empfängern bereit steht generell als BEC-Spannung benannt.  

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