Fahrtregler (IBF) und dessen "Balastbarkeit"

Gerne lege ich hier mal ein paar technische Details auf den Tisch.

Zu den derzeitigen "Betriebsdaten" des "Fahrtregler_Ant_1 ":
- Designed für zwei LiPo-Zellen.
- Zwei LiPo-Zellen haben 7.2V Nennspannung und nach dem Laden eine Betriebsspannung von 8.4V
- Es ist ein Spannungskonstanter auf der Baugruppe, die aus der Akkuspannung eine 5V-Konstantspannung generiert.
- Diese stabilisierten 5V sollen einen störungsfreien Betrieb des Empfängers und des Prozessors gewährleisten. Darum wurde sie auch mit 220uF "gepuffert".
- Auch wenn die LiPo-Spannung durch den Fahrbetrieb auf bis zu 5V herunterbrechen sollte, bekommt der Mikrocontroller und der Empfänger immer noch die 5V Konstantspannung. (Die o.g. Aussage, dass nur zwischen 7.6V und 8.4V betrieben werden darf, ist somit nicht ganz richtig)
- Spannungseinbrüche (z.B. beim Hochfahren eines Waffenmotors) führen wegen des Konstanters und des Pufferelkos somit nicht zu einem Reset des Steuerprogramms.

Was hindert daran, eine Baugruppe mit drei Lipozellen zu versorgen (Checkliste):
- Nennspannung der drei LiPos: 10,8V
- Leerlaufspannung der drei LiPos nach dem Laden: 12.6V
- maximale Betriebsspannung der Tantal-Elkos: 16V => Ok
- maximale Eingangsspannung des 5V-Konstanters: 20V => Ok
- maximale Betriebsspannung der MOSFET-Halbbrücken: 20V => Ok
- Unterdrückung von Spannungsspitzen der Motoren mit Supressordioden: ab 15V => Ok
- maximale Steuerspannung für die N-FETs: 12V ; Ansteuerung durch 5V => Ok
- maximale Steuerspannung für die P-FETs: 8V ; Ansteuerung durch Betriebsspannung . Durch schaltungstechnische Maßnahme können in der letzten Schaltungsvariante (Platinenversion V1.6) Betriebsspannungen bis 9V verarbeitet werden.
Heißt: Der Fahrtregler darf derzeit deshalb nicht mit drei LiPo-Zellen betrieben werden, weil sonst die Ansteuerung der P-FETs zum sofortigen Krepieren der MOSFET-Halbbrücke führen würde.

Aber:
Nachdem das Gerät von mir selbst entwickelt worden ist, kann ich selbstverständlich eine "Sondervariante" erstellen. Die Vorwiderstände von der P-FET-Ansteuerung werden geändert. Dann kann man damit auch höhere Betriebsspannungen anwenden. Kein Problem. (Kostet auch nicht mehr, da es egal ist, ob ich standardmäßig einen 1.5kOhm-Widerstand oder in der Sondervariante einen 5.7KOhm-Widerstand einlöte.) Sobald die Betriebsspannung auf 5V zusammenbrechen würde, steuern die P-FETs allerdings nicht mehr sauber durch. Aber 5V aus drei hintereinander geschalteten LiPos sind ohnehin nicht zu empfehlen, da das die Akkus dauerhaft schädigt.

Für den Einstieg ist ein Ant ohne Waffe natürlich ok. Aber ich würde da schon etwas "vorbereiten". Sei es mit einer Fernsteuerung oder durch den dreikanaligen Fahrtregler.

Die Frage ist wirklich, warum Du drei LiPos bei einem Ant verbauen willst. Bei technischen Anwendungen geht man normalerweise nur dann mit der Spannung hoch, um höhere Ströme zu vermeiden. Das ist bei den Ant-Motoren aber absolut nicht notwendig. (Außer man hat eine ganze Kiste von 9V-Motoren herumliegen, die irgendwo mal von einem Lastwagen gefallen sind... )
Die meisten kleinen Getriebemotoren haben eine Nennspannung von 5V. Wenn man sie mit zwei LiPos betreibt, ist die Antriebsleistung und -drehzahl mehr als ausreichend.

Höhere Leistungen bei den Antriebsmotoren bringen bei den Ants überhaupt nichts. Man kriegt die Kraft einfach nicht auf die "Fahrbahn". Alternativ kann man einen Vierradantrieb bauen. Aber dann werden die beiden Motoren von einer Antriebsseite elektrisch auch parallel geschaltet. Und dann fließen maximal im Blockadebetrieb auch nur ein paar hundert Milliampere. Das steckt der derzeitige Fahrtregler locker weg.

Für den neue entwickelten Fahrtregler_Ant_2 mache ich noch eine separate Beschreibung. Dazu muss ich aber erst die Datenblätter von den verwendeten MOSFETs durchstöbern. Im Prinzip wird sich an den Leistungsdaten nicht viel ändern, ausser dass jetzt zukünftig jeweils 3A und nicht mehr 1.2A Entnahmestrom zulässig sind. Auch hier gilt die maximale Ansteuerspannung der P-FETs mit 8V, die durch die Vorwiderstände auf 9V erhöht wurden.

Als Alternative wäre noch auf den Eigenbau-Fahrtregler von Replikator hinzuweisen. (Er verwendet übrigens die gleichen MOSFETs wie mein Fahrtregler_Ant_2, weil es die Stärksten sind, die man als normaler Sterblicher in dieser kleinen Bauform kaufen kann.). Der Fahrtregler von Replikator lässt sich normalerweise auch auf eine höhere Betriebsspannung trimmen. Vorteil dieses Fahrtreglers: Er ist wesentlich kleiner. Ist halt ein anderes Konzept bezüglich der Verdrahtung im Bot.

Zitat

=> 11 kommen an, Regler, 5 Gehen raus => Motor.

Kleines Missverständnis. An den Anschlüssen für die Motoren kommt die Betriebsspannung raus. Also normalerweise schon die 7.2V von den zwei LiPos. Die 5V gehen an dem Anschluss raus, der zum Empfänger führt und bilden die Betriebsspannung für den Empfänger. Diese 5V sind stabilisiert.

Ansonsten stimme ich mit Bot-Fans Meinung überein, dass eine drastisch höhere Betriebsspannung bei den Ants keinen Vorteil bringt. (Nur Schwierigkeiten, denn die dritte Zelle bringt zusätzliches Gewicht und Platzbedarf mit.)

Zitat

der Regler regelt nicht nur für den Empfänger die Spannung auf 5 V sondern auch für die Motoren!!!

Äh.... nein.... (s.o.).
Das ist eigentlich der Gag, dass man hier mit zwei LiPos auch etwas mehr Power hat.

Wenn Du das von uns empfohlenen "Einsteiger-Konzept" verwendest, dann würde man Servos hacken. Die haben eine Elektronik drin, die für 5V ausgelegt ist. Zwei in Reihe geschaltete LiPo-Zellen mit 7.2V würden die Elektronik killen. Darum muss hier ein großer 5V-Konstanter vornehin gepflastert werden. Der versorgt dann die Elektronik. Leider auch dann indirekt die Motoren, die dann mit 5V laufen.
Es bleiben von den 7.2V also leider 2.2V (mit dem Strom der Motoren) im Spannungskonstanter hängen. Das ist Verlustleistung, die man eigentlich lieber in den Motoren als "Reserve" haben sollte.

Mehr Dampf wirst du (zumindest für den Fahrantrieb) nicht brauchen. Selbst mit 7,2Volt lässt sich die Kraft der Motoren kaum auf den Boden bekommen. Flatliner hat hier mit den 1:30 Getriebemotoren und selbstgegossenen Reifen viel experimentiert. Mehr Schub bringt da nichts. Auch für einen Spinnerantrieb wird man die 11 Volt nicht brauchen. Die aktuellen Brushless-syteme sind so effektiv das es schon Angst macht. Aber jeder wie er möchte.....