Untersuchung Fahrtregler Botbiz-ESC

Von Marien hatte ich einen Fahrtregler zur Untersuchung geliehen bekommen. Wegen chronischem Zeitmangel hat das ein bißchen gedauert, aber jetzt wollte ich euch das mal zeigen.

So sieht der Fahrtregler bei abgenommenem Kühlkörper aus:

Es handelt sich hardwaremäßig um einen Speedcontroller für einen Brushless-Motor. Darum sind drei Endstufen-Halbbrücken vorhanden, wobei hier nur zwei Halbbrücken in Betrieb sind. So wie ich das verstanden habe, gibt es einen Software-Hack, der diesen Fahrtregler für einen Brushed-Motor anwendbar macht.

Als MOSFETs kommen die IRLR7843PBF zum Einsatz. Datenblatt gibt's beim RS-Components: Datenblatt IRLR7843

Markant ist, dass die Bauform mit dem D-PAK-Gehäuse kleiner ist als das übliche (vergleichbare) TO220-Gehäuse.

Mich hat ein bißchen die Wirkungsweise interessiert und darum das Ausgangssignal mit dem Oszi untersucht:

Die große Überraschung ist, dass die Pulsweite nur ca. 125µsek beträgt. Das entspricht einer PWM-Frequenz von 8kHz. (Ich hatte bei meinen Fahrtreglern die Frequenz mittlerweile von 4kHz auf 1kHz heruntergesetzt.)

Ein Verhalten der Software stört mich ganz gewaltig: Bei einer gehobenen Pulsweite wird schlagartig auf 100% umgeschlaltet. Der obere Bereich wird nicht sauber ausgeregelt bzw. angesteuert.

Hier mal ein Video mit dem Verhalten. Bitte beachtet das Oszillogram, wenn es ca. 80% hat.
Video Botbiz-ESC_PWM

Zum Abschluss wollte ich noch wissen, wie das thermische Verhalten ist. Allerdings hatte ich zum Messen der Kühlkörper-Temperatur nicht den passenden Sensor. Statt einem üblichen NiCr-Sensor, der ganz wenig Masse hat und aufgeklebt wird, stand nur ein "Schweinestecher" zur Verfügung. Der hat viel Masse, so dass die Wärme des Fahrtreglers nur langsam in den Sensor kriecht.
Wen's interessiert, für den habe ich den Messzyklus zusammengeschnitten. Allerdings ist die Aussagekraft über das Temerpaturverhalten sehr gering. Video Botbiz-ESC Temperaturverhalten

Marien: Deine Fahrtregler sind jetzt wieder unterwegs nach Holland. Allerdings nach Weihnachts-Paketstress für die Post wird es wahrscheinlich ein bisschen dauern.

Zitat

über mehrere Stützgeraden

Ich kenne die Strukturierung der Software nicht, aber bis zu den geschätzten 80% sieht/hört sich alles ganz linear an.
Wenn beim Entwickeln der Software "nur" eine Funke zur Hand war, die von 1.2ms bis 1.8ms liefert, dann verstehe ich nicht, dass nicht schon bei 1.2ms (bzw. 1.8ms) auf Vollgas gegangen wird.

Man könnte den Bug natürlich auch als "Feature" verkaufen. Nach dem Prinzip wie beim Auto mit Automatikgetriebe: Ein "Kick-Down" geht auf volle Leistung mit Zurückschalten usw... => Hier also eine "Soft-Einstellung zum gefühlvollen Fahren" bis zu knapp 1.0ms/2.0ms. Und dann schlagartig auf Vollgas, weil man das so haben will. Also z.B. als "Schalt-Regler" für Spinnerantriebe. Funktioniert aber nur, wenn die Funken beim Schaltkanal auch tatsächlich eine PWM von <1.0ms/>2.0ms liefern. Sonst fährt die Spinner-Disk immer nur mit ca. 80%.

Zitat

Wie du sagst ist es fremd das der Regler nicht Symetrisch um 1,5 ms programmiert ist.

Ich glaube, das habe ich etwas verwirrend beschrieben.
Bei 1.5ms ist der Regler "aus", passt also. Wenn bis ca. 1.2ms angesteuert wird, dann erfolgt in einer Fahrtrichtung auch das hochfahren des Motors. Aber schlagartig wird dann von ca. 80% Fahrleistung des Motors auf 100% angesteuert. Es fehlen die Zwischenwerte zwischen 80% und 100%. In der anderen Fahrtrichtung der gleiche Effekt.
Es wird also schon um 1.5ms symmetrisch erfasst und der Motor angesteuert. Aber im oberen Geschwindigkeitsbereich fehlt ein Stück.

Zitat

Danke für dir Reparatur des Reglers.

Gerne. Es waren nur vier MOSFETs defekt. Bei anderen Fehlern hätte ich einen Schaltplan gebraucht.