Motormodell mit max 120 A BEC über RC Power Switch

Hallo zusammen,

ich habe mir den neuen RC Power Switch ( @ Jürgen es gibt dazu noch kein Unterforum )
in der Variante 10 A (JDEX-RCPS10) bestellt und ihn kurz vor Weihnachten auch bekommen.

Für reine Seglermodelle ist er auch wunderbar im originalzustand zu gebrauchen.

Aber in Modellen mit BEC und Motor hat man immer noch das Problem, das man den Flugakku anstecken muss.
Auch wenn man den Empfänger über separaten Akku betreibt.

Da ich mehrere mittlere Modelle besitze, die auch einen Motor mit maximal 80 A Strombedarf haben und um den Flugakku einzusetzen müssen dort die Tragflächen demontiert werden z.B. Mama 3000 habe ich mir eine Lösung überlegt bei der ich beim zusammenbauen des Modells den Flugakku schon anstecken kann und das Modell komplett flugfertig verschrauben kann.
So kann ich den kompletten Flugtag die Mama zusammengebaut lassen und erst beim Abrüsten am Auto wird der Flugakku wieder entnommen.

Hier mal ein Bild der Mama 3000




Also habe ich den RCPS10 einfach mit einem Mosfet Transistor etwas aufgepimpt zu einem "RCPS120"








Der Mosfet schaltet 120 A dauerhaft der Motor der Mama zieht maximal 40 A sollte eigentlich reichen.

Hier das Datenblatt vom Mosfet IRFP3077PbF den ich verwendet habe.

von der Funktion her ist alles Bestens siehe Video:



im Video sieht man sehr schön, das auch beim Ausschalten des Senders automatisch erst einmal das Modell über den RC Switch ausgeschaltet wird und erst danach der Sender ausgeschaltet wird. (War mir Neu - danke JETI)


Frage an die Fachleute hier im Forum " Spricht irgendetwas gegen eine solche Verschaltung über den Mosfet ? (bis auf, das ein weiterer Schalter und damit eine weitere Fehlerquelle im Stromkreis zwischen Akku und Empfänger sitzt)

Ich kann dir leider nicht sagen wie tauglich deine Schaltung ist, sieht aber schlüssig aus.
ABER: Das Modell heißt MAMBA nicht Mama! Ich hatte auch mal eine und war begeistert. Sie ist aber leider Opfer meiner umgeklappten Rücksitzbank im Auto geworden, die beim Beschleunigen das Modell auf ca.0,5 mm Dicke kaltverformt hat. :ohmy:
Gruß Andreas

Ich warne davor weil Du mindesten eine "Vgs" (siehe Datenblatt) benötigst von 6V um den Mosfet voll durchsteuern zu können!
Du hast maximal 3,3V zur Verfügung - wenn überhaupt! Hast das mal gemessen? (Abhilfe: "Gate-Booster")

Technisch seriös ist, höchstens 1/5 der max. Stromes anzunehmen - siehe auch die Reglerhersteller.
Sonst täten die - oh Wunder - plötzlich bei den GLEICHEN Reglern erst ab 200A anfangen und bei >1200A aufhören ... :evil:


Ich halte diese Schaltung vom Prinzip für okay - aber wenn schon - dann höchsten bis max. 15A ohne besondere Kühlmaßnahmen!

... oder du schaltest fünf parallel ... ABER ... einfach parallel geht so einfach NICHT!
Die FET's MÜSSEN dazu Rds selektiert werden oder im Drain ein niederohmiger Widerstand zur Anpassung vorgesehen werden!

@ Andreas Ja leider korrigiert mein MAC den Text "Mamba" mit Mama ... das Leid einer automatischen Rechtschreiben-Korrektur .

@ GeBie danke für die Hinweise bitte gehe nocheinmal darauf ein, mit folgenden zusätzlichen Informationen:

1. ) Die Akkuspannung beträgt ca 11.1 Volt (3 zeliger LIpo)(Fritzing hat nur zweizellige Batterien im Bauteilkatalog daher das falsche Schaltungssymbol)
2.) Der RC Power Switch 10A gibt an seinem Ausgang die Eingangsspannung raus (er hat kein eingebautes BNC)
2.a) daher liegen am Gate ca 11,1 Volt an wenn der Powerswitch durchgeschaltet hat.
3.) Der Mosfet hat einen angegebenen Maximalstrom von ca. 200 A
4.) Auf dem Bild kann man den kleinen Kühlkörper erkennen der in der Mamba direkt im Luftstrom liegt,(im ersten Bild unter der Klappluftschraube ist die Hutze mit dem Lufteinlass (andere Seite auch noch) und hinten unter der Seitenleitwerkflosse ist ein kleiner Luftauslass und im Rumpf ist dieser Kühlkörper freigestellt und kann von der Luft durchstöhmt werden, da ich nur einen relativ kleinen Permax brushles im Modell verwendet habe)

Gruß
JOJU

Moin ich schätze du weißt wovon du spricht, dann rechne doch bloß mal nach mit I^2 * R = Pverlust.
Bei deinen 200A und 3mOhm RDS - macht das satte 120W - in Worten Einhunderzwanzig Watt Wärmeverlustleistung!
... versteht Du jetzt warum sage - Leistung zu 1/5 aufteilen ...
... "seriös" ist was anderes ... das weitere habe ich ober schon alles erwähnt!

Desweiteren, 200A zwingen wir allerhöchsten noch durch 8AWG durch - aber niemals durch diese Anschlussbeinchen!
Hier muss es sich also um kürzeste Impulsspitzen handeln im µs Bereich - siehe Datenblatt Indizes "1"!

Im Übrigen - die meisten von uns löten mit 50W!

Mit der Gatespannung habe ich mich geirrt, ich dachte die kommt aus einem Steuerkanal und nicht live vom Akku!
Die 11V wäre zum vollen Durchsteuern hoch genug - ich täte die noch mit einer Z-Diode und Vorwiderstand (1kOhm)
auf <9V begrenzen ... nur, dann fließt ein Strom von knapp 3mA auch ohne dein Zutun.

... und eine Korrektur: es muss oben natürlich Source und nicht Drain heißen !

Hallo Gerd,

danke für deine Erklärungen .

Wenn ich also mit meinen 40 A für den Motor in der Mamba mit Deiner Formel durchrechne komme ich auf 4,8 W Verlusstleistung am Mosfet .

Also eigentlich müsste man die Überschrift auf "Motormodell mit max 40 A BEC über RC Power Switch" ändern (danke Gerd)


Ich habe etwas zum Kühlkörper gefunden:



Ich habe dazu noch etwas zur Berechnung im Netz gefunden:

4,8W mal 15,5K/W macht 74,4K d.h. die Kontaktfläche des KK zum Mosfet liegt bei 74,4 Grad über der Umgebungstemperatur.
(Best Case ohne die Übergangswiederstände zwischen Mosfet und KK zu berücksichtigen)


Die maximal zulässige Verlustleistung kann man mit folgender Formel errechnen:

Ptot = (tj - tu) / (RthJG + RthGK + RthK)

Bedeutung:

Ptot = Gesamtverlustleistung ( z.B. die 4,8W bei der Mamba )
tj = Sperrschichttemperatur ( 175 Grad C laut Datenblatt =>Operating Junction)
tu = Umgebungstemperatur (mal 35 Grad angenommen im Sommer )
RthJG = Wärmewiderstand Sperrschicht/Gehäuse (Junction-to-Case 0,44 k/W)
RthGK = Wärmewiderstand Gehäuse/Kühlkörper (mit Wärmeleitpaste zu vernachlässigen also etwa 0,026 K/W)
RthK = Wärmewiderstand Kühlkörper (die 15,5K/W)

Ich komme somit bei dem Kühlkörper und dem Mosfet auf eine maximal erlaubte Verlustleistung von ca. 8,7 W

Wenn man aber berücksichtigt, dass ein Kühlkörper nicht wärmer als 70°C werden sollte (ansonsten verbrennt man sich die Finger)
kommt man zu diesem erschreckendem Ergebnis :

(70-35)/15,5+0,44) = 2,1 W .... Somit ist der Kühlkörper für die Praxis nicht zu empfehlen . oder ich fliege nur im Winter bei - 4 Grad

Alle Berechnungen gehen aber nur von passiver Kühlung aus und nicht von aktiver Kühlung durch den Luftstrom im Modell.

noch eine Frage:


Warum muss ich die Gatespannung begrenzen ? Aus dem Akku kommen doch höchsten 12,x Volt und die maximale Gatespannung ist doch im Datenblatt mit 20 Volt beschrieben.
Oder ist es nur als EMV Schutz gedacht?

Es liegt ein 100 K Widerstand von Gate auf Masse. (der Minus vom Powerswitch liegt ständig am -Out an)

Gruß
JOJU