|
5 Volt regelaar
De voedingsspanning voor de ontvanger en de servo's aan boord van een modelvliegtuig blijft een goed onderwerp voor discussie. Accu's met een steeds grotere capaciteit worden meegezeuld in het vliegtuig terwijl we niet veel langer vliegen dan 20 jaar geleden toen iedereen nog met een 500 mAh DEAC vloog. Dit waren kleine ronde nikkelcadmium accu's opgebouwd uit 4 "plakjes". Tegenwoordig worden frequent 1700 mAh SANYO accu's gebruikt.
De vraag is of het opvoeren van de capaciteit (en dus het gewicht!) wel zinvol is. De spanning neemt er immers niet mee toe en als er steeds maar een klein beetje van de totale capaciteit wordt gebruikt ontstaat er een zogenaamd "geheugen effect". De gedachte bij het gebruik van steeds grotere accucapaciteiten is dat dit uitval van de radio door gebrek aan "stroom" voorkomt.
Wat we in feite echter willen is een stabiele spanning voor de ontvanger en zo mogelijk ook voor de servo's. Multiplex heeft dat bij de DS-12 ontvanger opgelost door de mogelijkheid te bieden de ontvanger vanuit een aparte accu te voeden ten opzichte van de servo's.
Spanningsveranderingen kunnen tot instabieliteit van de ontvanger leiden. Dit kan worden veroorzaakt doordat de servo's veel stroom gebruiken hetgeen een spanningsval veroorzaakt over weerstand van de bedrading, de schakelaar en de stekkertjes en het feit dat de accuspanning zelf ook al zakt als er veel stroom wordt verbruikt. Deze spanningsval blijkt groter dan men geneigd is te denken, zeker bij gebruik van digitale servo's zoals de Multiplex MC servo's!
Het effect van deze spanningsval kan herkend worden als kortdurende stoorpulsen. Met name PCM ontvangers zijn gevoelig voor momenten dat de voedingsspanning laag wordt.
Om enige indruk te krijgen over de voedingsspanning aan boord van een "just for fun" modelvliegtuig werd onderzoek gedaan met behulp van een voltmeter die de hoogste-, de laagste-, de gemiddelde- en actuele voedingsspanning registreert tijdens de vlucht. Tevens werd het stroomverbruik tijdens de vlucht gemeten.
Hiervoor werd een "Data Logging Receiver Supply Voltage Monitor" gebruikt van Martin Barratt en een capaciteitsmeter van Milan Lulic zoals beschreven in het Duitse modelbouwtijdschrift Modell. Het vliegtuig is een Goldberg Piper Cub met een .52 FS OS motor, 2 MC-servo's en twee gewone servo's en een een MPX dubbelsuper PCM ontvanger, met een gyro op het richtingsroer die alleen tijdens de start wordt ingeschakeld.
De metingen werden gedaan in meerdere vluchten van 12-15 minuten waarbij werd rondgevlogen terwijl bijna voortdurend werd gestuurd over tenminste twee assen en meestal drie.
Hierbij vielen mij twee dingen op: de gebruikte capaciteit was veel lager dan ik aanvankelijk schatte en de spanningsdips waren veel groter!
In één uur vliegtijd werd, afhankelijk van de "stuur onrust" 250 tot 300 mAh capaciteit verbruikt en de spanning, gemeten aan de servostekkerbussen in de ontvanger, liep uiteen tussen 5,2 volt en 4,4 volt bij een pas geladen 1700 mAh accu met 4 cellen. De spanningsdips duren weliswaar maar heel kort in de zin van enkele tientallen miliseconden als twee MC-servo's tegelijk starten of kracht moeten zetten, maar bij langer aanhouden van deze dips tot 4,4 volt stopt de microprocessor in de ontvanger even.
Metingen met accu's van verschillende capaciteit toonden dat dit geen verschil maakt. De spanningsdip wordt veroorzaakt door de weerstand in de bedrading, schakelaar, stekkers en met name de momentaan hoge stroom die kan worden gevraagd door de servo's. De spanning aan de accu zakt dan even in.
Vervolgens heb ik geprobeerd wat, bij gebruik van een accu met 5 cellen, een stabilisatie van de spanning doet op de metingen. Hierbij werd een accu gebruikt met 5 cellen en een zgn "low drop regulator" die een grote stroom kan verwerken bij een maximale spanningsval van 0,370 volt. Teneinde de invloed van de draadweerstand te verkleinen werden twee snoertjes gebruikt tussen de accu en de regulator. De gebruikte regulator heeft tevens het voordeel dat de schakelaar niet meer in het stroomgeleidende deel van de bedrading zit en dan ook niet meer bijdraagt aan de spanningsval.
Metingen met dit systeem tonen een maximale spanningsdip op het genoemde meetpunt van 0,1 volt bij volle belasting. De spanning die wordt aangeboden is 5,034 volt en de gemeten maximale dip aan de ontvanger is 0,1 volt tot een spanning van 4,9 volt.
De door mij gebruikte accu heeft nu een capaciteit van 1000 mAh en bestaat uit 5 cellen. Na een uur vliegtijd zit er nog 700 tot 750 mAh aan capaciteit in. Het zijn SCRL cellen van SANYO zoals gebruikt in bij het elektro-vliegen. Dit heeft het bijkomende voordeel dat ze zeer snel kunnen worden opgeladen.
Op de volgende pagin'a staat het simpele electronische circuit, een lay-out voor een printje waarop de schakeling kan worden opgebouwd en foto's van het door mij gemaakte en gebruikte exemplaar. Omdat er SMD componenten worden gebruikt is enige ervaring met fijn soldeerwerk een vereiste als je dit wil nabouwen maar volgens mij moet iedere electronica hobby-ist onder de modelvliegers het kunnen doen.
Om de nabouw makkelijker te maken heb ik een pagina toegevoegd waar de programma's staan die ik heb gebruikt om de printjes af te drukken. Zie de zgn. download pagina. Lees deze pagina geheel want er staan een aantal belangrijke aanwijzingen voor het gebruik van het printprogramma. Als U bij gebruik van de file voor dit project alleen maar een afdruk krijgt van de vijf boorgaatjes voor de regelaar dan staat de tweede printlaag niet aangemerkt als "te printen" U kunt dit veranderen door rechts onder de betreffende laag te activeren.
|