Dilema s napájením

[Malda]

Zdravím pánové,
stojím před jistým dilema a rád bych znal Váš názor na problematiku.

Mám Extru 330sc 41% od Krilla. Serva jsou 13x HS7950TH. Mám starou vysílačku Graubner MC 22s, tudíž nejsem schopen vše namixovat pouze na vysílačce. Mám Powerbox Royal RRS, který mi umožňuje vše nastavit.

Moje otázka tedy zní, mám udělat oddělovací desku (technicky to pro mě není problém, jsem elektronik) a napájet serva přímo z 2S Li-Pol a nebo to "honit" přes Powerbox??

Mám totiž o Powerboxu jisté pochybnosti, které vycházejí z následující situace. Mojí hloupostí a nepozorností mi při nastavování servo tlačilo trvale proti dorazu. Bylo tedy stále v bloku a muselo brát vcelku velký proud (to jsem však netušil a vesele nastavoval dál křidélka). Z ničeho nic se Powerbox vypnul, nechápal jsem co se děje. Zapnul jsem ho znova a takřka okamžitě se vypnul. Nakonec jsem přišel na to, že to dělalo servo plynu, které mimochodem odešlo (možná shořel motorek, těžko říct), servo chodí strašně pomalu a nemá vůbec sílu, ale to neřeším, mám už nové. Powerbox byl poměrně zahřátý. Mám tedy pocit, že Powerbox má ochranu, která ho při přehřátí vypne! Panuje ve mě tedy jistá obava, aby se při letu, kdy bude zabírat všech 12 serv opět nevypnul (proudy tam musejí téci velmi slušné). Kabeláž mám udělanou stejně jako MomoBrut, u kterého jsem se inspiroval).

Děkuji za Vaše názory!

[Laďas]

Ahoj, PowerBox Royal jsem měl ve dvou modelech a neměl jsem s napájením nikdy žádný problém. Pokud si to správně pamatuji, obsahuje celkem 4 regulátory napětí - 2 redundantní silové a dva redundantní pro napájení 2 přijímačů. Nedokážu si představit, jak ještě zálohovat napětí pro případ výpadku PowerBoxu. Ten by měl vydržet 2x20A. Viděl jsem průběhy proudů ze stejného modelu, nasnímané vysílačem Jeti z Central Boxu při Freestyle a těmto limitům se to ani nepřibližovalo.
Pokud tam tekl při nastavování takový proud, že došlo k výpadku celého PowerBoxu, asi bych doporučoval PowerBox poslat výrobci ke kontrole/opravě.

[Malda]

Předně děkuji za reakci. Hlavně bych chtěl říci, že o výrobcích Powerbox absolutně nespekuluju.

Jak jsem psal výše, byla to moje chyba. Servo plynu bylo trvale v bloku. Předpokládám, že bralo třeba 7A, poměrně dlouhou dobu. Powerbox se velmi zahřál a vypnul.

Teď už mám hotovou oddělovací desku a napájím serva přímo z 2S Li-Pol napřímo a z Powerboxu beru pouze signál. Nastal však jiný problém, serva jsou při tomto napětí tak citlivá, že mají tendenci zacukávat kolem nulové polohy. Jedno cuká výrazně (náhodně zacukne třeba o cca 15°). Při nižším napětí to nedělají. Výrobce však uvádí, že jsou navržené k napájení z dvoučlánku napřímo. Nevím teda jak postupovat dále. Rád bych létal přímo z Li-Pol.

Děkuji za reakce.

[Laďas]

Ahoj, nevím, ale do éra v hodnotě samotného draku přes 3000 EUR bych něco takového, co popisuješ, rozhodně nedával. Pokud do PowerBoxu, který by měl umět 20A trvale teklo cca 7A a ten se vypnul, rozhodně to není v pořádku a jenom to potvrzuje moje doporučení ho poslat výrobci. Ani si nedokážu představit, jak by se mohl vypnout jako celek, když má dva samostatně zapínané silové napájecí okruhy.
PowerBox Royal by měl mít každý výstup samostatně chráněný proti zkratu a přetížení, což zajistí třeba při zkratu na jednom servu, že alespoň ostatní serva budou pracovat. Pokud je budeš krmit ze dvou baterek zapojených do sebe přes Schottky diody, tak bude vše záležet jen na tom, který kablík uhoří nejdříve.
No a k tomu kmitání serv - máš přes mínusy pospojované 4 regulátory napětí a dvě baterky. Do serv jdou impulsy ze zdroje 7V (pokud máš správně nastavené vyšší napětí) a přímé napájení z nabitých LiPolek 8,4V. Těžko říct, co se tam může dít.
Neznám tyhle novější Hitecy, protože už delší dobu používám jen JR a teď nejnověji Futaby, ale co mám možnost pozorovat zkušenosti ostatních pilotů, tak pravděpodobně od dob starých HS7955TG šla kvalita dolů...

[Malda]

Dobrý den,
Powerbox tedy odešlu k výrobci na přezkoušení.

Předpokládám, že servům by to mělo být "jedno". Vše má jeden společný mínus a serva netuší, že napájení není z Powerboxu, ale přímo z Li-Pol. Jak jsem psal, při menším napětí se chovají naprosto korektně. Uvažuji tedy o změně akumulátorů (A123). I přes to, že Powerbox by měl být spolehlivý, tak bych rád létal serva napřímo. Podle mě je to naprostá jistota.

Děkuji

[MomoBrut]

No, je toho víc, co stojí za zmínku. Tak postupně, 7950 zvládají 2s LiPo co se týče velikosti napětí a výkonové ztráty. Vstupní obvody ale mají problém s výškou PWM a to zásadní. Dělají přesně, co píšeš, pokud výška PWM není dostatečná, projevuje se to na napájecích napětích větších než 7 V. Jen nevím, zda to chování pozoruješ s powerboxem, nebo se servy připojenými přímo do rx.
Dále tvoje řešení není standardní a předpokládá jakési schopnosti, aby byl výsledek opravdu spolehlivý. Nevím, jak jsi schopný, nebudu tedy nic experimentálního doporučovat.
Co se týče dimenzování powerboxu, nikdy se nedostaneš do stavu, kdy se střední proud za celou dobu letu z jedné baterie dostane nad hodnotu dejme tomu kolem 3-4 A pro všechna serva, celkem tedy 6-8 A, typicky to bude i menší do 1/2 toho rozsahu, záleží na mnoha okolnostech, jeden let trvající 10 min extrémní akrobacie počítej kolem 700-1000 mAh dohromady z obou baterií. Maximální špičky v kopaných obratech se pohybují mezi 30-40 A celkově, špičky trvají asi 0,1-0,2 s, podle typu kopaného obratu, všechny hodnoty uvedeny pro napětí 8,3V naprázdno. Špičky jsou tedy krátké a tyto špičky jsou reálné jen s patřičnou kabeláží, prakticky nejsou dosažitelné se standardní kabeláží kvůli poklesům napětí na dlouhých přívodech, čímž se ovšem samozřejmě přichází o výkon na servech.

[Malda]

Dobrý den,
děkuji za odpověď!

Serva mají tendenci zacukávat z RX i z Powerboxu.
Úroveň PWM z Powerboxu je 5.24V a z RX 3.48V Psal jste, že nevíte, jak jsem zkušený. Myslím, že nějaké zkušenosti mám a rád bych si přečetl váš návrh. Ovšem nenapadá mě tedy žádné "lidské" řešení, bez zásahu do serva, nebo tvorby nějaké další elektroniky.

Děkuji za případnou odpověď!

[MomoBrut]

OK, oscilo máš, tak jo. Statický snímek nic neřekne. Podívej se na tahle 3 videa, řešil jsem relativně nedávno kmitání serv KST ...
https://www.youtube.com/watch?v=JdTm_oceuN0
https://www.youtube.com/watch?v=MK-AI-psZWI
https://www.youtube.com/watch?v=NqS_8PT1IZc

Těch vice než 5V PWM z powerboxu by mělo stačit. Otázkou je co dělá větev 0V a větev napájecího napětí při změně polohy serva. Pokud jsou tam poklesové zákmity, je problém s napájecím napětím.

[Malda]

Předpokládám, že je potřeba se na to podívat u každého serva zvlášť? Na druhou stranu je to možná jedno, protože mám kabeláž dělanou stejně jako vy. V křídle jsou 2 tlusté lankové vodiče a MPX konektory. Celé je to pak přes masivní DPS propojeno přímo s 2S Li-Pol 5000mAh 40/80C. Pokud by tedy docházelo k poklesovým zákmitům, můžu to měřit kdekoliv na sběrnici v křídle, protože odpor vodičů při tom průřezu bude zanedbatelný. Nebo se pletu?

Každopádně se na to podívám, ale neumím si představit, že by při téhle kabeláži a tvrdosti zdroje k nějakým zákmitům mělo docházet.

[MomoBrut]

Je třeba měřit nejlépe na servu nebo na konektoru k servu nejblíže.

[Malda]

Ok jdu na to, u toho serva, které zakmitavá nejvíce odstraním smršťovačky z konektoru a změřím to přímo na MPX. Vidím správně, že na vašich videích to kolísá skoro o volt? Resp. jaké kolísání je ještě v normě, aby to bylo v pořádku??

Děkuji

[Malda]

V podstatě jsem došel k závěru, že pravidelně kmitá pouze jedno servo. Ostatní kmitnou velmi sporadicky a spíše jen tehdy, když je úplně čerstvá Li-Polka, ale i tak mi to přijde nepřijatelné. Přikládám videa z měření na osciloskopu.

https://youtu.be/Yv8arp-TLWY
https://youtu.be/slTwYc8rfTI
https://youtu.be/daEPF90thog

[MomoBrut]

No, příště by bylo dobré popsat, co které video ukazuje. Pokud jsem to dobře pochopil, zakmitává to i v případě, kdy se PWM nemění. Průběh PWM vypadá dobře, powerbox tam má měnič úrovně, zřejmě i dobře zatížitelný, žádné propady na něm v případě míněného pohybu serva nejsou. Pokud je snahou se dostat dál, je třeba připojit pouze jedno servo a sledovat napájecí větev. Pokud se zákmity v napájecí větvi dostanou nad 2 V, mohou pak rušit PWM vstup, který klesne pod 3 V. Pokud zákmity vznikají sami od sebe bez pohybu serva, je problém v servu na napájecí větvi, ne na větvi řídicí. Takový problém jsem neřešil. Nejlépe servo vyhodit. Na zákmity v napájecí větvi může pomocí kapacita na konci vedeni, tedy u serva, ale to je vždy s nezaručeným úspěchem.
7950 není dobré servo, nemá dobře řešené blokování uvnitř sama sebe, mám k tomu nějaký přípis, je třeba serva otevřít, nějaké blokování přidat, jinde změnit kapacity. Kolegové, kteří tento problém měli, si nechali serva vyměnit v záruce, někdy to pomohlo, jindy ne, primárně je to problém toho serva. Samozřejmě, je ještě možné zkusit MC14504 a zvýšit úrověň PWM na napájecí napětí serv, pak by bylo naprosto jasno.

[Malda]

Dobrý den,
mnohokrát děkuji za reakci a snahu mi pomoci.

Pochopil jste to správně a přesně tak jak píšete. Nejvíce to servo cukalo s čerstvě nabitou Li-polkou, odhaduji tedy napětí po připojení k zátěži kolem 8.2V. Servo cukalo beze změny PWM tedy v klidu a takhle si cuknou i ostatní, ale je to sporadické, prostě jednou za čas. PWM se při pohybu servem ani nehne, zákmity v napájecí větvi dosahují max. tak kolem 300mV. Myslím si, že v pohybu serva snad ani nezacukávají, krom tohoto jednoho. Tohle servo to dělá naprosto pravidelně a s jistotou. Ještě bych rád zmínil, že serva jsou úplně nová a nelétaná.

Stojím teď však před obrovským problémem a nevím, jak se k němu mám postavit. Přeci jenom to letadlo není úplně levné a nějaký takový zákmit třeba nízko v harrieru může být konečná. Momentálně jsem ve fázi, kdy k tomu nemám absolutně žádnou důvěru.

Když jsem mluvil s technikem od HITECU, tak mi řekl, že pokud serva pošlu na reklamaci vrátí mi je zpět s tím, že jsou v pořádku, protože na testeru to dělat nebudou. Logicky nebudou, pokud je na testeru výstupní napětí 6V. Argumentoval tím, že serva nemusí být kompatibilní se systémy, od různých výrobců. Což je podle mě nesmysl, pokud se dodrží parametry a úrovně PWM. Což je u konkrétně u výrobku Powerbox jisté, protože je dlouhodobě prověřený.

No nic, asi se smířím s tím, že na 2S Li-poly napřímo to prostě létat nebudu, vrátím se zpět k tomu, že pojedu přímo z Powerboxu a radši na 6V. Akorát mě mrzí, že výrobek, který deklaruje použití za jistých podmínek toho není schopen!! (a to nestojí 2 stovky). To jedno servo, které cuká pravidelně zkusím reklamovat s tím, že to podložím nějakým videem atd.

Nebo vidíte nějaké jiné řešení? Krom koupě jiných serv Jedině snad ještě zkusit 2S A123 napřímo...

EDIT: Pokud serva nejsou schopná provozu z 2S Li-pol napřímo, pak jejich vlastnost a přednost High Voltage naprosto postrádá smysl a je úplně k ničemu.

[MomoBrut]

Během reklamace tvrdě požadovat funkcionalitu na deklarovaném napětí, tedy na 7,4 V pod zátěží (naprázdno je to tedy ještě více), servo nesmí zakmitávat. To je jediná oficiální možnost. Minimálně jedno tvoje servo je evidentně vadné. Prodejce má pravdu v případě, že se použije pro buzení běžný RX s PWM v rozsahu 3-3,3V, tam bývá problém. Powerbox má krásný čistý výstup PWM na úrovni TTL, tam jejich argument neuspěje.
Dá se ještě zkusit to, co jsem psal dříve.
Jó, co se týče toho, co tvrdí výrobce, tak ono je to u serv téměř ve všem, téměř žádný parametr není pravdivý. Realita. Jediné, co pomáhá, jsou zkušenosti z dlouhodobého provozu, bohužel. Serva do obřích modelů, to je téma samo pro sebe. Krátce bych to shrnul, ať děláš, co děláš, stejně tu šílenou cenu zaplatíš, a když to neuděláš hned, zaplatíš ještě víc.

2sA123 jsem lítal dlouho, super spolehlivé řešení, po celou dobu téměř konstantní napětí, nemění se charakter řízení. Ale už dvě sezóny nelétám, na extrémní akrobacii je to napětí prostě nízké, serva nevyužívají svůj potenciál. Dá se to řešit tím, že se pořídí předimenzovaná serva, která poběží na nižším napětí, ale tam ta cena jde o to více nahoru. Takže se vracím k tomu, co jsem psal na konci předcházejícího odstavce.

[Malda]

Děkuji mnohokrát za cenné informace!!

Zítra jedu osobně přímo s letadlem do HITEC servisu, abychom to tam nějak řešili. Tak uvidíme jak obstojím.

Určitě dám vědět

[MomoBrut]

Hmm, kdo teď děla Hitec servis?

[Malda]

Je to tam, kde má sídlo Pelikán...takže předpokládám, že to spadá pod něj.

[Malda]

Dobrý den,
tak jsem se vrátil z výletu do HITEC servisu.

1) Předně musím poděkovat Ing. Jíchovi za vstřícný a ochotný přístup, se kterým se člověk jen tak nepotkává!
2) Serva jsou v POŘÁDKU a problém byl v mém provedení kabeláže (sběrnicový systém). Serva se po připojení na klasický servokabel ani nehla a vlastně TEČKA. Není k tomu v podstatě moc co dodávat.

Asi vypadá hloupě, že jsem to nezkoušel s klasickým krouceným servokabelem, ale tohle by mě v životě nenapadlo. Vše jsem přisuzoval tomu vyššímu napětí, protože při 6V je to v pohodě.

Pravděpodobně je problém v tom, že napájecí kabely sběrnice nebyly kroucené. Muselo se tam indukovat něco co při napětí kolem 8V vadí servům. Jinak si to prostě neumím vysvětlit. Udělám ještě nějaké pokusy a podám další informace. Každopádně pojedu Li-Pol 2S napřímo, ale vrátím se ke klasické kabeláži. Nechtějí se mi riskovat další experimenty.

[MomoBrut]

Hmm, tohle nezní jako úplně pravděpodobné vysvětlení. Pošli oscilo měřené na stejném místě na kroucené kabeláži a na tvé sběrnici. Chci vidět, co se tam tedy "indukuje" ...