RC Schalter für Glühkerzen und andere Lasten


Hier findest Du verschiedene RC-Schalter und Softswitches, die Lasten langsam hochfahren können.

Bordeigene Glühanlage, klein und einfach

Eine Sache ist klar:
Ein guter Glühzünder benötigt, außer zum Anlassen, keine Glühung für den Betrieb. Erfahrungen habe ich da massenhaft sammeln können. Ob das Einzylinder oder Vielzylinder Motoren sind, Zwei- oder Viertakter. Sinnvoll an einer On-Board Glühanlage ist das vereinfachte Starten des Motors. Kein Kabel-Gerödel, keine abspringenden Glühkerzenklemmen, keine Gefahr, dass der Propeller das Glühkabel erfasst. Schalter am Sender umlegen, Motor starten und nach ein paar Sekunden Lauf wieder abschalten.

 

Zwei Schaltungen stehen zur Verfügung

DIL Version

SMD Version

 

 

 

 

 

 

Bitte beachten
Die Schaltung hängt direkt vom Empfängerakku ab. Sollten Sie einen 6V Akku benutzen, oder gar einen 7,4V Lipo an einer High-Voltage Empfangsanlage muss diese Schaltung unbedingt eine geregelte Betriebsspannung erhalten. Bisher sah ich keine Notwendigkeit dafür eine zu integrieren, aber in naher Zunkunft wird wohl auch das geschehen müssen. Bitte betreibe diese Schaltung nur im Rahmen ihrer Möglichkeiten. 5,5V ist Maximum.

Mathematisches
Es grüßt das Ohmsche Gesetz. Eine Glühkerte OS Typ „F“ (für Viertakter) zieht einen Strom von annähernd 4A. Man möge die Grenzen beachten. Wenn man einen 9 Zylinder Stern glühen möchte muss man sich im Klaren darüber sein, dass 36A (!) fließen werden.

Stellen wir uns vor einen solchen Motor zu starten:
Also 9 mal 4A = 36A
36A mal 2V sind 72 Watt.
Diese Leistung muss unsere Schaltung umsetzen können.
Die von mir verwendeten Trasistoren IRLU 8743 haben einen maximalen RDSon von 3.1mΩ. Da in der Schaltung zwei davon Parallel arbeiten dürfen wir einem RDSon von 1.5mΩ annehmen. Der Grenzwert bei 100°C für die Leistungsumsetzung pro Transistor ist 68W. Also sind wir mit zwei Transistoren im Bereich verträglicher Verlustleistung. Der maximale Strom beträgt 135A. Das sind aber alles die Absolut Maximum Ratings. Wenn nun 36A über 0.0015Ω fließen fallen über die beiden Transistoren insgesamt 0.054V ab. Den Spannungsverlust über die Schaltung dürfen wir vernachlässigen. Bei den Kerzen kommt noch allemal genug an.

Die umgesetzte Leistung auf dem Board:
36A² X 0.0015Ω = 1.944W
Klar wird damit – billige Wald und Wiesen FETs sind hier fehl am Platz. Das ist aber alles graue Theorie. Die Praxis folgt. Inclusive der Messungen an einem Motor mit weniger Zylindern.
Bei Strömen in diesen Dimensionen ist alles wichtig. Hier muss man allen Kontakten Beachtung schenken. Z.B. den Anschlüssen für Masse am Motor. Vielleicht doch lieber zwei oder drei Kabelschuhe?
4mm² ist Minimum Querschnitt für die Zuleitungen. Ebenso 4mm hochwertige Lamellensteckkontakte, oder auch die 6 Poligen Hochstrom-Steckverbinder sind Minimum.
Übergangswiderstände sind zu vermeiden. Hier kann schnell sehr viel Wärme entstehen und wir wollen die Glut im Motor haben und kinen Zimmerbrand im Flugzeug

Verluste über die Leitungen
Eine elektrische Leitung hat einen spezifischen Widerstand. Je nach Qualität und Querschnitt der Leitung ist der Widerstand größer oder kleiner. Ferner hat jede Steckverbindung zwischen Glühkerze, Akku und Schaltelektronik einen Übergangswiderstand. Sowas mag man bei Kleinsignalen vernachlässigen können aber hier haben wir schon mit handfesten Strömen zu tun. Deswegen unbedingt auf gute Leitungen achten. Auch wenn sich die Übergangswiderstände nur im Milliohm Bereich bewegen, so kommen sie doch immer mehr zum Tragen je größer die Ströme werden, die über sie fließen. Meine Erfahrung hat gezeigt:
2,5mm² Leitungen für eine bis zwei Glühkerzen.
4,0mm² Leitungen für zwei bis vier Glühkerzen.
6,0mm² Leitungen für bis zu neun Glühkerzen.

Zum Schutz der Kerzen
Damit die verbleibenden Kerzen nicht den Sympathietod sterben wenn eine durchbrennt, sollte das Glühgeschirr so ausgelegt sein, dass wenn nur eine Kerze glüht die Spannung weiterhin im Rahmen dessen bleibt was die Kerze zu verkraften vermag.

Diodentypen
Wenn eine Diode 5A verkraftet, dann geht so annähernd jede dieses Leistungstyps, aber….
Je nach Spezifikation der Diode hat sie eine unterschiedliche Sperrschichtspannung (Forward Voltage Drop). Die Standard SI Diode hat i.d.R. 0,7V

 

Shottkys z.B. SB550 liegen bei 0,55V. Die MUR480 bei 0,6V.

Ein sehr guter Typ ist die MBRS320 mit nur einer MAX instantaneous forward Voltage von 0,5V. Bei nur 0,35V kann sie schon einen Strom von 1A an ihrer Sperrschicht vertragen. Bei voller Sättigung (>3A) liegt ihre Spannung bei 0,5V. Der Maximale Strom für diese Diode liegt bei 4A. Pro Kerze eine Diode. Das passt. Da auch bei Dioden der Spannungsabfall abhängig vom Strom ist, ist es sinnvoll jede Diode für eine Kerze getrennt zu verwenden. Auch wenn das mehr Verkabelungsaufwand bedeutet. Muss aber nicht sein. Man kann sie auch im Block parallel schalten und den Gesamtstrom aller Kerzen über den Block fließen lassen. Nur dass man dann mit Spannungsänderungen beim Verlust einer Kerze rechnen muss. Aber dafür kann man sich das Datenblatt der Diode hernehmen und dort einsehen, wieviel Spannungsabfall an der Diode stattfindet, wenn der Strom sich entsprechend verändert. Ich verwende bei einem Zweizylinder Boxer drei Dioden parallelgeschaltet im Block.

Software für den PIC
Download

 

 

Auf der nächsten Seite wird ein Soft Anlauf Schalter vorgestellt.

Next Page