BEC

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BEC steht für Battery Elimination Circuit. Dies ist eine Schaltungstechnik, die es ermöglicht den Empfänger, die Servos sowie den Kreisel aus dem Flugakku zu versorgen ohne einen zusätzlichen Akku zu benötigen. Eine BEC-Schaltung ist in vielen Reglern und Stellern eingebaut.


Bei größeren Helis wird in letzter Zeit auch oft ein Spannungswandler anstatt eines Empfängerakkus mit 4 oder 5 Zellen NiXx verwendet, welches in den meisten Fällen durch einen 2-zelligen LiPo gespeist wird. Der Vorteil gegenüber NiMH oder NiCd Zellen ist hier eine höhere Kapazität bei gleichzeitig konstanter Versorgungsspannung über den gesamten Entladezyklus des LiPo's. Außerdem haben LiPo's gewisse Vorteile gegenüber NI-Akkus (nähere hierzu siehe Akkumulatoren).

Eine weitere Möglichkeit des BEC's ergibt sich in der gleichzeitigen Ausführung als Empfänger-Spannungsversorgung und Vorglüheinrichtung ("2-in-1-Einheit"), wie z.B. von Align angeboten siehe unten stehende Tabelle.

Schaltungen, die einen eigene Akku haben, also nicht durch den Antriebsakku gespeist werden, sind per Definition keine BECs.


lineares BEC

Gaui/Align Linear BEC

Ein einfaches lineares BEC wandelt den "Spannungsüberschuss" in Abwärme um. Bei einer hoher Spannungsdifferenz zwischen Akkuspannung und BEC-Ausgangsspannung kann, abhängig vom Strom, eine größere Abwärme entstehen

Bei den heute üblichen linearen BECs geschieht die Spannungsreduzierung in der Regel du durch integrierte Bauteile wie z.B. für 5V mit dem LM7805 oder dem Low-Drop Spannugsregler LM2940.

Diese Bauteile sind mit zahlreichen internen Schutzmechanismen z.B. gegen Kurzschluss und Übertemperatur gesichert, was einerseits ganz Praktisch ist, aber andererseits, weil sie oft nicht ausreichend gekühlt werden, zu Problemen, wie z.B. Spannugseinbrüchen oder sogar Abschalten führen kann.

getaktetes BEC (uBEC, Switching-BEC)

2S-3S 8A/15A uBEC - Anwendungsbeispiel im Logo16

Ein getaktetes BEC (z.B. int. Jazz Regler / ext. Turnigy uBEC) ist eine Art Schaltnetzteil, dass mittels eines Schalttransistor die Spannung mit einem hohem Wirkungsgrad von um die 90% herabsetzt. Dadurch wird die Wärmentwicklung im Vergleich zum Linear-BEC erheblich reduziert und es sind viel höhere Eingangspannungen und Ströme möglich


Moderne Switching-BEC Systeme geben eine mit Linear BEC vergleichbare saubere/rauscharme Empfänger Spannung ab. Spannungseinbrüche einer uBEC Spannungsversorgung werden, wie bei Linear BEC Systemen, innerhalb des zulässigen Stromes weitestgehend kompensiert.

Entspricht die Ladeschlussspannung des Flugakkus der zulässigen Versorgungsspannung eines uBEC, so kann dieses auch bei Höheren Spannungen (beim Linear-BEC meist nur bis 3S-Lipo) direkt am Flugakku betrieben werden.

Der Anschluss sollte am Regler direkt oder Flugakku-Anschluss/-Stecker/-Kabel erfolgen. Balancer Stecker sind für einen sicheren Betrieb eines uBEC nicht geeignet, weil sie je nach Leistung des BEC auftretenden Ströme nicht gewachsen sind. Außerdem ist es sowohl technisch, als auch von der Bedienersicht eine weitere mögliche Fehlerquelle.

paralleler Betrieb eines externen BEC/uBEC zum Regler BEC

Spannungs-Anschluss-entfernen.gif

Soll ein externes BEC/uBEC parallel zu einem Regler mit int. BEC/uBEC verwendet werden, muss das BEC/uBEC des Reglers außer Betrieb genommen werden. Geschieht dieses nicht, kann ein uBEC aufschaukeln/zerstört werden. Um das Regler BEC/uBEC ausser Betrieb zu nehmen, muss das rote Kabel am Verbindungsstecker zum Empfänger entfernt und gesichert werden.

Eine Ausnahme hiervon ist das nutzen mehrerer baugleicher Linear-BEC wie es z.B. bei mehrmotorigen Modellen oder bei Multi-coptern vor kommt.

Wird in den Motorstellern ein LM7805 Spannugsregler als BEC eingesetzt, ist es ohne weiteres möglich diese Parallel zu betreiben, denn oft werden auch schon auf der Reglerplatine mehrere dieser 1A- Spannugsregler parallel betrieben um z.B. ein 2A-BEC zu realisieren.

Wichtig hierbei ist das es sich nicht nur einfach um Bauteile mit gleicher Ausgangsspannung handelt, sondern wirklich um baugleiche die einen Parallelbetrieb ausdrücklich erlauben!

Vorteile/Nachteile externes/internes BEC/uBEC

Internes BEC/uBEC (Regler BEC)

..die reale Leistung des 3/5A uBEC ist unter 2-3S Lipo etwa 3x so stark, die Spannung deutl. stabiler gegenüber dem Jazz40-BEC. Bei der Verwendung unter 5S reduziert sich die reale Leistung des uBEC laut Anleitung deutlich.

Regler BEC/uBEC bringen den Vorteil eines niedrigen Gewichtes und einer einfachen Handhabung. Damit sind sie ideal für kleine und leichte Flugmodelle. Überwiegend sind nur neu entwickelte Regler BEC (z.B. MasterSpin, Jive etc.)für heutige Hochleistungsservos ausreichend Dimensioniert. Bei älteren Regler Modellen (z.B. Jazz) sollte ein optionales externes BEC/uBEC oder ein unterstützender Pufferakku verbaut werden.

Ein weiterer Nachteil ist die Wärmeentwicklung. Befinden sich Regler und BEC/uBEC auf einer Platine, so können sie sich gegenseitig aufheizen. Bei einigen Reglern mit int. BEC kann somit eine falsche Dimensionierung des Reglers oder/und des integr. BEC/uBEC zu Störungen, schlimmsten Falls zu einem totalen Ausfall führen.

Externes BEC/uBEC

Einige BEC/uBEC benötigen einen zusätzlichen Empfängerakku. Stellt das zusätzliche Gewicht ein Problem dar, kann ein auf die Flugakku Spannung zugelassenes uBEC, direkt am Flugakku eingesetzt werden. Viele ext. uBEC bringen bei der max. zulässigen Zellenanzahl nicht mehr ihre volle Kapaztität. Ich würde empfehlen sich genug Reserven zu halten.

z.B.5S uBEC max. 3-4S Lipo, 10S uBEC max 7-8S Lipo

Stützakku/Pufferakku

Ein Stützakku sollte der BEC Spannungslage entsprechen. Er sollte entweder sehr klein gewählt werden (~max. 10% der BEC Dauerleistung), oder bei guter Dimensionierung vor jedem Betrieb entladen und frisch aufgeladen werden.

Ein gut dimensionierter, aber leerer Stützakku, kann beim Zuschalten eines BEC/uBEC einen sehr großen Strom (Ladestrom) ziehen. Ein solcher Strom kann zur Zerstörung eines BEC/uBEC/Regler BEC führen.



Übersicht externer BEC's

Hersteller Typ Eingang Ausgangs-spannung (V) Ausgangs-strom (A) Besonderheiten Preis ca. (€)
Align HE50H10T B6T 2 In 1 Voltage Regulator 2s LiPo 5.8 6 1.5V / 5A für Vorglühen 56,-
Align K10336TA External BEC RCE-B3X 2s LiPo 5.8 3 LED's zur Statusanzeige 18,-
Align K10364TA 6A External BEC 2s LiPo 5.8 6 - 18,-
RC-Power [http://www.helitec.at/X-fly+Externes+BEC+3A+5V-6V+ESC+30+von+RC-Power.htm X-fly Externes BEC 3A 5V/6V ESC 30 2s bis 6s LiPo] 5; 6 3 - 15,-
RC-Power X-Fly UBEC Externes 5A BEC 3s bis 10s LiPo 5; 6 5 Mit Schalter 24,-
Helitron VS-5P 2s LiPo 5; 6 15 mit Schalter 55,-
Helitron VS-5R 2s LiPo 5; 6 15 ohne Schalter 49,-
Jeti MaxBEC 2 - 3s LiPo 5 bis 6 5 linear 39,-
Master BEC-Boy MAX (Pichler C2057) 2 - 3s LiPo 5; 6 8 getaktet 30,-
Master BEC-Boy (Pichler 3A, Nr. C1690) 7,4 - 23V 5; 6 3 getaktet 13,-
GAUI External BEC 2s LiPo 6 3 linear 16,-
Turnigy uBEC-8A/15A / Test 2 - 3s LiPo 5; 6 8 getaktet-Schalter ~15,-
Turnigy uBEC-5A/7,5A 3 - 10s LiPo 5; 6 5 getaktet-Schalter ~20,-
Turnigy uBEC-3A/5A 2 - 5s LiPo 5; 6 3 getaktet ~6,-
Dimension Eingieering SportBEC 3 - 6s LiPo 5; 6 3,5 getaktet; per Microschalter zwischen 5V und 6V umschaltbar 29,- [1]
Dimension Engineering VHVBEC 9 - 60V (3s - 14s LiPo) 5; 6 2,5 getaktet, sehr hohe Eingangsspannung, per Microschalter zwischen 5V und 6V umschaltbar 38,- [2]
Heli-Shop getaktetes BEC für bis zu 4S (DIESC) 2 bis 4s LiPo 5; 6 3 getaktet 13,-
Otter SBEC 26V 8 - 26V 5 oder 6V 5A max. getaktet 10,- [3]
Castle Creation CC BEC 5 bis 25,2V (2 bis 6s LiPo) 5,1V standard (programmierbar von 4,8 bis 9V) <12V 7A; <24V 5A; 10A max. getaktet, per USB programmierbar 20,- [4]

Siehe auch

Belastungsmessungen gängiger S-BEC Systeme (extern/integriert) von Gerd Giese Link