Limitatore di Tensione (BEC)
 

Salve a tutti, volevo riportare qui su questo forum dei consigli per gli appassionati di elettronica nel modellismo, come me.
Tutto è partito dal momento in cui ho acquistato una ESC con relativo motore brushless.. bene per il motore nulla da dire ma per la ESC ho notato qualcosa di mancante, sto parlando della BEC chiamato più facilmente Limitatore di Tensione, usato principalmente per alimentare la nostra ricevente utilizzando la stessa fonte di calore per un solo sistema. Essendo amante dell’elettronica e cercando nei vecchi scatoloni dei componenti ho pensato di autocostruirmelo pur sapendo che in negozio o via internet tali BEC hanno un prezzo irrisorio mi sono detto: ho le possibilità per costruirlo bene mi metto in azione!

Il Limitatore di Tensione
È un dispositivo elettronico in grado di regolare automaticamente la tensione e/o la corrente elettrica secondo i valori impostati.

Il modo migliore per farlo è quello di utilizzare un regolare di tensione integrato della famiglia 78XX (da qualcuno chiamata anche famiglia 7800). In particolare a noi interessa il 7805, dove lo “05” finale sta ad indicare proprio che erogherà una tensione pari a 5V. Numeri finali diversi indicano tensioni di uscita diverse (7809 per 9V, 7812 per 12V, ecc…).
Il 7805 è un circuito integrato con solo 3 piedini, che potete vedere nella foto allegata.
Ma vediamo come utilizzare questo componente in un circuito (in allegato) dove Vin è la tensione di ingresso per esempio 12volt e la Vout quella di uscita 5volt.
Come vedete il circuito è molto semplice.
Leggermente più delicata è la scelta dei valori dei componenti. Vediamoli:

C1: è un condensatore elettrolitico. Il valore che consiglio è di 100uF per ogni Ampere che il 7805 deve erogare (quindi da 0.000A fino a 1A). Se ad esempio il nostro circuito assorbirà 300mA, metteremo un condensatore da 100uF. Se invece sappiamo che il nostro circuito assorbirà 1.5A, allora metteremo un condensatore da almeno 150uF (meglio 200uF).

C2: altro condensatore elettrolitico, di valore più piccolo di C1. Il suo valore dovrebbe essere compreso tra C1/3 e C1/10. Molto meglio se è vicino a C1/10 ma comunque non dovrebbe mai superare C1/3. Ad esempio se c1= 100uF c2 sarà di 10uF (ottimale)

Ho testato infine tale circuito e funziona alla grande! Molto spesso capita di dover alimentare la nostra ricevente esternamente come nel mio caso e quindi trovare una batteria che eroghi 5volt costanti e una frequenza costante è molto difficile, per fare un esempio una lipo 2s parliamo già di 7,4volt già troppi per la nostra ricevente.
•Primo fattore positivo: il suo peso parliamo circa di 3grammi totali;
•Secondo fattore positivo: il suo costo: 7805+c1+c2 = 1,50€ massimo;
•Terzo fattore positivo: le sue dimensioni ridotte (circa 2cm x 2cm);
•Quarto fattore positivo: può essere utilizzato con tensioni che vanno da un minimo di 7 volt ad un massimo di 25volt.
Ho voluto condividere questo piccolo progetto con voi nella speranza che possa essere di aiuto per coloro che si sono trovati in difficoltà come me.
Per qualsiasi chiarimento sono a disposizione

_Antonio_

Davvero interessante.grazie.precisiamo però che utilizzare questo circuito con delle lipo non è indicato,infatti i circuiti bec a cui siamo abituati hanno anche un circuito di controllo dello stato della batteria,indispensabile se si utilizzano lipo(a meno che il circuito di protezione non sia all interno delle stesse)non ci trovo invece controindicazioni ad usarlo con batterie al piombo o nimh.
Fino a quanti Ampere sopporta il 7805?
Meglio prevedere un dissipatore di calore?
Grazie.

Partendo dal presupposto che in questa configurazione il circuito potrebbe funzionare, dovremmo considerare alcune cose:
1) gli integrati della famiglia 78XX non sono tutti uguali, nella sigla spesso compaiono anche altre lettere e ad ogni sigla corrispondono caratteristiche diverse di massima corrente di uscita, massima Vin etc..
2) sarebbe consigliato inserire altri 2 condensatori al poliestere, uno in ingresso e uno in uscita e un diodo di protezione in ingresso.
3) in base alla tensione applicata all'ingresso, l'integrato dovrà dissipare un quantitativo di calore proporzionale alla corrente di uscita e alla differenza tra Vin e Vout
4) andrebbe aggiunto un dissipatore di calore che va calcolato secondo le specifiche dell'integrato e che potrebbe risultare anche di dimensioni e peso notevoli
5) gli esc potrebbero generare dei disturbi sul circuito di alimentazione che potrebbero influire sul corretto funzionamento del circuito in questione
Io personalmente non percorrerei questa strada senza un adeguato studio del sistema ma seguuro' la discussione in attesa di altre opinioni.


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Ciao Nicolap
Per risponderti:
1) concordo con te che la famiglia dei 78xx è abbastanza vasta le sigle che dici tu ti dicono i rispettivi valori, io ho messo un 7805 generico, basta controllare il suo datasheet e avremo tutte le risposte che cerchiamo.
2) i condensatori che dici tu quelli ceramici per intenderci “a chicco di lenticchia” vengono messi solo nel caso in cui i due condensatori elettrolitici sono “lontani” dal 78xx.
Per quanto riguarda il diodo lo metterei per lo più tra vin e vout del 78xx ma solo e solamente se non sappiamo quanta corrente (A) circolasse, io ho presupposto una corrente di 1A (ampere) quindi il diodo non serve ad un granchè se i componenti sono ridimensionati adeguatamente.
3) il dissipatore ... spesso sul 78xx viene inserito un piccolo dissipatore di qualche centimetro che credimi sembra a primo impatto di fare poco ma non fa poco.
5) vengono inseriti i condensatori per evitare disturbi di frequenze riguardanti la corrente che come spero tu sappia la corrente genera un onda che si ripete in un certo periodo t .

Vorrei precisare che quello pubblicato da me è in linea generale, quindi un uso generale, non sapendo che correnti e tensioni ognuno di voi utilizzasse ho preferito inserire un circuito base. Certo se non mastichi di elettronica io consiglio sempre di lasciar perdere, ma se di elettronica ne sai qualcosa ti prendi i datasheet e fai i dovuti calcoli più dettagliatamente aggiungendo o no gli altri condensatori o il diodo.

_Antonio_

Per il diodo di protezione intendevo contro l'inversione di polarità (opzionale se vuoi) ma in generale non sono molto d'accordo su alcuni dettagli tipo i condensatori o l'aletta di raffreddamento. In qualsiasi caso quello che volevo dire io, e che non avevi specificato in precedenza, è che se non sei pratico di elettronica risulta difficile anche solo leggere i datasheet (ad esempio le temperature di lavoro che, senza un adeguato dissipatore, possono raggiungere valori elevati). Detto questo voglio precisare che la mia non voleva essere una critica. Ognuno è libero di pensarla come vuole ma è giusto che i lettori sappiano che non basta collegare 3 componenti per ottenere un valido sostituto al bec.

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Infatti credo che solo chi ne mastica bene di elettronica potrebbe comporre un sistema di maglie di questo genere. Il mio era un inizio, di certo non sono qui per disegnare circuiti e ne tantomeno venderli, quindi immagino che chi fosse interessato a questa cosa ne capisca almeno un po, e poi qualsiasi bravo elettronico prima di inserire un componente in un circuito che sia questo o altro dovrebbe prima sapere dove metter mano e conoscere i componenti e sapere cosa si vuol ottenere da essi. Quindi se si è solo un lettore inesperto meglio cambiare post.
(Non so se sono stato chiaro ma per rendere le cose più facili ho optato per questo circuito che puó essere studiato da esperti del settore come me. Un progettista non ti dice come fare ma ti da un input, ecco io ho dato un input)

Posso chiederti come mai non sei d’accordo sull’aletta di raffreddamento e sui condensatori?

_Antonio_

I condensatori ceramici sono quelli che effettivamente andrebbero messi più vicini possibile al componente come filtro per eventuali frequenze parassite mentre quelli elettrolitici di solito si usano per il livellamento della tensione in ingresso e uscita
L'aletta di raffreddamento, come detto in precedenza, va calcolata in base alla corrente in uscita e la tensione in ingresso.

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Mi sembra tutto molto chiaro [emoji28] me ne compro uno nuovo di marca e vado al campo a volare [emoji1] Buone saldature.

Questo 'circuito' era nella sezione di utilità di elettronica di questo sito, fin da quando ha aperto i battenti..e veniva specificato di metterci aletta di raffreddamento per assorbimenti oltre 0,5 A..
E' che non si trova la sezione dei progetti elettronici...ma c'e' ancora..?

Effettivamente è uno schema molto conosciuto, ricordo che era presente in molti progetti della rivista "nuova elettronica" già negli anni 90...

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Anche qui sul barone c'è un articolo a riguardo completo di schema elettrico del circuito e tutto quanto necessario per costruirlo.
https://www.baronerosso.it/modellism...ito-b-e-c.html

e molte altre discussionia riguardo tipo
https://www.baronerosso.it/forum/cir...cuito-bec.html

Con 2 servi che non sforzano molto e al max 2 lipo può funzionare, ma se si usano 4 o 5 servi e con un minimo di carico, questi regolatori caserecci hanno molti limiti e surriscaldano facilmente: tutta l'energia dissipata, come gà scritto, è pari alla differenza dissipata tra Ventrata e Vuscita moltiplicata per la corrente.

Con 3S lipo o una batteria a 12 V da portare a 5 volt... l'energia da dissipare incomincia a diventare maggiore di quella che si usa: con anche solo 1A di consumo si superano i 5 watt dissipati in calore e in breve LM7805 scalda non male.

Se invece si mette solo il servo del timone e magari un altro paio di servi che stanno prevalentemente in stand by (sgancio lenza, pastura, etc), allora non dovrebbe esserci grosso problema.

Io ho avuto modo di testare il funzionamento del 7805 su vari circuiti e sicuramente il suo lavoro lo fa ma, senza aletta di raffreddamento, gli basta veramente poco per scaldare. Non so se è già stato affrontato il discorso qui sul Barone ma una possibile alternativa potrebbero essere i convertitori DC-DC step-down. In commercio se ne trovano di piccolini ad un prezzo irrisorio e so che funzionano molto bene.

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Io ho montato proprio uno step down Dc-DC sul motoscafo, lo tari come ti serve e funziona bene, è un po piu grande e pesante di un bec ma fa il suo dovere ad un costo ridicolo!

Quindi lipo saver sulle lipo...

eccolo lì!!