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Bec e dintorni


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Bec e dintorni

di Mario Sarti

 

Nei modelli radiocomandati molte volte sono presenti batterie da 12 volt per vari utilizzatori quali soprattutto relè e motori; la ricevente ed i servi invece, che hanno bisogno di essere alimentati con una tensione di 5-6 volt, vengono collegati alla batteria da 12 volt attraverso un BEC, acronimo per “Battery Eliminator Circuit” (circuito di eliminazione della batteria). Questo dispositivo alimenta i servi e la ricevente del modello senza bisogno di una batteria dedicata. Molti ESC, acronimo per “Electronic Speed Controller” (controllo elettronico di velocità) hanno un BEC integrato, che può gestire solo fino ad un certo numero di servi ad una tensione di 5 volt ed una corrente massima di circa 1 A.. Usare troppi circuiti alimentati dal BEC integrato può provocare il surriscaldamento e la rottura del BEC stesso ed è una catastrofe se il BEC si rompe in movimento, perché si perderà il controllo del modello. Ma allora come si possono alimentare in sicurezza più servi con l’ESC? I BEC esterni, o UBEC (per motori brushless) sono circuiti alimentati direttamente dal pacco batteria del modello e sono un modo economico di alimentare un numero maggiore di servi di quelli che l’ESC sarebbe in grado di gestire autonomamente.  Il BEC in pratica riduce il voltaggio della nostra batteria a 12 volt che alimenta il modello ai 5/6 volt necessari per l’impianto radio, servocomandi, lampadine, etc. Il BEC è realizzato con qualche condensatore ed un regolatore ad es. della serie 78XX ; lo schema di utilizzo è quanto di più semplice così come la realizzazione su un piccolo rettangolo di basetta perforata.

 

Tipo:78xx

Tipo:78Lxx

 

Vediamo da più vicino questi regolatori; quelli della serie 78xx e 78Lxx permettono di ottenere delle tensioni positive stabilizzate Vout a valori fissi (vedi tabella). I valori di tensione sono indicati con due numeri, nella sigla del componente, dopo il numero “78”. C'è una differenza tra la serie 78xx la 78Lxx, ovvero la potenza dissipata, che è rispettivamente di 15W e 1W. In poche parole la differenza riguarda la corrente massima Iout max che possono fornire in uscita cioè rispettivamente di 1 A e 100 mA; per le nostre applicazioni tralasciamo i regolatori con tensione di uscita superiore a 12 V.

 

Tipo V.in.min. V.in.max V. out Iout.min(mA) Iout.max (mA) Pd. max (Watts)
7805 7 20 5 10 1000 15
7808 9 23 8 10 1000 15
7809 11 24 9 10 1000 15
7812 14 27 12 10 1000 15
78L05 7 20 5 1 100 1
78L08 10 23 8 1 100 1
78L09 11 24 9 1 100 1
78L12 14 27 12 1 100 1

 

Lo schema posto qui sotto mostra il tipico circuito elettronico completo di un regolatore di tensione positiva fissa IC1 e dei condensatori C1, C2 e C3 con le caratteristiche consigliate.

 

 C1 = 10-4700 uF elettrolitico

 C2 = 1-100 nF multistrato

 C3 = 1-470uF elettrolitico

 D1 = 1N4007 (con serie 78xx), 1N4148 (con serie 78Lxx)

IC1 = regolatore di tensione positiva.

NOTA: La capacità del condensatore C1 deve essere maggiore

               di quella di C3, per evitare di danneggiare IC1.

 

Come si può vedere, il diodo è stato aggiunto tra il terminale di massa del circuito integrato e la massa del circuito vero e proprio; in tal modo, la caduta di tensione Vd di 0,6 Volt prodotta dal diodo incrementa di altrettanto la Vout (di tabella)del regolatore rispetto alla massa del circuito. Se si aggiungono più diodi in serie, la tensione rispetto alla massa del circuito Vc, cioè ai nostri utilizzatori, diventa :

 

Vc= Vout(nominale di IC1) + n°(diodi) x Vd

 

Esempi con diodo con Vd di 0,6 Volt:

 

Regolatore IC1=7812 e 1 diodo, Vc=12,6 Volt.

Regolatore IC1=7805 e 3 diodi, Vc = 6,8 Volt.

 

Le due sotto-serie 78xx e 78Lxx, non solo differiscono per la diversa corrente massima in uscita, ma anche per il contenitore e per la piedinatura, cosa cui prestare molta attenzione. Ricordo che nell'78xx, il dissipatore metallico è collegato al piedino centrale, ovvero al segnale di massa e che sarebbe buona cosa dotare di un piccolo ulteriore dissipatore

 

Tipo: LM7805

Tipo:7805- 78L05

 

A fianco degli schemi presentati sopra, nella nota c'è scritto di usare un valore di capacità di C1 maggiore di quello di C3, per evitare di danneggiare IC1. Questo perché, dopo aver tolto l'alimentazione, se C3 fosse più grande di C1, la tensione di uscita potrebbe essere maggiore di quella di ingresso e quindi il regolatore verrebbe polarizzato in modo inverso. E' vero che al suo interno è presente una protezione, ma conviene metterne una esterna. E' sufficiente porre un diodo D2 come mostrato nello schema qui sotto.

 

 C1 = 10-4700 uF elettrolitico

 C2 = 1-100 nF multistrato

 C3 = 1-470uF elettrolitico

 D2 = 1N4007 (con serie 78xx), 1N4148 (con serie 78Lxx)

IC1 = regolatore di tensione positiva.

NOTA: La capacità del condensatore C1 deve essere maggiore

               di quella di C3, per evitare di danneggiare IC1

 

Come già detto molti degli ESC che servono alla gestione dei motori hanno anche una uscita BEC con la quale alimentare ricevitore e servi ; a motivazione delle argomentazioni sin qui prodotte, ricordo che una corrente di pensiero preferisce derivare l’alimentazione del ricevitore e dei servi in maniera indipendente e direttamente dalla batteria con un BEC del tipo sopra descritto.  Alla fine di questa chiacchierata, ricordo a chi ne avesse bisogno e che volesse ancor più disaccoppiare alimentazione dei motori da quella degli altri circuiti, che in commercio esistono piccoli circuiti in grado di fornire tensioni in uscita variabili con continuità e con rendimenti più alti rispetto ai regolatori della serie 78xx. Dal listino di Futura Elettronica, uno per tutti, segnalo un convertitore DC/DC switching di tipo Step-Down cod. 2846-MODULODCDC, dalle dimensioni particolarmente ridotte, in grado di convertire una tensione di ingresso continua compresa tra 3 e 40 volt in una tensione di uscita da 1,5 a 35 volt (regolabile tramite trimmer); la massima corrente disponibile è di circa 3 A, al costo di 4,30 euro.

 

       CARATTERISTICHE TECNICHE

Tensione di ingresso:                   da 3 V a 40 V

Tensione di uscita regolabile: da 1,5 V a 35 V

Corrente massima:                       3 A

Dimensioni:                                     48,35 x 23,35 x 14 mm


 

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