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BEC

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BEC-Regler von Kontronik

Inhaltsverzeichnis

Allgemeines

BEC steht für Battery Eliminator Circuit. Dabei handelt es sich um eine elektronische Schaltung, welche die Empfängerstromversorgung aus dem Flug- oder Fahrakku ermöglicht. Dadurch kann auf einen separaten Empfängerakku verzichtet werden. Die Aufgabe des BECs besteht darin, die höhere Spannung des Fahr-/Flugakkus auf die für den Empfänger benötigten 5V-6V zu reduzieren.
Viele Motorsteller sind mit einem BEC ausgestattet. Daneben gibt es noch die sogenannten externen BECs, die oft verwendet werden, wenn die Spannung des Fahr-/Flugakkus für das BEC des Stellers zu hoch ist oder die Belastung des Steller-BECs nicht genügt.
Grundsätzlich unterscheidet man zwei verschiedenen Arten von BECs:

  • Lineares BEC
  • Getaktetes BEC

Sind früher ausschließlich lineare BECs zum Einsatz gekommen, findet man heute immer mehr getaktete BECs.

Lineares BEC

Gaui/Align Linear BEC

Bei einem linearen BEC wird die Differenzspannung zwischen Empfänger und Fahr-/Flugakku in Wärme umgewandelt. Beispiel: Der Flugakku liefert eine Spannung von 10V, der Empfänger benötigt 6V. Die 4V Differenzspannung müssen am BEC abfallen. Da das ohmsche Gesetz gilt, wird eine entsprechende Leistung im BEC in Wärme umgewandelt. Benötigt der Empfänger einen Strom von 1A, so muß das BEC eine Leistung von P=1A*4V=4W in Wärme umwandeln.
Gute Linear-BECs verkraften kurzzeitig bis zu 15W. Die Spannung des Akkus gibt vor, wieviel Strom der Empfänger mit den angeschlossenen Servos dem BEC entnehmen kann. Ein 3s-LiPo liefert im unbelasteten Zustand eine Spannung von 12.6V. Die Differenzspannung erhöht sich in diesem Fall auf 6.6V. Für ein 15W-Linear-BEC bedeutet das eine kurzzeitige maximale Last von 15W/6.6V=2.2A.


Getaktetes BEC (S-BEC, Switchmode-BEC)

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

Bei getakteten BECs kann die Eingangsspannung des Fahr-/Flugakkus deutlich höher sein als bei einem linearen BEC. Hier wird die Differenzspannung nicht durch das BEC in Wärme umgewandelt. Durch eine hochfrequente Taktung der Eingangsspannung "zerhackt" das BEC diese in den benötigten Anteil. Beispiel: Das BEC entnimmt dem Flugakku für eine halbe Sekunde 25V bei einem Ampère und in der nächsten halben Sekunde wird keine Spannung durchgelassen. Über die gesamte Sekunde ergibt das eine gemittelte Spannung von 12.5V bei einem Ampère, was 12.5W entspricht. Die Taktung liegt bei S-BECs im Bereich von 300kHz (300.000 Taktungen pro Sekunde).

Moderne Switching BEC Systeme geben eine mit Linear BEC vergleichbar saubere/rauscharme Empfänger Spannung ab. Spannungseinbrüche einer BEC Spannungsversorgung werden, im Gegensatz zu Linear BEC Systemen, innerhalb des zulässigen Stromes weitgehend kompensiert.

Entspricht die Zellenanzahl des Flugakkus der zulässigen Versorgungsspannung eines BEC, so kann dieses auch 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 BEC nicht geeignet.


paralleler Betrieb eines externen BEC zum Regler BEC

Spannungs-Anschluss-entfernen.gif

Soll ein externes BEC parallel zu einem Regler mit internem BEC verwendet werden, muss das BEC des Reglers außer Betrieb genommen werden. Geschieht dieses nicht, kann ein BEC aufschaukeln/zerstört werden.

Um das Regler-BEC außer Betrieb zu nehmen, muss der Pluspol der Spannungsversorgung (meist ein rotes Kabel) am Verbindungsstecker zum Empfänger entfernt und gesichert werden. Die Verbindung über den Minuspol der Versorgung und die Signalleitung (meist weiß, gelb oder orange) bleibt also bestehen.


Vorteile/Nachteile externes/internes BEC

Internes BEC (Regler-BEC)

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

Regler-BEC bieten 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 Reglertypen (z.B. Jazz) sollte ein optionales externes BEC oder ein unterstützender Pufferakku verbaut werden.

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

Externes BEC

Einige BEC benötigen einen externen Versorgungsakku. Stellt das zusätzliche Gewicht ein Problem dar, kann ein für die Flugakku-Spannung zugelassenes BEC direkt am Flugakku eingesetzt werden. Einige externe BEC bringen bei der max. zulässigen Zellenanzahl nicht mehr ihre volle Kapazität. Die Empfehlung ist in diesem Fall, sich genug Reserven zu halten.

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 einen sehr großen Strom (Ladestrom) ziehen. Ein solcher Strom kann zur Zerstörung eines BEC/Regler BEC führen.



Weblinks

Belastungsmessungen gängiger S-BEC Systeme (extern/integriert) von Gerd Giese (alter Homepage-Bereich)

Alleinige Empfängerstromversorgung über BEC heutzutage sicher?, Diskussion im RCN-Forum

BEC plus Puffer-Akku, Artikel von Schulze (siehe Menüpunkt "Allgemeines", darunter "Wichtige Hinweise")