DE29801870U1 - Electronic speed controller with reversal of direction of rotation for DC motors in radio-controlled flight, ship and vehicle models - Google Patents

Electronic speed controller with reversal of direction of rotation for DC motors in radio-controlled flight, ship and vehicle models

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Description

BeschreibungDescription

Elektronischer Drehzahlsteller mit Drehrichtungsumkehrung für Gleichstrommotoren in funkferngesteuerten Flug-, Schiffs- und Fahrzeugmodellen.Electronic speed controller with reversing function for DC motors in radio-controlled aircraft, ships and vehicle models.

Die heute üblichen elektronischer Drehzahlsteller mit Drehrichtungsumkehrung für Gleichstrommotoren für Flug-, Schiffs- und Fahrzeugmodelle besitzen zwar oft Schutzvorrichtungen für Übertemperatur, Überstrom und Unterspannung, jedoch sind sie nicht gegen Verpolung der Versorgungsspannung geschützt.Although the electronic speed controllers with reversing function for DC motors for aircraft, ships and vehicle models that are common today often have protective devices for overtemperature, overcurrent and undervoltage, they are not protected against reverse polarity of the supply voltage.

Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen elektronischer Drehzahlsteller mit Drehrichtungsumkehrung für Gleichstrommotoren für Flug-, Schiffs- und Fahrzeugmodelle zu bauen, der gegen Verpolung der Versorgungsspannung geschützt ist, da im hektischen Modellbetrieb mit häufigem Akkuwechsel immer wieder vom Anwender die Versorgungsspannung versehentlich falsch angeschlossen wird und somit der nicht gegen Verpolung geschützte Drehzahlsteller zerstört wird und der Anwender durch unkontrolliert laufende Motoren dann gefährdet wird.The invention specified in claim 1 is based on the problem of building an electronic speed controller with reversal of direction of rotation for DC motors for aircraft, ship and vehicle models, which is protected against reverse polarity of the supply voltage, since in hectic model operation with frequent battery changes the user repeatedly accidentally connects the supply voltage incorrectly and thus the speed controller, which is not protected against reverse polarity, is destroyed and the user is then endangered by uncontrolled running motors.

Dieses Problem wird mit den in Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.This problem is solved with the features listed in claim 1.

Der Stromfluß über die Source-Drain-Strecke der Leistungs-MOSFETS (Tl, T2) wird durch den Leistungs-MOSFET (T3) unterbrochen. Die restliche Schaltung wird mit Hilfe von der Diode (Dl) vor der falschen Polarität geschützt.The current flow through the source-drain path of the power MOSFETs (Tl, T2) is interrupted by the power MOSFET (T3). The rest of the circuit is protected from incorrect polarity by the diode (Dl).

Durch Ansteuerung der Leistungs-MOSFETs des Freilauf-Zweigs im Gegentakt zum Leistungszweig, wird eine aktive Freilaufdiode bereitgestellt.By controlling the power MOSFETs of the freewheeling branch in push-pull to the power branch, an active freewheeling diode is provided.

Um das Relais mit möglichst geringer Verlustleistung ansteuern zu können, wird nicht die Versorgungsspannung verwendet, da sich diese je nach Einsatzgebiet des Drehzahlstellers im Bereich von 7 V bis 50 V bewegt, sondern es wird die die 5 V-Spannung des Empfängerstromkreises verwendet.In order to be able to control the relay with the lowest possible power loss, the supply voltage is not used, as this varies between 7 V and 50 V depending on the application of the speed controller, but the 5 V voltage of the receiver circuit is used.

Um nun bei zu geringer Spannung des Empfangerstromkreises oder bei festgeklebten Relaiskontakten diese Fehlfunktionen erkennen zu können, ist ein elektrischer Sensor an den Relaiskontakten angebracht.In order to be able to detect malfunctions when the voltage of the receiver circuit is too low or when the relay contacts are stuck, an electrical sensor is attached to the relay contacts.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figur 1 erläutert. Es zeigt ein Relais mit Wechselkontakt (RELl), mit dem das positive Motoranschlußkabel (K3) entweder zur negativen (K2) oder zur positiven (Kl) Versorgungspannung geschaltet wird.An embodiment of the invention is explained using Figure 1. It shows a relay with changeover contact (REL1), with which the positive motor connection cable (K3) is switched either to the negative (K2) or to the positive (K1) supply voltage.

Das negative Motoranschlußkabel (K4) wird über die Halbbrücke bestehend aus den N-leitenden Leistungs-MOSFETs (Tl, T2) und dem N-leitenden Verpolschutz-Leistungs-MOSFET (T3) schnell schaltbar zur positiven (Kl) oder negativen (K2) Versorgungsspannung verbunden.The negative motor connection cable (K4) is quickly connected to the positive (Kl) or negative (K2) supply voltage via the half-bridge consisting of the N-conducting power MOSFETs (Tl, T2) and the N-conducting reverse polarity protection power MOSFET (T3).

Die Diode (Dl) schützt die nachfolgende Ansteuerungsschaltung vor Verpolung der Eingangsspannung. The diode (Dl) protects the subsequent control circuit against reverse polarity of the input voltage.

Richard Gärtner Seite 2 /Richard Gärtner Page 2 /

Claims (1)

SchutzansprücheProtection claims 1. Elektronischer Drehzahlsteller mit Drehrichtungsumkehrung fur Gleichstrommotoren in funkferngesteuerten Flug-, Schiffs- und Fahrzeugmodellen, wobei der Drehzahlsteller1. Electronic speed controller with reversal of rotation for DC motors in radio-controlled aircraft, ships and vehicle models, whereby the speed controller - an den Eingängen für die Versorgungsspannung (Kl, K2) gegen Verpolung der Versorgungsspannung geschützt ist, indem die Schaltung (Fig 1) so ausgeführt ist, daß ein Motoranschlußkabel (K3) an einem Relais (RELl) angeschlossen ist das entweder eine Leistungsverbindung zur positiven (Kl) oder negativen (K2) Versorgungsspannung schafft, und das andere Motoranschlußkabel (K4) an einer Leistungs-MOSFET-Halbbrücke (Tl, T2) angeschlossen ist, so daß hier eine schnell schaltbare Leistungsverbindung zur positiven (Kl) oder negativen (K2) Versorgungsspannung vorhanden ist, die jedoch bei der Verbindung zur positiven Versorgungsspannung über den Leistungs-MOSFET (T2) nicht direkt erfolgt, sondern noch durch den Leistungs-MOSFET (T3) geht, der zum Leistungs-MOSFET (T2) so in Serie geschaltet ist, daß entweder Drain von T2 und Drain von T3 oder Source von T2 und Source von T3 verbunden sind, und indem die restliche Schaltung des Drehzahlstellers über die Diode Dl versorgt wird,- at the inputs for the supply voltage (Kl, K2) is protected against reverse polarity of the supply voltage, by the circuit (Fig. 1) being designed in such a way that a motor connection cable (K3) is connected to a relay (REL1) which either creates a power connection to the positive (Kl) or negative (K2) supply voltage, and the other motor connection cable (K4) is connected to a power MOSFET half-bridge (Tl, T2), so that a quickly switchable power connection to the positive (Kl) or negative (K2) supply voltage is present, which, however, is not made directly when connecting to the positive supply voltage via the power MOSFET (T2), but rather goes through the power MOSFET (T3), which is connected in series to the power MOSFET (T2) in such a way that either the drain of T2 and drain of T3 or the source of T2 and source of T3 are connected, and by the rest of the circuit of the speed controller is supplied via the diode Dl, - durch die Schaltung nach Fig I über aktive Freilauf dioden verfügt, indem diejenige Seite der Leistungs-MOSFET-Halbbrücke, die nicht gerade bei der jeweiligen Drehrichtung zur pulsweitenmodulierten Leistungssteuerung des Motors verwendet wird, in den Freilaufphasen eingeschaltet wird,- has active freewheeling diodes through the circuit according to Fig. I, in that the side of the power MOSFET half-bridge that is not used for the respective direction of rotation for the pulse width modulated power control of the motor is switched on in the freewheeling phases, - bezüglich der benötigten Größe und Anzahl der Leistungs-MO SFETS für den Vorwärtszweig (Tl) und für den Rückwärtszweig (T2, T3) getrennt nach den Anforderungen im Modellbaueinsatz optimiert werden kann,- the required size and number of power MO SFETS for the forward branch (Tl) and for the reverse branch (T2, T3) can be optimized separately according to the requirements of model building use, - den angeschlossenen Motor gesteuert abbremsen kann, indem diejenige Seite der Leistungs-MOSFET-Halbbrücke, die nicht gerade bei der jeweiligen Drehrichtung zur pulsweitenmodulierten Leistungssteuerung des Motors verwendet wird, getaktet angesteuert wird, und so der Motor kurzgeschlossen wird,- the connected motor can be braked in a controlled manner by cyclically controlling the side of the power MOSFET half-bridge that is not currently being used for the pulse-width modulated power control of the motor in the respective direction of rotation, thus short-circuiting the motor, - die Versorgungsenergie zur Ansteuerung des Relais aus dem Stromkreis des angeschlossenen Empfängers entzieht,- draws the power supply for controlling the relay from the circuit of the connected receiver, - die Schaltfunktion Relais mit einem Sensor überwacht.- the switching function relay is monitored with a sensor. Richard Gärtner Seite 1 /Richard Gärtner Page 1 /
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111525537A (en) * 2020-05-09 2020-08-11 山东建筑大学 Protection circuit for realizing reverse connection of polar electrolytic capacitor by using separation element

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111525537A (en) * 2020-05-09 2020-08-11 山东建筑大学 Protection circuit for realizing reverse connection of polar electrolytic capacitor by using separation element
CN111525537B (en) * 2020-05-09 2022-05-24 山东建筑大学 Protection circuit for realizing reverse connection of polar electrolytic capacitor by using separation element

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