蓝飞驰吧 关注:31贴子:71
  • 0回复贴,共1

模型基础知识系列之二(BEC篇)

只看楼主收藏回复

声明:本文完全原创,百度蓝飞驰贴吧首发,如有转载请联系作者本人。
BEC,英文全写Battey Elimination Circuit,去掉电池电路,实际上不是完全去掉,它只是去掉了接收机和舵机的电池,动电电池是去不掉的。而且,对于油动模型来说,是没有BEC的用武之地的,因为BEC的作用就是把动力电降压给接收机和舵机来供电的,油机没有动力电,所以只能直接用电池去供接收机和舵机了。这就是为什么要管这种装置叫免电池电路了,其实是相对油机模型来说,免去了原来应该配的那个接收电,但没说连动力电也免了。
严格的来说,BEC只是一个模型界的叫法,到了电子行业里,这根本算不上术语了,因为BEC的本身,在电子界里另有称呼。电动模型的动力电池,一般是2S-6S之间的锂电池,也就是说,标称电压是在7.4V到22.2V之间。而遥控的接收器和舵机则一般是6V额定电压的,传统的油机模型使用5S镍电(1.2V * 5)或4S一次性电池(1.5V * 4)来供电,都是6V标称电压,刚好符合它们的需要。为了把动力电池的电压降到6V,才使用这个叫BEC的装置。
电子界里,要把直流电压降下来,有3种常见的方法:线性稳压器(LDO),电荷泵(Charging Pump)和直流-直流变换器(DC-DC Convert),电荷泵由于输出电流小,且降压时与LDO没有什么效果上的区别,所以实际上模型的BEC中采用的都是LDO或DC变换器,而且,DC变换器都是Buck变换器,也就是专门用来降压的那种。
LDO相当于是一个电控的可变电阻,根据负载的变化,自动改变电阻值,使它始终把高于输出电压的部分分担掉,比如说使用3S锂电供电,满电时有12.6V,而接收机和舵机使用6V电压,LDO要动态分去6.6V的电压,才能给它们剩下6V。那么我们不难看出来,一多半的电压都损失在BEC上了,显然从效率上很不划算,并且如果电流大的话,串联电路中电流处处相等,那么LDO上的电流也会跟着上升,加在上边的功率就变大了,最后的后果就是,消耗的功率增加,发热增加,因此凡是使用LDO作为BEC的装置,一般都只是用于接收机或者小舵机,比如10车或更小的车,以及使用9克甚至更小舵机的飞机等。通常这种BEC的输出电流是1A左右。
大的10车甚至8车,舵机需要更大的扭力,电流也就更大,比如我在VKAR上使用的无刷数码舵机最大电流可达2A以上,那么就没办法使用LDO式的BEC来供应了,这时就应该使用Buck式DC变换器了。它是线圈自感式的变换电路,相当于把直流电激励成交流脉冲,然后用自耦变压器来变换电压,并且由闭环的控制电路来控制给变压器充能的深度,以达到电压控制的目的。这种形式的电路不会损耗在电压差上,只有铜损和磁损等较小的损耗,效率一般在80%以上,高效的同步整流器芯片可以达到90%以上。因此,大电流的BEC采用了这种结构后,可以提高效率,减小发热,并且能输出更大的电流,既然更强,它也有一个新名字,叫UBEC,也就是“强力免电池电路”,又是一个并不专业的专业名词。
对模型玩家来说,不懂LDO和DC变换器也没关系,只要记得,BEC适合小电流,UBEC才能带动大电流设备就可以了。
刚才一直假设接收机和舵机都是6V的,其实这就是从最早的油机时代遗留下来的标准,但如今随着锂电池发展,很多较小的电动车都是使用2S锂电供电的,这种电压虽然与6V很接近,但却已经超过了它的上限。满电的5S镍电电压约为7V,而2S动力锂聚合物电池的满电电压为8.4V,标称电压7.4V,都高于6V设备根据原设计电池电压估算的耐压上限,一旦电路上的余量较小,烧掉是极有可能的。所以为了解决这个矛盾,就有人设计了新的标准,HV标准,也就是高电压标准,带有HV字样的接收机或舵机,可以直接承受8.4V的电压,不需要加BEC了。带有HV字样的舵机除了可以免BEC使用之外,还有一个最大的好处是它因为电压高了,动力也更强,动作更敏捷,扭力更大,如果是暴力操控的话,效果会更好。
如果你的模型使用高于2S的锂电池供电,一个选择是为接收机和舵机单独配一块2S电池作为电源,另一个选择是使用HV标准的UBEC或可调压到HV标准的UBEC。不过后一种方法从性价比和使用效果上来说,并不好。UBEC效率再高,也有损耗,比起直接由电池驱动的方式,总会有些浪费,而且UBEC也是一个故障点,因此如果不是2S动力的模型,又在使用HV舵机和接收机,笔者建议还是配个2S的小电池吧。
如果舵机是HV的,接收机是6V标准的,动力电是3S或以上的,这怎么办?首先说,能配成这样,应该是选择型号时没有选好,这不是一种建议的组合。可如果手上就有这样的材料,想临时用下应急,怎么办?HV标准的舵机或接收机,都是可以向下兼容的,也就是说,你还是可以用6V为它们供电,因此,这时可以把HV的设备当作标准设备一起由标准BEC供电即可。只是降低电压后,舵机的扭力会降低,使用时请参考手册中6V下的扭力值是否能达到模型上对扭力的要求。除此之外,使用上都是一样的了。
总结一下:2S锂电可以直接给HV设备供电,小舵机和接收机可以用BEC,而大功率的舵机要用UBEC供电,HV设备可以当成标准设备用,标准设备不能当HV设备用。
以上均为本人原创,希望对各位模友有帮助。
预告:下期将介绍ESC


IP属地:天津1楼2016-02-15 01:27回复