Ma cosa significa esattamente "switching" o meglio, come funziona? E l'UBEC?
Cebrox
Discorso non semplice ..... e non da forum modellistico
Facciamo così ...... cerco di spiegarlo in soldoni senza entrare nello specifico chiedendo scusa ad eventuali puristi di elettronica ai quali posso comunque se lo desiderano indicare qualche buona lettura sull'argomento.
Focalizziamo il problema relativa ai nostri BEC
Abbiamo una tensione da XXX Volt e vogliamo realizzare un circuito che la riduca a YYY Volt , per semplicità immaginiamo di avere una batteria 3S quindi nominali 11.1V con la quale vogliamo alimentare una normale RX e dei servi ad essa connessa, abbiamo quindi la necessità di ridurre la tensione di partenza sino a circa 6V tensione di funzionamento degli apparati indicati
Già detta così si iniziano a capire un paio di problemi
- la tensione 11.1 Volt data dalla batteria non sarà costante nel tempo ma andrà da circa 14.6V a circa 9.6V
- la corrente assorbita da RX servi non è costante nel tempo ma varia in funzione della richiesta degli apparati
quindi non possiamo immaginare di sfruttare semplicemente la legge di Ohm interponendo in serie una resistenza per generare una caduta di tensione essendo come sopra detto non costanti ne la V iniziale ne la corrente richiesta dal carico
Con qualche circuito elettronico, da semplici circuiti con diodi Zener a più complicati circuiti con zener e transistor a finire a circuiti con stabilizzatori integrati e per mantenere costanti le tensioni e circuiti con transistor in configurazione darlington si riesce ad ottenere comunque una buona stabilizzazione ma si finisce quasi sempre per ottenere circuiti che assorbono una potenza molto maggiore in ingresso rispetto a quella che rilasciano in uscita, dissipando in calore la differenza
Facciamo un esempio grossolano, con questa tecnologia io progetto un riduttore di tensione da 20W con
in ingresso tensioni da 12V il che significa con correnti di ingresso che vanno da 1.6666666A
e in uscita 9V ma siccome non posso giocare con la corrente la corrente massima resta 1.6666666A
ora se guardo la potenza in uscita mi accorgo che P ingresso 20W (12*1.66) P uscita 15W (9*1.66) ci si rende subito conto che in questo esempio scellerato devo fornire in ingresso 5W in più rispetto a quello che richiede l'uscita, ora ripeto dove vanno a finire quei 5W della potenza che dall'ingresso non va in uscita ...... vanno a finire in calore puro e semplice calore che devo anche dissipare
Come faccio a generare meno calore? devo fare in modo di non avere grosse differenze di tensione tra ingresso ed uscita caso raro anzi rarissimo solitamente è al contrario pensate ad un BEC che da 12V deve portare la tensione a 6V ..... bastano due conti per scoprire che il 50% della potenza erogata finisce in calore ...... non provate neanche a fare un calcolo se in ingresso ci sono 24V e in uscita 6V scoprireste di aver fatto una bellissima stufa.
Ora con qualche accorgimento e e qualche diavoleria si può migliorare questa situazione ..... ma con quell'idea di circuito stabilizzatore non si raggiungono grandi obiettivi.
Ecco un UBEC sfrutta tecnologie di quel tipo, migliorate ottimizzate ..... ma insomma quello è una piccola stufetta.
Ecco esiste invece una diversa idea del come ridurre e stabilizzare una tensione, molto più complessa dal punto di vista della progettazione un po più sofisticata nell'idea che permette di avere in uscita un valore di tensione e un valore di corrente entro i limiti di progetto che però sono legati ai valori di ingresso in maniera quasi perfetta cioè se in uscita ho un assorbimento da 10W in ingresso richiedo poco più di quello, come dire un trasformatore ideale in continua, cioè un oggetto atto a trasformare i valori di tensione e corrente lasciando inalterato (o quasi) il valore della potenza. Questa è l'idea o se volete la tecnologia switching. Come funziona .... be immaginate un interruttore comandato che si apre e si chiude rapidissimamente generando impulsi la cui frequenza è costante ma non è costante il duty cicle, cioè impulsi in cui non rimane costante la parte alta dalla parte a zero. Reti LC successive permettono di avere in uscita tensioni che dipendono dalla durata dell'impulso .....
Non mi addentro oltre ma in ogni caso questo tipo di riduttore di tensione permette di non dissipare più di tanta potenza quindi si ha un maggior rendimento.
In soldoni .....
la nostra batteria dura sensibilmente di più utilizzando BEC di tipo switching quindi solitamente soprannominati
SBEC per chi volesse una lettura altrettanto leggera ma anche con qualche schema e qualche esempio più approfondito sugli switching
http://digilander.libero.it/nick47/smps.htm Per chi volesse dei trattati specifici sull'argomento ....... basta scrivere funzionamento switching su google e vi si apre un mondo
