Svens Bastelstube - BLMC D2Pack

BLMC-Mega mit reiner N-FET-Endstufe

Schaltung Schon seit einiger Zeit bestand der Wunsch einen BLMC mit reiner N-FET-Endstufe und FETs mit D2Pack-Gehäuse zu realisieren. Da auch U-Regler in D2Pack oder TO220 Gehäuse mit abgesägter Befestigungslasche verwendet werden können, müsste die Bauteilbeschaffung problemlos sein. Die Vias sind mit 1,27mm sehr groß und nicht unter Bauelementen, die ISO-Abstände und Leiterbahnbreiten wurden so gewählt, dass die Leiterplatte problemlos mit Amateurmitteln herzustellen ist. Nachteilig sind die notwendigen Drahtbrücken. Ich denke, dass das Gesamtkonzept diesen Nachteil wettmacht.
Leiterplattenentwurf Da nur eine zweilagige Leiterplatte entstehen sollte, konnten 3 Leitungen nicht vollständig geroutet werden. Es wurden 4 kurze Drahtbrücken notwendig. Für den Regler werden Bauelemente für ca 40€ benötigt.
Leiterplattenherstellung Die 1. Leiterplatte ist wieder selbst geätzt. Nach genauem Ausschneiden der Kontur und Bohren der Löcher wird noch auf Leiterbahnunterbrechnungen und Kurzschlüsse geprüft.
Viel Löterei Zuerst wurden die Durchkontaktierungen mit Draht verlötet, dann die Widerstände und Kondensatoren aufgelötet. Da bei mir AVRs die Erstprogrammierung nicht überlebt haben, war danach erst einmal die Buchsenleiste des Programmierports und der AVR an der Reihe. Nach erfolgreicher Programmierung des AVRs wurde der Regler fertig aufgebaut.
Probelauf Der vorgesehene Treiber IR2101 ist leider nicht bei Reichelt im Sortiment. Der IR2181 ist nicht pingleich und wurde provisorisch auf der Leiterplatte verwendet. So konnte der Regler getestet und die Software angepasst werden. Der Regler läuft bestens und wird fertig bestückt.
Bauteilmaße Bei den meisten D2Packs und TO220 ist ein großer Teil der Bauteilunterseite aus Kunststoff. Nicht so beim verwendete Spannungsregler L4941 im TO220 Gehäuse. Der über der Batt+ Leiterbahn liegente Teil der Metall-Fläche eines L4941 hab ich kurzerhand 0,5mm tief weggefräst, um einen Kurzschluss ohne Zwischenlegen von Isolationsmaterial zu verhindern. Bei dem ebenfalls verwendbaren LM2940 wäre das nicht notwendig gewesen.
Prozessorseite Der Regler ist fertig bestückt. Unterhalb der Buchsenleiste ist noch Platz für eine LED vorgesehen.
FET-Seite Die Größe der Leiterplatte war durch die FETs und Spannungsregler vorgegeben. Hier sind noch die Kabel vom 1. Testlauf zu sehen. Zwischen den Batterieleitungen fehlt noch der Kondensator. Der Spannungsregler rechts oben im Bild wurde abgefräst.
Kleine Änderungen Wegen Problemen bei höheren Strömen sind die GND-Leitungen zum Prozessor als Drahtbrücken ausgeführt. Der separate U-Regler für den Prozesser entfällt bei BEC, 5V ist auf den L4941 gebrückt. Wie hier abgebildet wurde der Regler an "4s2p Konion" und "Mega-16/15/3" in einem MF480-Impeller getestet. Bei ca. 30A an 15V ergibt das einen Leistungsdurchsatz von 450W.

*** NEU ***