Kiss ESC 12A ohne PWM Ground Kabel - maximale Kabellänge?

[puk]

Einene schönen Tag zu wünschen,

Bin gerade dabei, mir einen handlichen Hexa zu bauen und versuche die Verkabelung aufs Minimum zu reduzieren -> dh. alle Pins direkt zu verlöten und auch alle nicht zwingend notwendigen Verbindungen zu vermeiden.

Ich habe relativ viele Aufbauten (zumindest bebildert) im Netz gefunden, die entgegen dem Kiss Handbuch auf einen PWM Ground ( FC zu ESC ) verzichten und nur das PWM Signal verwenden. Das würde mir hinsichtlich Kabel-Management sehr entgegen kommen --> doch suche ich seit geraumer Zeit nun eine Erklärung/Definition, auf was ich hierbei achten muss um trotzdem noch ein sauberes Signal bekommen bzw. ob es Szenarien gibt, wo man den reference-Ground in jedem Fall an die ESCs mitnehmen muss.

Ich würde Euch bitten mir bei diesem Thema kurz unter die Arme zu greifen, ob das für meinen Anwendungsfall eine brauchbare Methode ist auf den ground zu verzichten.

Komponenten:
FC: Naze32 rev5 (full)
ESC: Kiss ESC 12A 1.1 (würde oneshot 125 verwenden, wenn cleanflight für mich klappt)
UBEC: flyduino miniUBEC 5V/3A (http://flyduino.net/5V-3A-mini-UBEC) oder HK 5.1V-6.1V/3A UBEC mit Buzzer (Buzzer dort sinnlos, wird dort ausgelötet und an den FC angeschlossen)
PWM Signal: längste Strecke FC <-> ESC wäre 110mm-120mm, Kabelquerschnitt hätte ich alles anzubieten (AWG24,20,18) und würde das Signal derzeit mit AWG20 (0,51mm²) verkabeln wollen. PWM -Signal-Kabel würde nahe der Stromversorgung verlegt werden.
RX: FrSky - D4FR in CPPM (wird durch einen D4RII ersetzt sobald dieser verfügbar ist)
Akku: 3s
FPV Gear verwende ich im ersten Schritt noch keines, wird aber verbauten sobald ich mit den Hexa Basics fertig bin.

Frage:
Habe nur wenig/keine Info gefunden, worauf bei einem Verzicht auf den PWM Ground zu achten ist -> in einem beiläufigen Kommentar hieß es, dass das möglich ist, solange das Kabel nicht zu lange ist und die Betriebsspannung des FC hoch genug ist. -> könnte mir das bitte jemand konkretisieren?

Vielen Dank !
puk

 

[DerCamperHB]

Es kann sein, wenn die Stromkabel, in dem Fall das GND Kabel vom Verteiler zum Regler zu klein gewählt ist, das da durch den Widerstand eine bestimmte Spannung abfällt.
Die Signalspannung vom PWM Signal benötigt eine Bestimmten Größenunterschied, um zwischen Low und High unterschieden werden kann, bei 5V wird so 0,5-1V und 3-4V angenommen, der Bereich 1-3V (als Beispiel) ist undefiniert
Wenn jetzt dein Signal angenommen 3.3V hat, dürfte bei Naze usw hin kommen, reicht das noch aus
Fällt aber auf dem Kabel vom Verteiler zum Regler eine Spannung von z.B. 0.5V ab, dann wird der Nullpunkt verschoben, und die Messung vom Regler ist Höher als von der FC
Aus deinem Signal von 3.3V wird dann eine gemessene Spannung von 2.8V, weil du auch die 0.5V überbrücken musst, die aber der Regler nicht erkennen kann

Damit wärst du dann aber im Undefinierten Bereich, der Regler kann das Signal nicht Richtig erkennen
Die Werte waren alles Beispiele, dabei kommt es auf Fertigungstolleranzen in der Herstellung an, ob 5V oder 3.3V Prozessoren eingesetzt werden, und und und,

Hoffe du hast damit eine Ungefähre Vorstellung worum es geht

 

[puk]

Hallo Camper,

Vielen Dank, das gibt mir schon mal ein gutes Bild darüber worauf es hier ankommt.
Stromkabeln des ESC habe ich, für den errechneten Motorstrom von etwa 7-8A, relativ großzügig mit 1,5mm² gewählt.

Wenn ich versuche den Spannungsabfall der Zuführung zu berechnen, komme ich auf entspannte ~0,4% mit folgenden Werten:
I=10A
U=12V
Länge=0,2M (rund 10cm Stromverteiler zu ESC in 1,5mm² + 100% Aufschlag für 7cm 3,3mm² Akkuzuleitung + Kontakt-/Übergangsverluste des Verteilers)
Querschnitt=1,5mm²
cosPhi=1
http://www.dieleitungsberechnung.de/?page_id=124

schlussfolgere daraus, dass ich in meinem Anwendungsfall (Querschnitt 1,5 bei relativ kurzer Leitung) wohl kein Problem bekommen sollte --> oder habe ich hier etwas entscheidendes vergessen/falsch verstanden?

Danke jedenfalls
puk

 

[DerCamperHB]

du brauchst nur mit 0.1m zu Rechnen, da der Verteiler der Knodenpunkt zwischen Regler und BEC GND sein dürfte
ansonsten hast du aber Recht, da dürfte nicht so viel passieren, die Signalleitung kannst du aber noch etwas Reduzieren, 0.5mm² ist schon übertrieben, 0.14mm² oder noch weniger reicht da aus

 

[puk]

passt, dann gehe ich mit dem Signal noch auf AWG24(0,2mm²) und gut ist's.

Vielen Dank für den Crash-Kurs
puk