Aufbau und Elektronik

Schematischer Aufbau der Elektronik

Stromlaufplan

Stromlaufplan

Das nebenstehende Bild zeigt den schematischen Aufbau der Elektronik. Ausgehend vom Akku wird die Versorgungsspannung über einen Schalter und ein Relais geschaltet. Der linke Stromkreis versorgt dabei den Fahrtregler und den Motor mit der Akkuspannung. Im Fahrtregler ist ein BEC (Battery Eliminator Circuit) enthalten, welcher den Empfänger und die Servos mit 5 V versorgt.

Der Empfänger ist die eigentliche Steuerzentrale. Dieser steuert die Servos für Lenken, Schalten und die Differentialsperre, die Motordrehzahl und die Lichtfunktionen. Für die Lichtfunktionen „Bremslicht“ und „Rückfahrscheinwerfer“ wird die Lichtanlage parallel zum Fahrtregler angeschlossen. Ein Schalter mit zwei Schaltstellungen wird für die Funktion Blinker links oder Blinker rechts verwendet.

Die restlichen Lichtfunktionen (Standlicht, Abblendlicht, Fernlicht, Nebelscheinwerfer, Nebelschlussleuchte und Warnblinker) können alle einzeln geschaltet werden. Dafür werden lediglich 2 Schaltkanäle verwendet und über den Multiswitch miteinander verbunden. Am Beispiel eines Kreuzknüppels lässt sich die Funktionsweise des Multiswitches recht einfach erklären. Der Kreuzknüppel hat zwei mögliche Bewegungsrichtungen,vertikal (oben/ unten) und horizontal (rechts/ links). Damit ergeben sich folgende mögliche Kombinationen: Oben; Oben-Rechts; Rechts, Unten-Rechts; Unten; Unten-Links; Links und Links-Oben, also genau 8 mögliche Schaltzustände. Da einer dieser Zustände für den Reset (bei Fehlfunktionen oder ähnlichem) verwendet wird, bleiben noch 7 mögliche Schaltzustände.

Die Ausgänge des Multiswitches und noch zwei zusätzliche Schaltkanäle für die Blinker (rechts/ links) und das Bremslicht und den Rückfahrscheinwerfer dienen als Eingänge für die Lichtanlage. Diese schaltet dann die entsprechenden LEDs ein oder aus. Im Normalfall wird dabei direkt die Akkuspannung geschaltet. In meinem speziellen Fall ist zwischen Akku und Lichtanlage noch ein Step-Down-Wandler geschaltet, der aus einer beliebigen Akkuspannung eine Ausgangsspannung von 4 V liefert. Dies wurde aus folgenden zwei Gründen realisiert. Zum einen kann ich die Akkuspannungen frei wählen und brauche bei unterschiedlichen Akkuspannungen nicht die Vorwiderstände auszutauschen. Zum zweiten reduzieren sich so die elektrischen Verluste an den Vorwiderständen, da diese entsprechend kleine Widerstandswerte aufweisen.

Hierzu ein Beispiel in Stichpunkten:
Annahmen: 1 LED (Spannungsabfall 1,2 V; Durchlassstrom 20 mA) Akku mit 7,4 V
Fall 1 nur Vorwiderstand
Spannungsabfall am Widerstand: 7,4 V-1,2 V=6,2 V
Widerstandswert: 6,2 V/0,02 A=310 Ohm
Verlustleistung: 6,2 V*0,02 A=0,124 W

Fall 2 Step-Down-Wandler und Vorwiderstand:
Spannungsabfall am Widerstand: 4 V-1,2 V=2,8 V
Widerstandswert: 2,8 V/0,02 A=140 Ohm
Verlustleistung am Widerstand: 2,8 V*0,02 A=0,056 W
Gesamtverlustleistung (80 % Wirkungsgrad des Step-Down-Wandlers): 0,056 /0,8=0,070 W

Die Elektronik wird über das gesamte Fahrzeug verteilt. Im Tank sitzt das Relais mit Hauptschalter. Im Kofferaufbau ist die gesamte Lichtsteuerung (Lichtanlage, Multiswitch und Step-Down-Wandler) und der Akku untergebracht. Unter der Motorhaube befinden sich der Empfänger und der Fahrtregler.

Einbau des Kofferaufbaus und der Elektronik

Die Grundplatte des Kofferaufbaus wurde komplett übernommen und nur mit den notwendigen Bohrungen und Ausschnitten versehen. Um die Grundplatte am Rahmen zu befestigen wurden von unten abgewinkelte Quadratrohre aus Messing mit den Abmaßen 3x3x0,25 mm geklebt und mit einem Gewinde M3 versehen, so dass der gesamte Aufbau mit 3 Schrauben M3 am Rahmen befestigt werden kann. Um ausreichend Raum für die Elektronik zu schaffen, wurde die linke Wand des Aufbaus durch eine neue Wand ersetzt. Bei dem Spielzeug ist an dieser Wand ein Ersatzrad befestigt, wodurch relativ viel Platzt eingenommen wird. Die Elektronik wird im vorderen Bereich des Aufbaus platziert. Der Akku liegt auf der linken Seite. Sowohl Akku als auch die Elektronik werden durch selbstgebauten Abdeckungen verdeckt. Dabei ermöglicht das Scharnier an der vorderen Trennwand einen leichteren Akkuwechsel. Die folgenden Bilder zeigen die Entstehung des Aufbaus.