Was ist eigentlich aktiver Freilauf? - What is Active Freehweeling ?

German explanation:

Die Leistungs-Endstufen in Reglern werden in der Regel mit MOSFET Transistoren aufgebaut. Nun hat ein MOSFET die Eigenschaft, dass der nur den Strom in eine Richtung schalten und sperren kann. In der anderen Richtung kann der Strom immer fliessen, weil hier eine intrinsische Diode antiparallel zur MOSFET strecke zu finden ist.
Diese Diode macht man sich zur Nutze und schliesst in den Freilaufphasen (wenn der andere Transistor der H-Brücke abschaltet) den Stromkreis darüber. Nun hat eine Diode leider die Eigenschaft, das hier immer eine Spannung von mindestens 0.6V-1.1V (abhängig vom Strom) an ihr abfällt.
Bei einem Strom von 10A fällt damit also eine Verlustleistung von P = U x I = 1V x 10A = 10W an. Reduzieren kann man diese Verlustleistung wenn man während der Freilauf-phasen den Transistor (welcher die Diode beinhaltet) einfach einschaltet. Das nennt man dan "aktiven Freilauf".
Die Verlustleistung reduziert sich hier auf P = RDSon x I^2 = 3mOhm x 10A^2 = 0,3W!

=> Je nach PWM Tastverhältnis kann man also so die Verlustleistung merklich reduzieren!

 

English Explanation:

The Power stages in brushless ESCs are usually build with MOSFET transistors. But a MOSFET has its nature to conduct and block current only in one direction. The other irection is everytime conducting due to an intrinsic diode antiparallel to the MOSFET drain source path.

This diode is used in the "freewheeling" phases, when the other MOSFET of the H-bridge is switching OFF and now the Motor phase current circulates (freewheeles) through the other "passive" MOSFET of the H-bridge. Unfortunately a diode has always an voltage drop of 0.6V-1.1V (depending on current).

With a current of about 10A a powerloss of P = U x I = 1V x 10A = 10W is produced. This can be reduced when switching ON the passive MOSFET (which contains the diode) during this freewheeling phases. This is also called "ACTIVE FREEWHEELING".

The powerloss is reduced to P = RDSon x I^2 = 3mOhm x 10A^2 = 0.3W !

=> Depending on the PWM dutycycle of the current ESC operating point, the powerloss can be dramatically reduced.

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