Конденсаторы являются важнейшим компонентом для FPV дрона, поскольку они помогают уменьшить скачки напряжения и электрический шум в энергосистеме. Эти скачки могут нанести вред электронным компонентам, особенно регулятору оборотов моторов (ESC). Конденсаторы могут помочь уменьшить электрический шум и всплески напряжения, которые могут возникнуть при вращении моторов и при выполнении маневров с высокой скоростью. Кроме того, конденсаторы могут помочь уменьшить количество помех, которые генерирует энергетическая система, что может улучшить качество аналоговой видеосвязи с камеры FPV дрона.
Установка конденсатора в FPV дроне
Ранее, в статье об установке регулятора оборотов моторов (ESC) и полетного контроллера (FC) - мы рассказали о монтаже конденсатора в систему питания непосредственно на силовые площадки ESC. Идея заключалась в том, чтобы подключить конденсатор как можно ближе к MOSFET в ESC, чтобы максимизировать его эффективность.
Как только наша сборка была готова, мы с радостью решили протестировать дрон в тихом безлюдном месте у леса. Через пару минут полетов совершили аварийную посадку по причине задымления.
Разборка сразу же показала проблемы в нашей сборке. Как оказалось горели ножки конденсатора.
Так почему же горят ножки конденсатора FPV дрона?
- Слишком длинные ножки конденсатора имеют высокое сопротивление, что ведет к их нагреву;
- Ёмкость конденсатора слишком мала. Например, если вы используете 680 мкФ, вам следует попробовать 1000 мкФ;
- Напряжение аккумулятора слишком высокое для конденсатора. Требуется заменить конденсатор с более высоким номинальным напряжением;
- Плохая пайка конденсатора.
В нашем случае ножки конденсатора имели слишком большую длину, что требовалось учесть при сборке изначально. Учитывая обстоятельства, подрежем ножки и с помощью гибких силиконовых проводов (для 6S 7′′ требуется использовать 20AWG или 18AWG) перенесем конденсатор в другое место.
Хочется напомнить, очень важно понимать полярность конденсатора. Маркировка на корпусе (в нашем случае золотистая полоса) указывает, на отрицательный контакт. Если вы допустили ошибку, конденсатор не будет работать и может даже взорваться!
Такой вариант установки конденсатора избавит нас от проблемы горения ножек.
При выборе конденсатора для FPV дрона требуется обратить внимание на следующие параметры:
- Емкость: указывает, сколько заряда может хранить конденсатор. Для FPV дрона обычно нужны конденсаторы с емкостью от 100мкФ до 1000мкФ. Более высокие значения емкости могут обеспечить лучшую фильтрацию, но они больше по размеру и тяжелее.
- Номинальное напряжение: это максимальное напряжение, которое конденсатор может выдержать до отказа, оно должно быть выше, чем скачки напряжения, которые может произвести электроника дрона. Например, если дрон питается от аккумулятора 4S (14,8 В), требуется выбрать конденсаторы с номинальным напряжением не менее 25 В, а для 6S - 35 В или выше.
- ESR (Equivalent Series Resistance) - это сопротивление, которое конденсатор представляет потоку тока, и более низкий ESR, как правило, лучше для фильтрации шума.
Решил немного дополнить статью в связи с многочисленными спорами в комментариях. Некоторые конечно дают дельные советы.
Удалось провести небольшой анализ дронов оппонента и посмотреть варианты исполнения сборок.
На регуляторе оборотов моторов установлен конденсатор и увеличено сечение ножек.
Тут к штатному конденсатору добавили еще один дополнительный.
Вот такое готовое решение продается на алиэкспресс, как фильтр питания, так же допаивается к идущему в комплекте конденсатору.
Такой вариант собран скорее всего из найденных обломков - добавлен дополнительный конденсатор к комплектному.
Для решения нашей проблемы, мы приобрели несколько фильтров питания разного исполнения.
Важно заранее продумать как будет происходить установка, так как рамы малых размеров могут не позволить поместить дополнительный фильтр.
В нашем случае на 7 дюймовый дрон удалось разместить первый вариант фильтра, второй не подошел по размерам!