Корзина

Блог

Вы читаете блог проекта RC Drone, запись №56.
2012-07-30 13:55:03; автор: Сергей
Для питания бортовой электроники октокоптера мне понадобятся два напряжения: 5V и 12V. Если с напряжением 5V все более-менее понятно: это будет обычный SBEC, то для 12V были затруднения, которые я расскажу, как решил в этом посте.
Итак. Я принципиально не хотел разводить на октокоптере кучу LiPo батарей разного напряжения, поэтому ограничился двумя батареями 6S (22.2V).
Чтобы получить 5V для питания радиоприемника, нужно взять SBEC - я выбрал Turnigy 5A (8-26v) SBEC for Lipo:
SBEC 8-26V
Выбор такого SBEC обусловлен тем, что она рассчитана на 26V - немного с запасом. Модули, рассчитанные только до 24V не подходят, поскольку при полностью заряженной батарее они будут работать на большем, чем 24V, напряжении, что может на них пагубно сказаться, они будут перегреваться.

А вот для получения напряжения 12V на всем Хоббикинге не существеут нормального компонента. Максимум, что есть, это 12V 2.5A UBEC 2-5S Lipoly - даже из описания мы видим, что он не рассчитан на батареи 6S. Поэтому пришлось делать research в интернете, что привело к таким выводам.

Для получения напряжения питания 12V из имеющихся 20-25V (напряжение аккума 6S) нам необходим так называемый DC-DC Buck Converter (понижающий преобразователь напряжения), который может быть либо линейным, либо импульсным. В случае линейного преобраователя он тупо рассеивает всю лишнюю энергию, вот так:
24V 1A -> 12V 1A = (24-12) * 1 = 12Ватт энергии для рассеивания, что много, модуль сильно греется.
В случае импульсного (switching) преобразователя - кстати, хоббикинг их называет SBEC - преобразователь умеет изменять силу тока, таким образом эффективнее преобразуя напряжение. Суть такова:
24V 0.5A -> 12V (24/12)*0.5A * КПД, где КПД - это эффективность преобразователя, типично это 88-92%, таким образом, на нагрев и рассеивание тепла остается 8-10% от мощности.

Я делал поиск на ebay, и результаты такие.
Чтобы преобразовать постоянный ток в меньший постоянный ток (это называется buck; тогда как для модулей, повышающих напряжение - boost), используется чип импульсного стабилизатора LM2596 в качестве основы, но вот дополнительная обвязка у плат DC-DC разная. Они отличаются параметрами конденсаторов (до 35V либо до 50V - 50V лучше) и их числом, наличием и числом модулей индуктивности (катушек с проволокой).
Например, вот в этом модуле:
LM2596 DC-DC
Всего два конденсатора, а также один дроссель (черный с надписью 330). По моим представлениям из курса физики, число конденсаторов и дросселей влияет на качество выходного сигнала, его недребезжание (ripple). Поэтому я в итоге выбрал вот такой модуль:
LM2596 Low Ripple DC-DC
В нем три конденсатора и два дросееля индуктивности (неэкранированный дроссель с индуктивностью 3.3 мкГн с надписью 3R3 и экранированный дроссель с надписью 330, индуктивность 33 мкГн), что должно обеспечивать low ripple - дребезжание выходного напряжения в пределах 10mV.

Вот этот модуль я планирую использовать, чтобы получать качественные 12V на борту октокоптера. Но меня немного смущает неэкранированный дроссель 3R3, который может создавать магнитные помехи - возможно, это приведет к появлению ряби на видеоизображении. Поэтому я купил еще один DC-DC конвертор, у которого только один, и экранированный, дроссель, а также у него удобно распаяны прямо на плате коннекторы:
LM2596 DC-DC
Посмотрим, как оно на деле будет.

Кстати, обратите внимание, на этих модулях только один синий прямоугольник - потенциометр, который настраивает выходное значение напряжения. Если в модуле два или три таких потенциометра, то они еще "круче" - они могут выдавать не только постоянное напряжение, но и постоянный ток, и третий потенциометр отвечает за регулирование напряжения "окончания заряда" - т.е. такой модуль можно использовать как зарядное устройство для аккумуляторов. Для целей бортового питания такой функционал не нужен, но я такой модуль тоже взял для своих экспериментов.