Do uzbrojenia drona na stole nie jest potrzebny. Chodzi o to, żeby pierwsze krzywe śmigło albo pionowe wyjście na pełnym gazie nie postarzało regulatora, nie zaszumiło obrazu analogowego i nie zrestartowało kontrolera lotu. Liczby poniżej pochodzą z poradnika Oscara Lianga o kondensatorach, materiałów Rising Sun FPV o regulatorach oraz typowych zestawów polecanych przez sklepy do latania akrobacyjnego na 4S i 6S.
Do czego służy ten kondensator
Traktuj go jak miejscowy amortyzator na linii zasilania z akumulatora, a nie jak drugi pakiet. Gdy napięcie na ułamek sekundy próbuje skoczyć w górę albo spaść, kondensator pochłania albo oddaje ładunek. Przylutowany przy polach zasilania regulatora daje tranzystorom krótką drogę do tego zapasu, zamiast puszczać każdy impuls przez złącze XT60 i cały przewód od pakietu.
Na płytce regulatora są już małe kondensatory SMD. Są potrzebne, ale dobrano je pod kątem miejsca i kosztu. Zewnętrzny elektrolit o niskim ESR dokłada pojemność, której te maleństwa nie mają. Im dłuższe przewody między akumulatorem a regulatorem, tym gorzej, bo z długością rośnie indukcyjność, a razem z nią skoki napięcia. Skracaj przewód zasilający i montuj kondensator od strony regulatora.
Kondensator nie naprawi zużytego pakietu, zimnego lutu ani zbyt słabego regulatora. Wygładza krótkie skoki i tętnienia. Jeśli napięcie pod obciążeniem spada i nie wraca, winny jest nadal akumulator, okablowanie albo złącze.
Pojemność według rozmiaru ramy
Nie ma jednej magicznej liczby mikrofaradów. Większe i bardziej prądożerne drony wytwarzają większe skoki napięcia, więc potrzebują większej pojemności. Tabela Oscara Lianga to rozsądny punkt wyjścia:
| Rozmiar ramy | Praktyczny kondensator |
|---|---|
| 2" | 220 uF albo 330 uF |
| 3" i 4" | 330 uF, 470 uF albo dwa po 220 uF równolegle |
| 5" | 680 uF, 1000 uF albo dwa po 470 uF równolegle |
| 6" i 7" | 1000 uF, 2200 uF albo dwa po 1000 uF równolegle |
| 8" i 10" | 2200 uF albo dwa po 1000 uF równolegle |
Do typowej piątki akrobacyjnej z regulatorem 4 w 1 najczęściej montuje się 1000 uF. Rising Sun FPV podaje dla tej klasy zakres 470-1000 uF i poleca 680 uF, gdy brakuje wysokości. Przy osobnych regulatorach w małym dronie często daje się po 220-330 uF na każdy, blisko pól zasilania.
Dwa mniejsze kondensatory połączone równolegle potrafią filtrować odrobinę lepiej niż jeden duży o tej samej łącznej pojemności: wypadkowe ESR spada, a części łatwiej zmieścić w ramie. Oba rozwiązania są dobre, jeśli tylko kondensatory mają niskie ESR i są solidnie zamocowane.
Napięcie znamionowe: zostaw zapas
Napięcie dobieraj do w pełni naładowanego pakietu, a nie do napięcia nominalnego z etykiety. Pakiet 6S naładowany do 4,2 V na ogniwo ma 25,2 V, a skoki sięgają jeszcze wyżej. Oscar Liang zaleca mniej więcej 1,5-2 razy więcej niż napięcie akumulatora:
| Pakiet | Pełne naładowanie | Wystarczy | Bezpieczniej |
|---|---|---|---|
| 4S | 16,8 V | 25 V | 35 V |
| 6S | 25,2 V | 35 V | 50 V |
| 8S | 33,6 V | 50 V | 63 V |
Rising Sun FPV jest jeszcze ostrożniejszy: co najmniej 35 V na 4S i co najmniej 50 V na 6S. Kondensatory 35 V na 6S są wśród hobbystów powszechne i w wielu dronach działają. Wersja 50 V zajmuje trochę więcej miejsca, ale daje wyraźniejszy zapas, gdy dron mocno szumi albo ma długie przewody. Nie montuj 25 V na 6S.
Niskie ESR to nie chwyt reklamowy
ESR to rezystancja wewnętrzna kondensatora. Kondensator o niskim ESR szybciej oddaje i przyjmuje ładunek, a przy tętnieniach mniej się grzeje. Zwykłe kondensatory do sprzętu audio albo części nieznanych producentów o wysokim ESR mogą mieć na obudowie właściwą pojemność i napięcie, a mimo to słabo tłumić szybkie skoki z regulatora.
Jeśli możesz, wybieraj sprawdzone serie o niskim ESR: Panasonic FM/FR (FS do małych dronów), Rubycon ZLH/ZLJ, Nichicon UHW. Kondensatory polimerowe mają jeszcze niższe ESR, ale zwykłe elektrolity są tańsze, lepiej znoszą kraksy i do większości latania akrobacyjnego wystarczają. Jeśli w zestawie kontrolera z regulatorem dostałeś kondensator nieznanej marki, wymień go na jedną z tych serii, zanim zaczniesz ostrzej latać.
Gdzie lutować
Plus kondensatora lutuj do plusa zasilania regulatora, minus do minusa. Pasek na obudowie oznacza nóżkę ujemną. Przy odwrotnej polaryzacji kondensator się grzeje, wydziela gaz albo wybucha. Jeśli przy pierwszym podłączeniu usłyszysz syczenie, natychmiast odłącz pakiet.
Najlepsze miejsce to główne pola zasilania regulatora 4 w 1, z nóżkami skróconymi tak bardzo, jak się da. Tam jest najbliżej tranzystorów. Lutowanie przy złączu XT60 też działa, gdy brakuje miejsca, ale daje słabszy efekt, bo między kondensatorem a tranzystorami zostaje większa indukcyjność.
Jeśli rama wymusza krótkie przedłużenie przewodami silikonowymi, niech będą krótkie i grube (około 18-20 AWG w piątce na 6S), a obudowę kondensatora i tak unieruchom. Długie, wiszące nóżki pogarszają filtrowanie i zamieniają kondensator w dźwignię, która w kraksie wyrywa pola lutownicze.
Zamocuj go tak, żeby kraksa nie wyrwała pól
Połączenie elektryczne i mocowanie mechaniczne to dwie osobne sprawy:
- Skróć i pocynuj nóżki. Zaizoluj je koszulką termokurczliwą, żeby goły metal nie dotknął włókna węglowego.
- Lutuj tak, żeby obudowa była blisko pól, a nie na długich nóżkach.
- Odciąż obudowę opaską zaciskową, gumką przełożoną przez ramę, drukowanym uchwytem albo taśmą, żeby luty przenosiły tylko prąd, a nie uderzenia.
- Trzymaj kondensator poza zasięgiem śmigieł i z dala od paska akumulatora.
Ogromny kondensator 2200 uF wystający z boku piątki bywa gorszy niż dobrze podparty 1000 uF. Miejsce i wytrzymałość są ważniejsze niż największa liczba na etykiecie.
Pierwsze podłączenie i kiedy kondensator jest za gorący
Przy pierwszym montażu albo wymianie użyj zabezpieczenia ograniczającego prąd przy pierwszym podłączeniu albo zasilacza z ograniczeniem prądu. Zanim podłączysz pełny pakiet, sprawdź polaryzację i czy cyna nie zwiera sąsiednich pól.
Po locie dobry kondensator jest najwyżej ciepły. Jeśli jest gorący, wybrzuszony, cieknie albo już pękł, możliwe przyczyny są takie:
- napięcie znamionowe jest za niskie na występujące skoki;
- pojemność jest za mała na pobierany prąd;
- kondensator jest podróbką o wysokim ESR;
- przy wcześniejszym podłączeniu polaryzacja była odwrotna.
Wymień go. Elektrolity i tak zużywają się od ciepła i tętnień. Oglądaj je przy każdym przeglądzie drona. Jeśli wierzch jest wypukły albo koszulka się lepi, wymień kondensator, nawet jeśli dron jeszcze lata. W bardzo prądożernych dronach klasy Beast i X-Class producenci tacy jak APD zalecają wymianę kondensatorów wejściowych co kilkadziesiąt lotów. Zwykła piątka akrobacyjna obciąża go łagodniej, ale i tak warto traktować kondensator jak część eksploatacyjną.
Obraz analogowy, cyfrowy i co sprawdzić dalej
W obrazie analogowym zakłócenia od regulatora często widać jako poziome linie, które nasilają się wraz z gazem. Porządny kondensator przy regulatorze to pierwsza poprawka przy takim objawie. Systemy cyfrowe (DJI, Walksnail, HDZero) w dużej mierze ukrywają to w obrazie, ale i one zyskują: czystsze zasilanie oznacza mniej chwilowych spadków napięcia i mniej zakłóceń na żyroskopie.
Jeśli główny kondensator przy regulatorze jest już w porządku, a obraz albo żyroskop nadal są zaszumione, sprawdź zasilanie nadajnika wideo (z przetwornicy BEC czy wprost z pakietu), masę kamery, uszkodzoną antenę, miękkie mocowanie kontrolera, krzywe śmigła i łożyska silników. Filtr LC na zasilaniu nadajnika wideo potrafi usunąć resztki szumu w obrazie, ale działa dopiero za źródłem problemu. Kondensator przy regulatorze tłumi zakłócenia u źródła.
Rozsądne wybory do piątki akrobacyjnej
- 4S: 1000 uF, 35 V, Panasonic FM/FR albo Rubycon ZLH, na polach zasilania regulatora.
- 6S: 1000 uF, co najmniej 35 V, a lepiej 50 V, jeśli się zmieści, te same marki i to samo miejsce.
- Brak miejsca na 1000 uF: dwa po 470 uF równolegle albo jeden 680 uF z krótkimi nóżkami i solidnym odciążeniem.
Zamontuj kondensator, zanim pierwszy raz podłączysz pakiet do nowego zestawu bez zabezpieczenia. Potem lataj. Jeśli obraz albo strojenie nadal wyglądają na zaszumione, najtańszą przyczynę masz już wykluczoną i możesz zająć się śmigłami, miękkim mocowaniem i analizą zapisów z czarnej skrzynki.