Störungsfreie Stromversorgung

[BlueAngel]

Dies soll eine kurze Anleitung sein, wie man eine störungsfreie Stromversorgung für unsere FPV Komponenten erstellt.

Dabei ist es egal ob es sich um die Versorgung am Boden oder in der Luft handelt.

Wieso brauchen wir Filter?
1. weil wir zum Beispiel direkt den Flugakku anzapfen und von dort starke Störungen in unsere Stromversorgung kommen, die zu einer schlechteren Bildqualität, Reichweitenverlusten oder ähnlich negativen Effekten führen.

2. weil wir z.B.: keine linearen Spannungsregler sondern einen getakteten nehmen, der ebenfalls eine nicht ganz so saubere Spannung liefert. Dies kann genauso wie oben erwähnt negative Folgen haben.

Wie baut man einen Filter?
Eigentlich ganz einfach.
Wir bauen uns einen Tiefpass Filter, einen sogenannten LC-Filter.
L = Spule
C = Kondensator
Dieser lässt nur tiefe Frequenzen durch und hochfrequente Störungen werden ausgefiltert.

Schaltplan verschiedener Filter:
reiner Filter:

Filter mit Spannungsregler:

oder



so sehen zum Beispiel reine Filter aus:


sind für den Boden gedacht, deshalb machen die großen Spulen auch nichts, weil Gewicht hier keine Rolle spielt.
verbaut wurde hier
1x Schottkydiode - 1x Spule - 2x Kondensator (Elko & Keramik)
Danke dieses Filters habe ich Bildstörungen von einem Turnigy low noise 3A BEC eliminiert.

hier ein paar mögliche Bauteile für einen Filter:
KONDENSATOR 0,22 µF KDPU
KONDENSATOR ULTRA-LOW-ESR 470 µF 16 V
DROSSEL 68 UH
ENTSTÖRDROSSEL INDUKTIVITÄT 30 µH

Man sollte eigentlich immer einen kleinen Keramik Kondensator mit dem großen Elko paaren, um den besten Filtereffekt zu erhalten.
Bei der Spule kann man eine kleine oder auch die größeren, wie auf meinem Foto verwenden.
Die kleinen haben den Vorteil leichter und kleiner zu sein. Jedoch sind sie nicht für viel Strom ausgelegt und es fällt auch etwas mehr Spannung an ihnen ab.
Will man z.B.: den Ausgang eines Turnigy 3A low noise BECs filtern:
5,3V werden ausgegeben.
zieht die 5V Cam und der 5V TX ca. 300mA dann fallen an der kleinen Drossel mehr als 0,4V ab, somit haben wir nur mehr 4,9V.
Bei der großen fällt hingegen fast keine Spannung ab und so sollte man mit einer Schottkydiode, die einen Spannungsabfall von ca. 0,3V hat, auf die 5V kommen.
gerade manche Sender und Empfänger, wie die Airwave Module sollten konstanten sauber 5,0V erhalten, damit eine ordentliche Funktion gewährleistet ist.

greets
Blue


PS.:
in diesen 3 Posts weiter hinten im thread, habe ich noch genauere Details zum Bau von kleineren Filtern veröffentlicht:
http://fpv-community.de/showthread....tromversorgung&p=117058&viewfull=1#post117058
http://fpv-community.de/showthread....tromversorgung&p=117142&viewfull=1#post117142
http://fpv-community.de/showthread....tromversorgung&p=117156&viewfull=1#post117156

 

[Grandcaravan]

Ach Stefan!
Ich liebe deine Tutorial ja so
Vielen Dank, wieder was gelernt und ein neues "Klein-Projekt" zum Basteln

 

[BlueAngel]

*g* thx
freut mich, dass es gefällt.

 

[Freak-_-y]

Was mal so fehlt meiner meinung nach. Vor welchen elektr. komponenten man sie anbringen kann, bzw. wo es auch etwas bringt.

1.) Bei einem einfachen V-TX und Kamera System hab ich bei mir z.b.
vom zwischen Lipo und dem Vtx & Kamera so einen Filter.

2.) Beim Quadrocopter hab ich einen Filter wie unter Punkt 1 und den zweiten Filter hab ich zwischen dem EzOSD Stromsensor und dem Ezosd einen Filter.
An dem vieradrigen Molexkabel.
Wobei es hier jetzt nicht viel gebracht hat.

Aber solcher beispiele wären sicher noch dem ein oder anderem Hilfreich.

 

[BlueAngel]

1) steht eigentlich eh oben

2) verstehe ich nicht, was es bringen soll

 

[Freak-_-y]

Zu 2. hab nach dem das Bild farblich sich immer geändert hat es einfach mal probiert. Schauen ob es was bringt oder nicht.

 

[AndiSichtgrenze]

schönes tutorial, werd ich auf jedenfall nachlöten, klasse, danke Stefan!

 

[ratzfatz]

Hallo,

erst einmal danke für die tollen Infos von Blue.
Nun einige Fragen:

1) In den Schaltplänen ist immer mindestens 100uH verlangt:
wieso setzt du aber Werte kleiner als 100uH ein.
2) Gibt es Unterschiede bei Spulen? Ich habe bei Reichelt geguckt, da sind die Bauteile meistens erheblich günstiger als bei Conrad.
Es gibt da Festinduktivitäten, Supression Coils, Drosseln .
Sind das alles die unterschiedliche Begriffe für Spule oder muss man beachten was man kauft.
(Das die Stromstärke und die Induktivität passend sein muss ist schon klar)

3) Ist der Kondensator Typ KPDU etwas besonderes oder nur ein Vielschichtkondesator mit hoher Resonanzfrequenz und niedrigem ESR-Wert?

4) Kommen die Schottky Dioden nur für den Spannungsabfall in die Schaltung. In den Schematics tauchen die nicht auf.

ng

ratzfatz

 

[BlueAngel]

Hi,

1) ist nicht so genau, sprich es reichen 50µH genauso

2)Ja, kannst ruhig Reichelt nehmen. Wollte nur ein Beispiel bringen.
Spule ist mehr oder weniger der Überbegriff.
Wir wollen eigentlich Drosseln verwenden.

3) ja der KDPU ist etwas besonderes, eben eine spezielle Kondensator Bauform, die bei der Filterung hilft, weil er sehr schnell ist.

4) bei mir zur Absicherung und Trennung von den anderen Stromkreisen

um von 5,3 auf 5V zu kommen, natürlich für den Spannungsabfall.

 

[wildcat]

Könntest du evtl. mal ein vorher-nacher-Video machen ?

Mich würde der unterschied mal interessieren !






Gruß,
Adrian

 

[ratzfatz]

Hallo angel,

Danke für Deine Antworten.

Lexikon Elektronik auf Googlebooks


ich habe mal zu KDPU recherchiert:
Nach "Lexikon Elektronik und Mikroelektronik
Von Dieter Sautter,Hans Weinerth" :

KDPU: Kurzbezeichnung für einen lackumhüllten Vielschichtkondensator mit radialen Anschlussdrähten......

Also nichts besonderes. Ich werde dann die Vielschichtkondensatoren von Reichelt nehmen.

 

[moritzz06]

Hi,
Da mir der 7805 zu heis wurde muss ich den Sender mit einem Recom versorgen.
Jetzt möchte ich das entstören, bin aber ein bisschen durcheinander gekommen.
DROSSEL 68 UH
ENTSTÖRDROSSEL INDUKTIVITÄT 30 µH
Was von den beiden brauch ich jetzt?
Gibt es auch was kleineres als die Spule, bei der trotzdem praktisch keine Spannung abfällt? Weil der Airwavesender braucht ja genau 5V die der Recom schon ausgibt...
Also möglichst leicht und möglichst geringer Spannungsabfall bräuchte ich.
Ich hoffe die Fragen können mir schnell beantwortet werden, damit ich noch bestellen kann

Gruß,
moritzz

 

[moritzz06]

Kann mir niemand kurz helfen und sagen was er in seinen Flieger gesetzt hat/setzen würde?
Es darf, wie schon gesagt eigentlich keinen Spannungsabfall haben und umso leichter umso besser.

Ich kann nur noch bis heute Abend ohne Versandkosten bestellen...

Gruß,
moritzz

 

[BlueAngel]

ENTSTÖRDROSSEL INDUKTIVITÄT 30 µH
wenn du keinen Spannungsabfall willst.

einfach auf den ohmschen Widerstand der Drossel achten.
U=R*I
I = Strom den deine Cam und TX braucht
R = Widerstand der Drossel
U = Spannungsabfall dann an der Drossel

 

[moritzz06]

Danke!
Ich hab den Spannungsabfall berechnet (sehr cooles Datasheet im Übrigen ), hatte aber gehofft es gibt noch eine kleinere und leichtere Lösung.
Aber dann werde ich die mitbestellen.

Gruß,
moritzz

 

[Freak-_-y]

Mein V-TX und meine Kamera haben ja so eine Entstördrossel in der + Leitung.
Hatte wie in nem anderem Thread beschrieben so Flackern der OSD schrift.
Also hab ich nochmal ein Masse Kabel direkt an die verteiler Platine gelegt.
Heute wollte ich Fliegen aber hab ständig beim Gas geben so Schwarze Streifen im Bild.
Könnte das von der extra Masse Leitung kommen?
Oder auf was kann man durch dieses anzeichen schlussfolgern was mir da reinstört.
Werd mal ne anschlusszeichnung machen wie es gelötet ist.

 

[moritzz06]

Hi,
Bist Du dir sicher dass das Kabel von deiner Kamera keinen Wackler hat? Bei meinem Quadro ist es sehr wahrscheinlich so dass das Kamerakabel einen Wackler hat. Während dem Flug hatte ich dann immer extreme Störungen. Ob das aber das einzige Problem war konnte ich noch nicht testen, weil die Cam grade beim Sebastian ist...

Gruß,
moritzz

 

[Amaris2003]

Ich möchte euch auf einen alten Thread aufmerksam machen, in welchem wir das Problem bereits ausführlich erörtert hatten.
Nebenbei: Ich setzte mittlerweile AX3022-Schaltregler ein. Sind sehr günstig und sind regelbar. Aber mit 1Zoll-Kantenlänge nicht gerade klein - funktionieren aber mit meinem Airwave-Sender und Kodak Zx1 ganz gut. Kann man sicher auch für LED-Schaltungen einsetzen.

 

[BlueAngel]

jedoch wie du siehst ist dieser thread in der Knowledge Base.
1. einfacher zu finden
2. gut strukturiert und die Information im 1. post

ich wurde von Heiko gebeten diesen thread zu erstellen.

klar

Die AX3022 Regler habe ich auch schon lange zuhause. Hatte die damals mit dem Oszi vermessen und für nicht sooo gut befunden.
Müsste noch mal mit allen anderen Reglern vergleichen.
Bin bis jetzt nur nicht dazu gekommen.

 

[Freak-_-y]

Hi,
Bist Du dir sicher dass das Kabel von deiner Kamera keinen Wackler hat? Bei meinem Quadro ist es sehr wahrscheinlich so dass das Kamerakabel einen Wackler hat. Während dem Flug hatte ich dann immer extreme Störungen. Ob das aber das einzige Problem war konnte ich noch nicht testen, weil die Cam grade beim Sebastian ist...

Gruß,
moritzz

Bin mir da schon sicher. Werd es nachher aber nochmal probieren.
Was ich noch sagen kann. Von der Akku leistung kann es nicht kommen.
Da ich nen vollen Lipo dran hatte.
Würd ja sagen ohne OSD hätte ich die Probleme nicht.
Aber möchte sehr ungern auf das OSD verzichten.
Also wird es wohl darauf hinauslaufen das ich da nochmal alles mögliche probieren muss.
Aber dann auch zuerst mal nur Kamera und Sender.
Danach dann wiedermit dem OSD. Dann kann ich es etwas besser eingrenzen was es genau ist.