О проблемах с бортовым питанием, или о чем мигает приемник Spektrum?

Оригинал статьи: http://www.os-propo.info/content/view/109/60/ [os-propo.info]

Вы купили новое радио стандарта DSM2 с надеждой окончательно избавиться от помех в управлении. Но ваша модель время от времени имеет непонятные “провалы” по управлению (порой спустя несколько десятков секунд после взлета), а после посадки индикатор на приемнике Spektrum мигает, хотя до полета он горел непрерывно.

В такой ситуации можно с уверенностью сказать, что дело не в радиопомехах. Вы имеете проблему с бортовым питанием.

Хотите узнать подробнее? Читайте всю статью.

Проблема:
После массового выхода на рынок аппаратуры на 2.4GHz на форумах стали появляться отдельные сообщения об отказах. По непонятным причинам модели теряли управление на несколько секунд, в том числе, совсем близко от передатчиков. Кое-кто даже поспешил воспользоваться этим и заявить, что новые технологии ненадежны, так как со старыми приемниками стандарта FM такого не происходило. Но на деле все оказалось немного иначе.

Причина:
Как известно, одним из достоинств аппаратуры на 2.4GHz является автоматическая привязка приемника к передатчику после включения питания. За некоторое время (от 2 до 5 секунд для DSM2) они находят друг друга, после чего можно взлетать. Если после начального включения кратковременно прервать питание приемника, то этот процесс должен повториться сначала.

Причин кратковременного провала питания может быть много: слабая бортовая батарея, недостаточно мощный BEC или тонкие провода от источника до приемника. При использовании цифровых серво, способных потреблять высокие токи при нагрузке от выполнения маневров, вполне возможна ситуация, когда питание на приемнике кратковременно падает ниже 3.5 вольт. Микроконтроллер приемника при этом перезагружается, и в течение этого времени модель неуправляема. Это и происходит порой в воздухе.

На старой FM аппаратуре проблема не так заметна: там нет потребности в сканировании каналов, и восстановление связи происходит мгновенно. Пилот просто не замечает этой проблемы (что не означает, что ее нет).

Обходной путь:
Чтобы снять остроту проблемы, разработчики Spektrum в новых моделях приемников реализовали так называемый QuickConnect. Идея его в том, что после пропадания и восстановления питания приемник пытается связаться с передатчиком на той паре частот, на которых он работал до выключения. Если это был провал питания, то передатчик сразу же находится, и вместо 2-5 секунд управление восстанавливается быстро (производителем заявлено время восстановления 0.004 секунды). Если же нет, то процесс сканирования запускается с самого начала.

Диагностика, или о чем мигает светодиод:
Чтобы убедиться в том, связана ли проблема с питанием, инженеры Spektrum реализовали диагностику срабатывания QuickConnect в полете.

После начального включения приемника и передатчика оранжевые светодиоды на приемных модулях загораются и горят непрерывно. Если в течение полета имело место срабатывание QuickConnect из за провала питания, то светодиод модуля, который был перезагружен в воздухе, начинает мигать вместо непрерывного горения.

Если модель взлетела с горящим светодиодом, а приземлилась с мигающим, то это означает, что требуется уделить внимание системе питания борта: имеют место провалы. И даже если пилот не замечает ничего подозрительного, мы бы не рекомендовали надеяться, что все и дальше будет в порядке.

Проверить, поддерживает ли ваш приемник функцию QuickConnect и индикацию ее срабатывания, очень просто. Включите передатчик и приемник обычным образом. После зажигания светодиодов выключите питание приемника и снова включите. Если при этом светодиод начнет мигать – ваш приемник имеет такую функцию.

Заметим, что длительность выключения приемника не имеет значения. Важен лишь факт, что приемник выключался, а передатчик – нет. Поэтому, если вы в процессе настройки модели перед взлетом не выключали передатчик, но выключали приемник – он будет мигать еще до взлета, и сброс этого состояния возможен только одним путем – выключением и повторным включением и передатчика, и приемника.

Также следует отметить, что мигать светодиод будет только в случае проблем с питанием. Простое пропадание сигнала от передатчика не вызывает срабатывания этой индикации.

Правильное решение:
Наиболее правильным решением является обеспечение качественного питания борта.

Проблема весьма актуальна при использовании регуляторов хода (ESC) со встроенными линейными стабилизаторами (BEC). Типовой регулятор способен обеспечить до 2А тока на питание серв и приемника (не путать с током для питания двигателя, будь он 25A или 45A). Стоит поставить, скажем, на вертолет 450-го класса 3 цифровых серво на автомат и четвертую на хвост, и запаса тока BEC не хватит, так как каждая из серв способна потребовать кратковременно более 1A. При этом спустя десятки секунд полета срабатывает тепловая защита, и питание борта отключается. Спустя 0.5-1.5 секунды (когда микросхема остынет), питание снова восстанавливается, после чего следует включение приемника и далее все согласно описанному выше.

Поэтому для моделей, имеющих более двух серво, особенно цифровых, следует обеспечить качественное питание борта одним из способов:

- подключить в свободный канал приемника специальное устройство, представляющее собой конденсатор, подключенный параллельно питанию приемника. При кратковременных провалах напряжения он продолжает питать систему в течение долей секунды, чего порой достаточно. Однако, это не спасет от более длительного перегрева в случае перегрузки BEC;

- обеспечить встроенному BEC регулятора хорошее принудительное охлаждение. В этом случае вероятность отключения BEC от тепловой защиты снизится. Заметим, что микросхемы BEC обычно находятся с обратной от радиатора стороны регулятора хода и часто плохо обдуваемы при установке на модель;

- использовать отдельное питание борта от NiMh или NiCd батареи напряжением 4.8 или 6.0 вольт. Это стандартное решение для моделей с ДВС, но не самое эффективное для моделей с электроустановкой;

- использовать отдельный внешний BEC с достаточным запасом по току, разместив его так, чтобы обеспечить хорошее охлаждение. Неплохо зарекомендовали себя импульсные BEC HobbyWing (они же Turnigy). Трехамперной модели (такой или такой, что одно и то же) более чем достаточно для вертолета 450-го класса даже при всех 4-х цифровых серво. Для моделей от 500-го класса до 30-ки мы рекомендуем пятиамперные BEC. Не забудьте следовать рекомендациям инструкции по установке и отключить встроенные BEC регуляторов хода путем вытаскивания или обрезания красного провода на разъеме питания приемника от регулятора.

Мы надеемся, что эта статья поможет кому-то сохранить в целости его модель.

Проблемма на T-rex 500.. При зависании отчетливо слышен “перебой” в работе двигателя с постоянной частотой 1-1.5 сек. В полете особо неслышно. Такое ощущение, что происходит кратковременное его выключение на доли секунды. При этом верт не колбасит… Есть подозрение на старый акк, после пары пируэтов идет заметная просадка. Заменить Акб нечем. Мож кто сталкивался с такой проблеммой?

Покрутите без лопастей в руках, может что-то прояснится.
Проверьте все соединения, как силовые так и сигнальные.
Ремень, зубы на шестернях проверить.