Фильтр для бортового видео при однобатарейном питании

У меня на большом и мини-квадрокоптере при питании от одной 3s батареии были заметные помехи на видео. На большом коптере - помехи от ESC при работе моторов - в видел тонких горизонтальных случайных линий. На маленьком - от UBEC, в виде наклонных регулярных линий. На большом коптере видеокамера и вилеопередатчик питались от повышающе-понижающего DCDC на 12V, а на маленьком - от того же UBEC на 5V, который питал приемник, мозг и т.д.

Начал борьбу с помехами я с большого коптера. Видео часть на нем состояла из камеры и VideoTX на 12V, DCDC на 12V, и ранее сделанного фильтра из дросселя (приблизительно 20 витков) на ферритовом колечке (в разрыве плюса питания) и танталового и керамического конденсаторов. Фильтр стоял после DCDC и не оказывал значительного влияния на помехи. Я попробывал сначала запитать всю видео-часть от отдельной 3s батареии. Поскольку OSD требовалась общая земля для измерения напряжения ходовой батареии, земли батарей я соединил. В таком варианте помех не убавилось.

Затем я отсоединил плюс ходовой батареи от измерительного входа OSD и разъединил земли - помехи полностью исчезли. То есть дело было не в наводках на провода, а только в тех шумах, которые распространялись по общей земле, и, возможно, плюсу, если бы смогли просочиться через DCDC и фильтр.

Затем я попробывал изготовить специальный трансформатор, названия которого на русском языке не знаю (LC Common mode filter), по описанию фильтра из магазина. Трансформатор был с 12 витками на каждой обмотке проводом кажется ПЭЛ-0.3. Одна обмотка включается в разрыв плюса, другая - в разрыв земли. Фильтр полностью убрал помехи, они не проявляются теперь при любом газу.

На маленьком коптере вся видео-часть 5-вольтовая питается от UBEC, и я изготовил фильтр с таким же трансформатором (16 витков в каждой обмотке), после него в плюсовом проводе шел дроссель (16 витков на колечке), танталовый и керамический конденсаторы (тантал потом заменил алюминиевым). В качестве OSD e у меня E-OSD, рабочее напряжение которого от 2s до 3s. От 5V не запускается, потому что у него на входе стоит диод и линейный стабилизатор 78L05. Также входное напряжение E-OSD идет на измерительный вход (ADC) контроллера для показа. Тогда я отпаял одну ножку у диода и отогнул его от платы, чтобы +12V с питающего входа E-OSD шли только на ADC. Затем к выходу 78L05 подвел проводок и подлючил его к +5V от фильтра. Земля для E-OSD также шла от фильтра.

Помехи от UBEC полностью исчесзли при просмотре напрямую с видеоприемника, но если смотреть видео через включенный последовательно Mini DVR, то помехи отчасти заметны. Но это не мешает летать и воспроизводить записи.

Ниже фотки фильтра с мини-коптера.



Схема:


  • 4325
Comments
Plohish

Андрюх, честное слово читать слова и составлять схему в голове полный изврат… Схему нарисовал бы…

alldn

Обмотки лучше бы мотать одновременно в 2 провода, это обеспечит полную их идентичность и сведет к минимуму постоянное подмагничивание дросселя. Постоянное подмагничивание уменьшает индуктивность дросселя. Видимо из-за подмагничивания и не работал первоначальный вариант фильтра с одной обмоткой.

gorbln

Если мотать в 2 провода - на вход напряжения подключается “начало” и “начало”, или “начало” и “конец”? По логике, вроде бы, начало и начало.

Shuricus

Вообще во всех фильтрах которые продаются дроссель стоит только по плюсовому проводу. У меня все помехи убираются такими фильтрами под чистую, и самодельными аналогами тоже.

gorbln

Если дроссель стоит по одному проводу - он должен быть на сердечнике из материала пресссперм. На моей памяти - он гораздо менее чувствителен к подмагничиванию, вплоть до того, что не входит в насыщение вообще. Как-то так.
Материал напоминает мелкую ферритно-стальную стружку, взвешенную в эпоксидке. МП-140 называется:

Prikupets

Я добавил схему. Как я написал, общепринятый метод с дросселем только в положительном проводе для меня не очень-то работал, потому что помехи шли по земле. Насчет мотать в два провода - это можно, но стремно. Все-таки это силовые провода, на которых держится все. Если они перемкнут… Так что лучше по отдельности, две обмотки. Даже если намотать не равное количество витков (например, 9 и 10), это уменьшит эффективность фильтра на 10%.

fat_hamster

вот кстати а разве на схеме - то трансформатор? фактич. катушка на каждом проводе ведь, а на “+” их выходит две

трансформатор ведь гальванически развязал бы все

может просто ошибка в схеме?

Prikupets

Ну это не трансформатор в привычном смысле, а два дросселя на общем сердечнике, магнитно связаны.

fat_hamster

Ага, ну и я об этом
Но а идея была в трансформаторе и гальванической развязке или в таком хитром дросселе?
Но главное чтоб работало 😄

Prikupets

Это LC Common mode filter. Фильтр, устраняющий одинаковые наводки на + и -.

p_vel
Prikupets;bt121649

Это LC Common mode filter. Фильтр, устраняющий одинаковые наводки на + и -.

День добрый. Хочу попробовать фильтр по данной схеме. В намотке катушек я ноль) Подскажите как правильно намотать фильтрующую индуктивность L1, рис.1 или рис.2?

Prikupets

Я делал по рис.1.
Вот видео нашел.

p_vel
Prikupets;bt122188

Я делал по рис.1.
Вот видео нашел.[/video]

спасибо. Нашел такие колечки в энергосберегающих лампах. Они подойдут для этих катушек? На фото обмотка родная, мотать буду проводом ПЭТВ-2 на 0,5

Prikupets

Думаю да, в лампе частота десятки килогерц, а у нас помехи на 4-9 (ESC) и 100-200 кГц (BEC) и выше, так что я думаю, такие феррита пойдут.

gorbln

Главное - из китайских компьютерных блоков питания не берите. А то я тут разобрал один… На вид - феррит ферритом. Только по факту - пластмасса. А внутре у ей неонка катушка стальной полосы, свитая в рулончик.

Pacific

сорри, но все-таки непоняно, какой проницаемости ферритовые кольца должны быть? Выше упоминался МП-140. А всякие там М2000НМ пойдут?

Prikupets

Нашел тут готовые латинские фильтры, только витков маловато-будет. Я мотаю в 2-3 раза плотнее.

LOT OF 3 pcs CMT1-1.9-9 COILCRAFT 1.9 mH 9A COMMON MODE LINE CHOKE