Sind TVS-Dioden ein guter Mechanismus, um bestimmte Arten von elektrischem Rauschen zu reduzieren?

Diese spezielle Anwendung bezieht sich auf kleine Renn-Quadrocopter, die ihre eigenen Designbeschränkungen haben, aber hoffentlich in größerem Maßstab anwendbar ist.

Bestimmte Marken von BLDC-Reglern sind bei Rennfahrern aufgrund ihrer geringen Größe und hohen Belastbarkeit sehr beliebt, was sie erreichen, indem sie einfach Filterkomponenten an den eingehenden Stromkabeln entfernen. Das bemerkenswerteste Beispiel ist die LittleBee, die eigentlich dafür bekannt ist, Videosender mit ihren Spannungsspitzen – über 50 V – zu sprengen.

Als physikalisches Layout haben Quadcopter normalerweise 1 ESC direkt an jedem Arm montiert, wobei alle 4 Kabelsätze auf einer gemeinsamen Stromverteilerplatine in der Mitte des Rahmens enden. Die Stromkabel sind im Allgemeinen 16 AWG-Silikonkabel, 2–4 Zoll lang und führen zwischen 20–30 A im Durchschnitt bei 17,4 V oder weniger für 3–6 Minuten freiliegende Pads für die direkt zu verlötenden Leitungen Kleinere Sätze von "Zubehör" -Pads sind auch für Komponenten wie den Videosender herausgebrochen, aber diese sind direkt Teil dieser großen Güsse.

Die aktuelle Idee, die ich habe, sind unidirektionale 20-V-TVS-Dioden, die über die 4 Sätze von Lötpads für die ESCs in Sperrrichtung vorgespannt sind, und eine 25-V-1000-uF-Niedrig-ESR-Kappe, die dort angelötet ist, wo die Batterieleitungen in die Platine eintreten. Die Idee ist, dass die große einzelne Kappe dazu beiträgt, den Anstieg / Abfall der Spitzen zu glätten, und die TVS-Diode alles über 25 V klemmt, bevor das Videosendergerät die Spitze "sieht". Diese Spitzen treten in der Größenordnung von Hunderten oder Tausenden pro Sekunde für den gesamten 3-6-minütigen Flug auf. Ob sich das auf den TV auswirkt weiß ich nicht.

Da sowohl Platz als auch Gewicht in einem Renn-Quadcopter sehr wichtig sind, gibt es weitere zusätzliche Komponenten, die ich hinzufügen, ändern oder modifizieren kann, um die Geräusche zu reduzieren, die von einem ESC zurück in das Gesamtsystem geleitet werden?

Antworten (1)

Ihre Idee, TVS-Dioden und Kappen in der Nähe der ESCs hinzuzufügen, ist völlig richtig und genau das, was ich vorgeschlagen hätte. 1) Stellen Sie sicher, dass Ihre TVS-Dioden die Verlustleistung all Ihrer Spikes bewältigen können, also wählen Sie ein großes Paket, um thermische Probleme zu vermeiden, wie 5KP20CA. Dies ist auch ein bidirektionaler Typ, da Ihr System batteriebetrieben ist, sodass Sie kein solides Potenzial haben. 2) Bei meiner Option ist die 1000uF-Kappe nicht erforderlich, verwenden Sie stattdessen zwei 220uF parallel. Dadurch kann man den ESR noch weiter absenken (Parallelwiderstände)

Natürlich kann man vor jedem ESC einen echten LC-Filter einbauen, aber ich glaube nicht, dass das nötig ist.

Update : Es ist keine bidirektionale TVS-Diode erforderlich, verwenden Sie einfach eine unidirektionale. Sry für die Verwirrung. Ich habe nachgeschaut, welcher Typ mit 18V Reverse Stand-Off verwendet werden kann. Die Ergebnisse zeigten, dass die Durchbruchspannung normalerweise bei 21,1 V und die Klemmspannung bei 29,2 V liegt, wie beim SMC30J18A > Farnell Filter . Daher sollten Sie die max. Spannung Ihrer Kappen auf 30V oder 35V.

Ich verstehe nicht, wie ein batteriebetriebenes System kein solides Potenzial haben kann. Können Sie das näher erläutern?
Sie ist nicht fest wie zB die Erdung in einer Steckdose. Somit verschieben sich bei Störungen deine beiden Potentiale Puls und Minus , da beide batteriebetrieben sind und keinen absoluten Bezug haben. Ist diese Erklärung für Sie nützlicher?
Wenn überhaupt, bestätigt es, dass ich nur eine Single-Ended-Diode brauche. Ich mache mir nur Sorgen über Spannungsspitzen, die von den ESCs selbst auf der positiven Schiene erzeugt werden.
Ich bin mir nicht sicher, ob Sie meinen Punkt verstanden haben, ich habe eine kleine Zeichnung hinzugefügt , um zu zeigen, was ich meine.
Ich kann mir aber nicht vorstellen, wie das passieren soll. Nichts drückt unter die Erde, die einzige Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, stark genug in die entgegengesetzte Richtung zu spitzen, um die IR der Batterie zu überwinden, die es mit Strom versorgt. Ich mache mir keine Sorgen über induzierte Spannungen in der Verkabelung von Funkquellen.
Beide von Ihnen geposteten Fälle sind gleich, da beide Male der (+)-Anschluss 30 V über dem (-)-Anschluss liegt, ist der Unterschied zwischen den beiden Stromleitungen wichtig. Sie würden nur dann eine negative Spitze sehen, wenn der (+) Klemme war unter dem Potential der (-) Klemme (dh umgekehrte Polarität)
Sie haben völlig Recht, das (-) wird immer unter dem (+) liegen, sodass keine bidirektionalen TVS-Dioden erforderlich sind. Sie sind nur sinnvoll, wenn Sie eine feste Masse und zB ein analoges Signal zwischen -2,5V und +2,5V haben. Hier ist eine weitere kleine Erklärung Unidirektionaler versus bidirektionaler Schutz . Ich werde meine Antwort korrigieren.
Sind TVS-Dioden ein guter Mechanismus, um bestimmte Arten von elektrischem Rauschen zu reduzieren?
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