FPV için güç filtreleri - LC / LP Filtreler.

[Zafer ŞAHİN]

Herkese merhabalar,

Birçoğumuzun bildiği üzere her türlü elektronik cihaz, aslında aynı zamanda parazit kaynağıdırlar. FPV donanımında da bu parazit, karlı - dalgalı bir görüntüye yol açarak uçuş konforunu düşürür, hatta bazen görüntüyü tamamen bozabilir. FPV donanımına bu parazitin minimum etki etmesi için çeşitli parazit filtreleri kullanılmaktadır. Bu filtrelerin, çok da standartlaşmış bir ismi maalesef bulunmuyor. FPV Filtresi, LC filtre, Alçak Geçiren(Low pass) filtre gibi isimler, genel olarak kullanılan isimlerdir.

Öncelikle kısaca bu isimlerin üzerinde bir geçelim :

LC Filtre : Elektronik devrelerde "L" harfi endüktansı, "C" harfi ise kondansatörü ifade eder. Dolayısı ile bu elemanlardan meydana gelen ve FPV sistmlerinde de kullanılan filtrelere LC filtre denir. Wikipedia da

Bu LİNKİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

çok detaylı bilgiye ulaşabilirsiniz.

Bu LİNKİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Alçak Geçiren (Low Pass) Filtre : FPV sistemlerindeki fltrelerde amaç, güç şebekesine sızmış olan parazit dalgalarını süzüp mümkün olan en düzgün ve doğrusal gerilim elde etmektir. Yani yüksek frekansları süzüp sadece alçak frekansları (mümkünse hiç bir frekansı geçirmemek amaçlanır ama...) geçirmek amaçlanır. Ek bilgi için bu da

Bu LİNKİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

...

Bu LİNKİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Şimdi de belli başlı gürültü kaynaklarını ele alalım. Buradaki gürültüden kasıt, yazının amacına uygun olarak elektriksel gürültüdür.

1 - Motorlar/Servolar
2 - Swtich Mode Güç kaynağı (SMPS) devreleri ya da UBEC - SBEC olarak ifade edilen BEC'ler. Lineer Güç kaynağı devreleri (genelde ESC'lerin üzerindeki BEC devreleri lineerdir) bu gruba girmez.
3 - ESC'ler

SMPS ve ESC'lerin kalitesi, ya da iyi tasarlanmış olup olmadığı bu gürültünün seviyesinde belirleyici rol oynar. Fakat motorlar için ESC'ye güvenmek dışında yapacak pek de bir şey yoktur.

Piyasada ticari olarak bu gürültüyü süzmek için bazı filtre devreleri bulunmakla beraber bir çok kullanıcı tarafından tasarlanmış çeşitli filtre devreleri de mevcuttur. Aşağıda bazı hazır filtre devreleri gözükmektedir.

- Fatshark

Bu LİNKİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

- Hobbyking

Bu LİNKİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

- Readymaderc

Bu LİNKİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

- IBCrazy LC filter

Bu LİNKİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Yukarıdaki filtreleri birebir inceleme şansım hiç olmadı fakat temel devre şu şekildedir.

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Bu filtre devresinin mümkün olduğunca yük tarafına yani video vericisi tarafına yakın konumlandırılması daha istenen ve faydalı bir konuşlandırma şeklidir.

El yapımı devreler ise ilginç bir şekilde inanılmaz bir çeşitlilik göstermektedir. Hatta IBCrazy 2010'da yazdığı

Bu LİNKİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

47uF tavsiye etmesine, hatta "Using a 1000uF capacitor is like deer hunting with a rocket launcher" demesine rağmen

Bu LİNKİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

1000uF tavsiye etmekte...

Bu LİNKİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Bu LİNKİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

"Zorlaştırmayınız, kolaylaştırınız" yaklaşımını benimsemiş olan Sander'in ise LC filtresi gayet kolay ve

Bu LİNKİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

görebilirsiniz.

Bu LİNKİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Burada da Bruce Simpson'un filtresi var. O da el yapımı yaklaşık 300uH'lik bir bobin ve 470uF bir kondansatör kullanmış.

Bu VIDEOYU görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Şuradaki linklerde ise Oscar Liang'ın bu filtreler ile ilgili denemelerini ve açıklamalarını bulabilirsiniz.

Bu LİNKİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Bu LİNKİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Oscar Liang'ın devresini temel alarak hazırladığım benim filtremi ise burada görebilirsiniz.

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Benim yaklaşık değerli 2 kondansatör kullanmamın sebebi ise ESR değerini düşürmek için... ESR ne diyecek olursanız o da şu:

İdeal şartlarda kondansatör'ün direnci yoktur. Fakat gerçek hayatta, frekans arttıkça ve kondansatörün fiyatı ucuzladıkça , kondansatör direnç göstermeye başlar. Bu direnç ESR (Equivalent series resistance) olarak adlandırılır.

Bu LİNKİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Bu direnç de özellikle ısı ile güç ve verim kaybı olarak kendini belli eder. Kısacası ESR'nin düşük olması istenir. Ben de iki ucuz kondasatörü paralel bağlayarak ESR değerlerini teorik olarak yarıya düşürmüş oldum. Tek yada çift bağlamış olmanın sonuçlarını ölçebilecek teknik ekipmana sahip olmasam da çok basit bir numara ile düşük ESR elde etmiş oldum .

Genel olarak özetleyecek olursak, bir çok insan Sander stili temel tasarımı yeterli, ya da yeterince başarılı bulup kullanıyorlar. Ama müsait bir zamanda filtreli ve filtresiz olarak FPV sistemini test edene değin, LC/LP Filtreler konusunda şimdilik benden bu kadar.

 

[Türker Akgün]

FPV için güç filtreleri - LC/LP Filtreler.

Zafer Bey maşallah diyelim müthiş bir bilgi birikimini var.

Bu bilgileri bizlerle paylaştığınız içinde ayrıca teşekkürler.

 

[syntaxerror]

FPV için güç filtreleri - LC/LP Filtreler.

zafer abi izninle konuyu bende şurdan kurcalayayım.Esc ler , ubec ler ve özellikle analog servolar vericilerimizi etkileyen yegane parazit kaynakları.
Escler üzerinde kullandığımız çoğumuzun niye kabloları bu mıknatısa dolamışlar dediğimiz aslında mıknatıs olmayan ferrit yüzükler vardır. bunlarda
parazit engelleyici ve komut sinyallerini etkilemeyen bir yapıya sahiptir.

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

 

[Mehmet Kucuksari]

FPV için güç filtreleri - LC / LP Filtreler.

Uzun zamandır beklediğimiz güzel bir yazı olmuş Zafer Bey, emeğinize sağlık FPV sisteminde canlı testler sonrası geri bildiriminizi de merakla bekliyoruz.

Bu arada benim en sevdiğim "Zorlaştırmayınız, kolaylaştırınız" yaklaşımını benimsemiş olan Sander'in yaklaşımı

Konuyu hemen Sabitleyip, indeksleyelim

 

[Zafer ŞAHİN]

FPV için güç filtreleri - LC/LP Filtreler.

zafer abi izninle konuyu bende şurdan kurcalayayım.Esc ler , ubec ler ve özellikle analog servolar vericilerimizi etkileyen yegane parazit kaynakları.
Escler üzerinde kullandığımız çoğumuzun niye kabloları bu mıknatısa dolamışlar dediğimiz aslında mıknatıs olmayan ferrit yüzükler vardır. bunlarda
parazit engelleyici ve komut sinyallerini etkilemeyen bir yapıya sahiptir.

Nerede ise tüm el yapımı güç filtrelerinde, ferrit nüve kullanıyorlar. Ben de kendiminkini yaparken ferrit nüve kullanacaktım ama fi tarihinde almış olduğum bir paketi, bir türlü bulamadığımdan bir elektronikçiden 330uH bobin alıp onu kullandım. Ve güç filtresini yaptıktan bir gün sonra nüveler esrarengiz bir şekilde ortaya çıkıverdi . Sonrasında tekrar bobini değiştirmekle uğraşmadım ama ferit nüve üzerinde sarılmış olan tel, büyük ihtimalle daha efektif bir parazit boğucu.

Hatta bu işe girişecek olanların Bruce Simpson'un videosunu izlemesini şiddetle tavsiye ederim. Osiloskop vasıtası ile parazitleri ve nasıl engellendiklerini açıkça görebilirsiniz.

 

[Ömer Erkan]

FPV için güç filtreleri - LC / LP Filtreler.

Zafer bey, elinize sağlık! Bayılıyorum böyle temel bilgilere...

 

[Zafer ŞAHİN]

FPV için güç filtreleri - LC / LP Filtreler.

Zafer bey, elinize sağlık! Bayılıyorum böyle temel bilgilere...

Sağolun Ömer bey, bilgim çerçevesinde bir şeyler paylaşmaya çalışıyorum.

 

[efeksk]

FPV için güç filtreleri - LC / LP Filtreler.

Konuyu hortlatıyorum ama,
Şemada vermiş olduğunuz kondansatörlerden 470 ve 220 mikrofaradlık kondansatörler kaç volt? Her ikiside 16Volt mu?

 

[Nesimi Sakmak]

FPV için güç filtreleri - LC / LP Filtreler.

Konuyu hortlatıyorum ama,
Şemada vermiş olduğunuz kondansatörlerden 470 ve 220 mikrofaradlık kondansatörler kaç volt? Her ikiside 16Volt mu?

Halim 3S sistemde kullanacaksan 16 volt yeterli olur. Benim şu an kullandıklarım 16 volt. 4S sistemde kullanacaksan 25 volt olanları tercih edebilirsin. Bu filtreyi mini quadda kullanmayı düşünüyorsan eğer almış olduğun PDB üzerinde filtre zaten mevcut. Sanırım farklı bir yerde kullanacaksın.

 

[gumush]

FPV için güç filtreleri - LC / LP Filtreler.

Zafer hocam test etmeyi planliyorum demistiniz , bir konuyu merak ettim, test icin goruntudeki parazit yada kaliteyi olculebilir hale getirmek ( pratik olarak ) mumkun mudur ? Yoksa sadece motor'a yuklenmelerde gozle gorulur degisiklik olup olmayacagina mi bakacaksiniz.

Aslinda goruntu kalitesi bir sekilde degerlendirilebilirse o zaman goruntu kalitesi temelli diversity sistemleride tasarlanabilir diye dusunuyorum.

 

[efeksk]

FPV için güç filtreleri - LC / LP Filtreler.

Nesimi hocam pdb üzerindeki regülatör filtreli biliyorum. Farklı bir oluşum için benim arayışım. Benim oluşturduğum bir filtre diyagramı var. Bu diyagrama göre burada verilen filtrede yakın sayılır. Komponentlerde farklılıklar var sadece.

gumush bey. sistem üzrinde görüntüde gözle görülür bir kirlilik ortadan kalkıcaktır. Buradan anlaşılır zaten. Diverity ile bu bahsettiğimiz konu çok farklı.
Diversity vericiden gelen sinyalin alıcı tarafından en iyi ve kesintisiz şekilde yakalanmasını amaçlar.

L-C Filtre ise görüntü üzerinde mevcut sistemler tarafından çalışma esnasında açığa çıkan ve bizim pek sevmediğimiz noise (gürültü) ve ripple (dalgalanma) gibi etkenlerden kaynaklanan görüntüdeki bozulmaya karşı alınan bir önlemdir. Video vericisi ve kamera arasına eklenen bu parça sayesinde bu istenmeyen atakların önüne geçmeyi amaçlarız.
Bu sayede görüntü üzerindeki etkiyi azaltmış oluruz.

 

[Zafer ŞAHİN]

FPV için güç filtreleri - LC / LP Filtreler.

Zafer hocam test etmeyi planliyorum demistiniz , bir konuyu merak ettim, test icin goruntudeki parazit yada kaliteyi olculebilir hale getirmek ( pratik olarak ) mumkun mudur ? Yoksa sadece motor'a yuklenmelerde gozle gorulur degisiklik olup olmayacagina mi bakacaksiniz.

Aslinda goruntu kalitesi bir sekilde degerlendirilebilirse o zaman goruntu kalitesi temelli diversity sistemleride tasarlanabilir diye dusunuyorum.

Aslında yapmayı düşündüğüm gözle karşılaştırma yapmak ve test şundan ibaret:

- Kendime basit bir uçuş parkuru belirleyeceğim
- Filtre takılı değilken, quadın görüntüsünü bir USB composite video dönüştürücüsü ile bilgisayara kaydedeceğim.
- Aynı parkuru, bir de filtre takılı iken uçup, görüntüyü bilgisayara kaydedeceğim v görüntüleri karşılaştıracağım.

Ama henüz fırsatını bulup da yapamadım...

"parazit yada kaliteyi olculebilir hale getirmek ( pratik olarak )" aslında mümkün olsa da gereken pratik bilgiye sahip değilim. Bir kaç farklı motor ve bir osiloskop vasıtası ile motor ve ESC gürültülerinin hangi bant aralığında oluştuğunu tespit edip, bu bant aralığındaki sinyalleri güçlendiren bir opamp vasıtası ile duyulabilir(mini bir buzzer) ya da görülebilir(led ) hale getirilebilir. Yazdıklarım biraz karışık gibi gözükse de aslında sadece tespit edilmesi gereken bir frekans aralığı var... Zaten FPV ekipmanı da aslında bir nevi bu işi de yapıyor .

 

[efeksk]

Benim arge çalışmalarım da bu yönde. Özellikle mini quadlarda kullanılan ekipmanlara bakarak ki, 250 sınıfı mini quadların neredeyse tamamı aydı şartları sağlayan motorlar ile dizayn edilir ve uçurulur. Keza esc lerde bir nebze öyle...

Şuan için ilk iş, elimizdeki mevcut quadı osiloskop ile ölçerek belirli gaz aralıklarında motor ve esclerden ve varsa diğer ekipmanlardan oluşan (4S sistem kullananlar kamerayı 12v kullanabilmek için adi regülatörler kullanıyorlar mecburen) gürültünün hangi aralıklarda olduğunu çözmek. Esasında basit gibi görünse de bazı yanımsamalar ve etkenler ile işler daha da zorlaşıyor. İşin açıkçası piyasada satılan standart filtrelerden basabilirdim. Ama benim arayışım, özellikle mini quad camiasında bu işi en ideal ölçüte kavuşturmak. Şuan için önümde iki soru var. Birincisi ölçümler neticesinde oluşacak olan sistemin komponent değerleri, ikincisi ise bu değerler ışığında oluşturacağım filtre diyagramının şekli. Yani "Pİ" mi "T" mi olacağı

Çok basitmiş gibi görünmesine rağmen hayli zor bir konu. İşin içerisinde noise ve ripple gibi iki raharsız kardeş girince olay baya kafa yorucu oluyor. Ve hatta özellikle bizim insanlarımız şu basitcecik devrenin fiyatı 12 dolar olur mu yahu gibi cümleler kurunca insan hepten üzülüyor Ardındaki emek görülmediği için herşeyi basite indirgemek kolaydır

 

[Berke Karlı]

Zafer abi bende bi lc filtre yaptım
25v 1000 uF kondansatör
0.1 uF mercimek
feritte felanda kullandımda multimetrem olmadığı için ölçemedim.
Abi doğru yapmışmıyım? Bu devreyi nereye bağlamalıyım?

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

Bu RESMİ görmek için izniniz yok. Giriş yap veya üye ol

 

[Zafer ŞAHİN]

FPV için güç filtreleri - LC / LP Filtreler.

Zafer abi bende bi lc filtre yaptım
25v 1000 uF kondansatör
0.1 uF mercimek
feritte felanda kullandımda multimetrem olmadığı için ölçemedim.
Abi doğru yapmışmıyım? Bu devreyi nereye bağlamalıyım?

Fotoğraflardan gördüğüm kadarı ile doğru. İndüktansın olduğu kısım giriş, mercimek kondansatörün olduğu kısım çıkış olacak. Ya da diğer bir değişle, indüktansın olduğu kısım pile bakan tarafa, mercimek kondansatörün olduğu kısım video verici ve kameraya bakan tarafa takılacak.