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I CONDENSATORI: a cosa servono?

I CONDENSATORI: a cosa servono?

CONDENSATORI

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I condensatori sono componenti elettronici che possono migliorare e rendere il segnale video più pulito e far volare meglio il quad. In questo articolo andremo a vedere quali tipi di condensatori low ESR si dovrebbero acquistare e perché è importante che siano low ESR.

 

Come scegliere il condensatore?

L’ unità di misura di un condensatore, è il Farad F (il nome deriva da quello di Michael Faraday), ma poiché il Farad è un’unità di misura molto grande, i valori dei condensatori comunemente utilizzati in elettronica si esprimono in microfarad (µF), nanofarad (nF), o picofarad (pF) ed il loro simbolo elettrico varia a seconda del modello. Il condensatore ha la funzione di immagazzinare la carica energetica di un normale campo magnetico, accumulando di conseguenza al suo interno una quantità di carica elettrica, che verrà sprigionata nel caso di assorbimenti di picco del circuito. E’ necessario scegliere il voltaggio del condensatore a seconda del numero di celle della LiPo che si vuole utilizzare. I picchi di tensione potrebbero essere più alti del voltaggio della batteria, quindi è sempre meglio scegliere un condensatore con una tensione nominale più alta della LiPo:

  • 3S: 16V o superiore
  • 4S: 25V o superiore
  • 5S: 35V o superiore
  • 6S: 35V o superiore (50V è più sicuro)

UFCAP

Per quanto riguarda la capacità elettrica, i condensatori più utilizzati sono quelli da 1000uF o 640uF, da collegare direttamente ai pad batteria dell’ESC.

Questi sono consigli principalmente per build (telaio quad) da 5”, 6” e 7”, mentre per build più piccole è possibile utilizzare condensatori più piccoli, considerando la minore potenza del quad.

 

Cosa crea “rumore” nel drone FPV?

Il rumore elettrico è causato da veloci variazioni di voltaggio, corrente, frequenze nei circuiti, e anche un motore che gira a regime costante può creare tutto ciò. La FC, VTX, camera e altre periferiche necessitano di un voltaggio stabile (equilibrio elettrostatico) per funzionare al meglio. Il rumore elettrico sul drone FPV è sicuramente un problema cruciale, infatti può fare la differenza tra un quad perfetto e qualcosa che non è possibile far volare.

VARI UFCAP

Cosa sono i condensatori Low ESR?

Ci sono molti tipi di condensatori, siccome sono i maggiori componenti utilizzati nei circuiti elettronici. 

L’utilizzo principale di un condensatore nel FPV è quello di filtrare i picchi e il rumore della fonte di energia (LiPo). Questi componenti, lavorano come delle piccole batterie, quando ci sono dei picchi di tensione, li assorbono mantenendo stabile la carica all’interno. Quando il voltaggio scende, si scaricano rilasciando energia (fase di scarica). Il vantaggio derivato è nel voltaggio che rimane più stabile. 

Aggiungere condensatori può aiutare a “pulire” il voltaggio, avendo i seguenti benefici:

  • Ridurre il rumore video nel feed FPV
  • Ridurre il rumore che può danneggiare motori, ESC e segnali radio
  • Migliorare le performance di volo, pulendo il segnale del giroscopio
  • Preservare i circuiti da sovratensioni

Per questi scopi, è preferibile utilizzare condensatori Low ESR. ESR significa “Equivalent Series Resistance”. I condensatori con ESR più basso, presentano migliori capacità filtranti.

Anche i filtri LC sono spesso utilizzati nei sistemi FPV per combattere il rumore video, ma proteggono il sistema solo dopo che il rumore è stato introdotto. L’aggiunta di un condensatore alla fonte di alimentazione, invece, protegge l’intero sistema prevenendo in primo luogo l’introduzione di rumore.

UFCAP 470 35V

Il mio drone ha bisogno di condensatori?

I condensatori non sono obbligatori, ma è sempre meglio montarli. Se si possiede un quad con molte oscillazioni e difficile da piddare (settare nei parametri di volo), o con un segnale video poco chiaro, aggiungere condensatori è la prima cosa da provare.

Questi sono i segni principali di un drone con molto rumore elettrico:

  • Ascoltando i motori si sentono oscillazioni e non si riescono a piddare
  • Motori con temperature elevate
  • Rumore video
  • Desync di ESC/Motori. Il rumore può interferire con il segnale degli ESC.

Anche se non hai una build rumorosa, è comunque buona norma aggiungere condensatori.

 

Dove installare i condensatori nel quad FPV?

Prima di tutto è importante conoscere la polarità di un condensatore, qual’é il positivo e il negativo. Normalmente il terminale più corto è negativo, ma è anche presente un simbolo “-” sul condensatore.

La soluzione migliore è saldare il condensatore direttamente sui pad batteria dell’Esc, accorciando il più possibile i terminali del condensatore, in quanto essendo molto sottili non conducono egregiamente l’alta quantità di corrente. Se lo spazio è poco è possibile allungare le gambe del condensatore con dei cavi (per esempio 20awg), l’importante è mantenerli più corti possibili. Infatti, più i condensatori sono vicini alla fonte del rumore, più efficace sarà il filtraggio. Assicurati  di fissare il condensatore tramite una fascetta o biadesivo dopo averlo saldato.

UFCAP CON CONDENSATORI

Conclusioni

Arrivati a questo punto, si hanno tutte le conoscenze necessarie per sfruttare al meglio i condensatori, e ottenere il massimo dalla propria build! Ora puoi uscire a volare!

 

Articolo scritto da Davide Lanzoni, revisionato da Roberto Acchiardo, caricato sul sito da Matteo Del Pino, foto di Roberto Sassara.

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