SIYI · Китай
SIYI N7 Flight Controller Power Module
Справочник
Модуль питания и датчик тока: шунт против датчика Холла
Оценка остатка батареи не точнее, чем измерение тока, на котором она построена.
Что делает модуль питания
Три вещи: питает полётный контроллер стабилизированным напряжением, измеряет напряжение батареи и измеряет ток, потребляемый аппаратом.
Измерение тока — основа для интегральной оценки израсходованной ёмкости. Напряжение само по себе плохой индикатор: под нагрузкой оно проседает, без нагрузки восстанавливается, и по нему невозможно судить об остатке.
Поэтому качество модуля питания напрямую определяет, насколько можно доверять предупреждению «пора возвращаться».
| Тип датчика | Принцип | Потери | Гальваническая развязка | Типовая погрешность |
|---|---|---|---|---|
| Шунтовой | падение на резисторе | есть, растут с током | нет | 1–3 % |
| На датчике Холла | магнитное поле проводника | ничтожные | есть | 2–5 % |
| Токовый трансформатор | индукция | малые | есть | только переменный ток |
Шунт: точнее, но греется
Шунт — это калиброванный резистор малого сопротивления в разрыве силовой цепи. Падение напряжения на нём пропорционально току, и измеряется оно точно.
Плата — рассеиваемая мощность: при сопротивлении 0,5 мОм и токе 100 А на шунте выделяется 5 Вт. Для тяжёлых аппаратов это ощутимо.
Второй момент — отсутствие развязки: измерительная цепь связана с силовой, и помеха от регуляторов проникает в измерение. Хорошие модули фильтруют её, дешёвые — нет.
Датчик Холла: без потерь, но с дрейфом
Датчик Холла измеряет магнитное поле вокруг проводника, не вмешиваясь в цепь. Потерь практически нет, развязка есть, ток можно мерить любой.
Слабое место — смещение нуля и его дрейф с температурой. На малых токах относительная погрешность велика, и неоткалиброванный датчик показывает потребление при выключенных моторах.
Поэтому калибровка нуля при включении и температурная компенсация — обязательные пункты для модуля на датчике Холла.
Калибровка на месте
Заводская калибровка задаёт наклон характеристики, но реальная точность достигается сверкой с внешним измерением: заряжают севшую батарею зарядным устройством, которое показывает вложенную ёмкость, и сравнивают с тем, что насчитал аппарат.
Расхождение более 5 % означает, что коэффициент в прошивке надо поправить. Без этого расчёт остатка систематически врёт в одну сторону.
Напряжение калибруют отдельно и проще: сверяют показание контроллера с мультиметром на разъёме и правят делитель в настройках.
Аналоговый, цифровой или CAN
Аналоговый модуль, как Holybro PM02 V3, отдаёт ток и напряжение уровнем на вход АЦП полётного контроллера: в измерение попадают помехи на проводе и разброс АЦП самого контроллера.
Цифровой модуль меряет сам и передаёт готовое число по I2C — у Holybro это исполнения с буквой D, PM02D, PM03D и PM06D. PM08-CAN передаёт данные по DroneCAN и рассчитан на ток до 200 А.
Для больших токов есть отдельные холловские датчики: Mauch PL-050…PL-200 на микросхемах Allegro ACS758 и ACS770, до 200 А и до 28S, — они ставятся в силовую цепь отдельно от модуля, который питает контроллер.
Модули питания в каталоге
Позиции каталога, к которым относится всё сказанное выше.
LemonFPV · Китай
LemonFPV Power Module V1.0
Модуль питания LemonFPV для APM и Pixhawk, 5,3 В / 3 А, датчик тока 90 А
Holybro · Китай
PM07 Power Module (14S)
Модуль питания и распределения Holybro PM07, 2–14S, 90 А, выход 5,2 В / 3 А
Разделы каталога по теме
Рядом по теме
- Бортовой DC-DC преобразователь: КПД, пульсации и помехиСтабилизатор не только питает нагрузку. Он ещё и шумит — в питание, в эфир и в датчики.
- Ёмкость батареи и время полёта: как посчитать сборку под задачуЭнергия, удельная энергия и запас: почему аккумулятор вдвое большей ёмкости не даёт вдвое большего времени.
- Логи полётного контроллера: что смотреть после аварииПричину почти всегда видно в логах. Вопрос в том, знаете ли вы, на какие четыре графика смотреть.
- Просадка напряжения под током: как её мерить и что она значитСамый честный тест аккумулятора занимает десять секунд и не требует ничего, кроме полёта по прямой.