Что такое PDB? Для чего это нужно и как работает?

Наверняка каждый начинающий пилот уже сталкивался со странной аббревиатурой PDB и не смог понять, что она обозначает. В этой статье мы подробно расскажем вам, что такое PDB и зачем это нужно.

Оглавление

1. Что такое PDB?
   1.1 Можно ли обойтись без PDB?
2. Форм-факторы PDB (размер)
3. Что делает PDB?
   3.1 Регуляторы напряжения
   3.2 Фильтры напряжения
   3.3 OSD
   3.4  Датчик тока (Current Sensor)
   3.5 Расположение контактных площадок
4. Популярные PDB

Что такое PDB?

PDB (Power Distribution Board) переводится как плата разводки питания. Как правило, это небольшая плата размером с полетный контроллер, на которой есть 5 контактных площадок (плюс и минус). На одну площадку припаивается разъем для подключения аккумулятора (часто эти контакты выведены в сторону) , на остальные 4 (если вы собираете обычный квадрокоптер) припаиваются контакты от регуляторов оборотов (ESC), то есть простыми словами, эта плата распределяет ток от аккумулятора по всей системе квадрокоптера.

Большинство PDB содержат регуляторы напряжения для подключения периферии, как правило, периферия, в том числе и полетный контроллер, работают на 5V, а как вы знаете, аккумулятор квадрокоптера — это обычно 12-16V. Некоторые PDB могут содержать и прочие компоненты, которых нет в полетном контроллере, начиная от электрических фильтров и заканчивая OSD.

Можно ли обойтись без PDB?

Можно, но не нужно. Можно подключать регуляторы оборотов напрямую к аккумулятору, но что делать с полетным контроллером, у которого питание 5V? А с остальной периферией, которой требуется 5V? Например, minimOSD, светодиоды и так далее. К тому же цена PDB совсем бюджетная и начинается от 3$. Зато у вас будет все аккуратно, а в случае ремонта какого-либо компонента, все можно будет легко и быстро отсоединить.

Форм-факторы PDB (размер)

Так сложилось, что PDB принято устанавливать в самый низ рамы под полетный контроллер, чтобы скрыть все провода и убрать возможность случайно замкнуть провода. Стандартный размер полетного контроллера — 35 х 35 мм, и именно такого размера большинство PDB, чтобы все было аккуратно и можно было устанавливать эти две платы башней. Мы рекомендуем вам покупать именно стандартные квадратные платы разводки, они самые удобные и меньше ломаются за счет отсутствия выступающих частей.

Есть еще встроенные в раму платы разводки питания, не советуем их использовать, но раз такие есть, расскажем и о них. Контакты распаяны на самой нижней части рамы и при крашах велика вероятность их отрывать. Несколько раз оторвете и контактная площадка совсем развалится, придется полностью менять часть рамы, а то и всю. К тому же такая PDB уже не подойдет для другой сборки, так как это часть рамы.

Бывают и полетные контроллеры со встроенными PDB — все в одном, не хватает только запихнуть туда и регуляторы оборотов, чтобы в случае поломки вы точно не смогли локализовать поломку. Такая сборка (полетник + PDB) будет постоянно подвергаться большим нагрузкам. Такой вариант мы тоже не советуем.

Что делает PDB?

Основная задача PDB — это передавать ток от аккумулятора регуляторам оборотов (ESC) и питать полетный контроллер. Но сейчас у многих плат разводки есть дополнительные функции, некоторые из них мы и рассмотрим ниже:

Регуляторы напряжения

Почти все платы разводки умеют выдавать не только номинальное напряжение с аккумулятора, но и 5V для подключения периферии и полетного контроллера. Также некоторые могут выдавать помимо 5V еще и 12V, независимо от того, какое напряжение плата получает на входе. Очень удобно и практично.

Но будьте внимательны — от 5V может питаться не только полетный контроллер, но и видеопередатчик, светодиоды, а также может еще и камера FPV, поэтому вам нужно уточнить, сколько ампер может выдавать PDB, иначе от большой нагрузки регулятор выйдет из строя. Обычно FPV камеры могут работать в большом диапазоне напряжения и их можно подключать напрямую к аккумулятору.

Если на плате есть контакт для подключения потребителей на 12V (опять же — FPV камера, видеопередатчик), то лучше эту периферию (камера и передатчик) подключить к 12V. Если вы подключите напрямую к аккумулятору, то при больших нагрузках будут колебания напряжения, а это приведет к временным или постоянным сбоям в работе камеры и видеопередатчика, но при подключении к шине 12V, такие проблемы, как колебания напряжения, исключены.

Есть два типа регуляторов напряжения на PDB:

Первый тип — это BEC (регулятор переключения). Работает он по принципу быстрого включения и отключения питания с аккумулятора, таким образом достигая более низкого напряжения, например, если входное напряжение 16V, то регулятор будет делать более долгие промежутки между отключениями, далее другой компонент «сглаживает» эти скачки напряжения, чтобы периферии уже шло примерно ровно 12V (как правило, это значение колеблется в пределах 0.5V). Такие регуляторы очень эффективны и не греются.

ВАЖНО! Если вы собираетесь летать на 3S аккумуляторах, то у вас не будет работать BEC-регулятор, так как под нагрузкой напряжение будет падать ниже 12V. Советуем всегда летать на 4S.

Второй тип регуляторов — линейный регулятор. Работает как резистор для «сжигания» избыточного напряжения и переработки его в тепло, оставляя нужное напряжение для периферии. Применяемое сопротивление зависит от аккумулятора и нагрузки компонентов потребления. Такой регулятор обычно производит очень много тепла и сильно греется, особенно если к нему подключены энергоемкие компоненты, такие как видеопередатчик. Это самый простой и дешевый тип регуляторов.

Фильтры напряжения

При работе, особенно когда есть большие нагрузки, регуляторы (ESC) оборотов могут потреблять очень большие токи и из-за этого компоненты начинают генерировать помехи, попадающие в видеосигнал. Для предотвращения этой проблемы на многих платах производители ставят Power Filter (фильтры напряжения).

Если у вашей PDB нет таких фильтров, но есть BEC, то это уже небольшая фильтрация, так как схема уже подразумевает фильтрацию, необходимую для работы регулятора напряжения. К сожалению, у линейных регуляторов такого преимущества нет.

OSD

На некоторых платах есть встроенная minimOSD, которая будет накладывать на видеопоток дополнительную информацию, такую как время полета, мощность сигнала, напряжение аккумулятора и так далее. Это упрощает монтаж и не нужно прокладывать лишнюю проводку, а также очень удобно, если в полетном контроллере нет своего OSD.

Датчик тока (Current Sensor)

Этот датчик есть практически в любых PDB, его нет разве что в устаревших платах. Датчик позволяет полетному контроллеру определять, сколько тока потребляет квадрокоптер в данный момент. Эти данные помогут всегда знать, сколько заряда осталось у аккумулятора.

Вам стоит узнать, на какую максимальную мощность рассчитан датчик. Это не значит, что сверх этого тока PDB работать не будет, нет, работать будет, но вот данные показать не сможет. Например, если он рассчитан на 30А, а в реальности вы дали нагрузку на 50А, то система покажет, что вы потратили 30А. Это актуально для мощных дронов.

Расположение контактных площадок

Это важный фактор, на который нужно обращать внимание. Хорошо продуманное расположение площадок для припаивания контактов — это минимум проводов, чистая и компактная сборка.

Некоторые PDB могут иметь только две площадки — плюс и минус, это ведет к тому, что вам нужны будут провода от ESC разной длины и они будут пересекать площадку платы.

Мы советуем выбирать те PDB, у которых есть 4 площадки для контактов по углам и отдельная площадка для аккумулятора, а также отдельные площадки для 5V и 12V.

Популярные PDB

Ниже приведем пример самых популярных плат разводки питания с кратким описанием и ссылкой на магазины продавцов.

MATEK PDB

Это самый популярный бренд PDB, отличается дешевизной и безотказностью, а также это самый популярный бренд.

• Размеры: 36 x 50 x 4 мм (без XT60)
• Крепление: 30,5 x30,5 мм, 3 мм
• Поддерживает аккумуляторы 3-4S, у платы есть BEC на 5V и 12V.

Технические характеристики тока на выходе:

• Постоянный ток: 25A * 4 или 15A * 6
• Пиковый ток (10 секунд/минуту): 30A * 4 или 20A * 6