Yuckey Lab

主にFPVドローンレース/作ってみた系/プログラミング/工学全般などなどについて,しがないエンジニアが徒然なるままに書き連ねるブログ

FPVレースドローンの作り方(構成パターン編)

 

こんにちは

Yuckeyです.

 

今回は,

  • FPVドローンのパーツをいろいろ見ているけど,正直いろんなパーツがあってどれとどれを組み合わせたらいいのかわからない
  • 4in1 ESCってなに?PDBってなに?

といった方の為に,ドローンのパーツ選びの為の

ドローン構成パターン編です.

 

特に,

  • FC(フライトコントローラー)
  • ESC
  • PDB

に関連した電源周りの配線を意識したパーツ構成パターンについて説明していきます.

これからドローンのパーツを選定する方の参考になれば幸いです.

 

ドローンの構成メジャーパターン

1.PDB一体型FC + 個別ESC

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1つ目の構成パターンはFCにPDBが内臓されているパターンです.

私がよく使用する構成です.

性能面だけで考えると4つ目のパターンにしたいのですが,ESCが故障した時の場合を考えるとこの構成にすることが多いです.

利点:

  • 配線が割とシンプル
  • FC側にバッテリを接続する為,FC側で電圧/電流の計測ができる
  • ESC故障時に個別にESCを交換可能

欠点:

  • バッテリケーブル周りの基盤が壊れた場合にFCを交換する必要がある

 

 

今回の構成パターンに使用できるPDB付きFCの参考は以下です.

 

2.BAT入力FC + 個別ESC + PDB

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2つ目のパターンはFCにPDBが内臓されていない為,PDBを別に取り付けているパターンです.

FCの中にBEC(5V電源回路)が内臓されており,FCへの電源はバッテリを直接接続するタイプになります.

上図では,FCのVBAT端子にバッテリが接続されるように配線しています.

 

利点:

  • 安いFCを使うことができる

欠点:

  • トータルとして重くなる場合が多い
  • 基盤の積み上げ枚数が増える

上図で使用してパーツは以下です.

 

 

3.5V入力FC + 個別ESC + PDB

 

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3つ目のパターンは2つ目のパターンとほとんど同様ですが,

FCの電源電圧に5Vが必要なパターンです.

今回のFCの場合,何かしらの方法でFCに5Vを供給する必要があり,

今回はPDBに5V出力端子があったので,そこからFCへ5Vを供給しています.

5V電源で流せる電流値には注意が必要です.

供給できる電流の小さい5V電源の場合,FCがうまく動かなかったり,ノイズでデスロールが発生したりします.

 

利点:

  • 安いFCを使うことができる
  • 大源流系(モーター系)と小電流系(FC系)の電源が分かれており,ノイズ対策などしやすい?

欠点:

  • トータルとして重くなる場合が多い
  • 基盤の積み上げ枚数が増える
  • 5V BECPDBにない場合,別途5V BECを追加する必要がある

上図で使用してFCは以下です.

 

4.5V入力FC + 4in1 ESC

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4つ目のパターンはESCが4in1(4つのESCが1枚の基盤に実装された構成)になっており,PDBの機能もESCに集約されています.

予算に余裕のある方はこちらの構成が一番オススメです.

最近ではFCと4in1ESCをパラレルケーブルで接続できるようになっているものもあり,FCとESC間の配線は半田付け不要と成っており非常に配線が楽なものもあります.

 

利点:

  • 配線がシンプル
  • 質点が中心に集約できる→慣性モーメントを小さくできる

欠点:

  • ESCが一つ壊れた場合,4つ分全て交換する必要がある.

 

4in1 ESCの例は以下です.

 

これからFPVレースドローンのパーツを選定される方は,今回の記事を参考にドローンの構成も考えながらパーツを選定していただければと思います.

 

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