Сегодня мы расскажем, как и почему толщина проводов влияет на характеристики коптера, опишем основные характеристики проводов и разъемов, которые рекомендуется использовать в дронах. В конце статьи вы найдете ссылки на магазины где можно купить разъемы и кабели.
Оригинал: Electrical Wires and Connectors for Quadcopter
Как выбирать провода для квадрокоптеров и других радиоуправляемых моделей?
Толщина жил, сопротивление и допустимый ток
Более толстые провода имеют больший диаметр жил и, следовательно, большую площадь сечения, следовательно, у них ниже сопротивление на единицу длины (удельное сопротивление), т.е. по ним можно передавать больший ток.
Сопротивление проводов зависит от материала, из которого изготовлены жилы, толщины жил и длины провода.
- Чем тоньше провод, тем больше сопротивление
- Чем длиннее провод, тем больше сопротивление
Что будет если мы превысим допустимый ток?
У тонких проводов большое сопротивление, соответственно на них падает большое напряжение, а в виде тепла теряется довольно много энергии.
При превышении допустимого тока, провод просто начинает очень сильно разогреваться. В крайнем случае может расплавиться припой или изоляция. Если толщина провода очень маленькая, то именно провод станет тем бутылочным горлышком в системе питания коптера, из-за которого будет ограничена мощность моторов и регуляторов.
Одножильный или многожильный провод?
Многожильный провод более гибкий, с ним проще работать, чем с одножильным. В квадрокоптерах мы рекомендуем использовать только многожильный провод.
Материал изоляции
В нашем хобби лучше всего использовать провода в силиконовой изоляции. Они более гибкие, чем провода в ПВХ изоляции, у них более широкий диапазон рабочих температур. Силиконовая изоляция не плавится и не утягивается при пайке. Да и вообще в любых экстремальных условиях силикон лучше.
Красные или черные (или другие цвета), есть ли разница?
Нет никакой разницы, используйте тот цвет, который вам больше подходит. Обычно красные провода используются для «+» питания, а черные — для земли, т.е. визуально сразу понятно что и где. Мы настоятельно рекомендуем придерживаться этой схемы.
Провода других цветов часто используются для сигнальных линий.
Какой калибр AWG использовать?
AWG — расшифровывается как American Wire Gauge (Американский калибр проводов) — стандартные диаметры проводов. Очень важно правильно выбрать диаметр проводов для коптера. От диаметра зависит ток, который можно спокойно пропустить через провод.
Справочная таблица
Чтобы правильно выбрать диаметр проводов, вначале посмотрите какой максимальный ток потребляет коптер, затем найдите подходящий провод в таблице ниже.
Есть несколько правил, которым следую я. Замечу что максимально допустимый ток зависит от качества изготовления провода, а также от материалов; эта таблица и инструкция подходят только для медных проводов.
13AWG Wire - 130A 14AWG Wire - 110A 16AWG Wire - 70A 18AWG Wire - 45A 20AWG Wire - 27A 22AWG Wire - 17A
Если используется подходящий по току провод, то падение напряжения на нем очень маленькое, а потери энергии незначительны, т.е. риск перегрева минимальный.
В большинстве своих коптеров с 5″ винтами я предпочитаю использовать провод сечением 14AWG, даже там, где ток немного превышает допустимый. Это не проблема по нескольким причинам: провода короткие, а ток превышает допустимый всего несколько секунд.
Учтите, что более тонкие провода легче, они более гибкие и с ними проще работать.
Избегаем узких мест
Когда мы соединяем 2 провода, то максимально допустимый ток проходящий через них определяется наиболее тонким проводом. Т.е. при соединении 2 компонентов, всегда используйте провода сечением как у уже имеющихся компонентов.
Например, при подключении разъема XT60 к плате распределения питания я всегда использую провод такого же сечения, что и у аккумуляторов. Если у аккумулятора провод 14AWG, то и мой провод от XT60 тоже будет сечением 14AWG.
Еще один пример: если я хочу удлинить провода от регулей, а на регулях стоят провода 18AWG, то и новые провода будут сечением 18AWG.
Этот способ подходит для всех компонентов. Конечно, вы можете использовать более толстые провода, дополнительных преимуществ это не даст, только зря увеличите вес.
Почему в разных источниках указывается разный максимально допустимый ток?
Возможно, в разных источниках вы видели разные цифры. Эти цифры показывают максимально допустимый ток при определенном нагреве проводов и при определенных условиях тестов. В разных отраслях — разные стандарты, поэтому и цифры будут отличаться. Для коптеров будет достаточно вышеприведенной таблицы.
Имеет ли значение напряжение?
Для нашего хобби напряжение не так важно, т.к. мы работаем с напряжением в пределах 30 вольт. Замечу, что провода, как правило, разработаны для работы под напряжением до 600 В, а тестируются гораздо более высоким напряжением порядка 2000 В.
Еще несколько советов
Качество проводов
Таблица выше подходит для медных проводов хорошего качества. Дешевые низкокачественный провода могут быть сделаны из сплавов или алюминия, что значительно хуже, поэтому у них максимально допустимый ток будет значительно ниже. Покупатель может и не заметить этой разницы без тестов. Следовательно, убедитесь, что покупаете провода у надежного продавца.
Разъемы
Ранее упомянутое «бутылочное горлышко» относится не только к самим проводам, но и к разъемам на них. Вот допустимые токи разных разъемов (в скобках указан пиковый, кратковременный ток):
- JST — 5А (10 А)
- 2 мм Bullet — 20 А (40 А)
- XT30 — 30 A (60 A)
- XT60 — 60 A (180 A)
Более подробная информация и обсуждение
Если нужно больше информации, то на форуме (англ.) имеется соответствующий топик.
Где купить разъемы для аккумуляторов — XT60 и XT30?
Разъемы XT60 и XT30 выглядят одинаково и отличаются только размерами и допустимыми токами. Как сказано в официальной документации XT60 рассчитан на ток до 60 ампер, а XT30 — на 30 ампер, что и отражено в названии.
Однако, согласно тестам, XT30 без проблем продолжительное время выдерживает ток до 60 ампер (если конечно провода тоже достаточно толстые). Согласно этому тесту, XT60 в течении 10 секунд выдерживают токи до 180 А.
Купить разъемы XT60 можно тут:
Пигтейл (короткий провод) с разъемом XT60 (на случай, если вам лень паять):
Разъемы XT30:
Где купить провода в силиконовой изоляции?
12 AWG (для XT60 на мощных 5″ гоночных коптерах)
14 AWG (для XT60 на обычных коптерах с 5″ винтами)
16 AWG (для XT30 и XT60, небольшие коптеры с пиковым током до 80А)
18 AWG (для XT30, регуляторов скорости, моторов, токов до 45 А)
- AliExpress
- GetFPV
- Banggood
- HobbyKing (черный, красный)
26, 28 AWG (сигнальный)
- AliExpress
- GetFPV (26AWG)
- Banggood
- HobbyKing (красный, черный, белый, синий)
История изменений
- Май 2014 — написана первая версия статьи
- Апрель 2017 — статья обновлена
- Ноябрь 2017 — добавлены ссылки на магазины
Приложенные ссылки проверены, вы у этих продавцов покупали?
AliExpress — большую часть продавцов проверял лично, несколько штук — только по отзывам (12AWG точно не брал).
HK — неоднократно брал лично, но довольно давно. Banggood и прочие — надежные площадки, ссылки взяты из оригинальной статьи, часть сам заказывал (на BG брал даже 8AWG, им пожалуй можно машину прикуривать).