Los filtros LC son uno de los filtros más básicos en electrónica, es pasivo y consta solo de un inductor y un condensador en su forma más simple. Este filtro LC para dron, es àmpliament utilizado por los aficionados al FPV para eliminar el ruido en la alimentación de los componentes electrónicos como el VTX, creada por ESC y motores.
Al alimentar el transmisor de vídeo FPV (VTX) y la cámara con la batería principal, el ruido del ESC y de los motores, pueden causar líneas e interferencia en la señal de vídeo. En este post discutiremos cómo podemos filtrar el ruido en nuestro drone de carreras.
Concepto de un filtro LC
Un inductor resiste los cambios a la corriente que fluye a través de él, mientras que un condensador resiste los cambios en el voltaje que lo atraviesa. Volviendo al tema de las comparaciones, el condensador es como un pantano que regula la cantidad de agua que sale y el inductor como una tubería que permite un flujo de agua determinado.
Solución drástica al ruido en el VTX
Además de la potencia del transmisor de video, la ganancia de la antena, el rango de FPV y la calidad también dependen del ruido de la fuente de alimentación. Si tienes una fuente de alimentación independiente, por ejemplo una batería separada para tu transmisor de video, generalmente no deberías tener problemas de ruido.
Pero en general, cuando comparte la batería principal con el ESC y Motores, la fuente de alimentación se vuelve ruidosa. Podría causar líneas horizontales y ondas que aparecen en la pantalla cuando volamos FPV.
¿De dónde proviene el ruido en nuestro dron?
Cuando nuestro dorn de carreras está en el aire, la velocidad del motor cambia constantemente para mantener esa estabilidad mientras vuela. El cambio en la velocidad del motor significa un cambio en la corriente consumida por los motores y fluctuaciones en el nivel de voltaje, que eventualmente se convierte en ruido.
El transmisor de video más común requiere una fuente de alimentación de 12 V, que puede alimentarse directamente desde la batería 3S y 4S. Si estás usando una batería LiPo 4S, para tener 12V, normalmente usamos un regulador de voltaje. Los reguladores de voltaje y PDB tienen algún grado de filtrado de potencia, pero podemos mejorar aún más su filtrado mediante el acoplamiento de un filtro LC.
Construye tu propio filtro LC para dron
El valor del condensador y el inductor afectan a la capacidad de selección de la frecuencia de corte a partir de la cual no pasara más señal, filtro pasa bajos, por lo que las frecuencias superiores no pasaran a nuestro sistema, es decir el ruido, por lo que si realmente vas a utilizar un filtro LC, normalmente necesita identificar qué frecuencia de ruido desea filtrar. Si quieres profundizar más sigue este link.
Elige el mejor condensador
No entraremos a calcular polos y ceros, quien entienda esto, ya sabe de qué 
hablo. En este post entramos largo y tendido sobre los condensadores para drones de carreras y freestyle. Al elegir el condensador, asegúrate de que la capacidad de voltaje sea compatible con el voltaje del sistema, por norma con uno de 35V será suficiente, y la capacidad en mi opinión 100uF a 2000uF es un buen rango.
Elige el mejor inductor
En cuanto al inductor, puedes hacer uno tú mismo con un anillo de ferrita. La longitud y el diámetro deben ser lo suficientemente grandes como para obtener media docena de vueltas de alambre de cobre a través de él. Asegúrate de que puede soportar la corriente de consumo del sistema conectado ya que exceder la corriente nominal provocaría que la inductancia cayera debido a la saturación y una inductancia más baja afectará la efectividad del filtrado.
Si puedes utiliza anillos de ferrita, realmente son muy baratos. O simplemente puedes aprovechar uno de una vieja placa base de PC o fuente de alimentación de radio. Lo mismo para el condensador, tipo electrolítico barato (polarizado o no polarizado) lo puedes sacar de una radio antigua, o una parte de PC, aunque por el precio es mejor que lo compres, ya que los condensadores sí que sufren de desgaste.
Esquema montaje
Al ser un filtro pasa bajos, el inductor tiene que ir conectado entre los positivos. Obtendrás mejores resultado si enrollas el cable alrededor del anillo de ferrita, NO cruces ninguno de los cables entre ellos, coloca el condensador en paralelo en el lado donde va el transmisor y la cámara conectados, por ultimo recuerda, lo que está detrás del filtro se queda detrás del filtro, es decir, no se filtra, y listo, ya tienes tu filtro LC para dron.
No tengo ganas de montar un filtro LC para dron
Si por el contrario no tienes ganas de hacer de manitas, ni te apetece coger el soldador porque te da pereza, o simplemente prefieres usar un filtro ya testeado y hecho para esta labor, que por lo que valen es una muy muy buena opción, simplemente compra uno de estos que te propongo. Todos van bien y están muy bien de precio.
Conclusión
Los filtros LC para dron, son geniales porque son muy simples y baratos de fabricar o comprar. Es probable que ayuden a eliminar o atenuar el «ruido» incluso cuando no están bien diseñados. Siempre pongo uno en cualquier caso.
Hola estoy leyendo el manual es muy interesante,
Justamente el problema que tengo del vídeo es el que explicas, pero tengo una duda que no lo acabas de explicar,
Si compras el filtro ya montado, como lo conectas?
Es decir solo conectas la cámara? Solo el VTX? Ambas cosas en paralelo?
Por lo que intuyo, conectas la LIPO al filtro y del filtro a la cámara y VTX en paralelo, cierto?
Un abrazo,
Gracis por el comentario.
Te comento Javi, hay muchas formas de conectar el filtro y diferentes filtros según donde lo conectes, si conecatas el filtro LC, justo en la conexión de la LiPo tienes que estar seguro que aguante la tensión de la LiPo, no te lo aconsejo. Lo recomendable es que pongas un condensador de unos 470 micro Faradios donde se conecta la batería a la PDB. Otro filtro seria como bien dices para la cámara y vtx, también tienes que estar seguro que soporte la tensión de lo que conectas, puedes probar a ponerlo en la alimentación del VTX, si se soluciona genial, sino pruebas en la Cámara y si tu filtro lo soporta, conectas a los dos.
El ruido siempre suele ser síntoma de que hay algo que no esta bien, chequea soldaduras, conexiones, etc, esperemos que se solucione.
Un saludo!