Vicor推出采用DC-DC模块的无人机电源解决方案

2015-12-11 01:25:45来源: EEWORLD
   在设计针对无人机(UAV)的电源系统时,设计人员所关心的参数是尺寸(S)、重量(W)、功率密度(P)、功率重量比、效率、热管理、灵活性和复杂性。

  体积小、重量轻、功率密度高(SWaP)可以让无人机携带更多的有效载荷,飞行和续航时间更长,并完成更多的任务。

  更高的效率可以尽可能利用能源效率,最大限度地提高续航时间和飞行时间,也使热管理尽可能容易,因为即使是更少的功率损耗都会传递热量。

  高度灵活性和低复杂性可以使电源系统设计更加容易,并让无人机设计人员专注于无人机设计的其他部分,而不是花太多时间在电源系统设计;它缩短了设计时间,并使设计变得不那么复杂。

  为了利用以上提到的优势,Vicor模块电源解决方案可以用最全面产品组合的高效率、高密度、配电架构,为性能关键的无人机应用提供完整的电源解决方案。

  无人机的种类:

  无人机可以从远程位置进行控制,或基于预先配置来自动运行。无人机有许多应用,从取保候审(recognizance)到消防,都可以由不同类别的无人机实现。

 

无人机的种类

近距离无人机

短程无人机

耐力型无人机

范围

50公里

200公里

> 200公里

耐力

30分钟至2小时

8至10小时

> 24小时

重量

2-10磅

< 10,000磅

< 229,000磅

速度

-

< 300 mph

< 454 mph

海拔高度

< 1000英尺

< 50,000英尺

< 65,000英尺

有效载荷

-

< 3,800磅     

< 1,900磅     

  无人机的电源:

  根据子系统的负载要求,无人机有几种可供选择的电源。

  锂离子电池是一种常用的电源,由于体积小和成本较低,是100瓦和运行数天的无人机的理想选择。

  为了有更高的能量密度和功率密度,还可以选择其他替代电源,包括太阳能电池系统、燃气轮机、柴油发电机等。

  无人机的典型电源链:

图1(UAV电源链)

  在典型无人机电源链中,有一个基于涡轮的发电机提供3相ac电源,通过整流器转换为270V dc,然后通过隔离式DC-DC转换器转换为48V dc或28V dc。

  系统和数据链路,其中每一个都需要一个3.3V、5V和12V等的电压范围。因此,下游DC-DC转换器或niPoL(非隔离式负载点)需要为负载提供28V或48V dc母线所需的电压。

  为了实现高效率,高电压DC母线(270V、48V或28V)沿着无人机的电源链进行优先配电。由配电引起的功率损耗基于I2R(R为线电阻),由于较高的电压可以最大限度地降低损耗,从而降低了电流;尤其是大型无人机,还有很长的配电长度。

  在安全方面,在高电压DC母线(270V)和低电压DC母线之间需要进行隔离,当低于60V的电压与高电压隔离开时,就符合了SELV(安全特低电压)要求。

  基于图1所示的电源链,有两级DC-DC转换,由于稳压在下一级完成,其中第一级需要隔离和非稳压的DC-DC转换器,而由于隔离在上游完成,第二级需要稳压和非隔离的DC-DC转换器。为了获得更高效率和更低成本的解决方案,隔离和稳压没有在DC-DC转换器的每个级重复。

关键字:Vicor

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/dygl/2015/1211/article_26385.html
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