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无人机电源系统的简介及其优化设计要点分析

作者:南京中能动力设备 发布时间:2019-11-11 16:56 浏览量:
  无人机电源系统是中能正在研发设计和生产的一类产品,因为飞行器设备在市场中的逐渐覆盖,这种产品已经被应用到民用方面,前来这边批量预购的客户有很多。这次过来主要为大家介绍一下这种电源系统,还有一点点优化设计事项,以供各位选购的时候参考。
 
  

  无人机电源系统介绍

  
  1、锂离子电池是一种常用的电源,体积较小、成本较低,因此是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,还可以选择其他的备选电源,包括太阳能电池系统、燃气轮机以及柴油发电机等。
  
  2、无人机上有许多有效负载,包括雷达、影像、航空电子、导航、制导、飞控系统和数据传输链路。每一个都需要一个3.3V、5V及12V等的电压范围。下游DC-DC转换器或非隔离式负载点都需要为所需的负载电压提供28V或48V DC母线。
  
  3、在安全方面,在高电压DC母线和低电压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,就符合安全超低电压要求。为了满足电力需求,需要将BCM模组和PRM模组并联至电源阵列,以提高输出功率。
  
  4、航空、资料链、雷达以及飞控系统等有效负载,都需要包括15V、12V、5V、3.3V在内的广泛电压,需要下游DC-DC转换器或niPoL提供所需的电压作为有效负载的多路输出。
  
  5、除了整流器,还有非稳压、非隔离270VDC电源,其可藉由MIL-COTS DCM DC-DC转换器和Picor ZVS降压稳压器提供给隔离、稳压的多路输出。
 
  

  无人机电源优化设计注意事项

  
  1、滤波电容、电源开关或整流器、电感或变压器应彼此相邻地进行放置,调整元件位置使他们之间的电流路径尽可能短。
  
  2、建立开关电源布局,放置变压器、设计电源开关电流回路、设计输出整流器电流回路、连接到交流电源电路的控制电路、设计输入电流源回路和输入滤波器、设计输出负载回路和输出滤波器。
  
  3、根据电路的功能单元,对电路的全部元器件进行布局要考虑PCB尺寸大小,放置器件时要考虑焊接;以每个功能电路的核心元件为中心进行布局。
  
  4、元器件均匀、整齐、紧凑地排列在PCB上,尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接,去耦电容尽量靠近器件的VCC。在高频下工作的电路,要考虑元器件之间的分布参数。
  
  5、按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置,使布局便于信号流通,并且使信号尽可能保持方向一致。布局时要保证布线的布通率,移动器件时注意飞线的连接,减小环路面积以抑制开关电源的辐射干扰。
  
  6、复查PCB的内容包括设计规则、层定义、线宽、间距、焊盘、过孔设置,还要重点复查器件布局的合理性,电源、地线网络的走线,高速时钟网络的走线与屏蔽,去耦电容的摆放和连接等。
  
  无人机电源系统具体该怎么选用,如何才能将之优化,这边都有相关介绍,希望可以帮助到大家。
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