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空中和水下系留无人机
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系留无人机直接通过系线连接地面电源,从而实现供电和控制。借助500V至800V高压系留传输,可以延长系线长度并使用更细的线缆,使无人机能够飞得更高或在水下潜得更远。这些载具中的供电网络负责对系线中的高电压进行降压转换,只有效率和功率密度非常高的供电网络才不至于过多占用宝贵的有效载荷空间。通常情况下,要驱动一台系留式的旋翼无人机或水下无人机,并发挥其控制能力更强、运行时间不受电池容量限制的优势,需采用1kW至5kW的地面电源系线。
供电网络
BCM4414是一款旨在优化系统性能的电源解决方案,可提供1.8kW升压或降压转换功率,转换效率可达97%。使用BCM4414,电源系统设计人员不仅可显著缩减地面电源和无人机的大小及重量,还可以减小系线本身的直径和重量,从而提高系统的功能性和灵活性,使之更便于运输到作业地点。
系留无人机供电网络
非系留无人机
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非系留无人机主要依靠电池、燃料电池或太阳能供电,这些都为满足有效载荷性能及航程规范的权衡提出了更高的要求。这些电源提供的是变化范围较大或者非线性的输出电压,可借助使用非传统拓扑代替脉宽调制 (PWM) 的传输解决方案和电源转换来解决这些问题。
供电网络
ZVS降压和升降压稳压器是BCM4414的下游产品,可为板级设计人员提供出色的功率密度和灵活性,以实现高效负载点DC-DC稳压。这些稳压器采用零电压开关 (ZVS) 拓扑,并且与控制电路、功率半导体和和支持组件集成。ZVS稳压器通过缩小外部滤波组件的尺寸来实现高开关频率,在提高功率密度的同时实现快速的线路和负载动态响应。
商用非系留无人机供电网络
通信无人机
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此类无人机依靠太阳能来满足其长时间飞行的需求。太阳能电源系统使用最大功率点跟踪 (MPPT) 电路确保以最佳电压采集太阳能。随后,采集的能量将会转换成适合为二级电池充电或者适合输送到电源系统中间总线网络的电压。通信无人机使零电压开关 (ZVS) 和零电流开关 (ZCS) 等高效电源转换拓扑得到了发展,从而能够在电源所面对的挑战不断增加的情况下,实现更多样化的燃料来源和更广的应用范围。
供电网络
将BCM6123和PI3741升降压稳压器结合后,可为各种无人机负载提供严格稳压的28V输出。其中,BCM6123提供350V到48V中间总线隔离转换,而PI3741 ZVS升降压稳压器具有宽范围的输入电压工作能力。
通信无人机供电网络
特性
- 功率密度:1000W/in3
- 功率重量比:16.7W/g
- 效率高达98%
- 快速设计和部署PDN
规范
- BCM4414
- 固定比率DC-DC转换器
- 输入电压范围:500V至800V
- 输出电压范围:31.3V至50V
- 电流可达35A
- 110.5mm × 35.5mm × 9.4mm
- ZVS降压稳压器
- 额定输入电压:12V、24V或48V
- 输出电压范围:1V至16V
- 额定电流可达22A
- 小尺寸:7mm × 8mm × 0.85mm
- BCM6123
- 固定比率DC-DC转换器
- 输入电压范围:260V至410V
- 输出电压范围:32.5V至51.3V
- 电流可达25.7A
- 63mm × 22.8mm × 7.2mm
- PI3741 ZVS升降压稳压器
- 输入电压范围:21V至60V
- 输出电压范围:21V至36V
- 功率可达140W
- 14mm × 10mm × 2.6mm

