系留無人機(jī)供電方案分享

前言：

Vicor公司設(shè)計(jì)、制造和銷售模塊化電源設(shè)備，新一代的電源產(chǎn)品在工業(yè)控制領(lǐng)域提供全球最小體積，最高功率密度，最高功率重量比的高可靠性電源晶片產(chǎn)品。
系留無人機(jī)利用地面發(fā)電機(jī)或者市電通過自帶幾十米到幾百米的供電電纜供電，可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷留空，大重量載重升力的無人機(jī)方案。對(duì)于飛機(jī)而言，自重沒增加1克就意味著負(fù)載能力減少1克。在有限的預(yù)算，功率的條件內(nèi)，Vicor以最優(yōu)的功率重量比提供電源支持方案，可以有效的提升客戶的負(fù)載競(jìng)爭(zhēng)能力。
現(xiàn)在優(yōu)秀的供電電纜重量在1.5kg/100米（10A通流能力）。從經(jīng)濟(jì)的角度來說，要求地面需要提供一個(gè)高壓直流，通過電纜供給無人機(jī)。目前市面最成熟最普遍的方案就是把220VAC的交流電，通過PFC轉(zhuǎn)換成380V的高壓直流給無人機(jī)供電。
通常的系留無人機(jī)按照功率來分成2類：3KW以內(nèi)的小型系留無人機(jī)，以及3KW到10多KW的大型系留無人機(jī)。小功率無人機(jī)一般使用24V的直流電機(jī)，大功率的無人機(jī)一般使用48V的直流電機(jī)。以下展示了一個(gè)無人機(jī)的供電框圖：

從高壓380V轉(zhuǎn)到低壓48V或者24V，根據(jù)安規(guī)的要求需要做隔離，以保證安全要求。后級(jí)更低的電壓可以通過48V或者24V總線采用非隔離的方式或得。VICOR以最先進(jìn)的電源技術(shù)，提供從380V到總線以及后端飛控系統(tǒng)，攝像頭，云臺(tái)，數(shù)傳等系統(tǒng)的最輕，效率最高的供電方案。
針對(duì)24V的小功率無人機(jī)，VICOR提供單片600W，重量?jī)H29.2g，可并聯(lián)的電源方案 – DCM模塊。
DCM是一個(gè)隔離式、穩(wěn)壓DC-DC轉(zhuǎn)換器，可適應(yīng)寬電壓范圍輸入運(yùn)行（長(zhǎng)距離的電纜供電，由于線路阻抗的原因，在功率不同，輸出端電壓會(huì)有較大差異），產(chǎn)生穩(wěn)定的輸出電壓。
DCM300P240x600A40具有以下特點(diǎn)：

1. 寬輸入電壓范圍：(200-420)V；
2. 小體積：47.91mm*22.8mm，7.26mm，約半個(gè)普通打火機(jī)大小
3. 重量：29.2g，約半個(gè)土雞蛋重。高功率重量比：20.55W/g，每克重量提供20.55W的功率輸出；
4. 效率高達(dá)：93%
5. 單顆最大輸出電流25A，功率600W，最多可8可并聯(lián)，滿足千瓦級(jí)輸出；

針對(duì)48V的大功率無人機(jī)，VICOR提供單片1750W，重量?jī)H41g，可并聯(lián)的電源方案 – BCM模塊。
BCM是一個(gè)隔離式、直流變壓器形式的DC-DC降壓器，可適應(yīng)寬電壓范圍輸入運(yùn)行（長(zhǎng)距離的電纜供電，由于線路阻抗的原因，在功率不同，輸出端電壓會(huì)有較大差異），產(chǎn)生按比例降低的輸出電壓
BCM400y500x1K8A31具有以下特點(diǎn)：

1. 寬輸入電壓范圍：(260-410)V；
2. 小體積：63.34mm*22.8mm，7.26mm，約一個(gè)普通打火機(jī)大小
3. 重量：41g，約1個(gè)土雞蛋重。高功率重量比：42.68W/g，每克重量提供高達(dá)42.68W的功率輸出；
4. 效率高達(dá)：98%
5. 單顆最大輸出功率1750W，最多可8可并聯(lián)，滿足萬瓦級(jí)輸出；

VICOR同時(shí)也提供VIA 封裝的BCM模塊，支持48V電機(jī)的無人機(jī)，幫助客戶簡(jiǎn)化散熱設(shè)計(jì)，能快速完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)和投產(chǎn)。BCM4414xD1E5135yzz具有以下特點(diǎn)：

1. 寬輸入電壓范圍：(260-410)V；
2. 單片輸出電流高達(dá)35A，最多可8可并聯(lián)，滿足萬瓦級(jí)輸出
3. 即插即用：輸入直連電源，輸出直連負(fù)載即可。
4. 安裝簡(jiǎn)潔：直接用螺絲固定在冷板上即可。

針對(duì)后端的云臺(tái)，數(shù)傳，攝像機(jī)，飛控，VICOR提供業(yè)界高效的芯片級(jí)別的DCDC降壓轉(zhuǎn)化。
PI33XX和PI354X是非隔離式的DCDC降壓芯片。適應(yīng)24V或者48V總線降壓要求，有占板面積極小，外圍電路很簡(jiǎn)單，效率高的特點(diǎn)。

1. 輸入電壓范圍： PI33XX：8V~36V， PI354X：36V~60V
2. 小體積：PI33XX：10 * 14*2.56 mm， PI354X：10 * 10 * 2.56 mm。大概指甲蓋大小。
3. 占板面積?。篜I33XX：14 * 19mm， PI354X：25 * 16mm。大概一個(gè)SIM卡大小。
4. 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單：只需要搭配功率電感和輸入輸出電容即可。
5. 效率高達(dá)93%。
6. 輸出功率高達(dá)120W。

注意：附件原理圖以及PCB僅供參考，不可用作商業(yè)用途！

附件截圖：

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