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 17:22
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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。
