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- 多路输出航空无人机电源系统设计与实现
- 作者： 王亮 来源： 北京工业大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 多路输出 正激变换器 磁放大器 有源箝位 同步整流
- 描述： 航磁探测无人机是国家十二五规划关于深部探测开展的重大专项。无人机电源系统作为无人机及其他设备的能量来源是整个无人机系统最基础的环节,其可靠性和稳定性直接影响无人机系统的性能指标。因此研制一款高功率密度、高效率、高可靠性以及体积小重量轻的航空无人机电源系统具有重要意义。首先,分析多路输出开关电源常用的拓扑结构,并选择适合本课题的单端正激拓扑结构进行研究与分析。进而对多路输出正激变换器的几个关键技术进行分析和讨论,包括磁放大器技术、磁复位技术,同步整流技术等,并详细分析具有同步整流的有源箝位正激变换器的具体工作过程。其次,在前面的理论分析的基础上完成无人机电源系统的设计。其中功率级电路的设计包括功率变压器、有源箝位电路、同步整流电路、输出滤波电路以及磁放大器电路参数的具体设计方法;控制电路部分的设计包括UCC2891控制电路及其外围电路、TL431反馈环路以及辅路输出磁放大器反馈环路的具体参数的设计;电源管理模块的设计包括管理芯片ATmega16的介绍、温度补偿电路和RS485通信电路具体参数的设计。最后,使用Saber仿真软件对电源系统的关键参数进行仿真验证,并在理论分析和仿真验证的基础上设计了72V输入,主路6V/20A、辅路24V/10A输出的航空无人机电源系统样机。对电源系统样机进行了实验室台面实验、可靠性测试以及野外试飞实验,并对实验结果进行了详细分析。经实验验证,本文设计的航空无人机电源系统体积小、重量轻、效率高、输出电压稳定可靠,达到了项目的预期目标。