Stromversorgung für unbemannte Luftfahrzeuge (UAV)

 Die Hochspannungs-Tether-Übertragung von Vicor von 500 V bis 800 V ermöglicht größere Tether-Längen und dünnere Kabel, sodass Drohnen höher fliegen oder längere Distanzen unter Wasser zurücklegen können. Das Stromversorgungsnetz (PDN) im Inneren des Fahrzeugs muss in der Lage sein, die hohe Spannung des Tether-Kabels mit hoher Effizienz und Leistungsdichte herunterzuwandeln, um keinen wichtigen Nutzlastraum zu beanspruchen. Verbundene Drohnenanwendungen erfordern in der Regel eine 1-kW- bis 5-kW-Bodenstromversorgung, die an ein UAV oder UUV mit Rotorflügeln angebunden ist und eine unbegrenzte Laufzeit sowie eine bessere Steuerung bietet.

Stromversorgungssystem

Mit BCMs von Vicor, wie dem BCM4414, kann eine Stromversorgungslösung geschaffen werden, die eine optimierte Systemleistung ermöglicht. Der BCM4414 liefert 1,8 kW Leistung für die Aufwärts- oder Abwärtswandlung bei einem Wirkungsgrad von über 97 %. An der Bodenstation isoliert der BCM4414 den gleichgerichteten Ausgang von einer ein- oder dreiphasigen Wechselstromversorgung und reduziert ihn auf 48 V. Ein zweiter BCM4414 erhöht die 48 V auf 800 V für die Übertragung über den Tether. Ein dritter BCM4414 wird zum Herunterwandeln der 800 V auf 48 V an Bord des Fahrzeugs verwendet. Durch den Einsatz des BCM4414 kann der Konstrukteur des Energiesystems die Größe und das Gewicht sowohl der Bodenversorgung als auch des UAVs drastisch reduzieren, ebenso wie den Durchmesser und das Gewicht des Tetherkabels selbst. Das Endergebnis ist ein wesentlich flexibleres und leistungsfähigeres System, das leicht zum Einsatzort transportiert werden kann.

Die dem BCM4414 nachgeschalteten ZVS-Abwärtsregler (Nullspannungsschaltung) bieten Board-Level-Entwicklern maximale Leistungsdichte und Flexibilität für eine hocheffiziente Lastpunkt-(POL-)DC-DC-Regelung. Die Integration einer leistungsstarken ZVS-Topologie erhöht die POL-Performance und sorgt für einen Wirkungsgrad von bis zu 98 %. Die ZVS-Regler sind mit Steuerschaltkreisen, Leistungshalbleitern und Unterstützungskomponenten in einem LAG, BGA oder SiP (System in Package) mit hoher Packungsdichte integriert.

Schaltplan