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无人遥控水下机器人供电设计方案分享,原理图、PCB、数据手册等

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前言:
无人遥控水下机器人主要有,有缆遥控水下机器人(简称ROV)和无缆遥控水下机器人(简称AUV)两种,ROV是从水面进行控制,带有推进器、水下电视、水下机械手和其他作业工具,能够在三维水域运动,由水面提供能源的装置。水面与ROV之间通过数百米甚至数千米的线缆连接供电,为了减小线缆上的损耗,必须减小其电流,这就要求ROV输入电压尽量高,最好(300-400)V,以目前的DC48V/(3000-4000)W需求为例,传统的砖模块电源很难满足高效率及小体积方面的要求。
Vicor针对水下机器人对体积、效率及大功率的特殊要求提供了有效的解决方案。
对输入电压波动范围比较大的应用,Vicor的方案如下:


Vicor的DCM是一个隔离式、稳压DC-DC转换器,可在未稳压宽范围输入运行,以产生隔离输出。凭借其高频零电压开关(ZVS)拓扑结构,DCM转换器一直致力于为整个输入电压范围提供高效率。模块DCM转换器和下游DC-DC产品支持高效配电,为未稳压电源到负载提供卓越的电源系统性能和连接性。DCM300P480x500A40具有以下特点:

  1. 宽输入电压范围:(200-420)V;
  2. 高功率密度1032 W/in3,47.91mm*22.8mm,7.26mm,重量29.2g;
  3. 单颗最大输出电流10.5A,功率500W,最多可8可并联,满足千瓦级输出;

利用Vicor的ChiP封装技术的散热和密度优势,DCM模块可提供具有非常低顶部和底部热阻的灵活热管理方案。基于热适应ChiP的功率元件有助于客户实现具有成本效益的电源系统解决方案,快速和可预测地获得前所未有的系统尺寸、重量和效率特性。
DCM的并联应用原理图:


对于输入电压稳定在(380-400)V的应用场合,Vicor的方案如下:


Vicor的高压BCM(Bus Converter)系列产品,以高压384V输入,输出为48V,具有业界最高功率密度。BCM400P500T1K8A30产品有以下特点:

  1. 单颗最大输出功率1750W;
  2. 高功率密度2735W/in3,尺寸63.34*22.80mm*7.26mm,重量仅为41g;
  3. 高效率:97.5%;
  4. 多颗模块并联,提供万瓦级解决方案。

对于线缆机器人供电方案来说,Vicor的BCM产品提供了一个高密度,小体积的解决方案,代表业界最高功率密度解决方案。

注意:附件原理图以及PCB仅供参考,不可用作商业用途!

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发布于 2016 年 08 月 19日
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