El último ejemplo es un sistema de helicóptero pequeño no tripulado con un tiempo de vuelo de más de 4 horas, que requiere un motor de combustible. A diferencia de lo que se muestra en la Figura 1, los rotores están directamente impulsados por el motor, que también proporciona el voltaje típico de una aeronave de 28V para los sistemas de control de vuelo. El helicóptero puede estar equipado con gimbals infrarrojos/ópticos, varios sensores, lidars, sistemas de mapeo 3D y geolocalización, y muchos otros dispositivos que necesitan una tensión de suministro estable de 12V con una potencia total de 170W.
El convertidor CC/CC necesario de 28V a 12V debe ser ligero, capaz de funcionar a temperaturas ambiente tan bajas como -40°C, y resistir el alto estrés de golpes y vibraciones de los rotores. La protección IP67 y el blindaje completo contra interferencias electromagnéticas (EMI) requirieron un chasis herméticamente sellado para la electrónica completa y, por lo tanto, una refrigeración por conducción para el convertidor de potencia.
La solución ideal fue el convertidor de media carcasa de la familia HAE200W de P-DUKE (Figura 6). Funciona en un rango de entrada de 16,5 a 75V, incluso a temperaturas ambiente de -40°C, y la base de metal permite la refrigeración por conducción al chasis del helicóptero. Gracias al encapsulado de silicona, resiste los requisitos de golpes y vibraciones según las normas MIL. Con un peso de solo 105g, este convertidor representa menos del 0,5% del peso total del helicóptero. Además, con una potencia máxima de 212W, también deja margen para cargas adicionales o picos de carga.
Figura 6: Cadena de potencia simplificada del sistema de helicóptero no tripulado.
La unidad de control remoto puede alimentarse desde una batería de 12V o desde la red MIL de 28V (rango de 16V a 50V) de un barco o vehículo terrestre. El amplificador de RF necesita una fuente de 28V potente, por lo que esta tensión se seleccionó como la tensión principal del bus. Un convertidor de 100W de la familia QAE100U de P-DUKE, con un rango de entrada de 9V a 75V, genera este bus de 28V y, aguas abajo, los convertidores de menor potencia de P-DUKE proporcionan los voltajes de suministro necesarios dentro de la unidad de control remoto (Figura 7).
Figura 7: Diagrama de bloques de la unidad de control remoto.
Cada aplicación de UAV puede presentar desafíos y requisitos diferentes. En este artículo, queremos centrarnos en algunos elementos clave de la cadena de suministro de energía que, en la mayoría de los casos, comparten requisitos comunes: espacio reducido, bajo peso, alta eficiencia y fiabilidad, pero aún más importante, flexibilidad, modularidad y facilidad de uso.
Al final, los diseñadores necesitan un socio competente que ofrezca el portafolio de productos necesario y pueda ayudar al cliente a encontrar la solución óptima para sus requisitos específicos. P-DUKE y Electrónica OLFER os pueden ayudar.
