無(wú)人機(jī)概念及電源管理措施

摘要：RICOH理光RC5T620系列PMU能輕松完成無(wú)人機(jī)各組件電源管理功能。

無(wú)人機(jī)，即無(wú)人駕駛飛機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)，英文縮寫(xiě)為“UAV”，即(UnmannedAerialVehicle)。是利用無(wú)線電遙控設(shè)備和自備的程序控制裝置操縱的不載人飛機(jī)。從技術(shù)角度定義可以分為：無(wú)人直升機(jī)、無(wú)人固定翼機(jī)、無(wú)人多旋翼飛行器、無(wú)人飛艇、無(wú)人傘翼機(jī)等。按應(yīng)用領(lǐng)域，可分為軍用與民用。軍用方面，無(wú)人機(jī)分為偵察機(jī)和靶機(jī)。民用方面主要應(yīng)用在航拍、農(nóng)業(yè)植保、測(cè)繪等領(lǐng)域，無(wú)人機(jī)+行業(yè)應(yīng)用，是無(wú)人機(jī)真正的剛需，大大的拓展了無(wú)人機(jī)本身的用途。

無(wú)人機(jī)電源管理

所謂電源管理，是指如何將電源有效分配給系統(tǒng)的不同組件。電源管理對(duì)于依賴(lài)電池電源的移動(dòng)式設(shè)備至關(guān)重要。通過(guò)降低組件閑置時(shí)的能耗，優(yōu)秀的電源管理系統(tǒng)能夠?qū)㈦姵貕勖�延長(zhǎng)兩倍或三倍。電源管理技術(shù)也稱(chēng)做電源控制技術(shù)。

目前市場(chǎng)上主要的電源管理器件主要包括分立式的電源管理芯片PMIC和集成電源管理單元PMU。電源管理芯片(PowerManagementIntegratedCircuits)，是在電子設(shè)備系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)起對(duì)電能的變換、分配、檢測(cè)及其他電能管理的職責(zé)的芯片。主要負(fù)責(zé)識(shí)別CPU供電幅值，產(chǎn)生相應(yīng)的短矩波，推動(dòng)后級(jí)電路進(jìn)行功率輸出。電源管理芯片既有直插式封裝的，也有表面黏貼式封裝的。電源管理芯片的應(yīng)用范圍十分廣泛，發(fā)展電源管理芯片對(duì)于提高整機(jī)性能具有重要意義，對(duì)電源管理芯片的選擇與系統(tǒng)的需求直接相關(guān)。

電源管理的范疇比較廣，既包括單獨(dú)的電能變換(主要是直流到直流，即DC/DC)，單獨(dú)的電能分配和檢測(cè)，也包括電能變換和電能管理相結(jié)合的系統(tǒng)。相應(yīng)的，電源管理芯片的分類(lèi)也包括這些方面，比如線性電源芯片、電壓基準(zhǔn)芯片、開(kāi)關(guān)電源芯片、LCD驅(qū)動(dòng)芯片、LED驅(qū)動(dòng)芯片、電壓檢測(cè)芯片、電池充電管理芯片等。如果所設(shè)計(jì)的電路要求電源有高的噪音和紋波抑制，要求占用PCB板面積小(如手機(jī)等手持電子產(chǎn)品)，電路電源不允許使用電感器(如手機(jī))，電源需要具有瞬時(shí)校準(zhǔn)和輸出狀態(tài)自檢功能，要求穩(wěn)壓器壓降及自身功耗低,線路成本低且方案簡(jiǎn)單，那么線性電源是最恰當(dāng)?shù)倪x擇。

這種電源包括如下的技術(shù)：精密的電壓基準(zhǔn)，高性能、低噪音的運(yùn)放，低壓降調(diào)整管，低靜態(tài)電流。電源管理單元(PowerManagementUnit),是一種高度集成的、針對(duì)便攜式應(yīng)用的電源管理方案，即將傳統(tǒng)分立的若干類(lèi)電源管理芯片等器件整合在單個(gè)的封裝之內(nèi)，這樣可實(shí)現(xiàn)更高的電源轉(zhuǎn)換效率和更低功耗，及更少的組件數(shù)以適應(yīng)縮小的板級(jí)空間。

PMU在無(wú)人機(jī)電源管理中的作用：

PMU在無(wú)人機(jī)產(chǎn)品中的越來(lái)越廣泛的使用，其最主要的作用有以下幾點(diǎn)。

1.給無(wú)人機(jī)的各個(gè)組件提供穩(wěn)定可靠的供電。

2.PMU有助于降低整個(gè)系統(tǒng)的功耗，并通過(guò)降低組件閑置時(shí)的能耗，使無(wú)人機(jī)電池能夠具有更長(zhǎng)的使用時(shí)間。

3.PMU具有較好的信噪抑制比和瞬時(shí)響應(yīng)，能夠更好的防止無(wú)人機(jī)受到外界環(huán)境的影響以及快速的瞬時(shí)響應(yīng)。

4.PMU集成化的特點(diǎn)能夠節(jié)省內(nèi)部結(jié)構(gòu)空間，有助于產(chǎn)品的小型化，并且具有更好的成本優(yōu)勢(shì)以及整個(gè)系統(tǒng)供電系統(tǒng)的統(tǒng)一和有序化。

無(wú)人機(jī)地面遙控器單元的PMU可以給各個(gè)組件進(jìn)行供電，保證各個(gè)部件的供電正常，并且能夠在一定程度上濾除外界噪聲的干擾，更好的保證了遙控器的精確度，同時(shí)，能夠使遙控器的電池使用更長(zhǎng)的時(shí)間。無(wú)人機(jī)飛控主控器單元的PMU電源管理模塊單元給包括飛控主控器，ESC電調(diào)單元等各部分組件進(jìn)行供電，保證飛控單元正常穩(wěn)定的工作。

世強(qiáng)代理的RICOH理光RC5T620系列PMU有以下豐富優(yōu)點(diǎn)，能輕松完成以上提到的PMU在無(wú)人機(jī)各組件中電源管理功能。

圖1：RICOH理光RC5T620系列PMU外觀

RICOH理光RC5T620系列PMU的主要特點(diǎn)：

•集成了5路高效降壓DCDC模塊

•集成了12路低壓線型穩(wěn)壓器LDO

•USB擴(kuò)展設(shè)備接口

•電量計(jì)

•模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊

•5通道通用IO口GPIO

•實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)

•中斷控制邏輯(INTC)

•鋰電池充電模塊

•電壓檢測(cè)模通塊

•I2C通信總線