- 能量轉(zhuǎn)換:將電池直流電(DC)轉(zhuǎn)換為電機所需的三相交流電(AC),通過 PWM 信號控制占空比實現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。
- 安全防護:集成過流、過熱、欠壓等多重保護機制,確保極端工況下的系統(tǒng)穩(wěn)定性。
- 智能交互:通過通信協(xié)議(如 DShot、CAN 總線)與飛控實時聯(lián)動,支持動態(tài)參數(shù)調(diào)整。
信號處理流程:
- 指令接收:飛控發(fā)送 PWM / 數(shù)字信號至電調(diào) MCU(如 ARM Cortex-M0)。
- 算法解析:MCU 通過 PID 算法計算目標占空比,動態(tài)調(diào)整 MOSFET 開關頻率。
- 功率輸出:圖騰柱驅(qū)動電路(如 IR2104)放大信號,控制 6 顆 MOSFET 實現(xiàn)三相逆變。
- 閉環(huán)反饋:電流傳感器實時監(jiān)測負載,反電動勢(BEMF)檢測轉(zhuǎn)子位置,確保精準換向。
組件 |
功能描述 |
南昌長空技術方案 |
MOSFET 功率模塊 |
導通電阻(Rds (on))決定效率,并聯(lián)設計分攤電流(典型值 1-10mΩ)。 |
ROCK 120A-H 采用定制化 MOSFET,內(nèi)阻≤0.5mΩ,耐溫達 150℃。 |
MCU 控制單元 |
解析 PWM 信號,執(zhí)行 PID 算法與保護邏輯(主流 ARM Cortex-M0 或?qū)S?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/%E8%8A%AF%E7%89%87/">芯片)。 |
STONE 60A-M 搭載工業(yè)級程序,支持油門響應時間自定義。 |
驅(qū)動電路 |
圖騰柱結(jié)構(gòu)(如 IR2104)提供 > 2A 柵極電流,確保 MOSFET 快速開關。 |
光電隔離信號接口,抵御電磁干擾。 |
BEC 電源管理 |
5V/3A 線性穩(wěn)壓或 DCDC 降壓,為飛控供電。 |
SKY 系列支持獨立供電,適配系統(tǒng) |
- 采樣電阻(0.1-1mΩ)+ 比較器(LM393),觸發(fā)閾值為額定電流的 1.2-1.5 倍(如 60A 電調(diào)觸發(fā)點 72-90A)。
過熱保護(OTP):
- NTC 熱敏電阻(10kΩ@25℃)監(jiān)測 MOSFET 溫度,閾值 85-100℃時觸發(fā)功率降額。
關鍵設計原則:
- 信號分層:模擬與數(shù)字電路物理隔離,電源層與地層間距 < 1mm,減少寄生電容。
- 屏蔽設計:信號排線采用屏蔽雙絞線(STP),MOSFET 下方鋪銅并挖空天線區(qū)域。
- 散熱優(yōu)化:ROCK 120A-H 采用三維鰭片陣列,散熱面積提升 40%,配合風道設計降低溫升 10℃。
核心參數(shù):
- 持續(xù)電流 60A,峰值 120A,重量僅 79g,尺寸 71×33×15.5mm。
- 技術亮點:
- 智能算法:八大安全保護(低壓 / 堵轉(zhuǎn) / 過溫),失控 200ms 后分階段降油門。
- 硬件優(yōu)化:低內(nèi)阻 MOSFET 減少能量損耗,IP55 防水等級(可選 IP68)。
- 應用場景:多旋翼航拍、固定翼長航時作業(yè)、農(nóng)業(yè)植保。
技術突破:
- 支持 12-26S 鋰電,持續(xù)電流 120A,瞬時峰值 150A,適配大載重無人機。
- 智能控制:劇變油門抗丟相技術,400ms 響應速度;AI 算法實時調(diào)整 PID 參數(shù)。
- 工業(yè)設計:航空鋁合金外殼,IP55 防護(可選 IP68),370g 重量下實現(xiàn) 70A 持續(xù)散熱。
- 高壓化:24S 以上系統(tǒng)成為主流,配合高 KV 電機提升效率(如 ROCK 220A-H)。
- 集成化:電調(diào)與飛控、BEC 一體化設計(如 Matek F722-Wing)。
- 智能化:AI 算法預測負載變化,動態(tài)調(diào)整保護閾值(如 ROCK 系列自適應參數(shù)調(diào)節(jié))。
總結(jié):
電路設計中,低內(nèi)阻 MOSFET、智能保護算法及散熱優(yōu)化技術的深度整合,為無人機復雜任務提供了可靠保障。未來,隨著 AI 與高壓技術的融合,電調(diào)將進一步向 “零故障運行” 與 “全場景適配” 演進。