Bộ nguồn điện tử công suất khối lượng siêu nhẹ để điều khiển cơ cấu truyền động áp điện cho robot bay siêu nhỏ

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Robot bay RoboBee sử dụng hai cơ cấu truyền động áp điện dạng bimorph để tạo lực nâng bằng cách vỗ cánh ở tần số khoảng 100 Hz.

  • Bộ nguồn điện tử công suất (PEU) được thiết kế để tạo ra bốn tín hiệu điện áp cao (200 V) dạng sin, điều khiển từng lớp áp điện trong cấu trúc bimorph.
  • - Thiết kế sử dụng cấu hình điều khiển xen kẽ (alternating drive) thay vì điều khiển đồng thời, giúp tiết kiệm năng lượng và đơn giản hóa mạch.
  • - Áp dụng ba kỹ thuật tiết kiệm năng lượng: điều chỉnh động điện áp trung bình (common mode), theo dõi biên độ tín hiệu (envelope tracking), và chia sẻ điện tích giữa các tải tụ (charge sharing).
  • - Mạch điều khiển tích hợp sử dụng công nghệ nDMOS với bộ điều khiển cổng nổi (floating gate driver) để giảm diện tích chip và khối lượng.
  • - Bộ chuyển đổi tăng áp sử dụng cấu trúc boost-flyback cho hiệu suất cao hơn so với cấu trúc boost thông thường, với hiệu suất cải thiện khoảng 3%.
  • - Kết quả thực nghiệm cho thấy PEU tiêu thụ trung bình 290 mW khi điều khiển robot bay theo tín hiệu thực tế từ một chuyến bay thử nghiệm.