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航磁探测无人机(SinoProbe-09-03-06)是国家十二五规划关于深部探测开展的重大专项。无人机电源管理系统是整个无人机的关键系统之一,担负着为无人机其他设备提供有效载荷的重要任务。因此研制一款具有高效率、高功率密度和高可靠性的无人机电源管理系统具有重要意义。本论文主要从以下几个方面内容进行研究:首先,本文在开关电源控制理论的基础上根据无人机用电设备的参数指标对各种隔离型小功率DC/DC变换器拓扑结构进行分析,选出适合本课题的低边有源箝位正激式拓扑结构。其次,根据前面的理论分析,本文设计了航磁探测无人机电源管理系统。本课题中的电源管理系统由两大部分组成:主电路模块和电源管理模块。其中主电路模块分为主电路功率级设计和主电路控制级设计两部分。主电路功率级设计包括输出滤波电路、自举偏置电路、输出整流电路、功率变压器、有源箝位电路的设计方法;主电路控制级设计包括PWM控制电路、均流电路、继电器开关电路、备用电池电路的设计方法。电源管理模块包括辅助供电电路、信号检测电路、余度切换电路、温控系统、通信电路的设计。最后,利用Pspice软件对主电路进行仿真验证。并在理论上,详细分析了有源箝位正激式变换器的电路损耗,分析结果表明:整流电路损耗和PCB板线路损耗是影响变换器效率的两个重要因素。基于以上的理论分析和仿真验证,设计了72V输入电压,12V/15A输出的电源管理系统样机。经过对电源系统的室内调试完成后,在无人机野外作业中电源管理系统成功完成供电任务。