有人可能会说，1783年 蒙哥菲尔推出的热气球是第一架无人驾驶飞机。然而，没有绳索的无人驾驶热气球的飞行只能由风决定。
1892 年，托马斯-爱迪生展示了线导鱼雷，1898 年，尼古拉-特斯拉展示了他的无线电遥控船。几十年后，市场上出现了第一批遥控无人驾驶汽车和飞机。如今，应用范围从玩具到自主、制导或遥控飞行、驾驶或潜水无人驾驶车辆。
所有这些设备都面临着一些共同的挑战。其中最重要的是安全运行，以防止与人或物体相撞或失控空难。飞行器应该重量轻，但动力要足够大，以携带尽可能多的有效载荷并实现长时间运行。
虽然在许多情况下数量很少，但每种应用可能需要不同配置的传感器、机械手或监控设备。制造商可以通过使用灵活的模块化平台和现成设备来应对这一挑战，从而以低成本快速满足特定需求。
这些无人驾驶车辆如何提供电能动力？
这取决于应用和必要的运行时间。对于短期运行，可使用电池或超级电容器，现代燃料电池可延长运行时间，而对于长期运行，则可使用内燃机或通过系绳提供能量。
有了所有这些不同的参数，为这些车辆上的电子设备供电就成为保证安全、预期运行时间和高有效载荷的关键因素。源电压各不相同，许多负载需要自己的稳定电源电压。在本文中，我们将介绍 P-DUKE 的电源模块如何实现极为灵活的电源模块解决方案。
这些车辆的机载电源架构，无论是空中、地面或水下，都非常相似，由电源供应器、用于各种负载的 DC-DC电源转换器、速度控制器和推进马达组成。
在大多数应用中，推进马达直接由电源供电，以避免额外的转换损耗。
在许多应用中，使用电池组，所需的电压和容量取决于系统的尺寸和最大功率。为了避免额外的转换损耗，马达通常直接由电池供电，但系统的其余部分需要稳定的电压。
对于无人机，3.7V 锂聚合物电池串联连接，标称电压范围为 3s = 11.1V 至 16s = 59.2V（s = 串联电池数量）。对于更长的飞行时间，可以使用燃料电池。
现代仓库机器人，无论是自主式(UAV) 或引导式(UGV) 都配备了锂离子或LiFePO4 电池，标称电压从适用于较小系统的24V 左右到适用于堆高机等重载应用的高达100V 以上。
哪些类型的DC DC转换器电源解决方案适合用于无人机中不同电源供应系统的应用中？
对于寻求在不同应用中使用的灵活、模组化电源解决方案的设计人员来说，这些宽电源电压是一个真正的挑战。P-DUKE 提供了满足这些要求的大型 DC/DC电源转换器 产品组合，输入电压范围为 9 – 75V 和 14 – 160V，单或双输出电压范围为 3.3V 至 48V，功率等级为 10W 至 200W。这些产品也适合这些车辆有时运行的恶劣环境。
为了给运输的货物和安全设备留出尽可能多的有效载荷和空间，所有其他部件应尽可能轻且小。在内部电源链中使用高效能、小型 DC/DC 电源转换器的另一个原因。效率对整体重量有重大影响，因为损耗越低，需要的散热器就越小。使用模组而不是集中式电源解决方案的优点是，转换器及其散发的热量可以分布在整个系统中，靠近负载，从而使热管理更加容易。
透过 P-DUKE 的小型轻量转换器，可以轻松设计出适合各种应用中不同电源的单一解决方案。如果需要另一个或额外的负载电压？非常简单，添加另一个 DC/DC 模组或用同系列的即插即用替代品替换一个，工作就完成了。
让我们来看几个例子：
现代智慧工厂必须非常灵活，需要车辆在生产或仓库设施内自主导航和运输货物。这些车辆使用雷射和摄影机进行导航，并直接与制造系统和其他机器人进行通讯。自动驾驶车辆几乎可以自由移动，而引导车辆(UGV)则遵循由视觉标记、磁带、物体识别和里程计资料定义的预定义路径。
关键的挑战是安全操作，因为这些强大而重型的车辆必须在任何情况下都能侦测到人类工人或其他障碍物。这种自主旅行是透过摄影机、感测器、雷射和物体识别技术的显著改进实现的。
用于提升和移动运输货物的较高功率马达通常直接由电池供电。对于电池充电，使用有线或无线解决方案。
在图3所示的应用中，制造商的目标是使用标称电压为 24V 或 48V 的电池，具体取决于所需的功率和所需的有效负载。对于自动驾驶，车辆的车载电脑处理来自现成摄影机和雷射雷达的资讯。许多工业设备已经具有更宽的电源电压范围，但不涵盖24V和48V电池。以下是功率等级从 4W 到 10W 不等的不同光达系统的几个范例
