無(wú)人搬運(yùn)車（AGV）無(wú)接觸供電系統(tǒng)中MOS管的應(yīng)用選擇

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無(wú)人搬運(yùn)車

       今年由于疫情影響，制造業(yè)受到?jīng)_擊而發(fā)展放緩，但是AGV（Automated Guided Vehicle）小車卻在現(xiàn)代智能物流領(lǐng)域展現(xiàn)出其獨(dú)特的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

【圖來(lái)源：高工產(chǎn)研機(jī)器人研究所（GGII）】

       雖然中小型機(jī)器人公司仍在面臨海外市場(chǎng)萎縮和跨境施工的挑戰(zhàn)，但是無(wú)人搬運(yùn)車的頭部企業(yè)卻實(shí)現(xiàn)了企業(yè)銷售額的成倍增長(zhǎng)，除了“馬太效應(yīng)”的影響，還有疫情造成的勞動(dòng)力短缺和安全因素，在物流倉(cāng)儲(chǔ)等領(lǐng)域的表現(xiàn)更為突出。所以，從長(zhǎng)期來(lái)看，迫切的解決勞動(dòng)力短缺和人工成本的意愿是不可阻擋的，AGV行業(yè)的前景一定是向好的。

       2018年，Li Xiaoyin曾在中文核心《電力系統(tǒng)保護(hù)與控制》中提出一種AGV分塊式無(wú)接觸供電系統(tǒng)(Contactless Power System,CPS)，比用傳統(tǒng)電池供電的傳輸電能的效率高，減少電子元器件工作時(shí)間、降低元器件耗損的同時(shí)還符合節(jié)能減排戰(zhàn)略，適用于工廠車間。經(jīng)仿真實(shí)驗(yàn)得出此系統(tǒng)長(zhǎng)期使用后用電量?jī)H為未分塊供電系統(tǒng)的10%。

AGV無(wú)接觸式供電系統(tǒng)

（1）分塊式無(wú)接觸供電系統(tǒng)工作原理

此系統(tǒng)利用了電磁感應(yīng)原理，將供電軌道分成數(shù)塊，采用分離式變壓器即可將一次繞組安裝在供電軌道下，而二次繞組安裝在AGV小車上。由于分離式變壓器中氣隙存在而導(dǎo)致電能傳輸效率低，需要對(duì)電壓變頻以增加傳輸電能的密度。

當(dāng)小車在軌道上經(jīng)過(guò)某一塊壓力傳感器時(shí)，數(shù)據(jù)通過(guò)控制系統(tǒng)傳遞給供電系統(tǒng)，供電系統(tǒng)才開(kāi)始供電，沒(méi)有小車經(jīng)過(guò)時(shí)不供電，確保一次最多只有和AGV接觸的兩塊分塊軌道通電。

【變壓器原邊和軌道的分塊設(shè)計(jì)】

       無(wú)接觸供電系統(tǒng)主要是交流電經(jīng)過(guò)整流濾波變成直流電，再進(jìn)入高頻逆變電路輸出高頻交流電，后經(jīng)過(guò)分離式變壓器使二次側(cè)線圈產(chǎn)生交流電，再通過(guò)整流濾波電路變成直流電給AGV小車供電。

【CPS的主要結(jié)構(gòu)】

（2）無(wú)接觸供電系統(tǒng)主要參數(shù)

l 供電電源：三相220V、50Hz的交流電

l 濾波電路電解電容：450V、470μF

l 整流橋：6個(gè)DF60BA80二極管

l 濾波電路負(fù)載阻抗：100Ω

l 高頻逆變電路輸入電壓：DC  260V

l SPWM調(diào)制電路：LM339AJ比較器

l 系統(tǒng)供給小車的充電電壓：DC  24V

【整流濾波電路】

【高頻逆變電路】

（3）高頻逆變電路中MOS管的選擇條件

l 耐壓大于整流濾波輸入電壓260V

l 高頻逆變器需要將50Hz的工頻電變成20kHz的高頻電流

可選用的MOS管型號(hào)：

①VBPB15R18S

②VBP15R30S

③VBP15R47S

④VBPB15R18S

⑤VBPB15R30S

⑥VBP15R50S

【可選用的VBsemi微碧產(chǎn)品參數(shù)】

【單個(gè)MOS管的驅(qū)動(dòng)電路】

       此分塊式無(wú)接觸式供電系統(tǒng)可以不間斷地對(duì)AGV充電，增加AGV的工作時(shí)間，大幅提高了AGV小車在物流運(yùn)輸系統(tǒng)的工作效率，而且分塊式的軌道給企業(yè)節(jié)省了用電成本。

微碧半導(dǎo)體MOS管封裝及應(yīng)用

      微碧半導(dǎo)體企業(yè)主要產(chǎn)品的封裝有：SOP-8 、TO-220（F）、TO-263、TO-247、TO-252、TO-251、SOT-23、SOT-223、SOT-89、QFN、AO3400、IRF540、IRF630等系列封裝產(chǎn)線。

【微碧部分MOS管產(chǎn)品封裝】

       廣泛應(yīng)用于3C數(shù)碼、安防設(shè)備、測(cè)量?jī)x器、廣電教育、家用電器、軍工/航天、可穿戴設(shè)備、汽車電子、網(wǎng)絡(luò)通信、物聯(lián)網(wǎng)IoT、新能源、醫(yī)療電子、照明電子、智能家居、電腦主板顯卡、MID\UMPC 、GPS、藍(lán)牙耳機(jī)、PDVD、車載DVD、汽車音響、液晶顯示器、移動(dòng)電源、手機(jī)電池（鋰電池保護(hù)板）、LED電源等產(chǎn)品。微碧半導(dǎo)體有限公司以飽滿的激情，拼搏務(wù)實(shí)的干勁，不斷創(chuàng)新進(jìn)取，致力于為客戶群體打造出一座高效、便捷、直通、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)橋梁。

參考文獻(xiàn)

[1]李曉英.AGV分段無(wú)接觸供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2018,46(17):131-137.

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