长晶科技具身机器人功率器件选型方案

创域 2026-09-21 06:21 阅读数 1394 #创域资讯
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长晶科技具身机器人功率器件选型方案

2026年,具身机器人市场进入加速放量阶段。随着整机出货量持续攀升,功率器件作为电机驱动、电源管理和算力供电的核心元件,迎来确定性增量空间。长晶科技围绕具身机器人整机供电架构与关节驱动需求,已形成覆盖多条电压轨的功率器件选型方案。

一、整机电源平台

具身机器人整机普遍采用两块8-12串锂电池并联供电,派生出四条供电轨:

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选型要点:

动力母线按满电48V + 关断尖峰 + 降额余量设计,100V/80V器件对应约2倍耐压裕量,属合理区间;

后续平台向48V演进已是明确趋势,届时关节驱动将切换至100V耐压平台,长晶提前布局100V料号(CJAC2R7SN10AH 100V 2.2mR DFN5060),性能已达到国际友商6代水准。

二、用量拆解:

关节驱动是MOS的绝对主战场

以一台典型人形机器人为例,功率器件用量分布如下:

其中,关节驱动占比超过50%,且对器件的动态性能要求最苛刻。伺服控制PWM频率高,启停、堵转、跌倒等工况下电流冲击大,要求MOS同时具备低RDS(on)(导通损耗)和低Qg/Qgd(开关损耗与驱动损耗),即低FOM。

长晶科技GEN 2.0/GEN 3.0平台SGT MOS在FOM及RSP指标上已对标国际友商第6代水平,针对电机应用对Qgs/Qgd做了专项优化,能有效避免共通导通风险。

三、分场景选型方案

1重载大关节:髋/膝/踝

髋、膝、踝等重载关节模组内腔空间狭小、无主动风冷,散热主要依赖壳体导热,是整机功率密度与散热压力的集中点。长晶提供从TOLL到PDFN5060的多条选型路径:

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长晶科技0.9~1.2mΩ级导通电阻,在大关节的持续相电流工况下,单桥臂导通损耗可控制在个位数瓦级。TOLL/TOLT无引脚封装同时改善热阻(RθJC)与回路寄生电感,对抑制高di/dt下的关断电压尖峰有实际帮助。

2常规中关节及灵巧手

灵巧手12~14个自由度集中在手掌级空间内,驱动板面积极度受限,封装尺寸与集成度权重高于单管性能。长晶科技提供面向灵巧手的针对性方案:

CJ3400(SOT-23,30V) :高性价比产品,适合微电机开关级;

CJAB6R0SN04AL(40V/90A,PDFN3333):极低开关损耗;

CJAE5R0SN03A(30V,DFN3×3D2-8):半桥合封,单颗替代两管,省50%占板面积并优化桥臂回路对称性;

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CJMN3010L(DFNWB2×2-6L,30V/10A):2×2mm超小封装,专为中小关节;

CJEE5R0D03A(SGT Gen2,DFN5×5-D6,在研):六合一封装,单颗集成三相全桥,一个微型关节的驱动用一颗料完成。

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3脑机算力电源:Core Buck选型

GPU/CPU核心供电(0.9~1.8V)采用多相Buck,要求MOS在高频下的开关损耗与驱动损耗最优化,FOM指标直接决定效率:

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技术要点:

H-Side选型权重在Qg/Qgd(开关损耗主导),L-Side权重在RDS(on)(导通损耗主导,占空比>90%),长晶科技依照此原则,重点调整H/L物料参数;

FOM关键参数对标国际大厂并实现反超,可直接用于高频(500kHz~1MHz级)DCDC线路;

三、性能对标国际大厂

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100V(TOLL与PDFN5×6双封装路线)电压平台上,长晶料号的RDS(on)均匹配同封装等级的国际大厂物料;

长晶供应链在交期、成本与协同开发响应上的优势,可显著降低整机厂的BOM风险。

具身机器人对功率器件的要求,本质是车规级功率密度与消费级成本约束的叠加。从48V动力母线到0.9V算力核心,长晶已实现多条电压轨的完整料号覆盖,多款产品量产在库,欢迎索取样品与详细规格书。

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