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48 V机器人的兴起

作者:安森美半导体公司营销及战略Ali Husain时间:2020-05-28来源:电子产品世界收藏

工业是第四次工业革命(即“工业4.0”)的重要元素,这些设备联接到系统和远程传感器,构成了物联网(IoT)的重要组成部分—工业物联网(IIoT)。 据国际联盟(IFR)的数据,2018年部署了近250万台工业,且这个数字以每年超过40万台的速度增长。其中,工业,汽车和电气/电子行业占总部署的一半以上,金属和机械、塑料、化工和食品饮料也是重要用户。 所有工业机器人中约有75%部署在中国、日本、美国、韩国和德国。

本文引用地址:http://www-eepw-com-cn.hbmdty.cn/article/202002/409880.htm

机器人的迅速普及不仅限于工业领域,到2018年为止已部署了25万台“专业服务”机器人。这是惊人的增长,年增率超过60%。五分之二已部署的服务机器人被归类为自动导引车(AGV),主要用于物流和制造业。个人和家用机器人市场的增长速度相似(约为60%),目前包括约1,630万台机器人,用于吸尘、教育和研究等各种任务。

48 V和机器人

已在许多应用中流行起来,部分因为该电压是通用的最高安全电压。与主电源供电的设备相比,这可使设计人员减少系统保护,并减小导体的尺寸(与12V供电产品相比),从而减少重量、成本和功率损耗。直接由供电的电机通常也较小,在机器人应用中,这支持更小和更轻的接头,从而提高机器能效、灵巧性和可靠性,同时减轻重量和成本。这进而为机器人应用开辟更多潜在的机会,以提高所有行业中流程的自动化。

在当今许多应用中非常流行,包括汽车。在许多车载设备中,48V受欢迎程度迅速超过12V,在云计算中,48V配电用于服务器背板、散热风扇和其他电信相关应用。 这种普遍性意味着48V电源的设备和子系统是普遍可用的,这为设计人员增加了选择范围,并以规模经济降低成本。

机器人电源应用的半导体方案

安森美半导体是拥有应用专知并投资以提供各种器件和电源产品的公司典范,使设计人员能够为机器人应用设计高性能电源方案。

几乎所有电源方案中最常用的器件之一是MOSFET。安森美半导体的广泛产品范围包括具有多种版本的“超级结”MOSFET,可用于不同的开关类型和应用。FAST器件在硬开关拓扑结构中提供高能效,而易驱动器件既适用于硬开关应用,又适用于软开关应用,可确保低电磁干扰(EMI)和降低电压尖峰。

与MOSFET产品配套的是各种高压门极驱动器,支持微控制器或其他逻辑电路直接控制MOSFET。根据电路结构,可以使用简单的非隔离驱动器(例如安森美半导体的NCD570x系列),或者可能需要更精密的隔离方案或高边和低边驱动器。

高度集成的方案如智能功率模块(IPM)和汽车电源模块(APM),带来了许多好处。通常,它们将集成多个MOSFET用于与必要的驱动器一起进行多相电机驱动。这些模块比分立方案提供更好的热性能,因为所有器件都贴装在同一基板上。它们还能够处理更高的电流水平,同时改善EMI,并提供比分立方案更小更轻的方案。

除这些方案外,安森美半导体还为机器人电源应用提供完整的产品组合,包括eFuse、PFC IC、整流器、电流检测器和开关,用于提供辅助电源轨。配以安森美半导体业界最低功耗的蓝牙模块,用于通讯,以及各种图像传感器实现先进机器视觉。



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