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散热降低一半,功率密度翻番!氮化镓如何让机器人“冷静”地爆发?

詹泽鑫 来源:jf_93952916 作者:jf_93952916 2025-09-18 14:38 次阅读
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机器人拳击比赛上,本想重拳出击KO对方,结果拳打出去没有力气;机器狗凌空翻转,却在半空卡住,尴尬落地。

机器人打出去的拳是否有力,反应速度快不快,动作是否流畅,这一切都与关节电机密切相关。世强推出氮化镓关节电机方案,融合24bit高精度磁编码器、带EtherCAT通信MCU和氮化镓技术,重塑机器人关节性能!

01

超高精度,动作丝滑如真人

24bit磁编码器,分辨率比传统的16bit提升了8倍(24bit产品是实际有效位16bit+8bit的校验位,比平常的16bit(实际有效位13bit)的精度高8倍),角度控制可以精确到0.02°!在这样的条件下,机器人能轻松完成复杂的动作,无论是精准出拳还是优雅转身,都流畅自然,宛如真人。

02

纳秒级响应,快如闪电

高性能MCU搭配100Mbps EtherCAT通信,速度从微秒级提升至纳秒级。关节瞬态响应快到极致,格挡、闪避、重拳出击,招招迅猛,绝不拖泥带水。

03

511W/kg顶级能效,续航强大

氮化镓器件将驱动频率提升至100kHz,

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死区时间低至10ns。

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相比传统MOSFET方案,整机效率提升12%,整机功率密度高达511W/kg!

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关节损耗更低、力量更强,让机器人真正拥有持续跳动的“心脏”。

04

热管理革新,低温升保障持久战力

因为氮化镓器件用了比较先进的封装设计,热量可以直接通过器件顶部外壳散出去,相较于常规mos通过底部焊盘铺铜,更容易进行散热处理;同时还能避免让热量跑到敏感的PCB板里,热管理满分升级!

世强用FlothermXT做了热仿真,给GaN加了单组份导热凝胶后,功率部分满载温度从134℃直接降到68℃,足足降了一半!这个时候机器人关节还能保持凉爽,动力强劲还不累,长时间高强度运行完全没压力!

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↑传统散热方式,温度超过130°

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↑GaN加单组份导热凝胶之后

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↑功率部分满载温度从134℃降到68℃

世强氮化镓关节电机方案,凭借 24bit精准角度采集、EtherCAT百兆通信速率、GaN百kHz超快驱动频率、511W顶级能效的核心优势,让机器人反应更快、动作更稳、力气更大、跑得更远。

除此之外,世强硬创平台为机器人关节电机提供从方案设计、技术支持到采购的一站式服务。除GaN智能关节外,平台还提供无框力矩/空心杯电机、灵巧手触觉,关节位置传感等方案和产品,以及散热设计仿真等服务。登录世强硬创平台搜索关键词“GaN智能关节"获取更多方案资料。

审核编辑 黄宇

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