南芯科技高性能電源方案助力人形機(jī)器人迎接量產(chǎn)元年

從科幻走進(jìn)現(xiàn)實(shí)，2025年人形機(jī)器人迎來(lái)“量產(chǎn)元年”。人形機(jī)器人正從實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)探索，大步邁入工業(yè)制造、倉(cāng)儲(chǔ)物流、醫(yī)療護(hù)理等廣闊的商業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景。

根據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院（GGII）發(fā)布的《2025年人形機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展藍(lán)皮書(shū)》預(yù)測(cè)，2025年全球人形機(jī)器人市場(chǎng)銷量預(yù)計(jì)達(dá)到1.24萬(wàn)臺(tái)，而到2035年，這一數(shù)字將提升到500萬(wàn)臺(tái)以上。

產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)支撐其運(yùn)行的底層技術(shù)，尤其是電源管理系統(tǒng)，提出了前所未有的挑戰(zhàn)與需求。

市場(chǎng)繁榮對(duì)底層技術(shù)的挑戰(zhàn)

人形機(jī)器人從原型演示走向規(guī)模化落地的關(guān)鍵拐點(diǎn)中包含對(duì)其電源與電池系統(tǒng)的管理。電力系統(tǒng)如同機(jī)器人的“血液循環(huán)系統(tǒng)”，其性能的優(yōu)劣直接決定了“大腦”（算力）與“四肢”（執(zhí)行器）的工作效率、行動(dòng)能力以及整體可靠性。當(dāng)前市場(chǎng)主要面臨三大核心痛點(diǎn)：

1）功率密度與效率的平衡： 機(jī)器人內(nèi)部空間極其有限，要求電源模塊體積小、功率密度高。但高功率密度往往與高效率難以兼顧，容易導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)熱，影響可靠性和壽命。

2）待機(jī)功耗與續(xù)航焦慮： 為應(yīng)對(duì)復(fù)雜任務(wù)，機(jī)器人需長(zhǎng)時(shí)間待命，待機(jī)功耗過(guò)大將嚴(yán)重縮短其有效工作時(shí)長(zhǎng)，可能會(huì)造成商業(yè)化應(yīng)用的瓶頸。

3）高串?dāng)?shù)電池應(yīng)用的可靠性需求： 為提供足夠動(dòng)力，人形機(jī)器人普遍采用高串?dāng)?shù)電池組（如18串、21串等），這要求電源管理芯片具備高耐壓（通常需100V及以上）、高可靠性，以確保系統(tǒng)安全。

全鏈路解決方案，賦能機(jī)器人突破痛點(diǎn)

南芯科技提供包括智能感知，AI及控制，電池管理與充電管理等模組供電所需的高性能電源解決方案。

高壓Buck轉(zhuǎn)換器，適用于高串?dāng)?shù)電池應(yīng)用，平衡了功率密度、效率之間的不同需求

高耐壓、低靜態(tài)電流的Buck轉(zhuǎn)換器SC81AXX系列（100V） 和 SC81BXX系列（120V） 降壓轉(zhuǎn)換器，適用于機(jī)器人高串?dāng)?shù)電池應(yīng)用。其超高耐壓特性輕松應(yīng)對(duì)電池電壓波動(dòng)，確保系統(tǒng)穩(wěn)定。該系列產(chǎn)品同時(shí)具備超低靜態(tài)電流（可低至10uA），顯著降低了機(jī)器人在待機(jī)狀態(tài)下的能量損耗，提升續(xù)航能力。其在重載條件下依然保持高效率，平衡了功率密度、效率與待機(jī)功耗之間的不同需求。

多相電源、同步降壓轉(zhuǎn)換器與LPDDRX PMIC，實(shí)現(xiàn)更緊湊的方案尺寸，減少成本

AI算力單元和控制系統(tǒng)，需要小尺寸、低壓大電流且能應(yīng)對(duì)大動(dòng)態(tài)負(fù)載變化的電源供應(yīng)。

多相電源將多個(gè)功率器件并聯(lián)輸出，相比傳統(tǒng)的單相方案，通過(guò)每相分?jǐn)偣╇娯?fù)載，可支持更大電流的應(yīng)用，同時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的開(kāi)關(guān)頻率。每一相可以使用更小尺寸的電感和電容，適配機(jī)器人的小尺寸需求。多相電源可以根據(jù)負(fù)載大小，自動(dòng)加減工作相數(shù)，可以確保轉(zhuǎn)換效率在整個(gè)負(fù)載范圍都保持高效率，此外，在負(fù)載快速變化的情況下，多相電源可以快速調(diào)整電流輸出，實(shí)現(xiàn)更卓越的負(fù)載瞬態(tài)性能。

SC634X 四相雙路同步降壓轉(zhuǎn)換器，采用 QFN 封裝，支持 3-16V（有外置 VBIAS）或 4.5V-16V（無(wú)外置 VBIAS）的寬輸入電壓范圍，每相可支持最高 4A 的連續(xù)電流和 5A 的峰值電流。該產(chǎn)品能支持最高 2MHz 的開(kāi)關(guān)頻率，讓系統(tǒng)能使用更小的電感和電容，從而實(shí)現(xiàn)更加緊湊小巧的方案尺寸，減少成本；最小導(dǎo)通時(shí)間僅為 27.5ns，支持低占空比應(yīng)用。

SC812C0是一款 30A同步降壓轉(zhuǎn)換器，支持最高 8 相并聯(lián)，輸入電壓范圍寬，外置 VBIAS 時(shí)為 3-16V，無(wú)外置 VBIAS 時(shí)為 4.5-16V。該芯片采用 COT 控制方式，在提供出色負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)的同時(shí)，維持高輸出效率；內(nèi)置 PMBus，提供標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口。此外，它采用 QFN5x4 封裝，可出色適配高負(fù)載、高瞬態(tài)的應(yīng)用場(chǎng)景。

SC630X是針對(duì)LPDDR4/5供電的PMIC芯片，支持最高28V輸入，集成2路Buck和1路Load switch，包含上電時(shí)序控制、各種保護(hù)機(jī)制，采用COT控制方式，提供出色的負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)，芯片采用QFN3X3的封裝，給LPDDR供電提供緊湊的電源解決方案。

電池充放電管理系統(tǒng)，提供高效的CC/CV充電管理

機(jī)器人的電池管理系統(tǒng)需要滿足多塊電池充電，CC/CV內(nèi)置充電，以及電池低待機(jī)功耗。

SHP8808 是一款80V Buck-boost 雙向充放電控制器，內(nèi)置MPPT算法，最高支持1KW以上的充電功率，效率高達(dá)98%+，可為機(jī)器人電池提供快速、高效的恒流/恒壓（CC/CV）充電管理。通過(guò)外置驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)高Vth MOS 的兼容，完善的過(guò)壓過(guò)流保護(hù)有效保障系統(tǒng)安全。同時(shí)可以通過(guò)SHP8808 的I2C 接口來(lái)配置充放電狀態(tài)，內(nèi)置的ADC 提供全面的電壓電流監(jiān)控，各種狀態(tài)顯示實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)狀態(tài)。

為賦能機(jī)器人的規(guī)?；涞兀?span id="as9igih" class="mgc">南芯科技將持續(xù)深耕精進(jìn)現(xiàn)有品類性能，同時(shí)開(kāi)拓前沿產(chǎn)品品類。我們將聚焦于提供更加完整的模擬芯片解決方案，從根本上提升機(jī)器人的工作效率、持久行動(dòng)能力與長(zhǎng)期可靠性，推動(dòng)機(jī)器人行業(yè)商業(yè)化進(jìn)程。