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机器人行业增长迅猛,TDK-Lambda解决您供电的后顾之忧

时间:2018-01-15 来源:TDK-Lambda

随着社会发展,中国人口红利的逐步消失不仅带来招工难和快速进入老龄化社会等问题,同时也从另一个角度大力推动机器人行业持续增长。特别是2015年以来,随着人工智能、大数据和《中国制造2025》宏大计划的推动,整个机器人行业的产销量屡创历史新高。这些以前仅存在于科幻片中的机器人正以爆发式增长速度在我们身边迅速普及开来,并与我们每一个人的日常点滴生活联系越来越紧密。

从机器人应用环境出发,目前机器人主要可分为工业机器人和服务机器人两部分,其中工业机器人行业又可进一步细分为一般制造业机器人和半导体电子元器件贴装机器人。

预计到2020年,全球机器人市场份额将达到252亿美元,其中增长速度最快的服务机器人复合年增长率高达17.7%。快速增长的市场和灵活多变的客户需求,对机器人厂商产品快速迭代提出了前所未有的高要求。更具挑战性的问题是我们如何在快速开发迭代过程中平衡好性能、可靠性和具备竞争力的价格呢?面对机会与挑战并存的难题,我们该如何应对才能确保在快速变化的时代引领潮流,独占鳌头呢?

解决这些难题的答案之一是巧用、善用结盟的强大力量。利用行业分工,寻求各行业中处于领先地位的专业合作伙伴协助,开发过程中持续专注于自己远超竞争对手的核心内容,做出远超行业对手的产品。只有这样才能掌握主动,避免掉入低价竞争的陷阱。持续创新才能在瞬息万变的时代一直处于领先地位,做到确保掌握核心技术,从容拥抱环境变化。

TDK-Lambda作为专注于高端工业电源行业几十年的专业厂商,与机器人行业客户持续多年合作,从行业痛点出发,提供一系列从前端滤波器、AC-DC开关电源、DC-DC开关电容、冗余模块等一系列整体供电解决方案。

下面我们利用热门的服务机器人行业中一个典型应用案例,详细分享机器人行业供电方案的关注点及应对策略。期望能够从不同的视角,提供应用信息及注意事项供参考。

下图为某挂轨式智能巡检机器人整体供电方案,其主要分为AC-DC轨道供电和机器人机载供电两部分。

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轨道供电部分除了提供24V或者36V轨道供电之外,还为机器人视讯流提供载波通信功能。

机器人行业用户前端供电比较容易遇到的问题主要为环境因素问题和电磁兼容问题。比较集中的问题有低温启动失败、高温环境失效率高、环境腐蚀包括空气硫化和电网浪涌冲击等问题。

前端供电用的CUS250LD系列为超薄型无风扇电源,提供三防涂层,可确保在-40度低温环境下可靠启动,支持70度高温环境应用,可耐受4级浪涌,最大输出功率为320W。CUS250LD系列完美解决了上述行业客户常见并头痛的应用环境或电磁兼容问题。目前CUS250LD系列多年活跃在多种高温高湿或极寒环境,经过长期批量验证,是恶劣环境下应用的高可靠性前端供电方案。

机器人行业用户机载供电容易遇到的问题主要为重量、发热量(效率)、电磁兼容、纹波、抗冲击振动、高低温环境下冗余二极管带来电池充不满等问题。

机器人内部传统供电方案多为较大尺寸、重量的DC-DC电源。为了满足抗振动要求,很多产品选择灌胶处理,这将进一步加大产品的重量,同时对驱动马达和电池容量也提出更高要求。DC-DC后级串联的防反灌二极管导通压降在不同环境温度下偏差较大,这会导致电池在低温环境下雪上加霜。为了确保电池电压在高温环境下不超过额定值,前端充电电源的恒压点需要基于高温环境设置。让设备处于低温环境时,二极管压降增大不少,同样输入充电设置时导致电池不能充满,同时低温环境下电池内部离子活性显著下降,这将大大缩短电池在低温环境下的续航时间。

我们为用户提供的机载内部供电方案利用98%转换效率的i6A系列和基于冗余FET方案的EVS-RP系列,为用户提供恒压恒流式充电方案,完美解决了上述重量、尺寸、发热、纹波、高低温环境应用等一系列痛点问题。

其中i6A系列为额定250W高效率板载式DC-DC电源,体积为33 x 22.9 x 12.7 (mm),重量仅15克,方便实现灵活调节的恒流恒压式充电应用。

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相比传统的串联二极管, EVS-RP系列损耗远远低于原始方案的损耗,同时更低的导通压降,极大改善了电池在低温环境下充电不足的痛点问题。

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TDK-Lambda在机器人行业深耕多年,除了在电源产品方面的专注努力之外,本土化团队和提供快速响应也是我们能够脱颖而出的重要原因!TDK-Lambda作为一家有着数十年以上行业经验的专业电源供应商,在本土市场设有工厂、研发中心和广泛的销售和技术支持服务网络。除了提供标准产品及电源解决方案之外,我们也愿意积极配合客户处理整体系统问题,提供电磁兼容等解决方案。

只有持续专注于自己擅长的核心区域,提供远好于传统方案的产品,这样才能更好地协助客户做出强竞争力的产品,并带动行业快速迭代前行。

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