中科半导体发布全球首款机器人专用氮化镓ASIC智能快充芯片

2025年07月22日 15:22    发布者:eechina
7月21日,中科半导体正式推出四款专为机器人场景设计的氮化镓(GaN)ASIC智能快充芯片——CT-3602、CT1020、CT1007与CT-1901。该系列芯片通过“氮化镓ASIC芯片+GaN功率管”的集成化设计,首次实现1000W、200W、100W、65W四档功率的机器人快充定制化方案,并内置电池状态全周期监测、人工智能算法优化及高精度ADC采样技术,精准解决具身机器人在家庭场景下的充电安全与效率痛点。

技术突破:氮化镓与ASIC的深度融合

中科半导体此次发布的芯片系列,首次将氮化镓材料的高频高效特性与ASIC(专用集成电路)的定制化能力结合。氮化镓功率管提供高开关频率与低导通损耗,而ASIC芯片则集成快充协议、电池管理算法及安全监测模块,形成“单芯片多功能”架构。以CT-3602为例,其内置的ADC采样模块可实时监测电池电压、电流及温度,采样频率达1MHz,较传统方案提升10倍精度;结合人工智能算法,芯片能动态调整充电曲线,在1000W超充场景下将电子迁移风险降低80%,确保家庭环境中机器人充电过程的安全性。

场景定制:覆盖全功率段机器人需求

四款芯片覆盖了从家庭服务机器人到工业协作机器人的全功率需求:

CT-3602(1000W):针对大型人形机器人或高负载工业机器人设计,支持80V连续电压与100V瞬态电压,60A持续电流输出,能量转换效率达98.5%,温升控制在ΔT≤25K@满载,满足24小时连续作业需求。
CT1020(200W):面向中型物流机器人或医疗辅助机器人,通过三相半桥拓扑结构实现5MHz开关频率,体积较传统硅基方案缩小60%,适配紧凑型关节驱动模块。
CT1007(100W)与CT-1901(65W):专注于家用清洁机器人、教育机器人等轻量化设备,集成多协议快充支持(如PD3.1、QC5.0),可在30分钟内为4000mAh电池充满80%电量。
中科半导体技术总监指出:“机器人快充需同时满足高功率密度、低电磁干扰(EMI)及热管理三重挑战。我们的芯片通过氮化镓与ASIC的协同优化,将系统级效率提升至95%以上,同时减少30%的散热组件需求,为机器人本体设计释放更多空间。”

产业影响:推动机器人“感知-行动-充电”闭环升级

随着AI大模型与机器人硬件的融合,具身智能设备对充电系统的实时性、安全性要求显著提升。中科半导体此次发布的芯片系列,首次将电池健康管理(BMS)功能集成至快充芯片中,通过监测电池内阻、SOC(剩余电量)等参数,延长电池寿命30%以上。此外,芯片支持CAN FD/EtherCAT等工业总线协议,可与机器人主控系统无缝对接,实现“电量不足时自动回充、充电完成后自主唤醒”的全自动化流程。

市场分析认为,该系列芯片的推出将加速机器人行业向“人形化、模块化、智能化”演进。据Yole预测,2025年全球服务机器人市场规模将突破200亿美元,其中对高功率快充芯片的需求年复合增长率达45%。中科半导体凭借此次技术突破,已与多家头部机器人厂商达成合作意向,其芯片将率先应用于家庭护理、仓储物流等场景。