家用機(jī)器人市場(chǎng)前景廣闊 家用機(jī)器人體系架構(gòu)和零部件推薦

家用機(jī)器人市場(chǎng)前景廣闊,

性能細(xì)節(jié)會(huì)決定市場(chǎng)表現(xiàn)。

近年來，隨著電子元器件在性能、體積、成本和功耗等方面的改進(jìn)，家用吸塵器、掃地機(jī)、割草機(jī)、服務(wù)機(jī)器人、無人機(jī)、電動(dòng)自行車等設(shè)備得到長(zhǎng)足發(fā)展，極大地方便了人們的生活。我們?cè)谶@里把所有這些設(shè)備統(tǒng)稱為家用機(jī)器人。根據(jù)Statista.com的市場(chǎng)研究數(shù)據(jù)，全球家用機(jī)器人市場(chǎng)出貨量預(yù)計(jì)將從2022年的1830萬臺(tái)，增長(zhǎng)到2025年的2960萬臺(tái)，期間復(fù)合年增長(zhǎng)率為18%。

發(fā)展趨勢(shì)與設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)

傳統(tǒng)的家用電器設(shè)備往往采用市電供電，功能單一。但隨著人工智能（AI）、機(jī)器學(xué)習(xí)和傳感器技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)今的家用機(jī)器人（家用電器）正在變得越來越復(fù)雜，這些機(jī)器人可以在復(fù)雜環(huán)境中導(dǎo)航，識(shí)別物體，并能夠?qū)φZ音命令做出響應(yīng)，因而需要部署相應(yīng)的傳感器和處理、存儲(chǔ)器件。此外，已經(jīng)有越來越多的家用機(jī)器人具有互聯(lián)能力。更多的功能意味者系統(tǒng)需要提供足夠的電力來支持其性能要求，功能越來越多，性能越來越高，但同時(shí)往往伴隨著系統(tǒng)體積縮小，需要更加重視在過熱、過流等方面的保護(hù)，防止電涌、過電流、過電壓和其他電氣問題發(fā)生。

家用機(jī)器人市場(chǎng)另外一個(gè)比較確定的發(fā)展趨勢(shì)是采用電池供電，不再采用傳統(tǒng)設(shè)備的市電供電方式，以便給系統(tǒng)應(yīng)用帶來更多可移動(dòng)性和更多便利。但如何管理電池的充電和放電過程，使系統(tǒng)達(dá)到更高安全性、更高能效，是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，并達(dá)到更長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間和電池壽命的關(guān)鍵。

下面我們介紹一些典型家用機(jī)器人的體系架構(gòu)和推薦零部件。

家用機(jī)器人體系架構(gòu)和推薦零部件

典型的家用機(jī)器人一般包括主機(jī)、充電和電池組等幾個(gè)主要功能部分。

典型家用機(jī)器人主機(jī)

充電及保護(hù)

電池組

典型元器件推薦

467系列快熔型表面貼裝保險(xiǎn)絲

467系列快熔型表面貼裝保險(xiǎn)絲系列是一種超小型（0603尺寸規(guī)格）薄膜器件，可用于電路的次級(jí)保護(hù)，適用于家用機(jī)器人電池組等空間有限應(yīng)用。該系列保險(xiǎn)絲100%無鉛，符合RoHS指令要求。也可提供新型無鹵467系列保險(xiǎn)絲。

主要功能與特性:

與無鉛焊料兼容，且溫度曲線更高

高性能材料，高環(huán)境溫度下器件更具優(yōu)越性能

頂端標(biāo)有代碼，無需測(cè)試即可鑒別出額定電流

適用于高度敏感設(shè)備的小尺寸外型設(shè)備

適合機(jī)械手拾放操作的平頂表面

表面材料可進(jìn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)清潔

安裝墊片和電氣性能與Littelfuse 431和434系列產(chǎn)品相同

合金元件構(gòu)造使該系列比陶瓷或玻璃管0603保險(xiǎn)絲產(chǎn)品更具浪涌電流耐受性（I2t）。

SMF4L系列TVS二極管

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SMF4L系列瞬態(tài)抑制（TVS）二極管采用扁平引腳小尺寸塑料封裝，專門用于保護(hù)敏感電子設(shè)備，并可使其免受雷擊和其他瞬態(tài)電壓現(xiàn)象引起的瞬態(tài)電壓影響。

主要功能與特性:

10x1000μs波形時(shí)的400W峰值脈沖功率，重復(fù)頻率（占空比）: 0.01%

與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)封裝SOD- 123FL兼容

低電感，出色的箝位能力

可優(yōu)化電路板空間的表面貼裝型產(chǎn)品

典型的故障模式為超過指定電壓或電流而造成的短路

錫絲測(cè)試基于JEDEC JESD201A的4a和4c表進(jìn)行

IEC-61000-4-2 ESD 30kV(Air), 30kV（接觸放電）。

數(shù)據(jù)線路ESD保護(hù)符合IEC 61000-4-2

數(shù)據(jù)線路EFT保護(hù)符合IEC 61000-4-4

快速的響應(yīng)時(shí)間: 從0至VBR最小值通常不到1.0ns

LS2405IDD23系列eFuse

LS2405IDD23系列eFuse可模擬5A極低正向電壓二極管，它們集成有35mΩ N溝道MOSFET，以實(shí)現(xiàn)更高的效率和更小的電路板面積，從而取代肖特基二極管。LS2405IDD23能夠檢測(cè)MOSFET上的正向壓降，確保電流從一條路徑平穩(wěn)地傳輸?shù)搅硪粭l路徑，因此可輕松用于家用機(jī)器人等多電源OR應(yīng)用，能夠有效提高系統(tǒng)整體可靠性。?

主要功能與特性：

2.7～24V的寬輸入范圍

耐受高達(dá)28V浪涌電壓

用集成的35mΩ N通道MOSFET替代功率肖特基二極管

快速關(guān)斷限制反向電流

從一個(gè)電源到另一個(gè)電源的平滑電流傳輸

輸入供電軌放電功能

WSTC系列低歐姆電流感應(yīng)電阻器

Littelfuse WSTC系列低歐姆電流感應(yīng)電阻器的設(shè)計(jì)宗旨是保證設(shè)備的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，該系列產(chǎn)品經(jīng)久耐用，具有非凡的散熱性。采用小巧封裝，適合于家用機(jī)器人等多種應(yīng)用。

主要功能與特性:

低TCR

最優(yōu)線性I V轉(zhuǎn)換

環(huán)氧樹脂基板

尺寸小巧

高電壓

家用機(jī)器人在國(guó)內(nèi)擁有巨大市場(chǎng)，同時(shí)也是許多廠商的出口產(chǎn)品。由于不同地區(qū)對(duì)于能效、安全性、EMC和電路保護(hù)等要求也有差異，因此需要考慮不同國(guó)家（地區(qū)）產(chǎn)品所需滿足的具體標(biāo)準(zhǔn)。Littelfuse為此精心準(zhǔn)備一份詳盡的演示文稿，其中包括家用機(jī)器人市場(chǎng)的全面介紹，