微型直流低壓伺服，激發新質大潛能

伴隨中國制造業產業升級由粗放模式轉向高質量、高層次、精細化模式，加上整體社會向著節約、綠色、低碳化等新質生產力轉型，使得一體化方案越來越得到了用戶市場的重視，微型直流低壓伺服驅動器成為較受關注的產品線。

微型直流低壓伺服驅動

該產品的主要應用優勢有：小尺寸，結構緊湊，節省設備空間，更便于集成化設計;功耗低，低壓伺服功率密度高，轉換效率高，降低能耗;響應快，低壓伺服采用的計算芯片相對于交流伺服的性能更高，可以提高伺服的響應能力;適配電機類型多，在低壓領域可以通用等，這些都很好地滿足了當前企業高效生產的使用需求。總體而言，市場對于這類產品的要求是微型化，能夠盡可能地靠近電機安裝，無需拖鏈，同時，高功率密度、低功耗、集成化、模塊化的趨勢也愈加明顯。

根據行業數據統計，現階段，中國低壓伺服驅動器的市場容量大約在5億人民幣左右，從目前市場供應來看，主流開發廠商包括：Elmo、Maxon、Copley Control、Technosoft、AMC、Ingenia、Synapticon等，以及國內本土的步科自動化、雷賽智能、和利時電機、微秒、高創、ISMC相石科技、固高科技、行動元、清能德創、華創智企等等。

有業內資深人士表示，其實微型直流低壓伺服驅動器的市場規模并不大，僅為交流伺服驅動器市場的1%左右，但另一方面，市場對于這類產品的性能要求卻并不低。例如，在對電機支持方面，往往要求微型直流低壓伺服驅動器要能夠支持各種不同類型的電機，包括：伺服電機、步進電機、音圈電機、直線電機、DD馬達、無刷電機、直流有刷電機等等;另外，還需要兼容多種編碼器協議和工業總線，尤其是很多時候要求結合客戶工藝、結構進行定制化開發。

這些也是由微型直流低壓伺服驅動器目前主要服務的市場性質所決定的，可以說，“小眾化、市場分散”——是這類驅動器應用市場的突出特征。

高功率密度產品仍是“藍海”市場

據有關機構的市場調研顯示，目前市場上小于60V的直流低壓驅動產品較為普遍，但能夠滿足半導體、機器人、軍工等特殊領域應用的60-200V產品則相對較少。對此，有行業人士認為，這主要是因為受到功率半導體工藝制程的限制，有能力生產電壓在(60-200)V之間的高功率密度伺服驅動器的公司寥寥無幾，還是一片“藍海”市場，僅有以色列Elmo等少數幾家公司能完全覆蓋到200V這一產品線，高功率密度、高端專用市場現階段還處于一個國際品牌壟斷的狀態。

例如Elmo公司開發的Gold Twitter系列伺服驅動器，其體積只有火柴盒一樣大小，卻可以達到5.5kW，功率密度甚至達455.49W/cm3，是常規產品功率密度的1000倍。這主要是依靠其中的驅動芯片(Gate Driver)來提升效率，這種驅動芯片實現了控制信號MCU到功率驅動(PowerMOS)之間的一個柵極驅動，是控制信號與功率器件之間的接口，這種驅動集成電路芯片可以有效減低系統設計復雜度、縮短開發周期、提高可靠性，并且每一個功率器件都必須要一個驅動芯片，因此驅動芯片有著不同的結構、耐壓絕緣等級、保護特性和封裝形式等。

Elmo近期推出的Titanium Solo Castanet是一款備受期待的新產品，它是基于氮化鎵功率開關技術的下一代雙軸功能安全伺服驅動器，適用于低直流電壓應用。該解決方案在100伏電壓下最高可達15安培，連續功率為2.4千瓦。

Titanium Solo Castanet 是 Elmo 基于氮化鎵功率開關技術的下一代雙軸功能安全伺服驅動器

而在醫療器械領域，諾萬特集團旗下的Celera Motion在手術機器人運動控制解決方案的開發方面也非常有實力，例如：適配于手術機器人機械臂關節的新一代EVEREST系列微型低壓直流伺服驅動器采用超緊湊型設計，待機功耗最低約為1W，超高功率密度，熱損耗小，工作效率最高可達99%，超低延時;在手術機器人的末端器械上，運動控制精度直接影響到最終的手術質量及安全性操作，需要用到準確實時的運動控制高精度力反饋方案，Celera Motion DENALI微型低壓直流伺服驅動器適用于在狹小緊湊的空間場合工作，并且發熱量極低，適用于手術機器人末端執行器或醫生操作端等這些對溫度、發熱量控制有極高要求的應用場合。

Celera Motion EVEREST 系列微型低壓直流伺服驅動器

本土廠商最新開發動向

在微型伺服領域，與某些海外品牌相比，本土廠商基本上算是后進者，在目前的市場上，大部分也都是按照國際廠商的規格在開發產品，但與此同時，也有一批企業正發揮自身對本土市場反應迅速的優勢，加快了在這一類產品線的更新迭代速度。

ISMC相石科技于2019年推出了其首款微伺服產品Diamond鉆石系列——“放在手心的驅動器”，以其微小的尺寸、功率密度大和性能優越在行業內小有口碑，成為公司的主打產品，之后，ISMC相繼又推出Ruby紅寶石系列——面向多軸高度集成場景、Amber琥珀系列——滿足客戶的二次開發需求，端子根據客戶需要靈活分布，方便客戶走線、Sapphire綠寶石系列——更適合惡劣的現場工況環境。

ISMC基于供應鏈安全的需要，積極響應國家政策號召，憑借其強大的研發團隊、超前的技術實力和嚴格的質量控制，花費超過兩年的時間，經過上百次的器件認證測試，今年，ISMC成功研發出了全國產化ADP系列微型伺服驅動器。

據介紹，這款ADP系列微型伺服驅動器的元器件實現了全面國產化，提升了產業鏈自主可控能力，也是ISMC在全國產系列平臺上推出的第一款系列產品。該產品具有小尺寸、高功率密度、高帶寬、高精度和低EMC等特點;廣泛兼容支持多種通信協議和多種編碼器反饋，能夠輕松適配各種電機類型和控制器，實現靈活組合和快速部署。此外，其獨特的插針式接口設計，不僅簡化了安裝流程，更為客戶的定制化需求與二次開發提供了極大的便利。

ISMC 新推出的 ADP 系列微型伺服驅動器

今年8月，在原來FM1系列無框電機的基礎上，雷賽智能再次推出了新一代的FM2系列，它采用全新的電磁方案設計，溫升更低、連續扭矩更大、速度更快、穩定性更高。近年來，基于雷賽智能20多年運動控制技術積累，以及對人形機器人市場需求的洞察，相繼推出了高質價比的高密度無框電機、靈巧手用的空心杯電機以及機器人專用微型伺服系統等產品，并積極與減速機等眾多伙伴洽談合作，努力為廣大人形機器人本體廠家升級降本，共同推動人形機器人產業發展。

雷賽LD3Mini系列功率涵蓋50W/100W/400W/750W，具有EtherCAT/CAN/RS485等總線接口、最快125微秒總線周期、三環矢量控制、高中低頻振動抑制等先進功能，同時具備小巧靈動、功能強大、易用高效、安全可靠四大核心產品特性，產品主要被應用于人形機器人、手術機器人、協作機器人、AGV/RGV移動機器人、醫療、3C電子、半導體等行業領域。此外，雷賽還可以根據客戶相關需求提供伺服驅動定制以及中空編碼器，以匹配客戶使用要求并獲得極致的伺服效果。

 清能德創同樣也是一家聚焦機器人應用領域的專業伺服產品開發廠家，其開發的一款CoolDrive Mini ANT微型智能伺服采用GaN驅動技術，具有高效率、低損耗的特點;同時具有高功率密度、高開關頻率以及高帶寬響應，支持多種類型的編碼器以及全閉環控制，適用于人形機器人、機械狗等對于體積小且高爆發設備的應用場景。另據悉，清能德創目前是北京人形機器人創新中心的組建單位之一，并正積極參與建立國內外相關標準，為人形機器人共性技術的突破提供有力基礎支撐。

今年步科自動化還推出了高質量、高性價比的第五代低壓伺服系統——FD1X5系列低壓伺服系統，為市場提供了一種更緊湊、高效的機器人動力解決方案。這款低壓伺服搭載高算力平臺，主頻頻率提升2.4倍，位置環8K，速度環16K，可為機器人系統提供更快的響應速度及更精準的控制，確保卓越的性能表現和出色的控制能力。產品規劃供電電壓等級為24-96V，最大功率達5KW，可持續輸出電流普遍提升20%，過載能力更強，并且具備防飛車功能和電機過溫保護，全面保障設備和操作人員安全。

 另外，為滿足重載型移動設備的市場需求，進一步開發大功率低壓伺服，也是很多廠商的目標。和利時電機公司推出的LS系列大功率伺服驅動器采用主流先進的數字信號處理芯片，具備“雙核”處理能力，支持5KW低壓伺服電機；內置高精密的電機控制算法，可實現多電機的實時協同控制，支持各電機協調運動和精確同步，完成復雜的動作和任務。

結 語

微型直流低壓伺服作為伺服系統的一個分支市場，整體規模容量較小，從成套系統來看，根據有關專業調研機構的數據統計顯示，2022年中國低壓伺服系統的市場規模達到了12億元，預計未來需求將繼續保持穩步增長，到2027年，市場規模預計將達到15億元左右。面對現階段市場下行壓力加大的形勢，持續結合特定市場需求，不斷豐富產品線，將會是支撐這類企業進一步發展的有效措施。

除了各種類型機器人需要電池供電的應用場景之外，微型直流低壓伺服器在醫療器械、半導體、光伏/風電新能源、鋰電、3C電子等制造領域仍有大量可發揮的潛力空間。在中國制造業轉型升級的過程中，對精密加工的要求會越來越高，輕量化、高能效、高集成、高精密已成為行業發展的主旋律，這也意味著，包括微型直流低壓伺服系統在內的更多新技術將源源不斷地涌現在人們面前。