2025年4月24日，CSE组委会和充电头网联合举办的2025第三代半导体机器人快充新技术研讨会顺利落幕，本次研讨会邀请到英诺赛科产品应用主任工程师郑先华带来精彩演讲。本次研讨会中，郑先华借助《InnoGaN—机器人“芯”动力》为主题，分享英诺赛科在当下最前沿的人形机器人领域的应用探索结果。
本场演讲主要分为三部分，分别为：英诺赛科介绍、GaN应用机器人电机驱动的优势、InnoGaN机器人应用解决方案。
郑先华表示，英诺赛科成立于2015年12月，目前已经成长为全球领先的氮化镓制造商，员工规模达1300多人，拥有700多项专利，产品涵盖15V-1200V氮化镓器件、氮化镓晶圆以及氮化镓驱动等领域，在全球多地设有研发、制造基地，产能可达15K晶圆/每月，研发能力和产能均处于世界前列。
回顾英诺赛科发展历程，2017-2019年年珠海工厂建成通线并实现低压、高压氮化镓产品量产。2019-2021年，获得IATF 16949:2016证书，同期苏州工厂建成量产，并在美欧韩设立研发中心。截至2024年12月，英诺赛科总出货量超12亿颗，出货量位居全球第一。
英诺赛科目前具备三项第一：首先，旗下产品覆盖全球第一，是唯一能同时量产高、中、低压器件的氮化镓供应商，产品覆盖10W-10KW电源，提供一站式解决方案；其次，自有晶圆厂，交付能力全球第一，8寸晶圆产能15K/月，设计产能65K/月；再次，技术实力全球第一，是全球唯一量产8英寸GaN-on-Si外延的企业，也是全球目前唯一拥有ASML光刻机先进制程的氮化镓企业。
郑先华表示，2025年被视为 “人形机器人量产元年”，各大厂商纷纷推出量产版的人形机器人，英诺赛科积极与行业伙伴合作，共同探索利用氮化镓技术打造性能更卓越的机器人产品。英诺赛科的氮化镓产品能够覆盖机器人旋转执行器、灵巧手、线性执行器等部件，以及智能感知、AI及控制、电池、充电器等方面的应用。InnoGaN技术可实现轻量化、高功率密度、高效率和低温升。
GaN具有低器件损耗、低死区时间、高开关性能等性能优势，可提升BLDC/PMSM电机驱动效率，减少损耗和温升，增强功率密度降低耗电。
GaN器件具备更低导通损耗、更低的开关损耗、无反向恢复损耗、更低的温升、更强的出流能力，更适合高频应用。在20kHz和100kHz的测试条件下，GaN HEMT相较于Si MOS均表现出更低的温度变化（ΔTc）和损耗（loss），且在100kHz时，GaN的温升和损耗优势更为显著。
GaN器件在电机驱动中的优势，主要体现在低死区方面。其死区时间显著缩短，能降低死区损耗并减少总谐波失真，从而提升系统和电机效率。在48V/500W电机测试中，死区时间从500ns降到20ns，逆变器效率提升了约0.48%，THD降低了约0.93%。
郑先华指出，GaN器件在电机驱动中具备高载频优势，更高的PWM载频能降低母线电流纹波、减少DC-link电容并提高系统功率密度。通过对比测试数据，展示了在PWM频率提升3倍后，电容体积大幅减少88.69%，母线电流纹波也显著降低。
实际对比20KHz和60KHz PWM下电机纹波电流，可见高PWM载频能减小纹波电流，有效提升电机效率，总体可降低系统能耗。
典型人型机器人单台约40个关节电机，方案分别对应三类电机及氮化镓芯片：灵巧手（空心杯电机，对应ISG3204LA芯片，集成GaN+驱动IC，体积小）；旋转执行器（无框力矩电机+减速器，对应INN100EA035A芯片，体积更小、散热强、性价比高）；线性执行器（无框力矩电机+丝杠，对应INN100EQ016A芯片，体积小、散热好、出流能力强）。
英诺赛科针对48V 500W环境推出电机驱动评估板，该方案采用ISG3204LA 芯片，具备高效率，在48V输入下峰值效率达98.23%，满载效率为98.1%，且在小功率场景可省去散热器，降低系统复杂度与成本。其拥有 1000W 峰值输出功率、150Hz 基本频率及 20kHz 开关频率等优势参数，为机器人电机驱动提供了高效可靠的解决方案，目前已帮助众多客户快速搭建应用评估环境，加快了产品验证与导入。
英诺赛科旗下VGaN可应用于机器人BMS解决方案，对比传统Si MOS方案，GaN器件在系统单板体积方面取得显著突破。元器件数量得以大幅削减，由16片锐减至8片，减幅达50%。同时，系统单板体积从110mm×97mm缩减至110mm×65mm，体积减少33%。此外，GaN方案的温升较传统方案降低13.1℃，在无散热器的条件下，实现100A输出。
英诺赛科高性能氮化镓机器人高性能DC-DC供电方案，其1.2kW 54V-12V 4相降压EVB输入范围40V-60V，输出12V±5%，占板面积12×41mm，比HSC方案小25%，48V输入效率峰值 98.2%、满载97.6%，采用GaN多相降压技术，实现更高效率与更小占板面积，助力机器人供电性能提升。
InnoGaN机器人240W快充解决方案采用All GaN BTPPFC+LLC技术，具有高效率、小体积和高功率密度的优势。该方案在提升效率的同时，也保障了工作的连续性，为机器人快充领域带来新的技术突破。
充电头网总结
充电头网了解到，英诺赛科是全球领先的第三代半导体高新技术企业，致力于硅基氮化镓 (GaN-on-Si) 的研发与制造。公司拥有全球最大规模的8英寸硅基氮化镓晶圆生产基地，产品设计及性能处于国际先进水平。公司氮化镓产品用于各种低中高压应用场景，产品研发范围覆盖15V至1200V，涵盖晶圆、分立器件、IC、模组，并为客户提供全氮化镓解决方案。成立至今，英诺赛科拥有近700项专利及专利申请，产品可广泛应用于消费电子、可再生能源及工业应用、汽车电子及数据中心等前沿领域。
英诺赛科，引领氮化镓革命，赋能未来！
以上便是英诺赛科InnoGaN—机器人“芯”动力主题演讲的全部内容，感谢您的阅读！
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