概要
随着人形机器人不再只是机械装置,而是崛起为“Next AI 基础设施”,硬件设计的重心正在发生变化。高运算量与对数十个关节的精密控制会带来大量功耗,因此稳定供电至关重要。
本文强调:为在机器人小型机身中实现服务器级性能,小型高容量 MLCC是关键部件;并提出面向高温、振动等严苛环境的 MLCC 优化策略。
1. 面向 Computing Module 的 Humanoid SoC 专用 All-in-One MLCC
1) 确保实时 AI 推理的稳定性
承担高级 AI 推理的 AP 与 GPU 具有功耗波动剧烈、实装密度高的特点。三星电机的超小型·超高容量 MLCC 可在受限的板级空间内将电压波动降至最低,构建无数据处理延迟的最优运算基础设施。
| 产品规格 | 主要应用位置 | 应用原因 |
|---|---|---|
| 0201 (0603m) 10µF / 2.5V |
AI 芯片组正下方及 超小型传感器模组 |
【超高速响应】在距离芯片组最近处布置,最小化电感并去除高频噪声。 |
| 0402 (1005m) 47µF / 2.5V |
GPU/NPU 电源 Rail (Decoupling) |
【电压稳定化】防止 AI 运算负载突增时出现的快速电压下陷,确保实时推理准确度。 |
| 0603 (1608m) 100µF / 2.5V |
PMIC 输出端及 主电源区域 |
【空间革新】以压倒性容量用单一器件替代多个 MLCC,大幅减少板面积。 |
Product Lineup
| Part Number | Size (inch/mm) |
Capacitance | Related Voltage |
TCC | Data Sheet |
Sample |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CL03W106MS5C6W# | 0201/0603 | 10㎌ | 2.5Vdc | X6T | ↓ | Available |
| CL05X476MS6N9W# | 0402/1005 | 47㎌ | 2.5Vdc | X6S | ↓ | Available |
| CL10X107MS8NZW# | 0603/1608 | 100㎌ | 2.5Vdc | X6S | ↓ | Available |
2) 实现无 1ms 误差的敏捷动作
在数十个关节同步运作的复杂地形行走场景中,电压不稳定可能导致指令延迟。三星电机的高容量 MLCC 可在芯片旁即时供电,相比钽电容具备更低 ESR 特性以改善响应速度;同时在外部振动环境中维持信号完整性,从而完成机器人的敏捷平衡控制。
Ultra-High Capacitance Product Lineup
| Part Number | Size (inch/mm) |
Capacitance | Related Voltage |
TCC | Data Sheet |
Sample |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CL21X107MSYN3W# | 0805/2012 | 100㎌ | 2.5Vdc | X6S | ↓ | Available |
| CL31X227MSKNNW# | 1206/3216 | 220㎌ | 2.5Vdc | X6S | ↓ | Available |
| CL32X337MSVN4S# | 1210/3225 | 330㎌ | 2.5Vdc | X6S | ↓ | Available |
| CL32Z227MSVN4S# | 1210/3225 | 220㎌ | 2.5Vdc | X7T | ↓ | Available |
2. 用于控制驱动单元专用执行器的高电压·高可靠性 MLCC
为实现人形机器人的柔性运动而搭载的数十个执行器,暴露于振动、发热、反电动势(back EMF)等严苛环境。三星电机的 100伏级高电压·高可靠性 MLCC 突破传统电解电容的局限,即使在恶劣条件下也能实现精密运动控制。
三星电机已构建适用于 48伏驱动系统的高可靠性 MLCC 产品阵列,保障高温环境下的稳定运行。同时,应用弯曲强度(Bending Strength)改善技术,支持在关节反复运动与强振动下缓解物理应力的坚固设计。
1206 inch size Product Lineup
| Application | Feature | Bending Strength |
Part Number | Size (inch/mm) |
Capacitance | Rated Voltage |
TCC |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Industrial | General | 1mm | CL31Y475KCK6NW# | 1206/3216 | 4.7㎌ | 100Vdc | X7S |
| Industrial | Soft-term | 3mm | CL31Y475KCK64N# | 1206/3216 | 4.7㎌ | 100Vdc | X7S |
| Automotive | General | 3mm | CL31Y475KCK6PN# | 1206/3216 | 4.7㎌ | 100Vdc | X7S |
CL31Y475KCK64N#
1210 inch size Product Lineup
| Application | Feature | Bending Strength |
Part Number | Size (inch/mm) |
Capacitance | Rated Voltage |
TCC |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Industrial | General | 1mm | CL32Z475KUJ6NW# | 1210/3225 | 4.7㎌ | 125Vdc | X7T |
| Industrial | General | 1mm | CL32Y106KCV6NW# | 1210/3225 | 10㎌ | 100Vdc | X7S |
| Industrial | Soft-term | 3mm | CL32Y106KCV64N# | 1210/3225 | 10㎌ | 100Vdc | X7S |
| Automotive | General | 3mm | CL32Y106KCV6PN# | 1210/3225 | 10㎌ | 100Vdc | X7S |
| Automotive | Soft-term | 5mm | CL32Y106KCJ6PJ# | 1210/3225 | 10㎌ | 100Vdc | X7S |
CL32Y106KCV64N#
3. 用于人形机器人精密控制的传感器用高容量 MLCC
要实现人形机器人的“五感”,在有限空间内进行精密的电源设计是关键。对高度小型化的视觉传感器而言,MLCC 需要在尽可能降低占用面积的同时,为运行功耗提供稳定供电。
搭载于平衡传感器的 MLCC 可在行走过程中振动与电压波动环境下将容量变化降至最低,帮助维持绝对水平基准点。
触觉传感器区域的 MLCC 则发挥滤波作用,精密滤除关节电机动作时产生的电气噪声,避免其影响微弱的传感器电路。由此可去除对微小压力变化必须高度敏感的触觉信号中的噪声,并防止因电压不稳定导致的误差,从而提升机器人动作稳定性。
Product Lineup
| Part Number | Size (inch/mm) |
Capacitance | Related Voltage |
TCC | Data Sheet |
Sample |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CL03X225MQ5N6W# | 0201/0603 | 2.2㎌ | 6.3Vdc | X6S | ↓ | Available |
| CL03X475MS3CNW# | 0201/0603 | 4.7㎌ | 2.5Vdc | X6S | ↓ | Available |
| CL03W106MS5C6W# | 0201/0603 | 10㎌ | 2.5Vdc | X6T | ↓ | Available |
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