随着人形机器人、协作机器人、机器狗及各类工业机器人等机器人技术的快速普及，传统大功率电驱系统的痛点正日益凸显。当前机器人电驱不仅要求大功率、高效率、小体积，还需具备高灵敏度与精准控制能力。

今天我们给大家深入解析一款极小尺寸的大功率电机驱动方案，它以英飞凌PSOC™ Control C3系列MCU为主控，搭配CoolGaN™氮化镓器件，在紧凑空间内实现了大功率、高效率与高可靠性的全面提升。方案免费提供DEMO板和技术资料，您可以向官方微信客服索取。

本文首先对DEMO进行讲解，然后进行上电评测。文章的小视频版本可以访问：

一、DEMO 实物图

二、DEMO 介绍

从正面来看，主控采用英飞凌PSOC™ Control C3系列MCU，这是一款高性能、低功耗的单核Arm控制器，集成了MCU、PSU与DSP于一体，主频达180MHz的时钟。芯片内部集成16通道12位高速ADC（支持并行采样）、高速比较器、10位DAC及斜率发生器，使得外围电路极其简洁。板面还可见3个电流传感器、通讯接口和辅助电源，整体布局清晰紧凑。内部集成采用坐标旋转数字计算器（CORDIC）和小于80ps高分辨率的HRPWM，可实现高精度实时控制。同时提供Class B和SIL 2合规安全测试库，工作温度范围覆盖-40~115℃，并支持1种工作模式与5种低功耗模式，方便根据应用需求灵活管理能耗。

从反面来看，核心功率器件一览无余。6颗英飞凌CoolGaN™系列100V产品（型号IGC016K10S2，100V/1.3mΩ/108A，TSON-6封装）排列整齐。该氮化镓器件具备超快开关速度、零反向恢复电荷、超低栅极电荷与输出电荷，顶部裸露芯片设计带来出色的散热性能，同时封装高度稳健。搭配的驱动器同样来自英飞凌（1EDN7126U）。整个板卡正反两面元件极少，体积相较传统5×6mm封装方案缩小近一半以上。

整套Demo方案由英飞凌合作伙伴英恒设计，其掌握的核心控制算法可便捷应用于人形机器人、协作机器人、机器狗及工业机器人等多种场景。

三、实测数据

我们用Demo板驱动一台电机，电机将动能转化为电能，经不控整流滤波后接电子负载带载。由于不控整流导致PF值约0.5，有功功率与视在功率存在差异，示波器可直观呈现。

在标准模式（100kHz开关频率）运行下，三相电流波形呈现极漂亮的正弦波，谐波很小。此时有功功率约620W，无功功率约1.5kVA，三相功率饼图显示相位差较大（由不控整流引起），但电机本身效率已非常高。在CoolGaN™加持下，长期运行稳定可靠。

在约400-500W工况下，将死区时间调大，三相电流波形明显畸变，正弦度下降，功率波动加剧。若将负载减半，畸变有所缓解但仍可见明显谐波，整体波形质量比标准模式差很多。

将开关频率调至10kHz，负载约8A（有功功率约300W，无功功率约600VA）。此时三相电流线条显著变粗，谐波非常严重，且随功率增大并无改善。这反向证明了CoolGaN™的价值——提高开关频率能大幅改善谐波，是提升电驱性能的关键手段。

总结来说，本次演示充分展示了该方案在不同工作模式下的表现：高开关频率配合CoolGaN™可实现极优的电流波形与效率；而死区过大或频率过低则会引入严重谐波，影响控制品质。这套极小尺寸的大功率电驱方案，为下一代机器人高紧凑、高动态应用提供了坚实的技术基石，期待与各位工程师共同探索更多可能！

四、免费申请DEMO和资料

英飞凌-英恒为该方案免费提供DEMO板和技术资料，您可以向官方微信客服索取。

申请方式：

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