芝能智芯出品
onsemi 做了一个“无人机与机器人智能感知及电源解决方案”的Webseminar，介绍了很详细的无人机内容，从市场趋势、应用场景，到电源架构、电机驱动、快充方案和智能感知方案，我们从无人机本身的电源和快充来看一看。
Part 1
无人机与机器人：高增长赛道
现在全球的半导体把机器人作为核心市场，无人机类似于空中机器人，整个增长算是比较低的。
在机器人领域人形机器人 CAGR 约 50%，协作机器人（Cobot）30%，自主移动机器人（AMR）30%和无人机 15%。
全球无人机市场规模预计2025 年约 730 亿美元，2030 年将达 1636 亿美元，CAGR估算约14%。
从应用结构看：
◎军事用途占 48.8% （大家懂的） ，
◎商业用途占 35.5%，
◎消费级占 15.7%。
在商业细分中：
◎建筑测绘占比最高 （56.7%） ，
◎其次是公共安全、农业、油气和采矿。
无人机作为一个延伸的产品，已经从“航拍玩具”变成生产力工具，无人机灯光秀这样的新兴市场，2024年规模已达15亿美元，2033年预计超过60亿美元。
它不仅是娱乐创新，更是“烟花替代”的可持续解决方案。
和机器人一样，不同无人机，功率差异极大
◎纳米级无人机：0.1W–1W
◎微型无人机：5W–50W
◎消费级：100W–300W
◎商业级：1kW
◎eVTOL：10kW–250kW
◎混动 eVTOL：最高 1.5MW
一台1kW商业无人机，若采用四轴结构，每个BLDC电机大约250W，从电源设计、电池容量到驱动架构，完全不是一样的设计，差异非常大。
无人机通用框图的核心架构:
◎以SOC 主处理器为控制中枢，通过各类通信模块（GPS、4G/5G、Wi‑Fi、2.4GHz WLAN、BLE 等）实现与遥控器及外部网络的连接；
◎电池单元经 BMS、DC‑DC 和 eFuse 提供稳定电力；
◎通过视觉导航系统 （VNS） 、环境光、超声波、激光雷达、压力传感器等感知环境；
◎动力系统由 BLDC 电机驱动多组螺旋桨，同时可搭载可更换云台系统，集成 BLDC 云台电机、成像模块、激光雷达、SWIR 及惯性测量单元 （IMU） 等，实现稳定拍摄与多模态感知，整体通过高速总线 （如 1GB 以太网、10Base‑T1S 或 CAN） 实现各子系统间的高效数据交互。
Part 2
电源系统：无人机真正的“心脏”
无人机最核心的硬件模块不是摄像头，而是电源分配与动力驱动系统。
● 锂电电源树架构
锂电池以1S为基础（3.7V），通过串联扩展至4S（14.8V）、10S（37V）等。
安森美的核心电源方案包括：
◎FAN65008B 同步降压转换器 （4.5V–65V输入）
◎NCS35011 电池过压/欠压检测
◎NIS3071 eFuse 电子保险丝 （过流/过热保护）
eFuse的意义在于：当某一模块异常时，可以独立切断电源，避免整机失效，对于高空飞行器来说，这种分区保护是安全底线。
● BLDC电机驱动
无人机几乎全部采用无刷直流电机（BLDC），架构包括eFuse保护层、三相栅极驱动器、MOSFET功率器件和位置传感器。
◎在核心驱动层，安森美的 NCD83591 三相驱动器支持 5V–60V 工作，集成保护机制，简化BOM成本。
◎在功率开关器件方面，T10系列MOSFET导通电阻低至 0.42mΩ，导通电阻越低，发热越小，效率越高，续航时间越长。
◎位置检测方面，NCS32100 电感式传感器精度可达 0.0138°，转速支持 45000rpm。
相比传统光学或磁性方案，它抗振动、无需稀土材料，重量更轻，飞行控制更精准，响应更快。
● 大功率无人机的快充：SiC成为关键
当无人机功率进入kW级别，充电效率就成为运营成本的核心变量。安森美给出的方案是基于碳化硅（SiC）的3kW快充系统，架构包括图腾柱PFC、LLC谐振变换器和EliteSiC MOSFET，输入85V–264V AC，输出48V/62.5A DC，适配10S电池。
碳化硅器件的优势是更高开关频率、更低损耗、更小体积，配合标准CC/CV充电曲线（预充→恒流→恒压→涓流），可在保证电池寿命的同时提升充电速度。对于物流无人机或巡检无人机而言，缩短充电时间等于提升资产利用率。
小结
无人机行业的技术核心是功率电子与感知系统，飞控算法、视觉AI当然重要，但真正决定续航、安全性、功率密度的，是半导体与功率器件。
当SiC、eFuse、高精度位置传感器成为标配，无人机将进入更高功率、更高可靠性的阶段。返回搜狐，查看更多