家用机器人市场前景广阔家用机器人体系架构和零部件推荐-电子工程世界

家用市场前景广阔,

性能细节会决定市场表现。

近年来，随着在性能、体积、成本和功耗等方面的改进，家用吸尘器、扫地机、割草机、服务机器人、、电动自行车等设备得到长足发展，极大地方便了人们的生活。我们在这里把所有这些设备统称为家用机器人。根据Statista.com的市场研究数据，全球家用机器人市场出货量预计将从2022年的1830万台，增长到2025年的2960万台，期间复合年增长率为18%。

发展趋势与设计挑战

传统的家用电器设备往往采用市电供电，功能单一。但随着（）、和技术的发展，当今的家用机器人（家用电器）正在变得越来越复杂，这些机器人可以在复杂环境中导航，识别物体，并能够对语音命令做出响应，因而需要部署相应的传感器和处理、存储器件。此外，已经有越来越多的家用机器人具有互联能力。更多的功能意味者系统需要提供足够的电力来支持其性能要求，功能越来越多，性能越来越高，但同时往往伴随着系统体积缩小，需要更加重视在过热、过流等方面的保护，防止电涌、过、过电压和其他电气问题发生。

家用机器人市场另外一个比较确定的发展趋势是采用电池，不再采用传统设备的市电供电方式，以便给系统应用带来更多可移动性和更多便利。但如何管理电池的充电和放电过程，使系统达到更高安全性、更高能效，是保证系统正常运行，并达到更长待机时间和电池寿命的关键。

下面我们介绍一些典型家用机器人的体系架构和零部件。

家用机器人体系架构和推荐零部件

典型的家用机器人一般包括主机、充电和电池组等几个主要功能部分。

典型家用机器人主机

充电及保护

电池组

典型推荐

467系列快熔型表面贴装

467系列快熔型表面贴装保险丝系列是一种超小型（0603尺寸规格）薄膜器件，可用于电路的次级保护，适用于家用机器人电池组等空间有限应用。该系列保险丝100%无铅，符合RoHS指令要求。也可提供新型无卤467系列保险丝。

主要功能与特性:

与无铅焊料兼容，且温度曲线更高

高性能材料，高环境温度下器件更具优越性能

顶端标有代码，无需测试即可鉴别出额定电流

适用于高度敏感设备的小尺寸外型设备

适合手拾放操作的平顶表面

表面材料可进行行业标准清洁

安装垫片和性能与 431和434系列相同

合金元件构造使该系列比陶瓷或玻璃管0603保险丝产品更具浪涌电流耐受性（I2t）。

SMF4L系列

SMF4L系列瞬态抑制（TVS）二极管采用扁平引脚小尺寸塑料封装，专门用于保护敏感设备，并可使其免受雷击和其他瞬态电压现象引起的瞬态电压影响。

主要功能与特性:

10x1000µs波形时的400W峰值脉冲功率，重复频率（占空比）: 0.01%

与标准封装SOD- 123FL兼容

低电感，出色的箝位能力

可优化电路板空间的表面贴装型产品

典型的故障模式为超过指定电压或电流而造成的短路

锡丝测试基于JEDEC J201A的4a和4c表进行

IEC-61000-4-2 ESD 30kV(Air), 30kV（接触放电）。

数据线路ESD保护符合IEC 61000-4-2

数据线路EFT保护符合IEC 61000-4-4

快速的响应时间: 从0至VBR最小值通常不到1.0ns

LS2405IDD23系列eFuse

LS2405IDD23系列eFuse可模拟5A极低正向电压二极管，它们集成有35mΩ N沟道，以实现更高的效率和更小的电路板面积，从而取代二极管。LS2405IDD23能够MOSFET上的正向压降，确保电流从一条路径平稳地传输到另一条路径，因此可轻松用于家用机器人等多应用，能够有效提高系统整体可靠性。

主要功能与特性：

2.7～24V的宽输入范围

耐受高达28V浪涌电压

用集成的35mΩ N通道MOSFET替代功率肖特基二极管

快速关断限制反向电流

从一个电源到另一个电源的平滑电流传输

输入供电轨放电功能

WSTC系列低欧姆电流感应

Littelfuse WSTC系列低欧姆电流感应器的设计宗旨是保证设备的长期稳定性，该系列产品经久耐用，具有非凡的散热性。采用小巧封装，适合于家用机器人等多种应用。

主要功能与特性:

低TCR

最优线性I V转换