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VBsemi MOSFET 功率器件選型方案 - AI 電動無人機動力系統

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VBsemi MOSFET 功率器件選型方案 - AI 電動無人機動力系統 package outline


微碧半導體(VBsemi)· 專注 MOSFET & IGBT 研發定制 20 年

 

www.vbsemi.com  |  400-655-8788  |  SZ@VBsemi.com


一、背景與需求


隨著 AI 飛控、智能避障與集群編隊技術在無人機領域的廣泛應用,動力系統對功率 MOSFET 提出了更高要求。微碧半導體(VBsemi)基於先進的 SGT 與 Trench 工藝,為 AI 無人機提供覆蓋電調(ESC)、電源管理、智能負載開關的完整動力解決方案。

 

核心需求指標:


需求維度



具體要求


高功率密度


單位體積/重量輸出更大功率,滿足多旋翼高推重比需求



超低損耗



RDS(on) < 6mΩ,系統效率 > 98%,延長續航


極速回應



支持 100kHz PWM,毫秒級轉矩控制


超高可靠性



寬溫工作,抗振動,滿足飛行安全要求


二、AI 無人機專屬三核動力組合


2.1  VBGQF1402 · 電調動力核心(SGT 工藝)


作為無刷電機驅動(ESC)三相逆變橋的核心開關,VBGQF1402 以 SGT 工藝實現超低開關損耗,支持高達 100kHz 的 PWM 頻率,滿足 AI 飛控對電機毫秒級精准轉矩控制的需求。



參數



規格值


VDS(漏源耐壓)


40V



ID(漏極電流)


100A



RDS(on)(導通電阻)


2.2 mΩ



工藝技術


SGT(溝槽柵極)



PWM 頻率支持


最高 100 kHz


 

2.2  VBQF1206 · 智能電源管家(Trench 工藝)


用於電池輸出保護與智能配電回路。極低的柵極閾值可直接由 1.8V/3.3V MCU GPIO 控制,5.5mΩ 超低導通電阻在 58A 滿負荷下損耗極低,直接提升整機續航 5%-8%。



參數



規格值


ID(漏極電流)



58A


RDS(on)(導通電阻)



5.5 mΩ


柵極驅動電壓



1.8V / 3.3V(邏輯電平)


工藝技術



Trench


續航提升



5% - 8%


2.3  VBC6N2022 · AI 飛控守護者(Trench 雙N)


負責飛控主板各路感測器(IMU、視覺、雷達)及通信模組(圖傳、數傳)的電源智能通斷與保護。雙 N 溝道集成設計節省 70% PCB 空間,邏輯電平驅動,可由飛控 MCU 直接控制,配合 AI 演算法動態關閉非必要負載,實現毫秒級功耗管理。



參數



規格值


溝道類型



雙 N 溝道集成


工藝技術



Trench


驅動方式



邏輯電平(MCU GPIO 直驅)


PCB 空間節省



70%


三、AI 電動無人機動力鏈架構圖


下圖展示了基於 VBsemi 三核 MOSFET 組合的完整動力系統架構,涵蓋從電池輸入到電機驅動、飛控電源管理的全鏈路設計。


VBsemi AI Electric Drone Powertrain Architecture

圖 1:AI 電動無人機動力系統架構圖(VBsemi MOSFET 選型方案)

 

四、推薦選型配置(按無人機軸數)



機型



VBGQF1402 數量


VBQF1206 數量


VBC6N2022 數量


適用場景


四軸 (450mm)



24 個


1 個


1 個


消費級 / 航拍


六軸 (550mm)



36 個


1 個


2 個


專業航拍 / 測繪


八軸 (800mm)



48 個


2 個


2 個


工業載重 / 農業植保



固定翼 AI



12 個


1 個


1 個


長航時偵察 / 物流


五、為什麼這套方案匹配 AI 無人機趨勢?


SGT 工藝超低開關損耗:VBGQF1402 採用 SGT 工藝,開關損耗比傳統 Trench 降低 30%,支持 100kHz 高頻 PWM,滿足 AI 飛控毫秒級精准控制需求。


邏輯電平直驅,簡化設計:VBQF1206 與 VBC6N2022 均支持 1.8V/3.3V 邏輯電平驅動,無需額外柵極驅動 IC,降低 BOM 成本與 PCB 複雜度。


雙 N 集成,節省空間:VBC6N2022 雙 N 溝道集成設計節省 70% PCB 空間,為飛控板集成更多 AI 計算單元(NPU/GPU)留出餘量。


全鏈路效率 > 98%:三款器件協同工作,從電池到電機的全鏈路效率超過 98%,直接提升續航 5%-8%,在競爭激烈的無人機市場中形成差異化優勢。


20 年功率器件深耕:VBsemi 專注 MOSFET & IGBT 研發定制 20 年,提供完整的電調參考設計、PCB 佈局建議與 FAE 技術支持。

 

六、聯繫與支持



公司



微碧半導體(VBsemi)


官網



www.vbsemi.com


電話



400-655-8788


FAE 郵箱



SZ@VBsemi.com(電調參考設計 / PCB 佈局 / 定制諮詢)



微碧半導體 · 以高品質讓動力驅動未來

 


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