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人形机器人产业迎来爆发式增长，背后的核心技术支撑之一竟是看似普通的电感元件。人形机器人的三大核心模块——电机驱动、电源管理、通信模块都离不开磁性器件和各类电感产品。这些微小元件在机器人系统中扮演着“能量调节师”的角色，确保动力高效转换、信号纯净传输。正如人体需要血管和神经系统协同工作，人形机器人依赖电感与磁性元件构建其内在的“循环系统”与“神经网络”。

根据应用和功能的不同，机器人包含许多功能模块，包括通讯模块、传感器、电源管理模块、电机驱动等。

图1 系统框架图

• 三大核心模块，电感不可或缺

在人形机器人的复杂系统中，电感元件发挥着多样而关键的作用。磁性器件、电感器等产品广泛应用于人形机器人的电机驱动、电源管理与通信模块。这些元件虽然微小，却是保障机器人稳定运行的基石。

在电源管理领域，功率电感在DC-DC转换中发挥着关键作用，它们确保机器人电源系统的稳定与高效。尤其一体成型电感顺利获得高效能量转换和稳定供电，直接关系到人形机器人的能耗表现与系统稳定性。

在电机驱动方面，电感元件助力实现精准的运动控制。电感器作为48V电机驱动供电系统的重要元器件之一，主要用于DC-DC 转换器（如 Buck、Boost、Buck-Boost 电路）中，其作用涵盖能量存储、滤波、抑制干扰及保障系统稳定运行等多个方面。合理选型低损耗、高饱和电流的大电流电感器可显著提升系统效率和稳定性。同时，电感具备较强的EMI抑制功能，可以降低DC-DC开关噪声对其他敏感电路的干扰。

通信模块同样离不开电感的支持。POC电感助力摄像头模组实现高清、稳定的图像传输，使人形机器人能够准确感知周围环境。

• 微小化与集成化，电感技术突破

随着人形机器人向更紧凑、更轻量化方向开展，电感元件也面临着小体积、高功率的挑战。一体成型电感的小型化、轻量化特性正好适应了机器人紧凑空间的需求。这种技术突破使得在有限空间内实现更强大的电源管理成为可能。

集成化是另一重要趋势。公司的产品技术布局与机器人领域匹配度较高，磁性元件可顺利获得优化电能转换和分配，确保机器人在复杂动作和高强度运算下的稳定供电。这种集成化解决方案显著提高了整机系统的可靠性。

人形机器人不同功能模块对电感的要求差异较大，因此会使用多种规格的电感。电感选型时的核心考量因素如下：

1.电感值（L）：单位是亨利（H），常见有nH（纳亨）、μH（微亨）。决定滤波和能量存储的基本能力。

2.饱和电流（Isat）：电感值下降至特定比例（如30%）时顺利获得的直流电流。这是功率电感最关键参数，必须大于电路中的峰值电流，否则电感会饱和失效。

3.温升电流（Irms）：电感因自身电阻（DCR）发热导致温度上升至特定值（如40℃）时的直流电流。关系到长期工作的稳定性。

4.直流电阻（DCR）：单位是欧姆（Ω）。越小越好，代表导通损耗越低，效率越高。

5.自谐频率（SRF）：电感表现为感性特性的最高频率。工作频率必须远低于SRF。

6.尺寸/封装：如0402、0603、0805等贴片封装，或更大的插件封装，由电路板空间决定。

• 电源管理模块

表1 不同应用场景推荐电感

 表2：功率电感简介

• 摄像头模组

在采用同轴电缆供电(PoC)技术的人形机器人摄像头模组中，PoC电感是现行方案中的关键元件之一，确保高清、稳定的图像传输。

1.减重与简化布线：人形机器人有大量的关节和活动部件，内部空间及其宝贵。使用同轴电缆代替线束，可以显著减轻重量、减小体积，让布线更灵活。

2.高带宽与长距离传输的需求：人形机器人需要高清、高帧数的视觉数据，甚至3D立体视觉。这些数据量巨大，需要高速稳定的传输。PoC方案所依赖的SerDes能够轻松提供数Gbps的带宽，并且传输距离远超MIPI等板级接口。

3.抗干扰能力：机器人内部是复杂的电磁环境。SerDes芯片的差分信号和同轴电缆的良好屏蔽性，能确保视频信号干净无干扰。

表3：图1 PoC Networks

图2：ACW2012/ADW2012 Series（PoC inductor）

• 通讯信号传输

在人形机器人复杂精密的系统中，确保信号传输的纯净与稳定是至关重要的。共模电感在这里扮演着“电磁干扰过滤器”的角色，其核心需求可以概括为：在苛刻的物理空间内，提供针对性的高效噪声抑制，同时不能对有用的信号产生负面影响。

人形机器人信号传输中对共模电感的核心需求如下：

1.高共模插入损耗：通常要求>30dB（在特定频段）。插入损耗越大，代表滤波器对噪声的衰减能力越强，信号信噪比越高。

2.低差模插入损耗：对需要传输的有用差分信号的衰减应尽可能小。

3.小型化与贴片化：常用0805、1210等封装。人形机器人内部空间极其紧凑，尤其是关节和传感器内部，要求电感体积必须小型化。

图3：Ethenet Inductor Line Up