移動機(jī)器人待機(jī)電流超標(biāo)？排查待機(jī)電源路徑的漏電（二極管）?

?移動機(jī)器人待機(jī)電流超標(biāo)？排查待機(jī)電源路徑的漏電（二極管）?

當(dāng)倉儲AGV機(jī)器人進(jìn)入休眠模式時(shí)，僅0.5mA的待機(jī)電流異常就足以讓百臺集群的月耗電增加2400度。平尚科技通過熱成像與電流譜分析發(fā)現(xiàn)：電源路徑中二極管的逆向漏電流（IR） 是核心元兇——普通肖特基二極管在85℃高溫下IR暴增至1.2mA（25℃時(shí)的300倍），而反激電路中的緩沖二極管反向恢復(fù)電荷（Qrr）更引發(fā)毫秒級漏電脈沖，二者疊加使待機(jī)功耗超標(biāo)3.8倍。

漏電的隱形耗能鏈

• 溫度-漏電指數(shù)律：
  普通肖特基二極管的IR遵循公式：$$，85℃時(shí)40V/1A二極管的IR從10μA飆升至1.5mA；

• Qrr的脈沖污染：
  PN結(jié)二極管在反壓關(guān)斷時(shí)的Qrr達(dá)35nC，在100kHz開關(guān)頻率下產(chǎn)生3.5mA等效直流漏電；

• 寄生電容耦合：
  二極管結(jié)電容（Cj）100pF與PCB走線電感形成諧振，輻射能量觸發(fā)相鄰IC誤喚醒。

平尚科技的三維破解方案

1. 碳化硅肖特基二極管：

   • 采用4H-SiC材料將勢壘高度提升至1.8eV（硅基0.7eV），125℃時(shí)IR壓制至5μA（硅基＞2mA）；

   • Qrr降至0.7nC（硅基35nC），消除緩沖電路漏電脈沖；

2. 溝槽MOS勢壘結(jié)構(gòu)：

   • 在P-N結(jié)間構(gòu)筑二氧化硅溝槽屏障，使結(jié)電容（Cj）壓縮至8pF（平面結(jié)構(gòu)100pF），誤喚醒風(fēng)險(xiǎn)降低90%；

   • 反向耐壓提升至200V（同等尺寸硅管60V）；

3. 智能關(guān)斷芯片：

   • 集成電壓檢測IC，在待機(jī)模式徹底切斷二極管供電回路，漏電流歸零。

極端場景驗(yàn)證數(shù)據(jù)
在物流AGV電池管理系統(tǒng)實(shí)測：

機(jī)器人低功耗制造體系
平尚科技構(gòu)建微安級質(zhì)控：

• 晶圓級熱阻測試：
  在125℃恒溫探針臺掃描每顆二極管的IR分布，剔除異常品；

• Qrr動態(tài)捕獲：
  通過示波器積分測量納秒級反向恢復(fù)電荷，精度±0.1nC；

• 三防納米涂層：
  原子層沉積（ALD）5nm氧化鋁層，阻隔潮濕環(huán)境漏電路徑。

當(dāng)千臺倉儲AGV在深夜休眠時(shí)，平尚科技碳化硅二極管以5μA級漏電守護(hù)電池能量，智能關(guān)斷芯片更將待機(jī)電流壓至微安水平。通過寬禁帶材料、溝槽屏障、智能關(guān)斷三位一體方案，平尚科技為每臺移動機(jī)器人年均節(jié)省54度電耗，推動物流中心從“能耗黑洞”邁向“近零待機(jī)”的綠色紀(jì)元。