微型直流低压伺服，激发新质大潜能

伴随中国制造业产业升级由粗放模式转向高质量、高层次、精细化模式，加上整体社会向着节约、绿色、低碳化等新质生产力转型，使得一体化方案越来越得到了用户市场的重视，微型直流低压伺服驱动器成为较受关注的产品线。

微型直流低压伺服驱动

该产品的主要应用优势有：小尺寸，结构紧凑，节省设备空间，更便于集成化设计;功耗低，低压伺服功率密度高，转换效率高，降低能耗;响应快，低压伺服采用的计算芯片相对于交流伺服的性能更高，可以提高伺服的响应能力;适配电机类型多，在低压领域可以通用等，这些都很好地满足了当前企业高效生产的使用需求。总体而言，市场对于这类产品的要求是微型化，能够尽可能地靠近电机安装，无需拖链，同时，高功率密度、低功耗、集成化、模块化的趋势也愈加明显。

根据行业数据统计，现阶段，中国低压伺服驱动器的市场容量大约在5亿人民币左右，从目前市场供应来看，主流开发厂商包括：Elmo、Maxon、Copley Control、Technosoft、AMC、Ingenia、Synapticon等，以及国内本土的步科自动化、雷赛智能、和利时电机、微秒、高创、ISMC相石科技、固高科技、行动元、清能德创、华创智企等等。

有业内资深人士表示，其实微型直流低压伺服驱动器的市场规模并不大，仅为交流伺服驱动器市场的1%左右，但另一方面，市场对于这类产品的性能要求却并不低。例如，在对电机支持方面，往往要求微型直流低压伺服驱动器要能够支持各种不同类型的电机，包括：伺服电机、步进电机、音圈电机、直线电机、DD马达、无刷电机、直流有刷电机等等;另外，还需要兼容多种编码器协议和工业总线，尤其是很多时候要求结合客户工艺、结构进行定制化开发。

这些也是由微型直流低压伺服驱动器目前主要服务的市场性质所决定的，可以说，“小众化、市场分散”——是这类驱动器应用市场的突出特征。

高功率密度产品仍是“蓝海”市场

据有关机构的市场调研显示，目前市场上小于60V的直流低压驱动产品较为普遍，但能够满足半导体、机器人、军工等特殊领域应用的60-200V产品则相对较少。对此，有行业人士认为，这主要是因为受到功率半导体工艺制程的限制，有能力生产电压在(60-200)V之间的高功率密度伺服驱动器的公司寥寥无几，还是一片“蓝海”市场，仅有以色列Elmo等少数几家公司能完全覆盖到200V这一产品线，高功率密度、高端专用市场现阶段还处于一个国际品牌垄断的状态。

例如Elmo公司开发的Gold Twitter系列伺服驱动器，其体积只有火柴盒一样大小，却可以达到5.5kW，功率密度甚至达455.49W/cm3，是常规产品功率密度的1000倍。这主要是依靠其中的驱动芯片(Gate Driver)来提升效率，这种驱动芯片实现了控制信号MCU到功率驱动(PowerMOS)之间的一个栅极驱动，是控制信号与功率器件之间的接口，这种驱动集成电路芯片可以有效减低系统设计复杂度、缩短开发周期、提高可靠性，并且每一个功率器件都必须要一个驱动芯片，因此驱动芯片有着不同的结构、耐压绝缘等级、保护特性和封装形式等。

Elmo近期推出的Titanium Solo Castanet是一款备受期待的新产品，它是基于氮化镓功率开关技术的下一代双轴功能安全伺服驱动器，适用于低直流电压应用。该解决方案在100伏电压下最高可达15安培，连续功率为2.4千瓦。

Titanium Solo Castanet 是 Elmo 基于氮化镓功率开关技术的下一代双轴功能安全伺服驱动器

而在医疗器械领域，诺万特集团旗下的Celera Motion在手术机器人运动控制解决方案的开发方面也非常有实力，例如：适配于手术机器人机械臂关节的新一代EVEREST系列微型低压直流伺服驱动器采用超紧凑型设计，待机功耗最低约为1W，超高功率密度，热损耗小，工作效率最高可达99%，超低延时;在手术机器人的末端器械上，运动控制精度直接影响到最终的手术质量及安全性操作，需要用到准确实时的运动控制高精度力反馈方案，Celera Motion DENALI微型低压直流伺服驱动器适用于在狭小紧凑的空间场合工作，并且发热量极低，适用于手术机器人末端执行器或医生操作端等这些对温度、发热量控制有极高要求的应用场合。

Celera Motion EVEREST 系列微型低压直流伺服驱动器

本土厂商最新开发动向

在微型伺服领域，与某些海外品牌相比，本土厂商基本上算是后进者，在目前的市场上，大部分也都是按照国际厂商的规格在开发产品，但与此同时，也有一批企业正发挥自身对本土市场反应迅速的优势，加快了在这一类产品线的更新迭代速度。

ISMC相石科技于2019年推出了其首款微伺服产品Diamond钻石系列——“放在手心的驱动器”，以其微小的尺寸、功率密度大和性能优越在行业内小有口碑，成为公司的主打产品，之后，ISMC相继又推出Ruby红宝石系列——面向多轴高度集成场景、Amber琥珀系列——满足客户的二次开发需求，端子根据客户需要灵活分布，方便客户走线、Sapphire绿宝石系列——更适合恶劣的现场工况环境。

ISMC基于供应链安全的需要，积极响应国家政策号召，凭借其强大的研发团队、超前的技术实力和严格的质量控制，花费超过两年的时间，经过上百次的器件认证测试，今年，ISMC成功研发出了全国产化ADP系列微型伺服驱动器。

据介绍，这款ADP系列微型伺服驱动器的元器件实现了全面国产化，提升了产业链自主可控能力，也是ISMC在全国产系列平台上推出的第一款系列产品。该产品具有小尺寸、高功率密度、高带宽、高精度和低EMC等特点;广泛兼容支持多种通信协议和多种编码器反馈，能够轻松适配各种电机类型和控制器，实现灵活组合和快速部署。此外，其独特的插针式接口设计，不仅简化了安装流程，更为客户的定制化需求与二次开发提供了极大的便利。

ISMC 新推出的 ADP 系列微型伺服驱动器

今年8月，在原来FM1系列无框电机的基础上，雷赛智能再次推出了新一代的FM2系列，它采用全新的电磁方案设计，温升更低、连续扭矩更大、速度更快、稳定性更高。近年来，基于雷赛智能20多年运动控制技术积累，以及对人形机器人市场需求的洞察，相继推出了高质价比的高密度无框电机、灵巧手用的空心杯电机以及机器人专用微型伺服系统等产品，并积极与减速机等众多伙伴洽谈合作，努力为广大人形机器人本体厂家升级降本，共同推动人形机器人产业发展。

雷赛LD3Mini系列功率涵盖50W/100W/400W/750W，具有EtherCAT/CAN/RS485等总线接口、最快125微秒总线周期、三环矢量控制、高中低频振动抑制等先进功能，同时具备小巧灵动、功能强大、易用高效、安全可靠四大核心产品特性，产品主要被应用于人形机器人、手术机器人、协作机器人、AGV/RGV移动机器人、医疗、3C电子、半导体等行业领域。此外，雷赛还可以根据客户相关需求提供伺服驱动定制以及中空编码器，以匹配客户使用要求并获得极致的伺服效果。

 清能德创同样也是一家聚焦机器人应用领域的专业伺服产品开发厂家，其开发的一款CoolDrive Mini ANT微型智能伺服采用GaN驱动技术，具有高效率、低损耗的特点;同时具有高功率密度、高开关频率以及高带宽响应，支持多种类型的编码器以及全闭环控制，适用于人形机器人、机械狗等对于体积小且高爆发设备的应用场景。另据悉，清能德创目前是北京人形机器人创新中心的组建单位之一，并正积极参与建立国内外相关标准，为人形机器人共性技术的突破提供有力基础支撑。

今年步科自动化还推出了高质量、高性价比的第五代低压伺服系统——FD1X5系列低压伺服系统，为市场提供了一种更紧凑、高效的机器人动力解决方案。这款低压伺服搭载高算力平台，主频频率提升2.4倍，位置环8K，速度环16K，可为机器人系统提供更快的响应速度及更精准的控制，确保卓越的性能表现和出色的控制能力。产品规划供电电压等级为24-96V，最大功率达5KW，可持续输出电流普遍提升20%，过载能力更强，并且具备防飞车功能和电机过温保护，全面保障设备和操作人员安全。

 另外，为满足重载型移动设备的市场需求，进一步开发大功率低压伺服，也是很多厂商的目标。和利时电机公司推出的LS系列大功率伺服驱动器采用主流先进的数字信号处理芯片，具备“双核”处理能力，支持5KW低压伺服电机；内置高精密的电机控制算法，可实现多电机的实时协同控制，支持各电机协调运动和精确同步，完成复杂的动作和任务。

结 语

微型直流低压伺服作为伺服系统的一个分支市场，整体规模容量较小，从成套系统来看，根据有关专业调研机构的数据统计显示，2022年中国低压伺服系统的市场规模达到了12亿元，预计未来需求将继续保持稳步增长，到2027年，市场规模预计将达到15亿元左右。面对现阶段市场下行压力加大的形势，持续结合特定市场需求，不断丰富产品线，将会是支撑这类企业进一步发展的有效措施。

除了各种类型机器人需要电池供电的应用场景之外，微型直流低压伺服器在医疗器械、半导体、光伏/风电新能源、锂电、3C电子等制造领域仍有大量可发挥的潜力空间。在中国制造业转型升级的过程中，对精密加工的要求会越来越高，轻量化、高能效、高集成、高精密已成为行业发展的主旋律，这也意味着，包括微型直流低压伺服系统在内的更多新技术将源源不断地涌现在人们面前。