近些年,隨著半導體及其相關技術的快速發展,電動工具在工業和消費市場都得到了廣泛應用,但隨之而來的是這些電動工具在使用過程中的可靠性、安全性和效率等問題。尤其是在消費市場,如何讓普通的消費者安全、便捷地使用這些電動工具,規避可能發生的風險,這是設計工程師面對的巨大挑戰。
常用的電動工具可分為便攜式和有線式兩種,其中便攜式電動工具以可充電電池為電機提供電力,而有線電動工具則通過交流輸入供電,我們這里主要圍繞這兩種電動工具的設計討論相應的解決方案。
便攜式電動工具
便攜式電動工具主要包括電池、電動工具、以及電池充電器幾個部分,這些都需要安全、可靠,并能夠提供高性能。下面我們介紹一下各部分的結構以及所需的保護、控制和功能部件。
電池
便攜式電動工具的電池已經從傳統的鎳鎘和鎳氫材料轉為鋰離子電池,這些電池更加注重充電器和電池組設計時的電路保護和安全性。
便攜式電動工具電池組的結構框圖
便攜式電動工具電池組的保護和控制元件
電動工具
無刷直流(BLDC)電機是便攜式電動工具中最為核心的部件,因其更高的可靠性、更長的壽命、更小的尺寸和更高的輸出性能而成為電動工具的首選。
無刷直流電機保護電路框圖
無刷直流電機保護和控制部件
充電器
充電器保護結構框圖
充電器保護和功能部件
SMTOAK2瞬態抑制二極管系列非常適合要求在小尺寸中提供強大保護的高功率密度應用,包括:
ICT、醫療、工業直流電源設備;
大功率直流總線保護;
暴露于惡劣環境的直流電源設備;
小基站、微基站、遠程無線電單元
RRU)、基帶單元(BBU);
高功率密度SiC和基于GAN的DC/DC
轉換器/電源設備。
有線電動工具
有線電動工具主要分為無刷直流電機和通用電機兩種類型,它們都采用交流電源供電
BLDC電機類型
通用電機類型
有線電動工具所需控制、保護和功能部件
產品介紹
ITV9550 30A系列
ITV是一款三端子表面安裝式鋰離子電池保護器,旨在防止過電流和過充電造成的損壞。嵌入了一個保險絲元件以在發生過電流問題時切斷電路。加熱器也直接嵌入保險絲元件下方,一旦IC或FET檢測到過壓,加熱器就會產生熱量,將保險絲燒斷。
功能與特色:
過電流和過電壓保護
低內阻
UL和TUV認證
表面安裝
符合RoHS標準,不含鹵素
501系列
501 系列 - SlimLine無鉛無鹵素高電流高溫特快熔斷型陶瓷保險絲為100%無鉛、符合RoHS標準且不含鹵素的保險絲產品,專用于為工作環境溫度極高(最高可達150°C)的電路提供過電流保護。通用型設計確保了卓越的高溫穩定性和性能可靠性。Littelfuse陶瓷保險絲系列通常具備的高I2t值確保了保險絲能夠耐受強浪涌電流。
功能與特色:
工作溫度范圍:-55 ~150°C
設計用于為大電流電壓調節模塊(VRM)設備提供過電流保護
100%無鉛、符合RoHS標準,無鹵素
適用于含鉛和無鉛回流/波峰焊接
PTS645V系列
PTS645V系列屬于是垂直方向單極單擲(SPST)常開(NO)瞬時動作觸覺開關,可在PCB上進行表面安裝,額定電壓、電流分別為12VDC、50mA。PTS645V系列的行程距離為0.25mm(+0.2/-0.1mm),可選擇驅動力(100gf,±30,深灰色)和(160gf±50,黃綠色),彈跳時間不會超過10ms。
Qxx25xx/Qxx25xHx 系列
Qxx25xx/Qxx25xHx 系列25A標準交變(高換向性)三端雙向可控硅雙向固態開關系列適合于交流開關和相位控制等應用,例如電機轉速和溫度調節控制、照明控制和靜態開關繼電器等。標準型器件通常通過啟動交流線路而在第一及第三象限內運行。交變型器件只能在第一、第二和第三象限內運行,用于高dv/dt能力的電路中。
功能與特色:
符合RoHS標準
玻璃鈍化結點
電壓性能最高達到1000 V
浪涌承受能力最高可達250 A
審核編輯:湯梓紅
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原文標題:在電動工具設計中實現高效、安全和可靠的控制和保護
文章出處:【微信號:Littelfuse_career,微信公眾號:力特奧維斯Littelfuse】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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