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雷卯针对电动工具电路保护方案推荐
leiditechsh | 2023-08-07 14:20:53    阅读:53   发布文章

一.电动工具电路组成部分


电动工具的驱动电路通常由几个主要组成部分,包括电源管理模块、控制模块和功率输出模块。下面是一个典型的电动工具驱动电路的简要描述:

1)电源管理模块:电源管理模块主要负责管理电源供应和电池充放电过程。它通常包括电源开关、电压调节器和充电电路等。电源开关用于控制电源的连接和断开,以便开启或关闭电动工具。电压调节器用于将电池提供的电压稳定在适合工具运行的范围内。充电电路用于充电电池,并提供过充和过放保护,以确保电池的安全使用。

2)控制模块:控制模块是电动工具的智能控制中心,用于监测和控制工具的运行状态。它通常包括微控制器或电子控制单元(ECU)、传感器和控制算法等。微控制器或ECU负责处理输入信号,并根据预设的控制策略来控制工具的运行。传感器用于检测工具的运行参数,如转速、负载和温度等。控制算法负责根据传感器反馈的数据进行实时调整和控制,以实现工具的安全和高效运行。

3)功率输出模块:功率输出模块是将控制信号转化为机械功率的部分。它通常由电机和驱动电路组成。电机是电动工具的核心部件,根据控制信号将电能转化为机械能。驱动电路则负责控制电机的启停、速度和转矩等。驱动电路一般采用功率晶体管(MOSFET)或功率集成电路(IC)来实现对电机的精确控制。

总之,电动工具的驱动电路是一个复杂的系统,这些模块紧密配合,通过各自的功能协同工作,从而实现电动工具的高效、安全和可靠驱动。

二. 电动工具电路保护元件重要性

电动工具保护元件的重要性不可忽视,它们对于确保电动工具的安全运行和延长使用寿命起着至关重要的作用。以下是电动工具保护元件的重要性:

1.过压保护:电动工具在使用过程中可能面临过高的电压,例如电网电压突然升高或闪电引起的过电压。过高的电压会对电动工具的电路和电子元件造成损害,甚至引发火灾、爆炸等危险。通过使用适当的保护元件如MOV,TVS等,能够有效地限制和吸收过高的电压,保护电动工具免受过电压的影响。

2.过流保护:电动工具的电路可能会面临过高的电流,例如由于电机故障、线路短路等原因引起的过电流。过高的电流不仅会损害电动工具的电路和元件,还可能导致电线熔断、触电等安全问题。采用合适的过流保护元件如保险丝、电流保护开关等,可以及时切断电路,防止过大电流对电动工具造成损害。

3.过热保护:电动工具在长时间连续使用或过载运行时,电路和电子元件可能会发生过热。过高的温度会降低电动工具的性能和寿命,还可能引发火灾风险。适当的过热保护元件如热保险丝、温控开关等,可以在温度升高到一定程度时切断电路,防止过热损坏。

4.瞬态保护:电动工具在面临瞬态过电压或浪涌电流时,需要能够快速吸收和限制这些能量冲击,以免对电路和元件造成损害。瞬态保护元件如MOV,TVS, ESD等,能够提供快速响应和吸收能量的能力,保护电动工具免受瞬态电压和电流冲击的影响。

总之,电动工具保护元件的存在是为了保障电动工具和使用者的安全,防止损坏和事故的发生。合理选择和应用保护元件,能够提高电动工具的可靠性、安全性和使用寿命。

三.电动工具电路需用哪些保护元件

1. 电动工具为啥用PPTC ( 聚合物正温系数热敏电阻)

在电动工具电路中,PPTC常用于以下两个部分:

1) 电源过载保护:在电动工具的电源线路中,PPTC被安装在电源输入端或电源开关附近。当电动工具的电流超过额定值,例如由于过载或短路等原因,PPTC会被加热并迅速升阻,从而切断电流流动,保护电动工具免受过流损害。一旦故障被排除,PPTC会冷却并恢复低电阻状态,使电动工具恢复正常工作。

2) 电池过放保护:在电动工具的电池电路中,PPTC被用作过放保护装置。当电池电压降至过低水平时,PPTC会升温并提高电阻,以限制电流的流动,防止进一步放电并保护电池免受过度放电造成的损坏。这有助于延长电池寿命和维护电池的安全性。

2. 电动工具为啥用MOV(金属氧化物压敏电阻)

通常用于电动工具电路中的电源部分或开关部分,主要用于电压过载保护和电磁干扰滤波。

1 )电源部分:在电动工具的电源输入端,通常会连接一个MOV用于电压过载保护。当输入电压超过设定的阈值时,MOV会快速响应并导通,将过高的电压引入地或中性线,以保护其他电路和设备不受损。这样可以避免过高的电压对电动工具和其他电子元件造成损坏。

2) 开关部分:在电动工具的开关电路中,MOV也常用于抑制开关瞬态电压干扰。当开关断开时,产生的感性负载会产生反向电动势,导致电压瞬间增大。这可能会对开关元件和其他电子元件造成损害。通过将MOV连接到开关元件之间,它可以吸收这些瞬态电压,提供电磁干扰抑制和保护开关元件。

3. 电动工具为啥用TVS (瞬态抑制二极管)

通常用于电动工具电路的保护部分,主要用于抑制过电压和电磁干扰

在电动工具电路中,TVS常用于以下几个部分:

1) 输入端保护:在电动工具的输入电源接口处,TVS被安装用于抑制电源线路中的过电压。它可以有效地吸收电源线路中的瞬态过电压和尖峰电压,防止这些过电压损坏电动工具和其他电子元器件。这种过电压可能由于雷击、电源线路的干扰、开关操作等原因引起。

2) 输出端保护:在电动工具的输出端,例如电机驱动回路中,TVS也常用于抑制电机终端间产生的过电压。电动工具的电机运行时,可能会产生电磁噪声和电磁干扰,这些噪声和干扰可能通过电机终端引入电动工具内部的其他电子元件,导致故障或损坏。TVS可以通过提供低阻抗路径吸收和抑制这些过电压和噪声,保护电动工具内部电子元件的正常工作。

3) 瞬态保护:TVS还可以用于抑制电动工具电路中的其他瞬态过电压,例如电流突变、开关操作引起的电压波动等。这些瞬态过电压可能对电动工具的稳定性和可靠性造成影响,通过使用TVS,可以有效地提供瞬态保护。

4. 电动工具为啥用ESD(静电抑制二极管)

通常用于电动工具电路的输入/输出端口保护部分,主要用于抑制静电放电引起的损害。

1)输入端保护:在电动工具的输入电源接口处或控制器的I/O输入端口处,ESD保护器件被安装用于抑制静电放电对电动工具的输入端的损害.

2)输出端保护:在电动工具的输出接口处,当电动工具输出信号接口连接到其他设备时,如传感器、控制器等,静电放电可能会通过该接口影响其他设备的正常运行。通过使用ESD保护器件,可以有效地吸收和抑制静电放电,保护电动工具输出接口和外部设备免受损害。

5. 电动工具为啥用选MOSFET(半导体场效应晶体管)

通常用于电动工具电路的功率控制部分,主要用于实现电动工具的电流开关和电机驱动。

在电动工具电路中,MOSFET通常用于以下几个部分:

1.)电机驱动:MOSFET可以作为电动工具电机驱动回路中的开关元件,控制电机的启停和转速。通过控制MOSFET的导通和截止状态,可以调节电动工具电机的供电情况,从而实现控制电机转动和调整转速。MOSFET作为功率开关元件,具有低导通电阻和高开关速度,可以在电动工具的高功率环境下提供良好的性能。

2)电源开关:MOSFET还可以用作电动工具电路中的电源开关,控制电源线路的接通和断开。通过控制MOSFET的导通和截止状态,可以控制电动工具电路的供电情况,实现电源线路的快速开关。这对于电动工具的开关操作和电源管理非常重要。

3)保护和控制电路:MOSFET还可以用于电动工具电路中的保护和控制部分。例如,它可以用于实现过压保护、过流保护和温度保护等功能,保护电动工具和其他电子元件的安全运行。此外,MOSFET还可以用于实现电动工具的控制逻辑,如启动、停止、转速调节等。

在电动工具中使用的MOSFET的RDS (Drain-Source On-Resistance) 是一个重要的参数,它表示MOSFET导通状态下的电阻大小。较低的RDS值可以带来更高的效率、更好的热稳定性和更好的过载能力,从而提升电动工具的性能和可靠性。

需要注意的是,以上列出元件具体的规格和额定参数应根据电动工具的需求和电气特性来选择。此外还应遵循相关的安全标准和规范,确保电动工具的设计和使用符合要求,提供可靠而安全的运行。

三.上海雷卯电动工具电路方案推荐

1.TVS/ESD/PPTC/MOV推荐(以电池24为例)

2.MOSFET推荐

上海雷卯推荐电动工具MOSFET,它可以实现更小的RDS和更高的EAS一致性。

3.电动工具锂电保护板用MOSFET

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