基于东芝半导体器件的无绳电动工具逆变器参考设计

描述

电池技术的飞速进步为无绳电动工具带来了革命性变化,使其在保持轻便特性的同时,实现了单次充电长时间运行的高效表现。而这一性能突破的核心,离不开将电池电能高效转化为机械能的电机控制方式,以及配套的高性能电机驱动电路。

针对这一市场需求,东芝推出了基于东芝半导体器件的无绳电动工具逆变器参考设计。凭借其栅极驱动电流IC和最新功率器件的高性能优势,为无绳电动工具的高效驱动提供了可靠解决方案。

该参考设计支持两种电路类型,全面覆盖不同电压需求的应用场景:一是适用于18V电池的1型电路,满足常规功率需求的工具使用;二是适用于36V锂离子电池的2型电路,通过提升电池施加电压,实现更高的输出功率。

电动工具

从核心器件上

该参考设计以TB67Z833SFTG 3相栅极驱动IC为核心控制单元,可通过SPI接口调节MOSFET栅极驱动能力,且VM供电电压覆盖8V至75V的宽工作范围,适应性极强。该栅极驱动IC的关键优势在于可直接驱动六个N沟道MOSFET,可实现对无刷电机的精准控制。由于电机驱动部分可单芯片化,相较于传统设计大幅减小了电路板面积,减少了外部元器件数量,从而有效降低了整体设计成本。

从功率器件选型上

该设计针对两种电路类型配备了专属功率MOSFET:1型电机驱动电路采用TPH1R204PB,其导通电阻与输入栅极电荷的平衡性能较现有产品进一步优化;2型电机驱动电路则选用TPH2R408QM,通过优化电池单元结构,显著提升了导通电阻与输出电荷的平衡效率,两款MOSFET均完美适配开关应用场景,保障了电路的高效稳定运行。

此外,参考设计还集成了TC75W58FU比较器,这款CMOS型双比较器专为过流检测设计,支持单电源供电,且电流消耗远低于传统双极型通用比较器,输出级为开漏输出设计,进一步提升了电路的安全性与可靠性。

关于东芝电子元件及存储装置株式会社

东芝电子元件及存储装置株式会社是先进的半导体和存储解决方案的领先供应商,公司累积了半个多世纪的经验和创新,为客户和合作伙伴提供分立半导体、系统LSI和HDD领域的杰出解决方案。

东芝电子元件及存储装置株式会社十分注重与客户的密切协作,旨在促进价值共创,共同开拓新市场,期待为世界各地的人们建设更美好的未来并做出贡献。

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