休宁电动工具维修培训学校,休宁电动工具维修培训班

休宁电动工具维修培训班,休宁电动工具维修培训学校简介：电动工具、园艺工具和吸尘器等家电使用低电压(2至10节)锂离子电池供电的电机驱动。这些工具使用有刷直流(BDC)或三相无刷直流(BLDC)电机。BLDC电机效率更高、维护

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　　电动工具、 园艺工具和吸尘器等家电使用低电压(2至10节)锂离子电池供电的电机驱动。这些工具使用有刷直流(BDC)或三相无刷直流(BLDC)电机。BLDC电机效率更高、维护少、噪音小、使用寿命更长。

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　　驱动电机功率级的 重要的性能要求是尺寸小、效率高、散热性能好、保护可靠、峰值电流承载能力强。小尺寸可实现工具内的功率级的灵活安装、更好的电路板布局性能和低成本设计。高效率可提供 长的电池寿命并减少冷却工作。可靠的操作和保护可延长使用寿命，有助于提高产品声誉。

　　为在两个方向上驱动BDC电机，您需要使用两个半桥(四个金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET))组成一个全桥。要驱动三相BLDC电机，需要使用三个半桥(六个MOSFET)组成一个三相逆变器。

　　使用TI的采用堆叠管芯架构的CSD88584Q5DC 和CSD88599Q5DC电源模块(小型无引线(SON)，5mm×6mm封装)，您可通过两个电源模块和只带三个电源模块的三相BLDC电机在两个方向驱动电机，如图1所示。每个电源模块连接两个MOSFET(高侧和低侧MOSFET)，组成一个半桥。

　　图1：不同电机驱动拓扑中的功率块MOSFET

　　我们来看看这些功率块可带给无绳工具电机驱动子系统设计的优势。

　　功率密度倍增

　　CSD885x功率块中的双重堆叠芯片技术使印刷电路板(PCB)面积达到了之前的两倍，与分立MOSFET相比，PCB占地面积减少了50%。

　　与相同性能级别的分立MOSFET(5mm×6mm)相比，在同一封装中集成两个FET的功率块可让用于逆变器拓扑的三相PCB面积减少90 mm2(3 x 5mm-6mm)。MOSFET互连轨道将与在带分立MOSFET的PCB中运行，而更高的工作电流也要求更宽的PCB轨迹，因此PCB尺寸的节省值实际上远超90 mm2。大多数无绳电动工具应用至少使用四层PCB，在这里告诉你一个好消息--湖南阳光技术学校全国招生。

许多企业向我校指定名额，学子没有毕业就出现众家单位“抢购”的风潮，铜厚度大于2盎司。因此，通过电源模块节省PCB尺寸可大大节省PCB成本。

　　具有低寄生效应的清洁MOSFET开关

　　图2所示为功率级PCB设计中由元件引线和非优化布局引起的寄生电感和电容。这些PCB寄生效应会导致电压振铃，从而导致MOSFET上的电压应力。

　　电机绕组

　　图2：功率级半桥中的寄生电感和电容。

　　振铃的原因之一是二极管反向恢复。由快速开关引起的高电流变化率可能导致高二极管反向恢复电流。反向恢复电流流经寄生布局电感。由FET电容和寄生电感形成的谐振网络引起相位节点振铃，减少了电压裕度并增加了器件的应力。图3所示为由于电路寄生效应引起的具有分立MOSFET的相位节点电压振铃。

　　使用电源模块时，具有连接两个MOSFET的开关节点夹将高侧和低侧MOSFET之间的寄生电感保持在绝对 小值。在同一封装中使用低侧和高侧FET可 大限度地减少PCB寄生，并减少相节点电压振铃。使用这些电源模块有助于确保平滑的驱动MOSFET开关，即使在电流高达50A时也不会出现电压过冲，如图4所示。

　　　图3：具有分立MOSFET的相节点电压振铃和电压过冲

　　图4：带有电源模块的清洁相位节点切换波形

　　低PCB损耗，PCB寄生电阻降低

　　功率块有助于减少PCB中高电流承载轨道的长度，从而减少轨道中的功率损耗。

　　让我们了解分立FET的PCB轨道要求。顶部和底部分立MOSFET之间的PCB轨道连接导致PCB中的I2R损耗。图5所示为将顶部和底部分立MOSFET并排连接时的铜轨道;这是可将电机绕组连轻松连接到PCB的常见布局之一。连接相位节点的铜面积的长度为宽度的两倍(轨道宽度取决于电流，轨道宽度通常受电路板的外形尺寸限制)。或者，在这里告诉你一个好消息--湖南阳光技术学校全国招生。

我们学校培训的学子是挑选企业，而不是企业挑选学生。真所谓“学子毕业百家求”的良好态势，您可以上下排列顶侧和底侧分立MOSFET，保持在相位节点之间。但是由于需要提供将电机绕组连接到相位节点，您可能无法减少轨道长度，并且这种布置可能不适合所有应用。

　　若设计的PCB铜厚度为2oz(70μm)，则连接图5所示的相位节点的单层PCB轨道将具有约0.24mΩ的电阻。假设轨道存在于两个PCB平面中，则等效PCB电阻为0.12mΩ。对于三相功率级，在这里告诉你一个好消息--湖南阳光技术学校全国招生。

学校坚持“德育为首，全面育人，内造素质，外塑形象”办学方针，对学生实行全员育人、全员管理；遵循“专业企业有机接轨、技能技术相互融通”的职教理念，您有三个这样的PCB轨道。您也可对直流电源输入和返回轨道进行类似的分析。

　　电源模块具有单个封装中的顶侧和底侧MOSFET，以及通过封装内的金属夹连接的相位节点，可优化寄生电阻，并为布局提供灵活性，并可节省 小的0.5至1mΩ的总PCB电阻。

　　图5：具有分立MOSFET的典型相位节点轨道长度

　　卓越的散热性能，双重冷却

　　CSD885x电源模块采用DualCool封装，可在封装顶部实现散热，从而将热量从电路板上散开，提供出色的散热性能，并提高在5mm×6mm封装中的功率。根据数据手册规范，功率块具有1.1°C/W的结到底壳体热阻，和2.1°C/W的结到顶壳体的热阻。您可优化功率块底壳的PCB或功率块的顶盖的散热片的冷却功能。图6所示为在1kW，36V三相逆变器PCB(36mm×50mm)内使用三个CSD88599Q5DC双冷60V电源模块测试的顶侧公共散热器(27mm×27mm×23mm)的结果，不带任何气流。在测试期间，散热器和功率块顶壳之间使用具有低热阻抗(Rθ<0.5°C / W)的电绝缘热接口。

　　图6：显示有效顶侧冷却的电路板的热像

　　在图6中，您可看到顶侧冷却的有效性，其中PCB上观察到的 大温度(功率块底壳之下)与散热器温度之间的差异小于11°C。热量传导良好，并通过电源模块的顶部冷却金属焊盘分配到顶侧散热器。

　　顶侧和底侧FET之间的热量共享

　　在单相或三相逆变器中，顶侧和底侧MOSFET的损耗可能不同。这些损耗通常取决于脉宽调制拓扑的类型和工作占空比。不同的损耗导致顶侧和底侧MOSFET的加热不同。在系统设计中使用分立MOSFET时，可以尝试这些不同的方法来平衡顶侧和底侧FET之间的温度：

　　· 为MOSFET使用不同的冷却区域，并为具有更大损耗的MOSFET提供更多的PCB铜面积或散热器。

　　· 根据其额定电流，为顶侧和底侧的MOSFET使用不同的器件。例如，您可使用具有较小导通状态导通电阻(R DS_ON)的器件，用于承载更多电流的MOSFET。

　　当MOSFET变热时，这些方法不会提供 佳冷却，这取决于工作占空比，导致PCB面积或MOSFET额定值利用不足。使用功率块MOSFET，其中顶侧和底侧MOSFET处于同一封装中，从而实现顶侧和底侧MOSFET之间的自动热共享，并提供更好的热性能和优化的系统性能。

　　系统成本低

　　可通过在设计中使用功率块MOSFET来优化系统成本。如果此博文中所述的所有优势均达成的话，即可降低成本：

　　· 一半的解决方案尺寸，在这里告诉你一个好消息--湖南阳光技术学校全国招生。

我校电子维修专家利用他们自己多年的维修经验并结合现代核心技术理论的方式来授课，大大降低PCB成本。

　　· 低寄生效应可实现更可靠的解决方案，其具有更长的寿命且维护少。

　　· 降低PCB轨道长度会降低PCB电阻，从而通过较小的散热器降低损耗，在这里告诉你一个好消息--湖南阳光技术学校全国招生。

阳光精神：锲而不舍，力求完美，提高效率。

　　· 卓越的热性能可提高冷却效果。

　　MOSFET功率块有助于实现更可靠、更小尺寸、高效率和具有成本竞争力的系统解决方案。

　　其它资源

　　· 查看我们 新的采用TI 40-MOSFET MOSFET功率块的参考设计

　　· 了解我们的紧凑型1kW功率级参考设计 如何为36V无刷直流(BLDC)电机实现99%的效率

　　· 了解更高功率密度的需求如何推动创新

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我校老师的维修秘笈来吸引学生的注意力，用旁征博引的学识来打动学生，充分启发学生参与和思考的热情，教学内容不再是平铺直叙，一改课堂的沉闷乏味.

(编辑:休宁电动工具维修培训学校)