工业电机领域

电动工具/伺服变频

应用概述及典型拓扑架构

一、应用概述

电动工具有各种各样的形状，包括除草机、 扫地机、电锯和电钻等，它们或由交流电源供电，或由无线设备中的电池供电。电动工具可以使用有刷直流、 三相无刷直流或感应电机，这取决于使用对象，以及对设备性能的需求。这些工具内部的电子器件需要提供高效率(尤其是在无线设计中)，以增强工具的续航。

另在许多工业环境中大量使用电动机来执行各种任务和功能，例如工业机床、电风扇、无人机及机器人技术等。变频器，用于控制电机的速度和扭矩，通常是三相交流感应或三相无刷直流电机-采用专门开发的控制方法，如变频驱动或磁场定向控制，能够实现最高的能效和可靠的性能。对于400V及以上的母线电压，IGBTs占主导地位。

随着SiC MOSFET宽禁带半导体的出现，其优越的开关性能迅速引起电机驱动界的高度关注。SiC MOSFETs能够将开关损耗降低70%左右，或者在接近3倍的开关频率下达到同样的效率。SiC MOSFETs，更像一个电阻，没有IGBTs的PN结电压降，这减少了导通损耗，特别是在轻负载。随着更高的电机驱动频率的实现，电机可以设计成更多的极数，以减少电机的尺寸。这些现象都显示了SiC MOSFETs在高速、高效、高密度电机驱动方面的巨大潜力。SiC MOSFETs在特斯拉Model 3车型上的成功应用，标志着基于SiC电机驱动时代的开始。SiC MOSFETs将主导汽车牵引逆变器应用的趋势是不可置疑的，特别是在800V电动汽车和工业高端应用中，必将获得更多的市场份额。

二、应用方案及典型拓扑架构

1、交流电机典型拓扑架构：

2、直流电机典型拓扑架构：