Wie wählt man ein “Powerhouse Heart” für Elektrowerkzeuge? Wählen Sie den richtigen Goodwork MOSFET!
Der Markt für Elektrowerkzeuge entwickelt sich ständig weiter, und die Verbraucher verlangen eine längere Lebensdauer, Leistung und Zuverlässigkeit der Batterien. All dies hängt von der “Herzkomponente” der Elektrowerkzeuge ab: dem MOSFET. Ein geeigneter MOSFET erhöht nicht nur die Leistung und Laufzeit, sondern verlängert auch die Lebensdauer des Geräts und verringert die Ausfallrate.
Heute stellen wir Ihnen einen umfassenden Leitfaden zur Auswahl von Goodwork MOSFETs für Elektrowerkzeuganwendungen vor, der Sie Schritt für Schritt durch die Auswahl der richtigen Komponenten führt!
1. Was genau ist die Aufgabe eines MOSFET in Elektrowerkzeugen?
1.1. Motorantriebssystem (Kernfunktion)
Gebürstete DC-Motoren: Verwendet H-Brückenschaltungen für Vorwärts-/Rückwärtsbetrieb + präzise PWM-Drehzahlregelung, die mühelos verschiedene Aufgaben wie Schrauben und Bohren erledigen.
Bürstenlose DC-Motoren: Das Herzstück der dreiphasigen Sechs-Transistor-Brückenschaltung, die die Reaktionsgeschwindigkeit und die Laufruhe des Werkzeugs bestimmt.
Kernanforderungen: Niedriger Einschaltwiderstand (Rds(on)), hohe Schaltgeschwindigkeit, hohe Stoßfestigkeit.
1.2. Batterie-Management-System (BMS, Safety Guardian)
Der Überspannungs-/Unterspannungsschutz (verhindert Überladung/Überentladung) und der Überstrom-/Kurzschlussschutz (schnelle Abschaltung des Stromkreises bei Fehlern) bilden die erste Sicherheitslinie der Batterie.
Zentrale Anforderungen: Geringer statischer Stromverbrauch, hohe Zuverlässigkeit, ausgezeichnete Konsistenz.
1.3. Ladeschaltung (Laufzeitgarantie)
Handgehaltene Werkzeuge mit geringem Stromverbrauch: Hochspannungs-VDMOS reicht aus.
Leistungsstarke Werkzeuge: Super-Junction-MOSFETs (SJ) reduzieren die Verluste erheblich und erhöhen die Ladeeffizienz.
Goodwork Produktempfehlung: Die MOSFETs der Serien VDMOS und Cool MOS von Goodwork verringern die Leitungsverluste in Ladeschaltungen erheblich, was die Effizienz erhöht und die Lebensdauer der Batterien von Elektrowerkzeugen verlängert.
2 Vierstufiger Auswahlprozess für präzises Matching und Vermeidung von Fallstricken
Die Auswahl von MOSFETs sollte nicht auf Intuition beruhen. Beherrschen Sie diese vier Kernparameter, um Auswahlprobleme mühelos zu lösen!
2.1. Spannungsparameter: Sicherheit geht vor, ausreichende Marge sicherstellen
l Auswahlprinzip: Durchbruchspannung (Vds) ≥ 1,5-2 mal die Betriebsspannung.
l Beispiel: 12-V-Batteriesystem → Wählen Sie Modelle mit einer Nennspannung von 30 V oder mehr.
lSchlüssellogik: Widersteht Rück-EMF und Überspannungen während der Start-/Stopp-Zyklen des Motors, um einen Geräteausfall zu verhindern.
2.2. Stromparameter: Leistungsgrundlage, Berücksichtigung von Spitzenströmen
lNennstrom (ID): ≥5-10 mal Motornennstrom.
lSpitzenstrom (IDM): ≥3-facher Motornennstrom (zur Bewältigung momentaner Einschaltstöße).
lBerechnungsbeispiel: 12V/500W Bohrmaschine → I = 500W/12V ≈ 42A → Wählen Sie ≥100A Nennstrom.
2.3. Einschalt-Widerstand (Rds (on)): Schlüssel zur Effizienz, niedriger ist besser
l Auswahlprinzip: Bevorzugen Sie Modelle unter 10mΩ; für Hochleistungswerkzeuge empfehlen wir Modelle unter 5mΩ.
l Vergleichende Betrachtung: Ein MOSFET mit 4,5 mΩ gegenüber 10 mΩ reduziert die Verlustleistung um 55% bei gleichem Strom.
2.4. Auswahl des Gehäuses: Platz und thermische Überlegungen
Goodwork-Empfehlungen: Goodwork bietet verschiedene Gehäuseoptionen an, darunter TO-252 für kompakte Geräte und SOP8, TO-220, TO-247 für mittlere bis große Geräte, die Wärmemanagement und Zuverlässigkeit über alle Leistungsstufen hinweg gewährleisten.
3. Auswahlkriterien für verschiedene Elektrowerkzeug-Typen
Die präzise Auswahl auf der Grundlage der Betriebsbedingungen maximiert die Leistung der verschiedenen Elektrowerkzeuge:
3.1. Bohrer/Schraubendreher (am häufigsten)
Betriebsbedingungen: 12-20V Spannung, 500-1000W Leistung, Spitzenstrom 30-50A
Empfehlung: N-Kanal MOSFET, 30-60V Durchbruchspannung, 60-100A Nennstrom, Rds(on) < 5mΩ, TO-252 Gehäuse
3.2. Winkelschleifer/Fräser (hohe Leistung)
Betriebsbedingungen: Hoher Einschaltstrom, anhaltend hoher Strom, anspruchsvolles Wärmemanagement
Empfehlung: Nennspannung 60V+, Nennstrom 100A+, Rds(on) < 3mΩ, TO-220/TO-247-Gehäuse mit verbesserter Wärmeableitung
3.3. Elektrische Sägen/Hämmer (Stoßbelastungen)
Kernanforderungen: Außergewöhnliche Stoßfestigkeit (UIS) + niedriger Rds(on)
Empfehlung: Dedizierte Produkte der High-UIS-Serie, die mühelos häufigen Stößen standhalten
3.4. Elektroschrauber (hohes Drehmoment)
Betriebsbedingungen: Kurzzeitiger Hochstrombetrieb, Kurzzeitbetrieb mit hoher Intensität
Empfehlung: Modelle mit niedrigem Rds(on) und hoher Stromdichte, die ein Gleichgewicht zwischen Zuverlässigkeit und Burst-Leistung bieten
4. Leitfaden zur Vermeidung von Fallstricken bei der Auswahl
✅ Tun Sie dies:
Achten Sie auf einen ausreichenden Spannungsspielraum: Über 50% Derating beibehalten
Temperaturanstieg kontrollieren: MOSFET-Sperrschichttemperatur unter 125°C halten
Anpassung der Leistung an das Gehäuse: Verwenden Sie kleine Gehäuse für geringe Leistung, verbessern Sie die Kühlung für hohe Leistung
Überprüfen Sie dies durch Tests: Bewertung des Temperaturanstiegs und der Schaltwellenformen während der Probenahme
❌ Vermeiden Sie diese:
Verlassen auf eine “gerade ausreichende” Nennspannung
Vorrang des Preises vor Rds(on)
Kleine Gehäuse für Anwendungen mit hoher Leistung
Ignorieren der Chargenkonsistenz
5.Empfehlungen für die Auswahl von Festkörpern: Effiziente und zuverlässige Lösung aus einer Hand
Ob für Motorantriebe, BMS-Schutz oder Ladestromkreise, die Cool MOS-Serie und die VDMOS-Serie von Goodwork erfüllen genau Ihre Anforderungen:
l Niedriges Rds(on)-Design für geringere Verluste und höhere Effizienz;
l Umfassende Paketabdeckung für verschiedene Werkzeuggrößen;
l Robuste Stoßfestigkeit und hohe Zuverlässigkeit für stabilen Betrieb unter extremen Bedingungen.
Entscheiden Sie sich für die MOSFETs von Goodwork Technology, um eine höhere Leistung, eine längere Laufzeit und eine längere Lebensdauer für Ihre Elektrowerkzeuge zu erzielen!