不斷增長的無繩電動工具市場

以前無繩電動工具主要是專業人員使用，而現在，隨著越來越多的消費者選擇自主完成一些簡單的作業。舉個例子，家里裝修的時候，很多人會根據自己的愛好，自己DIY裝修。這個時候經常會用到很多工具，包括手動工具和電動工具，而大多數消費者會選擇電動工具，希望找到一款易用、便攜且更安全的電動工具。無繩電動工具可以滿足這些需求，因為它采用電池供電，并且體積小巧，是居家好幫手。而且，房地產市場的大幅回升及發展中國家基礎設施的快速大規模擴建也提高了來自專業用戶的市場需求。因此，無繩電動工具的市場正在不斷的增長。

下一代無繩電動工具面臨的挑戰

出于多種原因，尤其是便利性、便攜性和安全性，人們將目光從市電供電的有繩電動工具轉向無繩電動工具。消費者希望單次電池充電后能夠長時間使用，并確保在各種使用環境下長期可靠地運行，同時要求持續降低工具重量和減小尺寸。隨著無繩電動工具的廣泛使用，對它的需求也越來越多，在某些情況下，許多需求之間相互作用、相互競爭，這樣給工具的制造商和設計師帶來了非常大的壓力。

無繩電動工具主要由充電器、電池組、電子開關和電機部件構成。電機是每個無繩電動工具的樞紐，可將電池的電能轉換成設計的工具動能。無繩電動工具大部分使用直流有刷電機和直流無刷（BLDC）電機。BLDC電機優勢是壽命更長，功能更強大，但是電機的成本要高，控制更加復雜。BLDC電機都是由電機驅動電路來實現，它由控制電路和分立半導體組成，可形成三相逆變器。該逆變器可產生交錯電源信號，用于正確驅動BLDC電機。

所有無繩電動工具都需要進行充電后使用，從電池中獲取盡可能多的能量，然后盡可能高效地利用能量，是工具設計師面臨的兩大關鍵挑戰。先進的鋰離子電池有助于滿足長時間工作要求，但除此之外，正確地選擇功率半導體對充電適配器、充電電路和鋰電池保護電路進行高度優化，也可以同樣實現。

采用先進的功率MOSFET技術能夠幫助克服從電池充電到電機控制等關鍵功能模塊中的這些挑戰，并通過這些技術來設計高輸出功率、使用壽命更長、小型便攜的無繩電動工具。

采用先進的MOSFET技術來應對電動工具的挑戰

東芝專門針對無繩電動工具設計中挑戰性需求，推出一項新的溝槽LV MOSFET的新型技術，來應對上述挑戰。例如，東芝的U-MOSIII MOSFET技術提供了30V～250V級MOSFET系列，該系列具有廣泛的寬電壓范圍產品線。U-MOSIX技術可支持市面上部分導通電阻值最低的3V～60V級MOSFET。在U-MOSIX系列中，3mm×3mm 40V封裝產品的RDS(ON)最大值低至2.3mΩ，而5mm×6mm 40V封裝產品將RDS(ON)最大值降至0.85mΩ。

MOSFET適用于典型無繩電動工具中各種應用的實例

如上圖所示，在典型的無繩電動工具中，每個主要構件都將受益于高性能MOSFET技術。在充電器內，MOSFET充當著高低側開關元件。在電池組中，MOSFET提供了保護，能夠在故障條件下快速斷開電池。在工具本身中，MOSFET用作電子開關，并用于形成可提供電機驅動的六元件三相逆變器。U-MOS和LV-MOSFET系列為不同的電池電壓提供了多種選擇。上面的例子針對一種具有四串或五串電池組且用來驅動BLDC電機的工具。藍色標記的器件可以為高端工具提供更優越的性能，而黑色標記的器件提供了最好的性價比，并且非常適合針對DIY市場的無繩工具。