電動工具是依靠電力驅(qū)動的各種通用建造用具，一般還是依靠工人手持操作，廣泛應(yīng)用于建筑裝修，輕工制造等領(lǐng)域。相較純?nèi)肆Φ氖止すぞ�，電動工具通過電力大幅提高工具的扭力、轉(zhuǎn)速、沖擊力等，極大提升了工作效率。常見的電動工具有電鉆、電動砂輪機(jī)、電動扳手、電動螺絲刀、電錘、電鉆、混凝土振動器、電刨等。電動工具按級別可分為專業(yè)級、工用級和通用級。
● 從市場規(guī)模來看，2020年全球電動工具市場大約在360億美元左右， 預(yù)計2025年會達(dá)到460億美元左右，5年CAGR大致為5.3%。
● 從市場細(xì)分來看，以專業(yè)級以上電動工具為主的商用用途占63.2%， 相對較大，而一般居民用途占比30.8%，這樣的結(jié)構(gòu)在較長時間里會 維持基本穩(wěn)定。
● 從地區(qū)市場來看，2019年北美、亞太和歐洲的市場規(guī)模占比大致相同 ，分別為30.8%、28.7%和28.6，拉美非洲等其他地區(qū)占比11.9%，這 樣的結(jié)構(gòu)同樣將在較長時間內(nèi)維持相對穩(wěn)定，其中亞太地區(qū)到2025年 會略微上升至31.1%。
GD30DR8306 驅(qū)動器主要特點介紹
GD30DR8306是一款三相柵極驅(qū)動器，集成了可選的DC/DC降壓控制器。該芯片包括三個半橋驅(qū)動器，每個驅(qū)動器能夠驅(qū)動兩個NMOSFET，并支持高達(dá)1.2A的拉電流和1A的灌電流能力。驅(qū)動電流將根據(jù)應(yīng)用中使用的不同功率MOSFET自動適應(yīng)優(yōu)化電流。采用專有的轉(zhuǎn)換速率控制，以降低柵極驅(qū)動的EMI。GD30DR8306可在4.5V至30V的單一電源下工作。該器件集成了支持100%占空比的可調(diào)電荷泵，以提供柵極驅(qū)動電流和內(nèi)部LDO。
■ 4.5-30V寬壓供電電壓范圍;
■ 可編程的柵極驅(qū)動電流，峰值1A灌電流和1.2A拉電流;
■ 智能高端和低端壓擺率控制;
■ PWM輸入控制高達(dá)200kHz;
■ 2種PWM模式(6x和3x)可選擇;
■ 內(nèi)部5V / 2A DC-DC降壓控制器;
■ 3.3V和5V數(shù)字接口;
■ 集成5V LDO;
■ 散熱增強(qiáng)：QFN32(5x5);
■ 保護(hù)功能：
✔ 死區(qū)時間插入;
✔ MOSFET直通保護(hù);
✔ 過溫保護(hù);
✔ 故障診斷;
✔ VP和VDD欠壓鎖定(UVLO);
典型應(yīng)用電路：
成功案例：
打磨機(jī) GD32F303+GD30DR8306
配1650空心杯無刷無感電機(jī)
供電電壓：7.4V鋰電池/11.1V 鋰電池
轉(zhuǎn)速：100~30000rpm
控制方式：無霍爾FOC/ 無霍爾方波
驅(qū)動電路圖如下：
(5V給運放供電及預(yù)留LED燈供電)
電路PCB板圖如下
產(chǎn)品圖
該方案的主要特點
✔ 使用的GD30DR8306 驅(qū)動芯片集成了自舉電路的3個開關(guān)二極管(如IN4148), 1個5V LDO，1個DC-DC Buck控制器，使外圍電路元器件少了很多，節(jié)省了PCB空間，降低了BOM成本。
✔ 采用全N MOSFET, 一致性和穩(wěn)定性好。對比傳統(tǒng)的采用P+N MOSFET的電路設(shè)計,因P MOSFET 和N MOSFET的Rdson阻值差異大, P MOSFET管速度比N慢,做弦波控制/或者方波調(diào)速控制時很難做到均衡,導(dǎo)致電機(jī)抖動大。
✔ 采用FOC算法控制空心杯無刷無感電機(jī)，動態(tài)性能好，工作噪音小，效率高，電機(jī)使用壽命長，用戶體驗好。
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