1 大功率电机应用简介

大功率电机应用范围广泛，从数百瓦的低压系统（例如 12V 汽车电动座椅）到数千瓦系统（例如 60V 和 100A 电动工具）。通常，这些系统使用基于分流器的电流检测和控制大功率 MOSFET 的非隔离栅极驱动器。虽然这些应用可以由电池或转换为直流的网格化交流电源供电，但它们都有一个共同的目标，即稳定可靠并针对由击穿、短路、过流、MOSFET 反向恢复或 PCB 寄生电感行为引起的大电流和高电压事件提供保护。

例如，电动工具具有用于工业和家庭用途的高额定功率，例如钻孔、研磨、切割、抛光、驱动紧固件等。要求包括：

• 外形小巧，因为工具通常是手持式的
• 高效率，因为工具通常由电池供电
• 大电流，因为工具必须产生高扭矩才能克服大负载
• 高可靠性，因为如果工具出现故障，安全是首要问题
• 良好的热性能，因为大功率密度下散热不佳会导致系统过热

在设计大功率系统时，这些要求会相互冲突，需要权衡。对于电动工具，大电流、效率和热性能会随着电路板尺寸的增大而增加，这与外形小巧和需手持的需求相冲突。

因此，大功率设计非常重要。与电磁干扰 (EMI) 的情况一样，针对大功率应用进行设计是一个决策和规划过程，以减轻可能发生或可能不会发生的问题。