发布时间:2024-05-9 阅读量:982 来源: 我爱方案网 作者: wenwei
【导读】电动工具是以电动机或电磁铁为动力,通过传动机构驱动工作头的一种机械化工具。其具有携带方便、操作简单、功能多样等优点,可以大大减轻劳动强度,提高工作效率,实现手工操作机械化,因而被广泛应用于建筑、住房装潢、汽车、机械、电力、桥梁、园艺等领域。电动工具主要由电子电路部分和机械部分组成。电子电气部分包括电控、电机和电源等,得益于电机技术、电子控制技术、人工智能技术等技术的快速发展,推动传统电动工具向智能化工具发展,智能化电动工具逐步走向家庭。针对电动工具的应用场景,快包分析师推荐基于小华HC32M140/HC32F030的电动工具主控方案以及适用于高性价比电机应用的龙芯 1C103,以供参考。
控制模块
控制模块是电动工具的智能控制中心,用于监测和控制工具的运行状态。它通常包括微控制器或电子控制单元(ECU)、传感器和控制算法等。微控制器或ECU负责处理输入信号,并根据预设的控制策略来控制工具的运行。传感器用于检测工具的运行参数,如转速、负载和温度等。控制算法负责根据传感器反馈的数据进行实时调整和控制,以实现工具的安全和高效运行。
电动机
电动机是电动工具的核心部分。它将电能转化为机械能,在电动工具中扮演着推动工具运行的角色。电动工具用电动机主要有单相串励电动机,三相、单相工频和三相中频(150~400HZ)异步笼型电动机和永磁直流电动机等。单相串励电动机的转高,体积小,起动转矩大,而且能交直流两用,是电动工具中使用最多的一类电动机。
三相工频笼型异步电动机结构简单、制造维修方便、转速稳定、运行可靠、经久耐用,多用于大功率电动工具和可移式电动工具。三相中频笼型异步电动机既有三相工频笼型异步电动机的优点,又有单相串励电动机的转速高、体积小的优点,但需配备中频电源,使它的发展和应用受到一定的限制。
永磁式直流电动机一般多用于家用电动工具,并制成无电源线型式,直接用镍镉电池或者锂电池供电,具有效率高、起动电流小、结构简单等优点,但功率较小。近年来,随着锂电池的发展,功率有了明显的提高。
电源管理模块
电源管理模块主要负责管理电源供应和电池充放电过程。它通常包括电源开关、电压调节器和充电电路等。电源开关用于控制电源的连接和断开,以便开启或关闭电动工具。电压调节器用于将电池提供的电压稳定在适合工具运行的范围内。充电电路用于充电电池,并提供过充和过放保护,以确保电池的安全使用。
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方案一:基于小华HC32M140/HC32F030的电动工具主控方案
该方案以小华HC32M140/HC32F030为主控芯片,基于无传感器六步换相控制算法,实现BLDC电机大扭矩启动和高速运行,保护功能齐全,适用于电钻、角磨机、冲击钻、电动扳手、电锤等低压中小功率电动工具应用场景。
系统框图
HC32M140 系列MCU简介
HC32M140 系列产品为小华半导体研制的 32bit 基于 ARM-Cortex M0+ 的 MCU,与传统的 CPU 内核相比,效率更高,功耗更低。更宽的工作电压范围,可同时支持 3V、5V 系统。集成 TIMER4、异步串口、SPI、I²C、12 位高速 ADC、运算放大器、电压比较器等丰富的外设资源。本产品是小华半导体在 M0+ 平台上的第一颗 5V 电压产品。
典型应用
● 电机控制:无人机电机调速器、电动自行车、变频风扇、油烟机、空气净化器、电动工具;
● 压缩机控制:冰箱压缩机控制。
HC32F030 系列MCU简介
HC32F030 系列是一款宽电压工作范围的通用 MCU。集成 12 位 1Msps 高精度 SARADC 以及 集成了比较器、运放、内置高性能 PWM 定时器、多路 UART、SPI、I2C 等丰富的通讯外设, 内建 AES、TRNG 等信息安全模块,具有高整合度、高抗干扰、高可靠性的特点。本产品内核 采用 Cortex-M0+ 内核,配合成熟的 Keil & IAR 调试开发软件,支持 C 语言及汇编语言,汇编指令。
典型应用
● 智能交通,智慧城市,智能家居
● 电子烟,航模,无线充等消费类行业
● 电动工具等电机控制行业
方案特点
● 基础功能:反电动势过零检测算法(支持ADC和比较器)、电流/电压采样
● 复杂工况:静止堵转启动、低速大扭矩运行、顺逆风启动、刹车功能
● 系统保护:过流保护、过压/欠压保护、长时间堵转保护
● 支持多种转速设定信号(PWM、ADC等)
方案二:适用于高性价比电机应用的龙芯 1C103
龙芯 1C103 是针对电机驱动应用而设计的微控制器芯片。该芯片集成片上Flash、ATIM、GTIM、ADC、SPI、I2C、UART、RTC等功能模块,可输出带有死区的互补PWM信号,具备驱动舵机、有刷电机、无刷电机的原生支持,同时具备常见的通讯模块。龙芯1C103采用QFN32封装形式,芯片尺寸4.0mm*4.0mm。芯片尺寸小,各引脚可根据需求进行复用,应用场景灵活,可以满足高性价比的常见电机应用。
龙芯1C103结构图
典型应用
产品主要应用于筋膜枪、修枝机、电锯、电扳手、跳绳机、风扇、汽车电子等。
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随着大模型训练与推理需求激增,AI芯片单卡算力持续攀升,高功耗带来的高温升问题已成为制约技术发展的关键瓶颈。实验数据表明,当芯片工作温度接近70-80℃时,温度每升高10℃,其性能将骤降约50%。传统风冷及均温板(VC)技术依赖被动式相变散热,受限于二维平面导热模式,已无法满足高功率密度设备的散热需求。在此背景下,液冷技术凭借主动循环冷却液的特性展现出革命性优势——液体导热能力是空气的25倍,体积比热容高达空气的1000-3500倍,对流换热系数可达空气的10-40倍。而在液冷系统的核心组件中,压电微泵因其响应快易控制易集成的特性备受关注,却长期受困于驱动电压高控制精度低等技术难题。南芯科技最新推出的SC3601压电驱动芯片,正是瞄准这一技术空白,以190Vpp驱动电压和突破性能效表现,为移动智能终端散热带来全新解决方案。
半导体清洗设备龙头盛美上海(688082)近期披露的机构调研显示,公司产能利用率持续饱和,第三季度订单已全部排满,第四季度订单即将满载,业务能见度覆盖2025全年。这一强劲需求得益于全球半导体行业的复苏及公司在细分领域的差异化技术壁垒。2024年公司实现营业收入56.18亿元,同比增长26.65%;2025年第一季度归母净利润达2.46亿元,同比增幅约200%,显著高于行业平均水平。
近期全球DRAM市场经历剧烈波动,DDR4现货价格出现近十年最大涨幅。2025年6月13日,DDR4 8Gb(512M×16)单日暴涨7.99%,16Gb(1G×16)涨幅达7.9%;截至6月17日,DDR4 16Gb现货价再涨6.32%至9.25美元,4Gb规格更单日飙涨8.77%。近三个交易日累计涨幅突破20%,二季度以来部分规格涨幅超130%。这一异常波动直接触发产业链抢货潮,深圳华强北经销商反馈“每日报价跳涨,现货一票难求”。
根据最新行业报道,英特尔公司正计划在其核心制造业务部门实施大规模裁员,预计削减工厂工人的比例高达20%。这一举措旨在缓解公司当前的财务压力和市场挑战,反映出芯片行业竞争的日益激烈。英特尔制造副总裁纳加·钱德拉塞卡兰在近期致员工的内部信中强调,裁员是应对承受能力不足和财务状况的必要手段,尽管这将带来不可避免的痛苦。公司目标是在全球范围内裁减15%至20%的工厂工人,主要裁减动作将于7月启动,相关通知已在上周正式下发。
Teledyne e2v最新推出的三款航天级工业CMOS传感器(Ruby 1.3M USVEmerald Gen2 12M USVEmerald 67M USV),分辨率覆盖130万至6700万像素,均通过Delta空间认证及辐射测试。这些传感器在法国格勒诺布尔和西班牙塞维利亚设计制造,专为极端太空环境优化,适用于地球观测卫星恒星敏感器宇航服摄像机及深空探测设备。产品提供U1(类欧空局ESCC9020标准)和U3(NASA Class 3)两种航天级筛选流程,并附辐射测试报告与批次认证。