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Fortschrittliche Leistungs-MOSFETs für batteriebetriebene Elektrowerkzeuge

Fortschrittliche Leistungs-MOSFETs für batteriebetriebene Elektrowerkzeuge

Das gestiegene Interesse am Heimwerken (DIY) und die notwendige Verbesserung der Produktivität in der Industrie, verhilft dem Markt für batteriebetriebene/kabellose Elektrowerkzeuge zu hohem Wachstum. Die jüngste Studie von „Research and Markets“ zum Thema „Global Power Tools Market: Strategic Assessment and Forecast 2017-2022“ geht davon aus, dass dieser Markt im Laufe der nächsten fünf Jahre weiter wachsen wird – mit einem durchschnittlichen jährlichen Wachstum von über 6%, das bis Ende 2022 ein Marktvolumen von 40 Mrd. US-Dollar erreichen soll.

Durch die kontinuierlichen Verbesserungen der Li-Ionen-Batterietechnik werden immer mehr batteriebetriebene Elektrowerkzeuge mit diesen Akkus ausgestattet, was zu mehr Komfort, Flexibilität und einem höheren Schutz als bei netzbetriebenen Geräten führt. Tatsächlich deuten Analysen von Technavio darauf hin, dass kabellose Werkzeuge bis zum Jahr 2021 mindestens 40% des Gesamtmarktes ausmachen könnten.

Um sich in einem hart umkämpften, überfüllten Markt zu behaupten, versuchen die Hersteller, ihre kabellosen Elektrowerkzeuge immer kompakter und leichter zu machen. Auch die Zyklen zwischen den Aufladungen sollen so lang wie nur wie möglich ausgedehnt werden. Jeder einzelne dieser Faktoren erhöht die Anforderungen an die zugrundeliegende Leistungselektronik. Damit alles auch noch in ein kompaktes ergonomisches Gehäuse passt, müssen wichtige Entscheidungen über Komponenten wie die Batterie und den Motor getroffen werden.

Je kleiner der Akku ist, desto größer ist die Auswirkung auf seine Ladekapazität, so dass alle Anstrengungen unternommen werden müssen, um Leistungsverluste im System zu beseitigen. Durch den Einbau bürstenloser Gleichstrommotoren lassen sich zwar kompaktere Geräteabmessungen erzielen – allerdings steigt auch die Komplexität des Stromversorgungssystems. Aus der kompakteren Baugröße dieser Werkzeuge ergibt sich eine höhere Leistungsdichte, die aber zu Problemen bei der Wärmeableitung führt. Dies wiederum kann Betriebsstörungen auslösen. Natürlich können es sich Hersteller nicht leisten, die langfristige Zuverlässigkeit ihrer Produkte durch solche Schäden aufs Spiel zu setzen, da sonst der Ruf der Marke leidet.

Vom Laden der Akkus bis hin zur Motorsteuerung spielen MOSFETs eine wichtige Rolle in neuesten kabellosen Elektrowerkzeugen. Ein erfolgreiches Design setzt die richtige Wahl der MOSFETs für  die Anforderungen der jeweilige Anwendung voraus. Dazu zählen hohe Leistung, langer Betrieb pro Akkuladung und kompakte Geräteabmessungen. Fortschritte in der Halbleitertechnologie und der damit verbundenen Gehäusetechnik für moderne MOSFETs sorgen für neue Maßstäbe in Bezug auf Durchlasswiderstand, Gate-Ladung und Speicherladung. Damit lassen sich Leistungsverluste und nachteilige Wärmeentwicklung verringern. Durch verbesserte Leistungsparameter in weiterhin üblichen Standard-IC-Gehäusen bieten sich die neuen MOSFETs für den direkten Austausch von Vorgängermodellen an, damit Hersteller Zeit und Ressourcen einsparen und kein aufwändiges Re-Design vornehmen müssen.

Um mehr über die neueste Generation von Toshibas MOSFETs und deren Vorteile für kabellose Elektrowerkzeuge zu erfahren, laden Sie einfach das folgende Whitepaper herunter:

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