運動控制電源

　　運動控制電源

　　自動化中的運動控制系統(tǒng)利用更先進的控制策略和更高頻率的開關(guān)來提供更高精度的運動和更低的能量要求。然而，這些先進的閉環(huán)控制技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)生了新的要求，提供能量的精確電荷包到電機繞組的功率元件。本文在調(diào)查功率MOSFET和IGBTs發(fā)展到滿足這些需求。討論的設(shè)備將包括從英飛凌科技產(chǎn)品（ikd03n60rf），國際整流器（irgb4060）、STMicroelectronics（stgd3hf60hd），和Vishay Siliconix（irfp460apbf）。

　　能源效率已成為電機和電機驅(qū)動設(shè)計中的一個關(guān)鍵問題。先進的控制策略和高頻開關(guān)使精確運動與低能量要求相結(jié)合成為可能。然而，這些先進的控制技術(shù)對電機驅(qū)動逆變器級所需的功率晶體管提出了很高的要求，不僅是為了高頻支持，而且是為了降低導(dǎo)通和開關(guān)損耗。其結(jié)果是功率晶體管體系結(jié)構(gòu)之間的競爭正在進行。

　　晶體管結(jié)構(gòu)在很大程度上分為兩大類。威廉·肖克利和他的同事在貝爾實驗室發(fā)現(xiàn)的第一個類型是雙極晶體管，它放置控制元件來決定電流是否可以在不同摻雜半導(dǎo)體材料的夾層中流動。

　　The second main category is that of the metal-oxide-semiconductor field-effect transistors （MOSFET） that now dominate the world of logic design. When used in complementary pairs， these devices offer much lower static power consumption. The control element in this case is a gate electrode separated from the main power-conducting body by a thin dielectric material. An electric field generated by the gate electrode that penetrates into the channel underneath determines the degree of conduction through the device.

　　Although bipolar transistors can be used for power applications， they have the downside of suffering from thermal runaway. The MOSFET， however， has a positive temperature coefficient that acts against thermal runaway. Because of this， power MOSFETs were quick to displace pure bipolar transistors.