运动控制电源

　　运动控制电源

　　自动化中的运动控制系统利用更先进的控制策略和更高频率的开关来提供更高精度的运动和更低的能量要求。然而，这些先进的闭环控制技术已经产生了新的要求，提供能量的精确电荷包到电机绕组的功率元件。本文在调查功率MOSFET和IGBTs发展到满足这些需求。讨论的设备将包括从英飞凌科技产品（ikd03n60rf），国际整流器（irgb4060）、STMicroelectronics（stgd3hf60hd），和Vishay Siliconix（irfp460apbf）。

　　能源效率已成为电机和电机驱动设计中的一个关键问题。先进的控制策略和高频开关使精确运动与低能量要求相结合成为可能。然而，这些先进的控制技术对电机驱动逆变器级所需的功率晶体管提出了很高的要求，不仅是为了高频支持，而且是为了降低导通和开关损耗。其结果是功率晶体管体系结构之间的竞争正在进行。

　　晶体管结构在很大程度上分为两大类。威廉·肖克利和他的同事在贝尔实验室发现的第一个类型是双极晶体管，它放置控制元件来决定电流是否可以在不同掺杂半导体材料的夹层中流动。

　　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.