伺服馬達可以直接與微控制器的低壓
隨著小型化馬達的設計越來越容易，變頻器智能功率模塊（SPM）提供了與MCU或DSP的功率接口。這些模塊相比分立元件方案的主要優點是降低了寄生自感和具有更高的可靠性，這是由于模塊中所有開關器件都使用了相同類型的基底。因此，它們具有相同的特性，以及很好的可測試性。
SPM是一個驅動電路，可以直接與微控制器的低壓TTL或CMOS輸出引腳，以及其他保護電路連接。模塊有一個溫度傳感器來監視節點的溫度，有相應的控制邏輯來阻止高端和低端開關管的偶然打開、死區控制，以及波形整形電路以降低EMI。這些模塊的驅動集成電路可以對開關功率器件優化以減少EMI和驅動損耗。
IGBT：NPT與PT的比較
二十多年來，馬達驅動器中的功率開關器件一直是IGBT，它在一定開關頻率下可以降低損耗。對于馬達驅動器領域，這也表明IGBT系列面向消費類馬達的驅動頻率大約爲5kHz，許多工業馬達的驅動頻率大約是29kHz，而有些馬達驅動的驅動器則有更高的驅動頻率。
IGBT不斷革新，每個開關周期中的導通電壓和關閉能量與模塊的可靠性和低成本都有很大的關系。最近五年，常規IGBT的能力得到了巨大的改進，而且新興的非擊穿IGBT更加普及。看起來非常像常規擊穿IGBT的NPT IGBT是通過與以往不同的工藝制造的。與MOSFET和常規IGBT不同，NPT IGBT在晶圓工藝中使用P區域和底層金屬區域填充。
NPT IGBT的導通電壓Vce(sat可程式控制器)通常不會比常規IGBT的高，或者至少一樣低。然而，它們通常更加穩固。可以承受相當高壓橋驅動器
緊湊、低功耗型模塊爲馬達驅動器帶來高壓（600V）橋驅動的變革。這些驅動器經過精心設計來減少內鉚釘機部高壓集成電路工藝中的寄生漏-源極電容，因此可以在標准負電壓超過-9V的環境下穩定工作。
供電電壓正和負峰值不會使驅動器閉鎖和失去柵極控制，而最近十幾年，柵極驅動器卻發生了很大的改變。如果傳輸延遲低于50ns，就可以使開關頻率高達100或150kHz。
集成電路內部的共模dv/dt噪聲吸收電路有助于降低錯誤打開的可能性，並使功率電路更加穩固，而且不需要額外的濾波電路就能夠使體積更加緊湊。低靜態電流的現代集成電路，例如FAN7382和FAN7384，能降低工作溫升，因而增加可靠性。
另外一個更大的優點是減少了電路板的面積和成本，它替代了在微控制器PCB和功率開關PCB之間的四種隔離供電和光耦合隔離電路，而這在早先一代的馬達驅動器産品中則是非常普遍的。
長時間短路或過流條件的能力使它們在馬達控制領域非常流行。此外，如果對比兩種類型IGBT的開關波形，就可以發現NPT IGBT産生的EMI比PT IGBT低很多。
NPT IGBT有一個基本是單一斜率的下降時間換句話說，常規IGBT的下降時間由一個dI/dt非常高的區域和之後一個非常長的尾迹組成。在後一個區域，電流的下降速率非常低，而且器件損耗非常高。在高dI/dt的區域，常規IGBT所産生的EMI是很高的，通常會具有影響驅動電路的可能，必須將驅動電路和功率開關管隔離。NPT IGBT的另一個優點是，它可以采用Vce(sat)是伺服馬達正溫度系數的工藝制造，這是並聯IGBT時非常重要的參數。
留言列表
