作者: Maksim Apanasenko, Boaz Kramer, Zeev Kirshenboim.
ACS Motion Control

介紹
許多工業應用, 半導體晶圓檢測測系統, 有機發光二極管平板顯示器生產和檢測，,這些應用要求極其高的運動性能，在低速勻速運動的納米級運動中保持亞納米級的靜止抖動和跟隨誤差。目前線性伺服驅動已經被應用于滿足這些需求。這種類型的驅動器提供了驚人的性能，可以達到這些應用需要的線性度。但是由于線性伺服驅動器效率低，熱損耗大，體積大、笨重。新一代450mm半導體比目前的300mm半導體大得多，而且這樣的系統需要驅動器具有更高的能力，更高的電壓和電流。這就要求線性驅動器體積非常大，而且能量很有限，因此限制了這個系統的性能和生產量，增加了系統成本，降低了系統可靠性。

NanoPWM是開關PWM驅動器的線性化，這種線性化基于一種獨特的專利技術。

在過去5年中ACS研發的PWMBoost可以滿足這樣的位置系統。NanoPWM驅動器提供更好的位置性能和跟隨性能，并且克服了線性驅動器的缺點。NanoPWM非常緊湊，有更高的效率和可靠性，可以提供更高的能量，電流和電源，而且更經濟。

伺服驅動器的種類
兩種主要的伺服驅動器：線性驅動器和開關PWM驅動器。

圖1描繪了線性驅動器的原理框圖。這個驅動器像一個可變電阻一樣工作，根據電流需求和負載阻抗調節電流。供電電壓被分配在馬達和驅動器之前。當馬達以低速運行被要求提供大力矩時，電流就是高的，加在馬達上的電壓就是低的，加在驅動器上的電壓就是高的。此時驅動器的損耗是很高的。

圖1線性驅動器的原理圖描述

圖2描述了開關PWM驅動的原理圖框圖。驅動器作為通斷開關工作。馬達作為平均電流的綜合集成。平均電流是開關占空比的線性函數。任意給定時刻開關或者是斷開的（沒有電流流過開關）或者是導通的（有低電壓加在開關上）。因此開關損耗是很低的。

圖2—PWM驅動器的原理圖描述

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表1.各種類型驅動器的優缺點總結

表1—各種驅動器的優缺點