精度位置控制應(yīng)用中運(yùn)用NanoPWM驅(qū)動(dòng)器代替線性驅(qū)動(dòng)器

需求

表3-半導(dǎo)體晶圓藍(lán)圖

半導(dǎo)體晶圓檢測系統(tǒng)要求亞納米級(jí)的靜止誤差和納米級(jí)跟隨誤差。今天，大多數(shù)系統(tǒng)是為了處理直徑300mm 的晶圓。下一代晶圓的直徑將達(dá)到450mm。這要求有同樣或者更好的位置控制性能，由于尺寸和重量更大，我們需要更大的馬達(dá)和驅(qū)動(dòng)器來保持和提高系統(tǒng)的吞吐量。這樣的系統(tǒng)要求驅(qū)動(dòng)器具有線性驅(qū)動(dòng)器和PWM驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)。NanoPWMTM就是這樣的驅(qū)動(dòng)器。它很高效，可以實(shí)現(xiàn)高電壓操作，提供高電流。它很緊湊而且成本更低。

圖4和5介紹了NaonPWM的主要特點(diǎn)。

lowEM noise :低電磁噪聲
good performance：良好的性能
High efficiency：高效率
Compact size：結(jié)構(gòu)緊湊
Very reliable：非常可靠
Affordable price：可接受的價(jià)位
Regular performance：一般性能
High EM noise ：高電磁噪聲
Complex design：設(shè)計(jì)復(fù)雜
Poor reliability ：可靠性較差
Low efficiency：效率低
Expensive：造價(jià)高

圖4-NanoPWM兼容了線性驅(qū)動(dòng)器和PWM驅(qū)動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)

圖5-相同功率的線性驅(qū)動(dòng)器和PWM驅(qū)動(dòng)器的尺寸對比

性能比較
測試系統(tǒng)包括一個(gè)無貼心直線馬達(dá)帶動(dòng)的直線平臺(tái)，交叉滾珠軸承機(jī)械和基本分辨率為0.4mico-meter的magnascale激光模擬量SIN-COS編碼器。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)包括ACS MC4U控制模塊和三種不同的驅(qū)動(dòng)器

• NanoPWM
• Standard PWM標(biāo)準(zhǔn)PWM驅(qū)動(dòng)器
• Standalone linear drive單獨(dú)線性驅(qū)動(dòng)器

在每個(gè)測試中，驅(qū)動(dòng)器和算法都進(jìn)行一定的調(diào)試使其達(dá)到最優(yōu)性能和相似的帶寬。

入表2中描述，驅(qū)動(dòng)器具有相同的特性

Table 2 – 驅(qū)動(dòng)器的主要性能指標(biāo)

測試以下性能指標(biāo)：
靜止抖動(dòng)
低速跟隨誤差