用于产生高频功率的方法和具有用于给负载供送功率的功率转换器的功率供送系统技术方案

一种具有功率转换器(3，30)的功率供送系统(2，20)，所述功率转换器产生高频信号，且能够连接到负载(6)以给等离子体或气体激光器处理供送功率，其中，所述功率转换器具有至少第一放大器路径(31)，通过DAC(41)由数字信号产生的音频信号被供送到至少一个放大器路径(31-36)，其特征在于，用于产生供送到DAC的数字信号的逻辑电路单元(42)设置在DAC的上游，所述逻辑电路单元具有：信号数据存储器(61)，用于产生模拟信号形式的信号数据值存储在所述信号数据存储器中，幅度数据存储器(62)，用于影响模拟信号的幅度的幅度数据值存储在所述幅度数据存储器中，倍增器(63)，其用于使信号数据值乘以幅度数据值。在一种用于产生能够供送到负载的高频功率的方法中，模拟信号由DAC产生且在放大器路径(31-36)中放大，模拟信号的幅度被调制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于通过由数模转换器（DAC)产生模拟信号并且在放大器路径中放 大所述模拟信号而产生能够供送到负载的高频功率的方法。 本专利技术还涉及具有功率转换器的功率供送系统，所述功率转换器能够连接到负载 以给负载供送功率，其中，功率转换器提供第一放大器路径。 本专利技术也涉及具有产生高频信号的功率转换器的功率供送系统，所述功率转换器 能够连接到负载，以给等离子体或气体激光器处理供送功率，其中，功率转换器提供至少一 个第一放大器路径，其中，通过数模转换器（DAC)由数字信号产生的模拟信号供送到所述 至少一个放大器路径。
技术介绍
功率供送系统、尤其产生频率>lMHz的功率的系统例如用于等离子体涂覆设备中 的激光激发、或也用于感应施加。在这种功率供送系统中，经常使用多个放大器，从所述多 个放大器产生功率供送系统的总功率。由各个放大器产生的功率信号经常不是相位同步 的。功率信号也能够提供不同幅度。 各个放大器的输出功率（即，功率信号）经常必须例如借助于组合器组合以形成 总功率、或直接组合到负载，例如，等离子体电极或气体激光器电极。为了组合输出功率，输 出功率的固定相位关系经常是必须的。而且，放大器的输出功率应该就其幅度而言与彼此 匹配。 而且，例如，如果电弧在等离子体腔室中发生，则所需功率的突变会在功率供送系 统中发生，并且所供送的功率必须以对应的突急方式减小。这种系统难以调整负载中的功率及尤其电离等级也是问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种用于产生能够供送到等离子体处理或气体激光 器处理的功率的功率供送系统和方法，在所述功率供送系统和方法中，功率转换器的功率 能够快速且可靠地调整。而且，本专利技术的目的在于提供一种方法和功率供送系统，负载中的 功率、尤其等离子体的电离等级能够通过所述方法和功率供送系统调整。 该目的根据本专利技术通过一种功率供送系统来实现，所述功率供送系统具有高频产 生功率转换器，所述高频产生功率转换器能够连接到负载以给等离子体或气体激光器处理 供送功率，其中，功率转换器提供至少一个第一放大器路径，其中，通过DAC由数字信号产 生的模拟信号供送到所述至少一个放大器路径。逻辑电路单元在DAC的上游连接以产生供 送到DAC的数字信号，其中，逻辑电路单元提供： -信号数据存储器，信号数据值存储在所述信号数据存储器中，以产生模拟信号形 式， -幅度数据存储器，幅度数据值存储在所述幅度数据存储器中，以影响模拟信号的 幅度， _倍增器，其用于将信号数据值乘以幅度数据值。 因此，数字信号能够以简单的方式产生，数字信号具有与将在DAC中产生的模拟 信号的信号形式和幅度有关的信息。尤其地，数值序列能够通过下述产生：借助于计数器读 出存储在信号数据存储器中的信号数据值序列；向倍增器供送该信号数据值序列；并且在 该倍增器中使信号数据值序列乘以从幅度数据存储器读出的幅度数据值。这在以下情况下 是尤其有利的：多个模拟信号并行产生，所述多个模拟信号然后由组合器组合，使得待组合 信号能够与彼此尤其容易且快速地匹配。由以这个方式产生的模拟信号控制的放大器路径 尤其适于多个放大器路径的并行操作。以这个方式产生的功率能够在放大器路径的输出处 被容易地组合。因此，获得功率转换器的能够非常快速且准确匹配的总功率。在这种情况 下，负载可以是等离子体处理或气体激光器处理。 能够设置数字逻辑电路，其连接到一个或多个逻辑电路单元。待被乘的数据值能 够由逻辑电路单元选定。 数字逻辑电路和一个或多个逻辑电路单元能够集成在逻辑模块中。这提供高程度 集成。需要使用极少的组件，这节省空间且符合成本效益。 通过本专利技术，能够校准各个放大器路径的公差，所述公差在组件和/或制造中再 现性的有限准确性中发生。这允许功率被容易地组合。这也允许在生产中节约成本，因为 单元并非都需要单独校准。速度优点被实现，因为这些校准数据能够存储在存储器中，并且 当设定新功率值时通过FPGA并行（即，同时地）在所有放大器路径上使用。 而且，多个相互独立的功率转换器或功率产生系统能够以这个方式在相位和/或 幅度方面与彼此同步。 实施该概念的前提是能够通过改变供送到一个放大器路径的信号的幅度来控制 的放大器布局技术结构。准确而言，为了该目的，功率转换器以不同操作模式、尤其以不同 操作类型操作。因此，对于低功率，例如，低于200W的功率，功率转换器保持在直线操作模 式、尤其操作类型AB。然而，对于高功率，尤其对于大于800W的功率，功率转换器保持在由 转换过程确定的模式，特别保持在操作类型E或F，尤其是优选操作类型"反F(Finvers) "。 本专利技术还涉及用于产生能够供送到负载的高频功率的方法，在所述方法中，通过 DAC由数字信号产生的模拟信号被供送到至少一个放大器路径且在放大器路径中放大以形 成高频功率信号，其中，数字信号通过使存储在信号数据存储器中的信号数据值乘以存储 在幅度数据存储器中的幅度数据值而产生。模拟信号能够是模拟电压。 因此，实现了功率供送系统的上述优点。 优选地，数值序列被供送到DAC的数字信号输入部，DAC由所述数值序列产生模拟 信号。以这个方式，模拟信号能够尤其快速且准确地产生。 高频功率信号的幅度，即，每个放大器路径的输出信号的幅度，能够由供送到相应 的放大器路径的模拟信号的可特定的幅度来影响。 模拟信号能够直接供送到放大器路径，并且模拟信号的幅度的变化能够直接导致 放大器路径的高频功率信号的幅度的变化。就硬件而言的复杂性尤其以这个方式降低。而 且，这避免了模拟信号的幅度信息的损失，所损失的幅度信息必须回顾性地再次产生。 本专利技术还涉及用于补偿在各个放大器路径中产生的高频功率信号的幅度和相位 的公差的方法，其中，相应地由DAC产生的信号由高级别（Ubergeordneten)数字存储器控 制单元分别调整幅度和相位，所述信号供送到每个放大器路径。这实现尤其良好的匹配和 校准。 每个放大器路径的每个高频功率信号的幅度能够被由DAC产生的模拟信号的幅 度影响。 根据本专利技术，能够进一步设置的是，在将产生第一输出功率的情况下，第一信号供 送到第一放大器路径；在将产生第二输出功率的情况下，第二信号供送到第一放大器路径； 在将产生第一输出功率的情况下，第三信号供送到第二放大器路径；在将产生第二输出功 率的情况下，第四信号供送到第二放大器路径；并且第一、第二、第三和第四信号的幅度存 储在存储器中。 而且，根据本专利技术的目的由用于通过由DAC产生模拟信号且在放大器路径中放大 所述模拟信号而产生能够供送到负载的高频功率的方法来实现，其中，模拟信号的幅度被 调制。尤其地，等离子体处理或气体激光器处理作为负载考虑。通过模拟信号的幅度调制， 传递到负载的功率能够被控制，并且例如，等离子体负载中的等离子体的电离等级能够以 尤其简单的方式被调整且调节。等离子体负载能够是用于刻蚀或涂覆的加工等离子体、或 也能够是用于激发气体激光器的等离子体。 模拟信号的幅度能够通过向DAC的数字信号输入部供送数值序列而被调制，DAC 由所述数值序列产生模拟信号。以这个方式，模拟信号能够尤其快速且准确地产生。 数值序列能够通过使存储在信号数据存储器中的信号数据值乘以存储在幅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有功率转换器(3，30)的功率供送系统(2，20)，所述功率转换器产生高频信号且能够连接到负载(6)以给等离子体或气体激光器处理供送功率，其中，所述功率转换器(3，30)具有至少一个第一放大器路径(31)，其中，通过数模转换器(DAC)(41)由数字信号产生的模拟信号被供送到所述至少一个放大器路径(31‑36)，其特征在于，用于产生被供送到DAC(41)的数字信号的逻辑电路单元(42)设置在DAC的上游，其中，所述逻辑电路单元(42)具有：a.信号数据存储器(61)，用于产生模拟信号形式的信号数据值存储在所述信号数据存储器中，b.幅度数据存储器(62)，用于影响模拟信号的幅度的幅度数据值存储在所述幅度数据存储器中，c.倍增器(63)，其用于使信号数据值乘以幅度数据值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·格雷德，D·克劳瑟，A·拉班茨，C·托默，A·佩娜维达尔，
申请(专利权)人：通快许廷格两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE