准分子激光器高压脉冲电源固态开关的控制电路及系统技术方案

本公开提供了准分子激光器高压脉冲电源固态开关的控制电路及系统，包括：脉冲隔离电路，用于将外部输入TTL脉冲触发信号转换成陡脉冲沿，将高压脉冲电源的前级脉冲产生电路与固态开关隔离；脉冲整形电路，用于接收所述陡脉冲沿输入，进行脉冲整形，产生所需频率及脉宽的TTL脉冲信号。本公开的准分子激光器高压脉冲电源固态开关控制电路及系统能够实现固态开关的稳定可靠运行。态开关的稳定可靠运行。态开关的稳定可靠运行。

【技术实现步骤摘要】
准分子激光器高压脉冲电源固态开关的控制电路及系统


[0001]本公开涉及准分子激光器领域，尤其涉及一种准分子激光器高压脉冲电源固态开关的控制电路及系统。

技术介绍

[0002]准分子激光器是一种面向深紫外特征应用的脉冲式气体激光器，具有高重频，大能量，短波长，窄线宽等特点，是优秀的光刻系统用激光光源。其中，固态开关是激光器高压脉冲电源重要组件，能够将高压直流电压逆变成激光器放电所需的初级脉冲高压信号。
[0003]随着准分子激光器的发展，对高压脉冲电源的固态开关的稳定可靠运行提出更高要求。在实际应用中，前级电路产生的TTL脉冲信号会对固态开关形成干扰，同时高压脉冲电源的状态环境也会影响固态开关的稳定运行，例如，固态开关产生的初级脉冲高压信号V
C0
，幅值过高会造成主回路开关器件IGBT或二极管的过压损坏，幅值过低将导致激光器放电腔不完全击穿，出光能量过低。因此，亟需一种能精确控制准分子激光器每次触发出光时的电源状态的系统，保护激光器高压脉冲电源可靠运行。

技术实现思路

[0004](一)要解决的技术问题
[0005]本公开提供了一种准分子激光器高压脉冲电源固态开关的控制电路及系统，以至少部分解决以上所提出的技术问题。
[0006](二)技术方案
[0007]根据本公开的一个方面，提供了一种准分子激光器高压脉冲电源固态开关的控制电路，包括：
[0008]脉冲隔离电路，用于将外部输入TTL脉冲触发信号转换成陡脉冲沿，将高压脉冲电源的前级脉冲产生电路与固态开关隔离；
[0009]脉冲整形电路，用于接收所述陡脉冲沿输入，进行脉冲整形，产生所需频率及脉宽的TTL脉冲信号。
[0010]在一些实施例中，所述脉冲整形电路包括：限频电路，连接至所述脉冲隔离电路，用于对脉冲触发信号频率上限进行锁定。
[0011]在一些实施例中，所述脉冲整形电路还包括：定宽电路，连接至所述限频电路，用于对脉冲触发信号脉宽进行设定。
[0012]在一些实施例中，所述控制电路还包括：外设驱动电路，连接至所述定宽电路，用于提供驱动输出，匹配后级IGBT驱动模块。
[0013]根据本公开的另一个方面，提供了一种准分子激光器高压脉冲电源固态开关控制系统，包括：
[0014]如前所述的控制电路；
[0015]环境信号采集及处理单元，用于采集激光器的环境信号，并生成环境状态监测信
号；
[0016]多路状态互锁单元，连接至所述环境信号采集及处理单元，用于锁存所述环境状态监测信号，并输出互锁电平信号及状态上传信号；
[0017]其中，所述控制电路连接至所述多路状态互锁单元，用于接收高压脉冲电源固态开关的前级触发脉冲信号，并根据所述多路状态互锁单元输出的互锁电平信号控制固态开关的通断。
[0018]在一些实施例中，还包括：MCU主控单元，连接至所述多路状态互锁单元，用于接收并处理所述状态上传信号。
[0019]在一些实施例中，所述环境信号采集及处理单元包括：脉冲电压信号采集及处理单元、温度信号采集及处理单元、脉冲电流信号采集及处理单元以及漏液信号采集及处理单元中的一种或几种。
[0020]在一些实施例中，所述脉冲电压信号采集及处理单元包括：
[0021]脉冲电压信号采集电路，用于采集所述固态开关的脉冲电压；
[0022]第一比较电路，连接至所述脉冲电压信号采集电路，输出电压状态监测信号，所述第一比较电路包括：
[0023]脉冲电压过高比较电路，用于将所述脉冲电压与预定的上限值进行比较；和/或
[0024]脉冲电压过低比较电路，用于将所述脉冲电压与预定的下限值进行比较；和/或
[0025]脉冲电压反压过高比较电路，用于将所述脉冲电压的反压与预定的上限值进行比较。
[0026]在一些实施例中，所述多路状态互锁单元包括：
[0027]信号互锁电路，用于接收及锁存所述脉冲电压信号采集及处理单元输出的电压状态监测信号，并输出互锁电平信号和状态上传信号；
[0028]硬件上电复位电路和/或软件触发复位电路，其中，连接至所述信号互锁电路，用于在系统上电时产生窄脉冲沿，将所述信号互锁电路复位初始化，软件触发复位电路连接至所述信号互锁电路，用于在系统工作时，接收MCU复位信号，控制所述信号互锁电路复位。
[0029](三)有益效果
[0030]从上述技术方案可以看出，本公开准分子激光器高压脉冲电源固态开关控制及系统至少具有以下有益效果其中之一：
[0031](1)通过脉冲隔离电路，将高压脉冲电源的前级脉冲产生电路与固态开关隔离，避免前级电路对固态开关控制单元形成干扰；
[0032](2)限频电路能够实时对脉冲触发信号频率上限进行锁定，防止准分子激光器工作频率过高，保证准分子激光器工作于正常频率范围；通过定宽电路用于对脉冲触发信号脉宽进行设定，保证固态开关内的IGBT可靠开通；
[0033](3)通过监测高压脉冲电源的运行环境状态，生成互锁电平信号控制固态开关的通断，保证激光器高压脉冲电源可靠运行。
附图说明
[0034]图1是本公开实施例用于准分子激光器高压脉冲电源固态开关控制电路的结构示意图。
[0035]图2是本公开实施例准分子激光器高压脉冲电源固态开关控制系统的结构示意图。
[0036]图3为本公开实施例脉冲电压信号采集及处理单元结构示意图。
[0037]图4为本公开实施例多路状态互锁单元结构示意图。
[0038]【附图中本公开实施例主要元件符号说明】
[0039]10、固态开关控制单元；20、环境信号采集单元；30、多路状态互锁单元；40、MCU主控单元；110、脉冲隔离电路；120、脉冲整形电路；121、限频电路；122、定宽电路；130、外设驱动电路；210、脉冲电压信号采集及处理单元；211、脉冲电压信号采集电路；212、脉冲电压过高比较电路；213、脉冲电压过低比较电路；214、脉冲电压反压过高比较电路；301、硬件上电复位电路；302、信号互锁电路；303、软件触发复位电路。
具体实施方式
[0040]本公开提供了一种用于准分子激光器高压脉冲电源固态开关控制电路及系统，能够减少外部信号及环境对固态开关的干扰，保证激光器高压脉冲电源可靠运行。
[0041]为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
[0042]本公开某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本公开的各种实施例可以由许多不同形式实现，而不应被解释为限于此处所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本公开满足适用的法律要求。
[0043]在本公开的一个示例性实施例中，提供了一种准分子激光器高压脉冲电源固态开关的控制电路。
[0044]图1是本公开实施例用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种准分子激光器高压脉冲电源固态开关的控制电路，其特征在于，包括：脉冲隔离电路(110)，用于将外部输入TTL脉冲触发信号转换成陡脉冲沿，将高压脉冲电源的前级脉冲产生电路与固态开关隔离；脉冲整形电路(120)，用于接收所述陡脉冲沿输入，进行脉冲整形，产生所需频率和/或脉宽的TTL脉冲信号。2.如权利要求1所述的准分子激光器高压脉冲电源固态开关的控制电路，其特征在于，所述脉冲整形电路(120)包括：定宽电路(122)，连接至所述脉冲隔离电路(110)，用于对脉冲触发信号脉宽进行设定。3.如权利要求1所述的准分子激光器高压脉冲电源固态开关的控制电路，其特征在于，所述脉冲整形电路(120)包括：限频电路(121)，连接至所述脉冲隔离电路(110)，用于对脉冲触发信号频率上限进行锁定。4.如权利要求3所述的准分子激光器高压脉冲电源固态开关的控制电路，其特征在于，所述脉冲整形电路(120)还包括：定宽电路(122)，连接至所述限频电路(121)，用于对脉冲触发信号脉宽进行设定。5.如权利要求2-4中任一项所述的准分子激光器高压脉冲电源固态开关的控制电路，其特征在于，还包括：外设驱动电路(130)，连接至所述脉冲整形电路(120)，用于提供驱动输出，匹配后级IGBT驱动模块。6.一种准分子激光器高压脉冲电源固态开关控制系统，其特征在于，包括：如权利要求5所述的控制电路；环境信号采集及处理单元(20)，用于采集激光器的环境信号，并生成环境状态监测信号；多路状态互锁单元(30)，连接至所述环境信号采集及处理单元(20)，用于锁存所述环境状态监测信号，并输出互锁电平信号及状态上传信号；其中，所述控制电路连接至所述多路状态互锁单元(30)，用于接收高压脉冲电源固态开关的前级触发脉冲信号，并根据所述多路状态互锁单元(30)输出的互锁电...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹沛，徐向宇，江锐，袁钊，李学，张兵，
申请(专利权)人：北京科益虹源光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：