一种实现脉冲中多能量变换输出供电装置制造方法及图纸

本申请公开提供了一种实现脉冲中多能量变换输出供电装置，该供电装置包括：AC

【技术实现步骤摘要】
一种实现脉冲中多能量变换输出供电装置


[0001]本专利技术涉及电力电子器件
，具体涉及一种实现脉冲中多能量变换输出供电装置。

技术介绍

[0002]现有同类技术多为同电压固定能量输出，真空打火时，电流上升急剧，容易损伤或者损坏电源中电路器件如开关管、二极管，并易在靶材上形成泪滴，损伤靶极。
[0003]市场上多为单能量输出（单电容容量）方案，对不同负载输出兼容特性不好，当一个电源对应一种靶材时，所需的电压、电流比不同，例如铜靶、钛靶、碳靶和硅靶，铜靶和钛靶需求供电特性是低电压、大电流，碳靶和硅靶需求供电特性是高电压、电流较小，如果使用单一能量输出方案的电源，不动靶材进行工艺切换时，对高压、小电流的靶极，打火时形成的电流非常大。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中，同电压大电流固定高能量输出，真空打火时，负载短路，大电流开关关断响应速度较慢，而电路回路中只有线路中的寄生电感效应，电流上升急剧，峰值电流大，容易损伤或者损坏电源中电路器件如开关管、二极管，并易在靶材上形成泪滴，损伤靶极；单能量输出方案，对不同负载输出兼容特性不好，当一个电源对应一种靶材时，所需的电压、电流比不同，如果使用单一能量输出方案的电源，不动靶材进行工艺切换时，对高压、小电流的靶极，打火时形成的电流非常大的问题，从而提供一种实现脉冲中多能量变换输出供电装置。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术公开实施例提供了一种实现脉冲中多能量变换输出供电装置，包括：AC/>‑
DC变换器、多能量切换模块、主开关电路、续流电路、电感L1、电感L2、电压源V、电流源A、打火检测模块、RCD尖峰吸收模块和真空负载；所述AC
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DC变换器的输出端连接所述多能量切换模块的输入端；所述多能量切换模块的输出端连接所述主开关电路的输入端；所述主开关电路的输出端连接所述续流电路的输入端；所述续流电路的输出端分别连接所述电感L1第一端和所述电流源A第一端；所述RCD尖峰吸收模块的输入端连接所述多能量切换模块的输出端；所述RCD尖峰吸收模块的输出端连接所述续流电路的输入端；所述电压源V第一端和所述电感L2第二端分别连接所述真空负载。
[0006]可选地，所述多能量切换模块包括：所述多个相并联的能量切换支路中每个能量切换支路包括一个开关管和一个电容；在每个能量切换支路中，所述开关管的基极连接PWM信号，集电极连接AC
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DC变换
器的第一输出端，发射极连接电容的正极；所述电容的负极连接AC
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DC变换器的第二输出端。
[0007]可选地，所述续流电路包括：二极管D2、二极管D3、二极管D4和二极管D5；二极管D2的负极连接二极管D3的负极；二极管D2的正极连接二极管D3的正极；二极管D4的负极连接二极管D5的负极、二极管D2和二极管D3的正极；二极管D4的正极连接二极管D5的正极。
[0008]可选地，所述电感L1第一端连接续流电路的第一输出端；所述电感L1第二端连接电压源V的输入端；所述电流源A的输入端连接续流电路的第二输出端；所述电流源A的输出端连接电感L2第一端；所述电感L2第二端连接电压源V的输出端。
[0009]可选地，所述打火检测模块的输入端连接电压源V和电流源A的输出端；打火检测模块的输出端连接多能量切换模块的输入端。
[0010]可选地，还包括：RCD尖峰吸收模块；所述RCD尖峰吸收模块的输入端连接所述多能量切换模块的输出端；所述RCD尖峰吸收模块的输出端连接所述续流电路的输入端；所述RCD尖峰吸收模块用于吸收开关管开通关断时的电压尖峰，保护开关。
[0011]可选地，所述供电装置用于实现真空镀膜中磁控靶打弧，减少打弧能量的应用。
[0012]本专利技术的实施例提供的技术方案可以具有以下有益效果：本专利技术实施例提供的一种实现脉冲中多能量变换输出供电装置，该供电装置包括：AC
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DC变换器、多能量切换模块、主开关电路、续流电路、电压电流检测模块和打火检测模块；所述AC
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DC变换器的输出端连接所述多能量切换模块的输入端；所述多能量切换模块的输出端连接所述主开关电路的输入端，多能量切换模块包括多个相并联的能量切换支路；所述主开关电路的输出端连接所述续流电路的输入端；所述续流电路的输出端连接所述电压电流检测模块；所述电压电流检测模块的输出端作为所述供电装置的输出，连接外部的真空负载；所述打火检测模块根据电压电流检测模块的电压信号和电流信号，控制多能量切换模块中能量切换支路的通断，本专利技术通过能量组合，减少真空腔打火电流：大电流开关管，开通或者关断时，响应拖尾时间较长，在真空腔中靶极打火时，从靶打火至开关管关断在负载端产生越来越大的电流，构建多并联电容模块，使用小电流的开关管关断迅速，减少供给能量，负载端电压降低，从而减少负载端电流，在真空等离子体中可以灭弧；通过任意多模块的组合，可切换组合输出，在不同时间段，通过不同能量组合，形成不同电压电流波形，可依据需求产生一个可控的脉冲中叠加脉冲电压、电流波形，在检测负载端短路时，快速断开多组子电容模块的放电开关，因电流小，开关响应速度使用最新技术SiC小电流开关管，开关响应速度为百纳秒级，尖峰电流小，打弧阶段能量低。
[0013]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1示出了本专利技术公开实施例所提供的一种实现脉冲中多能量变换输出供电装置电路图；图2示出了本专利技术公开实施例所提供的一种多电容器并联波形图；图3示出了本专利技术公开实施例所提供的另一种多电容器并联波形图；图4示出了本专利技术公开实施例所提供的又一种多电容器并联波形图；图5示出了本专利技术公开实施例所提供的合适能量组合波形图；图6示出了本专利技术公开实施例所提供的不同能量组合波形图。
具体实施方式
[0016]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0017]如图1所示，本专利技术公开实施例所提供的一种实现脉冲中多能量变换输出供电装置，该供电装置包括：AC
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DC变换器、多能量切换模块、主开关电路、续流电路、电感L1、电感L2、电压源V、电流源A、打火检测模块、RCD尖峰吸收模块和真空负载；所述AC
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DC变换器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现脉冲中多能量变换输出供电装置，其特征在于，包括：AC
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DC变换器、多能量切换模块、主开关电路、续流电路、电压电流检测模块和打火检测模块；所述AC
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DC变换器的输出端连接所述多能量切换模块的输入端；所述多能量切换模块的输出端连接所述主开关电路的输入端，多能量切换模块包括多个相并联的能量切换支路；所述主开关电路的输出端连接所述续流电路的输入端；所述续流电路的输出端连接所述电压电流检测模块；所述电压电流检测模块的输出端作为所述供电装置的输出，连接外部的真空负载；所述打火检测模块根据电压电流检测模块的电压信号和电流信号，控制多能量切换模块中能量切换支路的通断。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个相并联的能量切换支路中每个能量切换支路包括一个开关管和一个电容；在每个能量切换支路中，所述开关管的基极连接PWM信号，开关管的集电极连接AC
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DC变换器的第一输出端，开关管的发射极连接电容的正极；所述电容的负极连接AC
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DC变换器的第二输出端。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：田修波，欧科军，
申请(专利权)人：新铂科技东莞有限公司，
类型：发明
国别省市：