【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开内容的各方面总体上涉及电源和阻抗匹配网络，并且更具体地涉及用于向等离子体处理系统供电的电源和阻抗匹配网络。
技术介绍
1、向等离子体系统供电的电源和阻抗匹配网络(例如，射频(rf)发生器和阻抗匹配网络、直流(dc)电源和交流(ac)电源)经常遭受损坏事件(例如，等离子体系统呈现的负载阻抗的突然变化、电弧放电和不稳定的等离子体系统)。过电压事件导致损坏的速度通常比控制系统能够做出反应的速度快得多，这与高耗散和高电流事件导致的损坏相反，在高耗散和高电流事件中，部件的热容量提供了一些吸收事件影响的能力，直到控制系统能够做出反应为止。在一些情况下(例如，碳化硅设备中的过电流)，过电流事件造成损坏的速度也能够比许多控制系统的反应速度快得多。对电压和电流进行钳位的电路能够暂时保护敏感电路和系统免受过电压和过电流的影响，但是在此过程中，电压钳(voltage clamp)或电流钳(current clamp)会从电路吸收功率，这通常会限制该电压钳或电流钳能够执行钳位功能的时间长度。
技术实现思路
1、除了其他优点之外，本文公开的各种实施例提供了能够在较长时间内将电压和电流钳在预定水平处的电压钳和电流钳。
2、各个方面涉及一种电压钳系统，所述电压钳系统包括：整流器；耦合到所述整流器的受保护节点、参考节点和一个或多个内部节点；功率转换器，其经由所述一个或多个内部节点耦合到所述整流器；以及一个或多个输出节点，其耦合到所述功率转换器并被配置为耦合到功率吸收器(power sink)。所
3、各个方面涉及一种电压钳位方法，所述电压钳位方法包括：将功率转换器配置为经由一个或多个输出节点向功率吸收器输出功率，所述功率转换器经由一个或多个内部节点耦合到整流器；并且将所述功率转换器和所述整流器配置为限制耦合到所述整流器的受保护节点和参考节点之间的电压分量。
4、各个方面涉及一种用于多个串联连接的开关的具有功率恢复的电压钳。这种串联开关电压钳中的每个开关电压钳均可以包括多个开关，每个开关具有串联在高电压节点与低电压节点之间的第一节点和第二节点。第一开关的第一节点连接到高电压节点，多个开关中的每个相继开关的第一节点连接到多个开关中的前一个开关的第二节点，并且最后一个开关的第二节点连接到低电压节点。这些堆叠开关电路中的每个开关电路还包括多个电容器，每个电容器与这些开关中的一个开关相关联。这些堆叠开关电路中的每个开关电路还包括多个整流器，其中，多个整流器中的每个相应的整流器与多个开关中的相应的开关相关联，其中，每个整流器将相应的开关的两个节点连接到多个电容器中与该开关相关联的相应的电容器，使得相应的开关的两个节点之间的电压差被限制为相应的电容器的电容器电压与相应的整流器的整流器电压降之和。这些堆叠开关电路中的每个开关电路还包括功率转换器。这些堆叠开关电路中的每个开关电路还包括包含至少一个二极管的电路，其中，功率转换器通过该电路耦合到电容器，并且直接或间接耦合到高电压节点和低电压节点中的至少一项。这些堆叠开关电路中的每个开关电路还包括一个或多个输出节点，这一个或多个输出节点耦合到功率转换器并被配置为耦合到功率吸收器，其中，该电路和功率转换器被配置为通过经由一个或多个输出节点输出功率来在开关闭合时将与开关相关联的电容器的电压降低到钳位电压以下。
5、在附图中描绘并在下文中描述了其他各方面，并且这些方面基于附图和下文将更加明显。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种电压钳系统，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述整流器和所述功率转换器还被配置为防止所述受保护节点与所述参考节点之间的电压差上升到钳位电压以上。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述整流器和所述功率转换器还被配置为限制所述受保护节点与所述参考节点之间的电压差的绝对值。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述整流器和所述功率转换器还被配置为限制所述受保护节点与所述参考节点之间的电压差的高频分量、AC分量或RF分量的幅度。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述整流器和所述功率转换器还被配置为限制所述受保护节点与所述参考节点之间的电压差的低频分量或DC分量。
6.根据权利要求1所述的系统，还包括：
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述整流器和所述功率转换器还被配置为限制所述功率转换器的输入电压与所述整流器的电压降之和。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个内部节点包括第一内部节点和第二内部节点，并且所述系统还包括耦合在所述第一内部节点与所述第二内部节点之间
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个输出节点还被配置为耦合到包括DC电源的输出的功率吸收器，并且其中，所述功率转换器包括以下各项中的一项：降压转换器、升压转换器、降压-升压转换器、转换器、反激转换器、隔离半桥转换器或隔离全桥转换器。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个输出节点还被配置为耦合到包括AC公用电源的功率吸收器，并且其中，所述功率转换器包括并网逆变器。
11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述受保护节点和所述参考节点被包括在射频(RF)发生器或RF功率放大器中，并且其中，所述一个或多个输出节点还被配置为耦合到包括DC总线的功率吸收器，所述DC总线向所述RF发生器或所述RF功率放大器供电。
12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述受保护节点和所述参考节点是RF阻抗匹配网络的部分，并且其中，所述一个或多个输出节点还被配置为耦合到包括AC公用电源的功率吸收器。
13.根据权利要求1所述的系统，还包括受保护设备，
14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述受保护设备包括以下各项中的一项或多项：双极结型晶体管、场效应晶体管、PIN二极管、半导体设备、电容器、开关电容器组，所述开关电容器组包括一个或多个串联连接的电容器和并联连接的半导体开关，并且
15.一种方法，包括：
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：
17.根据权利要求15所述的方法，还包括将所述整流器和所述功率转换器配置为限制以下各项中的一项或多项：所述受保护节点与所述参考节点之间的电压差的绝对值、高频分量、AC分量、RF分量、低频分量或DC分量。
18.一种计算系统，包括：
19.根据权利要求18所述的计算系统，其中，所述程序指令还将所述功率转换器和所述整流器配置为防止所述受保护节点与所述参考节点之间的电压差上升到钳位电压以上。
20.根据权利要求18所述的计算系统，其中，所述程序指令还将所述整流器和所述功率转换器配置为限制以下各项中的一项或多项：所述受保护节点与所述参考节点之间的电压差的绝对值、高频分量、AC分量、RF分量、低频分量或DC分量。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种电压钳系统，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述整流器和所述功率转换器还被配置为防止所述受保护节点与所述参考节点之间的电压差上升到钳位电压以上。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述整流器和所述功率转换器还被配置为限制所述受保护节点与所述参考节点之间的电压差的绝对值。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述整流器和所述功率转换器还被配置为限制所述受保护节点与所述参考节点之间的电压差的高频分量、ac分量或rf分量的幅度。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述整流器和所述功率转换器还被配置为限制所述受保护节点与所述参考节点之间的电压差的低频分量或dc分量。
6.根据权利要求1所述的系统，还包括：
7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述整流器和所述功率转换器还被配置为限制所述功率转换器的输入电压与所述整流器的电压降之和。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个内部节点包括第一内部节点和第二内部节点，并且所述系统还包括耦合在所述第一内部节点与所述第二内部节点之间的电容器。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个输出节点还被配置为耦合到包括dc电源的输出的功率吸收器，并且其中，所述功率转换器包括以下各项中的一项：降压转换器、升压转换器、降压-升压转换器、转换器、反激转换器、隔离半桥转换器或隔离全桥转换器。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个输出节点还被配置为耦合到包括ac公用电源的功率吸收器，并且其中，所述功率转换器包括并网逆变器。
11.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·范齐尔，
申请(专利权)人：先进工程解决方案全球控股私人有限公司，
类型：发明
国别省市：
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