【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于射频电源检测，具体而言，涉及一种射频电源电弧快速检测方法及系统。
技术介绍
1、电弧打火是射频电源系统不可避免的，由于负载端工件表面电荷累积、表面尖端放电，容易导致电弧打火现象，会对工件表面产生不可逆的损伤。快速高效检测电弧，早期干预对工件的保护至关重要。电弧产生时，输出信号的电流幅度和电压幅度会发生瞬间突变。检测电弧打火检测通常有两种检测方法：1、通过检测当前状态下输出电压幅度以及输出电流幅度和某个阈值进行比较，当电压幅度低于某个阈值和电流幅度高于某个阈值，则认为产生了电弧现象。2、通过检测反射系数的变化判断是否发生电弧打火现象，一般是判断反射系数的当前值与最近一小段时间的平均值的偏差来判断，超出一定门限即认为发生电弧打火。
2、通过电压幅度低于某个阈值以及电流幅度高于某个阈值来判断电弧会有缺陷，1)不同输出功率下，阈值不一致，阈值需根据输出功率变化而变化。2)不同的负载阻抗，阈值不一致。即使输出功率相同，高阻抗负载和低阻抗负载正常工作时对应的电压和电流都各不相同，而且可能差异很大，因此还需要测试当前的负载阻抗，且根据不同的负载阻抗值对阈值进行调整。因此阈值的选择很困难，操作性不强。很难满足各种实际工作环境。阈值设置不合理，就会造成电弧检测不准确，经常漏报或者误报。
3、通过反射系数变化来检测是否有电弧产生的方法，也有一定缺陷。
4、反射系数相对于电压电流值不能直接进行耦合采样，需要进行一定的换算，处理起来比较困难，且可能处理延时比较大，难以及时响应。
5、在匹配器
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种射频电源电弧快速检测方法及系统，以解决上述问题。
2、为解决以上技术问题，本专利技术提供了
3、一种射频电源电弧快速检测方法，包括：
4、获取耦合器对输出射频信号耦合后的电压信号与电流信号；
5、对电压信号与电流信号进行采样，并进行数字信号处理，计算电压信号与电流信号的幅度值；
6、构建电压信号与电流信号的幅度值趋势图，沿着时间轴顺序在趋势图上选取多个采样点，分别计算电压变化速率与电流变化速率；
7、比较电压变化速率与额定电压的阈值，比较电流变化速率与额定电流的阈值；若电压变化速率大于额定电压的阈值且电流变化速率大于额定电流的值，则判断为出现电弧。
8、作为一种可选方式，采用fpga控制高速ad对耦合的电压和电流模拟信号进行采样。
9、作为一种可选方式，在电压信号与电流信号的幅度值趋势图上选取采样点a、采样点b、采样点c；
10、电压变化速率为：vk = (va-vb)/ va + (vb-vc)/ vb；
11、电流变化速率为：ik = (ib-ia)/ ib + (ic-ib)/ ic；
12、其中，va为采样点a的电压幅度值，vb为采样点b的电压幅度值，vc为采样点c的电压幅度值；ia为采样点a的电流幅度值，ib为采样点b的电流幅度值，vc为采样点c的电流幅度值。
13、作为一种可选方式，采样点a、采样点b、采样点c为连续的采样点。
14、作为一种可选方式，额定电压和/或额定电流的阈值区间数值为0到1。
15、另一方面，本专利技术还提供了一种射频电源电弧快速检测系统，用于执行上述的射频电源电弧快速检测方法包括：
16、耦合器，fpga控制单元，高速ad芯片；
17、耦合器用于对输出射频信号进行耦合获得电压与电流两路模拟信号；
18、fpga与高速ad芯片电流接，用于耦合的电压信号与电流信号进行采样；高速ad芯片的采样率为100msps。
19、本专利技术的有益效果为：
20、本专利技术通过判断电压以及电流的变化速率来判断是否出现电弧现象，从而可以避免电压和电流的阈值难以选取的问题。相对于反射系数判断方法，电压和电流值可以很容易直接耦合取样，且简单计算即可得到变化速率，计算延时也很短，能够迅速响应。判断准确率高，且能够在极短的时间内得到判断结果，响应速度快。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种射频电源电弧快速检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种射频电源电弧快速检测方法，其特征在于，采用FPGA控制高速AD对耦合的电压和电流模拟信号进行采样。
3.根据权利要求1所述的一种射频电源电弧快速检测方法，其特征在于，在所述电压信号与电流信号的幅度值趋势图上选取采样点a、采样点b、采样点c；
4.根据权利要求1所述的一种射频电源电弧快速检测方法，其特征在于，采样点a、采样点b、采样点c为连续的采样点。
5.根据权利要求1所述的一种射频电源电弧快速检测方法，其特征在于，所述额定电压和/或额定电流的阈值区间数值为0到1。
6.一种射频电源电弧快速检测系统，用于执行如上述权利要求1-5任意一项所述的射频电源电弧快速检测方法，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种射频电源电弧快速检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种射频电源电弧快速检测方法，其特征在于，采用fpga控制高速ad对耦合的电压和电流模拟信号进行采样。
3.根据权利要求1所述的一种射频电源电弧快速检测方法，其特征在于，在所述电压信号与电流信号的幅度值趋势图上选取采样点a、采样点b、采样点c；
4.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：舒畅，李俊，
申请(专利权)人：成都德芯数字科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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