CN101094556A - 平衡电压无偏移的离子风机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种平衡电压无偏移的离子风机，包括风扇、针架、正高压发生器、负高压发生器以及平衡电压传感器，还包括微处理器控制板，用于对所述平衡电压传感器反馈的离子风机平衡电压信号进行连续采样和分析处理，并根据平衡电压信号的变化及时调节所述微处理器控制板上的调零电压，从而调节所述负高压发生器的输出。由于采用了微处理器对平衡电压信号进行分析处理，其控制调节电压的能力比简单的比例积分模拟电路更稳定准确。同时，因为处理器是调节控制板上的调零电压，具有宽的调节范围和保证了离子平衡电压始终围绕零点波动，不会产生偏移，并可将工作台的平衡电压控制在+/－0.7VDC的范围内。

Description

平衡电压无偏移的离子风机

技术领域

本发明涉及直流静电离子风机，更具体地说，涉及一种用于消除静电敏感电子元件(如计算机硬盘磁头、半导体器件等)生产中存在的静电荷的平衡电压无偏移的离子风机。

背景技术

随着半导体特别是硬盘磁头制造技术的不断发展，对磁头等产品的生产环境的静电放电(ESD)控制的要求越来越高。例如，人体放电模式(HBM)控制规格由10多年前的1,5000V提高到现在的15V。静电离子风机作为生产环境ESD控制的重要设备，要求不断提高其性能以满足产品ESD的控制要求。静电离子风机工作原理是通过高压使空气电离，产生的正负离子由风扇吹向工作台，中和台面上的静电电荷，以达到保护产品的目的。

但纵观国内外现有的静电离子风机，都存在静电离子风机平衡电压随环境温度、湿度变化而产生偏移问题。原因在于静电离子风机的反馈控制系统只检测离子离开单元的空气中的离子平衡信号，而不是检测监控区域的离子平衡情况。当离子风机运行数天后，平衡电压会偏移到正值或负值，不再围绕零点变化，仅能把工作台的平衡电压控制在+/-3VDC的范围内。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述静电离子风机因环境变差，正负高压平衡点偏离其线性区域而调节量不够等缺陷，提供一种平衡电压无偏移的离子风机，实现离子风机平衡电压无偏移。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种平衡电压无偏移的离子风机，包括风扇、针架、正高压发生器、负高压发生器以及平衡电压传感器，还包括微处理器控制板，用于对所述平衡电压传感器反馈的离子风机平衡电压信号进行连续采样和分析处理，并根据平衡电压信号的变化及时调节所述微处理器控制板上的调零电压，从而调节所述负高压发生器的输出。

在本发明所述的离子风机中，所述微处理器控制板包括信号衰减器、滤波放大器、电平置换电路、带模/数转换器和数/模转换器的处理器、驱动放大器、调零电位器、反相放大器、驱动器以及电源，所述信号衰减器将所述平衡电压传感器采集到的信号衰减到一定倍数后，送入所述滤波放大器和所述电平置换电路后，再送入所述带模/数转换器和数/模转换器的微处理器进行分析处理，输出的电压调节信号经过所述驱动放大器后，送入所述调零电位器，通过不断调节所述反相放大器和所述驱动器的输出，从而改变所述负高压发生器的输出。

在本发明所述的离子风机中，所述微处理器对所述平衡电压传感器探测到的离子风机平衡电压信号被连续采样和进行变化趋势进行分析处理。

在本发明所述的离子风机中，所述微处理器对所述微处理器控制板上的调零电压进行调节。

本发明的有益效果是，由于采用了微处理器对平衡电压信号进行分析处理，其控制调节电压的能力比简单的比例积分模拟电路更稳定准确。同时，因为处理器是调节控制板上的调零电压，具有宽的调节范围和保证了离子平衡电压始终围绕零点波动，不会产生偏移，并可将工作台的平衡电压控制在+/-0.7VDC的范围内。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明的离子风机的控制电路示意图。

1、调零电位器；2、反相放大器；3、驱动器；41、负高压发生器；42、正高压发生器；5、针架；6、风扇；7、DC电源；8、平衡电压传感器；9、信号衰减器；10、滤波放大器；11、电平置换；12、数模转换器；13、微处理器；14、驱动放大器；15、模数转换器。

具体实施方式

本发明采用处理器控制技术，通过对放置在监控区域的外部传感器反馈的离子风机平衡电压信号进行连续采样和分析处理，预知其变化趋势，及时调节高压输出控制电路，使得平衡电压始终围绕零点变化，很好地解决了上述问题。

而且，发射正负离子的针架是内外圈布局的上下分层排列结构，可以很容易地使正负高压平衡点设置在其线性区域的中点附近，有效地防止了因环境变差正负高压平衡点偏离其线性区域而调节量不够等问题，提高了正负离子平衡电压的稳定性。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过具体实施例并参见附图，对本发明进行详细说明。

下面参照图1示出的离子风机的控制电路示意图为例进行说明。从图中可以看出，本发明的离子风机包括：调零电位器1、反相放大器2、驱动器3、负高压发生器41、正高压发生器42、DC电源7、针架5、风扇6、平衡电压传感器8、信号衰减器9、滤波放大器10、电平置换电路11、带数/模转换器12和模/数转换器15的微处理器13以及驱动放大器14。

其中，本发明提出的微处理器控制板包括：信号衰减器9、滤波放大器10、电平置换电路11、带模/数转换器15和数/模转换器12的处理器13、驱动放大器14、调零电位器1、反相放大器2、驱动器3以及电源7。

其中，内外圈布局的针架5发射正负离子，由风扇6吸入，吹向平衡电压传感器8和出风口。用于探测控制区域离子风机平衡电压信号的平衡电压传感器8放置于风口下方的工作台上，通过一根同轴电缆与微处理器控制板上的信号衰减器9连接。

微处理器控制板上的信号衰减器9将平衡电压传感器8采集到的信号衰减到一定倍数后，送入滤波放大器10、电平置换电路11以及模数转换器15后，再送入微处理器13进行分析处理，输出的电压调节信号经过数模转换器12和驱动放大器14后，送入调零电位器1，不断调节反相放大器2和驱动器3的输出，从而改变负高压发生器41的输出，使得工作台上的离子平衡电压被控制在+/-0.7VDC的范围内。

另外，通过设定DC电源7的输出可将正高压发生器42的输出固定为某一数值(即预设数值)，因此，微处理器控制板上的控制电路只调节负离子产生回路。

以上可知，由于采用了微处理器对平衡电压信号进行分析处理，其控制调节电压的能力比简单的比例积分模拟电路更稳定准确。同时，因为处理器是调节控制板上的调零电压，具有宽的调节范围和保证了离子平衡电压始终围绕零点波动，不会产生偏移，并可将工作台的平衡电压控制在+/-0.7VDC的范围内。

Claims (4)

1、一种平衡电压无偏移的离子风机，包括风扇、针架、正高压发生器、负高压发生器以及平衡电压传感器，其特征在于，还包括微处理器控制板，用于对所述平衡电压传感器反馈的离子风机平衡电压信号进行连续采样和分析处理，并根据平衡电压信号的变化及时调节所述微处理器控制板上的调零电压，从而调节所述负高压发生器的输出。

2、根据权利要求1所述的离子风机，其特征在于，所述微处理器控制板包括信号衰减器、滤波放大器、电平置换电路、带模/数转换器和数/模转换器的处理器、驱动放大器、调零电位器、反相放大器、驱动器以及电源，所述信号衰减器将所述平衡电压传感器采集到的信号衰减到一定倍数后，送入所述滤波放大器和所述电平置换电路后，再送入所述带模/数转换器和数/模转换器的微处理器进行分析处理，输出的电压调节信号经过所述驱动放大器后，送入所述调零电位器，通过不断调节所述反相放大器和所述驱动器的输出，从而改变所述负高压发生器的输出。

3、根据权利要求2所述的离子风机，其特征在于，所述微处理器对所述平衡电压传感器探测到的离子风机平衡电压信号被连续采样和进行变化趋势进行分析处理。

4、根据权利要求2所述的离子风机，其特征在于，所述微处理器对所述微处理器控制板上的调零电压进行调节。

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