CN102570853A - 一种恒功率输出磁控溅射镀膜电源 - Google Patents

一种恒功率输出磁控溅射镀膜电源 Download PDF

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张立新
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Abstract

本发明的一种恒功率输出磁控溅射镀膜电源，包括输入整流滤波电路、逆变电路、高频变压器、输出整流滤波电路，所述逆变电路包括串联在输入回路中的第一电感L1和第一电容C1，还包括用于敏感输出电压值和电流值的电压传感器A和电流传感器B、可编程单片机S、工作状态设定与显示检测系统；所述逆变电路还包括电子开关K；本发明恒功率输出磁控溅射镀膜电源采用可编程单片机控制电子开关，根据输出电压与电流的变化不断调整逆变器的脉宽使得电压(有效值)与电流的乘积为定值，从而保证输出功率恒定，避免了现有恒流输出磁控溅射镀膜电源或者恒压输出磁控溅射镀膜电源的缺点，使电源系统更加合理高效的工作。

Description

一种恒功率输出磁控溅射镀膜电源
技术领域
本发明涉及一种恒功率输出磁控溅射镀膜电源，尤其涉及一种可根据用户选定使用功率值使得输出始终为设定功率值工作的电源。
背景技术
目前国内常见的磁控溅射镀膜电源有直流与中频输出两种，控制方式有恒压、恒流两种。恒压电源的工作原理为工作负载变化时电源输出电压保持不便，电流随之变化当电流超过最大允许值时电源保护切断输出电源，为了防止电源超出最大输出功率而保护需根据工作对象设定合适的工作电压，并要考虑到工作时的最大电流以必免保护要使得工作电流与最大电流之间留有一定的变化空间，使用比较麻烦。为了克服恒压电源的缺点产生了恒流镀膜电源，恒流电源克服了恒压电源的缺点，但是恒流电源在工作时负载增加时电压下降因为电流不变使得电源输出功率显著下降造成镀膜工作时间延长质量下降(输出功率P＝I×V、I为输出电流、V为输出电压)。
发明内容
本发明的目的是提出一种恒功率输出磁控溅射镀膜电源，其解决了现有磁控溅射镀膜电源恒压与恒流控制方式存在输出功率不稳定的技术问题。
本发明的技术解决方案：
一种恒功率输出磁控溅射镀膜电源，其特殊之处在于：
包括将三相交流电压转变为单相直流电压的输入整流滤波电路、将直流电压转变为中频脉动电压的逆变电路、将逆变器输出的中频脉动电压变换到输出电压值的高频变压器、输出整流滤波电路，所述逆变电路包括串联在输入回路中的第一电感L1和第一电容C1，其特征在于：还包括用于敏感输出电压值和电流值的电压传感器A和电流传感器B、可编程单片机S、工作状态设定与显示检测系统；所述逆变电路还包括电子开关K；电子开关K串接在输入整流滤波电路和逆变电路的第一电感L1之间；电压传感器A和电流传感器B的输出端接可编程单片机S；可编程单片机S可根据电压传感器A和电流传感器B的电压和电流信号及电子开关的反馈信号控制电子开关K的通断。
上述电子开关K为VMOS开关管，所述电子开关K的源极接输入电压，漏极接第一电感L1，栅极接可编程单片机S的控制端。
本发明具有的优点是：
1、本发明恒功率输出磁控溅射镀膜电源采用可编程单片机控制电子开关，根据输出电压与电流的变化不断调整逆变器的脉宽使得电压(有效值)与电流的乘积为定值，从而保证输出功率恒定，避免了现有恒流输出磁控溅射镀膜电源或者恒压输出磁控溅射镀膜电源的缺点，使电源系统更加合理高效的工作。
2、本发明可广泛应用磁控溅射镀膜电源、恒功率加热等系统。
附图说明
图1是本发明恒功率输出磁控溅射镀膜电源的原理框图；
图2是本发明恒功率输出磁控溅射镀膜电源的逆变电路的电路原理图。
具体实施方式
本发明恒功率输出磁控溅射镀膜电源，包括将三相交流电压转变为单相直流电压的输入整流滤波电路、将直流电压转变为20K或40K的脉宽可调的中频脉动电压的逆变电路、将逆变器输出的中频脉动电压变换到输出电压值的高频变压器、输出整流滤波电路、电压传感器A、电流传感器B、可编程单片机S、工作状态设定与显示检测系统，逆变电路包括电子开关K、串联在输入回路中的第一电感L1和第一电容C1，电子开关K采用VMOS开关管，VMOS开关管的源极接输入电压，漏极接第一电感L1，栅极接可编程单片机S的控制端；电压传感器A和电流传感器B用于敏感输出电压值和电流值，电压传感器A和电流传感器B的输出端接可编程单片机S；可编程单片机S可根据电压传感器A和电流传感器B的电压和电流信号及电子开关的反馈信号控制电子开关K的通断；
本发明工作原理：本发明电源通过单片机控制电子开关，根据输出电压和电流值，不断调整逆变器的脉宽使得电压(有效值)与电流的乘积为一定值。相当于根据工作对象的不同选择不同的工作功率，当工作负载变化时电源的输出的电压与电流同时变化保持输出功率不便(即电压与电流的乘积为设定值)，使得系统在一个恒定的输出功率下工作。

Claims (2)

1.一种恒功率输出磁控溅射镀膜电源，其特征在于：包括将三相交流电压转变为单相直流电压的输入整流滤波电路、将直流电压转变为中频脉动电压的逆变电路、将逆变器输出的中频脉动电压变换到输出电压值的高频变压器、输出整流滤波电路，所述逆变电路包括串联在输入回路中的第一电感L1和第一电容C1，其特征在于：还包括用于敏感输出电压值和电流值的电压传感器A和电流传感器B、可编程单片机S、工作状态设定与显示检测系统；所述逆变电路还包括电子开关K；电子开关K串接在输入整流滤波电路和逆变电路的第一电感L1之间；电压传感器A和电流传感器B的输出端接可编程单片机S；可编程单片机S可根据电压传感器A和电流传感器B的电压和电流信号及电子开关的反馈信号控制电子开关K的通断。
2.根据权利要求1所述的恒功率输出磁控溅射镀膜电源，其特征在于：所述电子开关K为VMOS开关管，所述电子开关K的源极接输入电压，漏极接第一电感L1，栅极接可编程单片机S的控制端。
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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