CN115800956B - 一种阻抗匹配控制电路、方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种阻抗匹配控制电路、方法及系统,阻抗匹配控制电路包括阻抗匹配电路和控制子电路;阻抗匹配电路包括一个或多个可变电感,每个可变电感包括回转器和子电容;控制子电路用于根据采样电路采样得到的采样电信号和阻抗匹配状态对应的目标电感参数,确定一个或多个可变电感对应的匹配电感参数,以及用于根据匹配电感参数调整每个可变电感的回转器的电容电感转换系数,或者,根据匹配电感参数调整每个可变电感的子电容的电容值,以使得一个或多个可变电感和负载整体的电感参数为目标电感参数。本申请实施例提供的阻抗匹配控制电路结构简单,成本较低。
Description
技术领域
本申请属于电子电路技术领域,尤其涉及一种阻抗匹配控制电路、方法及系统。
背景技术
电源系统中通常会在负载和电源之间设置阻抗匹配电路,电能从电源经阻抗匹配电路传递至负载,进而为负载供电,同时,为了保证电源系统正常运作,通常需要通过对阻抗匹配电路的阻抗进行调整,从而使得电源系统处于阻抗匹配的状态。目前,在对阻抗匹配电路进行调整时,通常需要设置复杂的数字信号处理电路或者采用复杂的模型算法进行计算,导致阻抗匹配控制电路存在结构复杂,成本较高的问题。
发明内容
本申请的目的在于克服上述现有技术存在的不足,提供一种结构简单,成本较低的阻抗匹配控制电路。
为了实现上述目的,本申请提供一种阻抗匹配控制电路,包括:阻抗匹配电路和控制子电路;
所述阻抗匹配电路包括一个或多个可变电感,所述一个或多个可变电感中每个可变电感包括回转器和子电容,所述每个可变电感中回转器的第一输入端和第二输入端分别作为所述每个可变电感的第一端和第二端,所述每个可变电感中回转器的输出端连接所述每个可变电感中子电容,用于将所述每个可变电感中子电容的电容值等效转换为所述每个可变电感的第一端和第二端之间的电感值,所述一个可变电感的第一端和第二端分别连接电源和负载,或者,所述多个可变电感串联后分别连接所述电源和所述负载,串联的所述多个可变电感中任一个可变电感的第一端连接前一个可变电感的第二端,所述多个可变电感中第一个可变电感的第一端连接所述电源,所述多个可变电感中最后一个可变电感的第二端连接所述负载;
所述控制子电路分别连接所述每个可变电感的回转器的控制端以及采样电路的输出端,或者,所述控制子电路分别连接所述每个可变电感的子电容的控制端以及所述采样电路的输出端;所述采样电路的输入端连接于所述负载和第一可变电感的第二端之间,所述第一可变电感为所述一个或多个可变电感中与所述负载连接的可变电感;
所述控制子电路用于根据所述采样电路采样得到的采样电信号和阻抗匹配状态对应的目标电感参数,确定所述一个或多个可变电感对应的匹配电感参数,以及用于根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的回转器的电容电感转换系数,或者,根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的子电容的电容值,以使得所述一个或多个可变电感和所述负载整体的电感参数为所述目标电感参数。
在一个可能的实例中,在所述根据所述采样电路采样得到的采样电信号和阻抗匹配状态对应的目标电感参数,确定所述一个或多个可变电感对应的匹配电感参数方面,所述控制子电路具体用于:根据所述采样电信号确定采样电感值;计算所述采样电感值与目标电感参数的电感差值作为所述匹配电感参数;
在所述根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的回转器的电容电感转换系数方面,所述控制子电路具体用于:调整所述每个可变电感的回转器的电容电感转换系数,以使得所述一个或多个可变电感的电感总值为所述匹配电感参数;
在所述根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的子电容的电容值方面,所述控制子电路具体用于:调整所述每个可变电感的子电容的电容值,以使得所述一个或多个可变电感的电感总值为所述匹配电感参数。
在一个可能的实例中,所述多个可变电感包括:第二可变电感和第三可变电感,所述第二可变电感包括第一子电容,所述第三可变电感包括第二子电容,所述第一子电容的电容值调节范围的最小值和所述第二子电容的电容值调节范围的最小值不相同,在所述调整所述每个可变电感的子电容的电容值,以使得所述一个或多个可变电感的电感总值为所述匹配电感参数方面,所述控制子电路具体用于:
将所述匹配电感参数拆分为多个量级不同的电感调节值;从所述多个可变电感中确定出与所述多个电感调节值一一对应的多个目标可变电感,其中,每个目标可变电感中子电容的电容值调节范围的最小值越大,所述每个目标可变电感对应的电感调节值的量级越大;调整所述多个目标可变电感内子电容的电容值,以使得每个所述目标可变电感的电感值为所述目标可变电感对应的电感调节值。
在一个可能的实例中,所述一个或多个可变电感包括第二可变电感,所述第二可变电感包括:第一回转器和第一子电容,所述第一回转器包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一运算放大器和第二运算放大器P2;
所述第一电阻的第一端、所述第一运算放大器的正向输入端和所述第二电阻的第一端合路后作为所述第一回转器的第一输入端,所述第二电阻的第二端连接所述第一运算放大器的输出端,所述第三电阻的第一端连接所述第一运算放大器的输出端,所述第三电阻的第二端和所述第一运算放大器的反向输入端合路后连接所述第四电阻的第一端,所述第四电阻的第二端和所述第五电阻的第一端合路后连接所述第二运算放大器P2的正向输入端,所述第五电阻的第二端连接所述第二运算放大器P2的输出端,所述第六电阻的第一端连接所述第二运算放大器P2的输出端,所述第六电阻的第二端和所述第二运算放大器P2的反向输入端合路后连接所述第七电阻的第一端,所述第七电阻的第二端和所述第一电阻的第二端合路后作为所述第一回转器的第二输入端,所述第一子电容的第一端连接于所述第四电阻的第二端和所述第二运算放大器P2的正向输入端之间,所述第一子电容的第二端接地。
在一个可能的实例中,所述第一电阻和所述第七电阻的阻值、所述第一子电容的电容值与所述第二可变电感的第一端和第二端之间的电感值之间满足如下条件:
;
其中,L为所述第二可变电感的第一端和第二端之间的电感值,C为所述第一子电容的电容值,R为所述第一电阻和所述第七电阻的阻值。
在一个可能的实例中,所述阻抗匹配电路包括一个可变电感、可变电阻和一个可变电容;
所述可变电阻的第一端连接所述电源的第一输出端,所述可变电阻的第二端连接所述一个可变电感的第一端和所述一个可变电容的第一端,所述一个可变电感的第二端连接所述负载的第一输入端,所述一个可变电容的第二端分别连接所述电源的第二输出端和所述负载的第二输入端。
在一个可能的实例中,所述阻抗匹配电路包括多个可变电感、可变电阻和多个可变电容,所述多个可变电感和所述多个可变电容一一对应;
所述可变电阻的第一端连接所述电源的第一输出端,所述多个可变电感串联后分别连接所述可变电阻的第二端和所述负载的第一输入端,所述多个可变电容中每个可变电容的第一端连接所述每个可变电容对应的可变电感的第一端,所述多个可变电容中每个可变电容的第二端合路后分别连接所述电源的第二输出端和所述负载的第二输入端。
本申请还提供一种阻抗匹配控制方法,应用于阻抗匹配控制电路中的控制子电路,所述阻抗匹配控制电路还包括阻抗匹配电路,所述阻抗匹配电路包括一个或多个可变电感,所述一个或多个可变电感中每个可变电感包括回转器和子电容,所述每个可变电感中回转器的第一输入端和第二输入端分别作为所述每个可变电感的第一端和第二端,所述每个可变电感中回转器的输出端连接所述每个可变电感中子电容,用于将所述每个可变电感中子电容的电容值等效转换为所述每个可变电感的第一端和第二端之间的电感值,所述一个可变电感的第一端和第二端分别连接电源和负载,或者,所述多个可变电感串联后分别连接所述电源和所述负载,串联的所述多个可变电感中任一个可变电感的第一端连接前一个可变电感的第二端,所述多个可变电感中第一个可变电感的第一端连接所述电源,所述多个可变电感中最后一个可变电感的第二端连接所述负载;所述控制子电路分别连接所述每个可变电感的回转器的控制端以及采样电路的输出端,或者,所述控制子电路分别连接所述每个可变电感的子电容的控制端以及所述采样电路的输出端;所述采样电路的输入端连接于所述负载和第一可变电感的第二端之间,所述第一可变电感为所述一个或多个可变电感中与所述负载连接的可变电感;所述方法包括:
根据所述采样电路采样得到的采样电信号和阻抗匹配状态对应的目标电感参数,确定所述一个或多个可变电感对应的匹配电感参数;
根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的回转器的电容电感转换系数,或者,根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的子电容的电容值,以使得所述一个或多个可变电感和所述负载整体的电感参数为所述目标电感参数。
在一个可能的实例中,所述根据所述采样电路采样得到的采样电信号和阻抗匹配状态对应的目标电感参数,确定所述一个或多个可变电感对应的匹配电感参数,包括:
根据所述采样电信号确定采样电感值;
计算所述采样电感值与目标电感参数的电感差值作为所述匹配电感参数;
所述根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的回转器的电容电感转换系数,包括:
调整所述每个可变电感的回转器的电容电感转换系数,以使得所述一个或多个可变电感的电感总值为所述匹配电感参数;
所述根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的子电容的电容值,包括:
调整所述每个可变电感的子电容的电容值,以使得所述一个或多个可变电感的电感总值为所述匹配电感参数。
在一个可能的实例中,所述多个可变电感包括:第二可变电感和第三可变电感,所述第二可变电感包括第一子电容,所述第三可变电感包括第二子电容,所述第一子电容的电容值调节范围的最小值和所述第二子电容的电容值调节范围的最小值不相同,所述调整所述每个可变电感的子电容的电容值,以使得所述一个或多个可变电感的电感总值为所述匹配电感参数,包括:
将所述匹配电感参数拆分为多个量级不同的电感调节值;
从所述多个可变电感中确定出与所述多个电感调节值一一对应的多个目标可变电感,其中,每个目标可变电感中子电容的电容调节范围的最小值越大,所述每个目标可变电感对应的电感调节值的量级越大;
调整所述多个目标可变电感内子电容的电容值,以使得每个所述目标可变电感的电感值为所述目标可变电感对应的电感调节值。
本申请还提供一种阻抗匹配控制系统,包括:电源、负载、采样电路和如第一方面所述的任一阻抗匹配控制电路;
所述阻抗匹配控制电路包括阻抗匹配电路和控制子电路;所述阻抗匹配电路包括一个或多个可变电感,所述一个或多个可变电感中每个可变电感包括回转器和子电容,所述每个可变电感中回转器的第一输入端和第二输入端分别作为所述每个可变电感的第一端和第二端,所述每个可变电感中回转器的输出端连接所述每个可变电感中子电容,用于将所述每个可变电感中子电容的电容值等效转换为所述每个可变电感的第一端和第二端之间的电感值,所述一个可变电感的第一端和第二端分别连接电源和负载,或者,所述多个可变电感串联后分别连接所述电源和所述负载,串联的所述多个可变电感中任一个可变电感的第一端连接前一个可变电感的第二端,所述多个可变电感中第一个可变电感的第一端连接所述电源,所述多个可变电感中最后一个可变电感的第二端连接所述负载;
所述控制子电路分别连接所述每个可变电感的回转器的控制端以及采样电路的输出端,或者,所述控制子电路分别连接所述每个可变电感的子电容的控制端以及所述采样电路的输出端;所述采样电路的输入端连接于所述负载和第一可变电感的第二端之间,所述第一可变电感为所述一个或多个可变电感中与所述负载连接的可变电感;
所述控制子电路用于根据所述采样电路采样得到的采样电信号和阻抗匹配状态对应的目标电感参数,确定所述一个或多个可变电感对应的匹配电感参数,以及用于根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的回转器的电容电感转换系数,或者,根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的子电容的电容值,以使得所述一个或多个可变电感和所述负载整体的电感参数为所述目标电感参数。
可以看出,本申请实施例中,阻抗匹配控制电路包括阻抗匹配电路和控制子电路;阻抗匹配电路包括一个或多个可变电感,每个可变电感包括回转器和子电容;控制子电路用于根据采样电路采样得到的采样电信号和阻抗匹配状态对应的目标电感参数,确定一个或多个可变电感对应的匹配电感参数,以及用于根据匹配电感参数调整每个可变电感的回转器的电容电感转换系数,或者,根据匹配电感参数调整每个可变电感的子电容的电容值,以使得一个或多个可变电感和负载整体的电感参数为目标电感参数。可见,阻抗匹配控制电路无需设置负载的数字信号处理通路,通过回转器和子电容组成可变电感,并可通过对回转器的电容电感转换系数或者子电容的电容值进行调整,从而实现对阻抗匹配电路的电感值的调整,从而达到阻抗匹配的目的,阻抗匹配控制电路结构简单,成本较低。基于此阻抗匹配控制电路的阻抗匹配控制方法也无需大量复杂的模型计算,阻抗匹配控制方法简单。进一步的,在阻抗匹配电路包括多个可变电感的情况下,由于电感调节任务可分解成若干个同时进行,有利于提高电感调节效率,且在不同可变电感中子电容的电容值调节范围最小值不同时,可以实现电感的粗调和细调同时进行。
附图说明
利用附图对本申请作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本申请的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本申请实施例提供的一种阻抗匹配控制电路的组成结构示意图;
图2是本申请实施例提供的另一种阻抗匹配控制电路的组成结构示意图;
图3是本申请提供的一种可变电感的组成结构示意图;
图4是本申请实施例提供的另一种阻抗匹配控制电路的组成结构示意图;
图5是本申请实施例提供的一种阻抗匹配控制方法的流程示意图;
图6是本申请实施例提供的一种阻抗匹配控制系统的组成结构示意图;
图7是本申请实施例提供的另一种阻抗匹配控制系统的组成结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
请参见图1和图2,图1是本申请实施例提供的一种阻抗匹配控制电路的组成结构示意图,图2是本申请实施例提供的另一种阻抗匹配控制电路的组成结构示意图。
如图1和图2所示,阻抗匹配控制电路包括:阻抗匹配电路和控制子电路;
所述阻抗匹配电路包括一个或多个可变电感,所述一个或多个可变电感中每个可变电感包括回转器和子电容,所述每个可变电感中回转器的第一输入端和第二输入端分别作为所述每个可变电感的第一端和第二端,所述每个可变电感中回转器的输出端连接所述每个可变电感中子电容,用于将所述每个可变电感中子电容的电容值等效转换为所述每个可变电感的第一端和第二端之间的电感值,所述一个可变电感的第一端和第二端分别连接电源和负载,或者,所述多个可变电感串联后分别连接所述电源和所述负载,串联的所述多个可变电感中任一个可变电感的第一端连接前一个可变电感的第二端,所述多个可变电感中第一个可变电感的第一端连接所述电源,所述多个可变电感中最后一个可变电感的第二端连接所述负载;
所述控制子电路分别连接所述每个可变电感的回转器的控制端以及采样电路的输出端,或者,所述控制子电路分别连接所述每个可变电感的子电容的控制端以及所述采样电路的输出端;所述采样电路的输入端连接于所述负载和第一可变电感的第二端之间,所述第一可变电感为所述一个或多个可变电感中与所述负载连接的可变电感;
所述控制子电路用于根据所述采样电路采样得到的采样电信号和阻抗匹配状态对应的目标电感参数,确定所述一个或多个可变电感对应的匹配电感参数,以及用于根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的回转器的电容电感转换系数,或者,根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的子电容的电容值,以使得所述一个或多个可变电感和所述负载整体的电感参数为所述目标电感参数。
其中,图1和图2均以阻抗匹配电路包括多个可变电感为例进行了示意,具体的,图1中示出的阻抗匹配电路中控制子电路分别连接每个可变电感的回转器的控制端,图2中示出的阻抗匹配电路中控制子电路分别连接每个可变电感的子电容。图1和图2中序号“①”标示了每个可变电感的第一端,序号“②”标示了每个可变电感的第二端。可以理解的是,阻抗匹配电路仅包括一个可变电感时,阻抗匹配控制电路的具体结构仍可参考图1和图2,此时,阻抗匹配电路中可变电感的数量为1,且该一个可变电感的两端分别连接电源和负载,控制子电路可连接该一个可变电感的回转器的控制端或者该一个可变电感的子电容的控制端。
需要说明的是,图1和图2中示意性的示出了3个可变电感,实际应用中可变电感的数量可以更多或更少,此处不做具体限制。
其中,回转器在将输出端电容等效转换为输入端的电感时,转换前的电容值和转换后的电感值之间存在特定的比例关系(即电容电感转换系数),该电容电感转换系数具体可通过该调整回转器中电路参数进行调整。因此,在控制子电路连接可变电感的回转器的控制端时,则可通过调整回转器的电容电感转换系数,从而在可变电感内部子电容的电容值不改变的情况下,例如可变电感均采用电容值不可调整的子电容时,实现对可变电感第一端和第二端之间电感值的调整。
此外,每个可变电感内的子电容均可以是电容值可在特定范围内进行调节的可变电容,在控制子电路连接可变电感的子电容的控制端时,则可在不对回转器的电容电感转换系数进行调整的情况下,例如可变电感中设置的回转器的电容电感转换系数不可调整的情况下,通过改变可变电感中子电容的电容值,实现对可变电感第一端和第二端之间电感值的调整。
具体实现中,当子电容为电容值可调的可变电容时,其电容的变动具体可以通过步进电机调整电容极板之间的距离实现。相较于调整回转器中电路参数从而改变回转器的电容电感转换系数而言,通过步进电机调整可变电容的电容值来调整可变电感的电感值,调节方式更加精准简单。
可以理解的是,若阻抗匹配电路包括单个可变电感,此时阻抗匹配控制电路结构更简单,但在回转器的电容电感转换系数固定时,则要求子电容的电容调节范围相对较大,此时调节结果的偏差相对较大,若阻抗匹配电路包括多个可变电感,则可通过控制子电路同时对多个可变电感的电感值进行调整,调整速度较快的同时,每个子电容要求的电容调节范围相对较小,调节的结果更加精准。
可以看出,本申请实施例中,阻抗匹配控制电路包括阻抗匹配电路和控制子电路;阻抗匹配电路包括一个或多个可变电感,每个可变电感包括回转器和子电容;控制子电路用于根据采样电路采样得到的采样电信号和阻抗匹配状态对应的目标电感参数,确定一个或多个可变电感对应的匹配电感参数,以及用于根据匹配电感参数调整每个可变电感的回转器的电容电感转换系数,或者,根据匹配电感参数调整每个可变电感的子电容的电容值,以使得一个或多个可变电感和负载整体的电感参数为目标电感参数。可见,阻抗匹配控制电路无需设置负载的数字信号处理通路,通过回转器和子电容组成可变电感,并可通过对回转器的电容电感转换系数或者子电容的电容值进行调整,从而实现对阻抗匹配电路的电感值的调整,从而达到阻抗匹配的目的,阻抗匹配控制电路结构简单,成本较低。基于此阻抗匹配控制电路的阻抗匹配控制方法也无需大量复杂的模型计算,阻抗匹配控制方法简单。
参见图3,在一个可能的示例中,所述一个或多个可变电感包括第二可变电感,所述第二可变电感包括:第一回转器和第一子电容C0,所述第一回转器包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一运算放大器P1和第二运算放大器P2;
所述第一电阻R1的第一端、所述第一运算放大器P1的正向输入端和所述第二电阻R2的第一端合路后作为所述第一回转器的第一输入端,所述第二电阻R2的第二端连接所述第一运算放大器P1的输出端,所述第三电阻R3的第一端连接所述第一运算放大器P1的输出端,所述第三电阻R3的第二端和所述第一运算放大器P1的反向输入端合路后连接所述第四电阻R4的第一端,所述第四电阻R4的第二端和所述第五电阻R5的第一端合路后连接所述第二运算放大器P2的正向输入端,所述第五电阻R5的第二端连接所述第二运算放大器P2的输出端,所述第六电阻R6的第一端连接所述第二运算放大器P2的输出端,所述第六电阻R6的第二端和所述第二运算放大器P2的反向输入端合路后连接所述第七电阻R7的第一端,所述第七电阻R7的第二端和所述第一电阻R1的第二端合路后作为所述第一回转器的第二输入端,所述第一子电容C0的第一端连接于所述第四电阻R4的第二端和所述第二运算放大器P2的正向输入端之间,所述第一子电容C0的第二端接地。
其中,图3中序号“①”标示了回转器的第一输入端,可对应到图1和图2中的序号“①”标示的可变电感的第一端,图3中序号“②”标示了回转器的第二输入端,可对应到图1和图2中序号“②”标示的每个可变电感的第二端。
其中,第二可变电感可以是一个或多个可变电感中任意一个可变电感,即一个或多个可变电感中每个可变电感的内部结构均可如图3所示。
在本可能的示例中,所述第一电阻R1和所述第七电阻R7的阻值、所述第一子电容C0的电容值与所述第二可变电感的第一端和第二端之间的电感值之间满足如下条件:
;
其中,L为所述第二可变电感的第一端和第二端之间的电感值,C为所述第一子电容C0的电容值,R为所述第一电阻R1和所述第七电阻R7的阻值。
具体实现中,控制子电路连接每个可变电感的回转器的控制端,具体可以是连接每个可变电感回转器中第一电阻R1和第七电阻R7的控制端,通过对第一电阻R1和第七电阻R7的阻值进行调整,从而实现对第一回转器的电容电感转换系数的调整。具体的,调整第一电阻R1和第七电阻R7的阻值具体可通过电机带动滑动变阻器实现。
具体的,图3中所示的第一电阻R1和第七电阻R7的阻值、第一子电容C0的电容值与第二可变电感的第一端和第二端之间的电感值之间的数值关系可通过如下方式确定:
第一回转器的输入输出电压电流关系为:
;
;
第一回转器的回转电导g为R的倒数,则第一回转器的输入侧阻抗:
;(1)
当输出侧的阻抗为电容时,则第一回转器的输出侧阻抗:
;(2)
进一步的,将公式(2)带入公式(1),则第一回器输入侧阻抗:
;
;(3)
其中,Vin为第一回转器输入电压,Vout为第一回转器输出电压,为第一回转器输入电流,为第一回转器输出电流。
进一步的,基于回转电导g和R的关系,根据公式(3)即可确定第一电阻R1和第七电阻R7的阻值、第一子电容C0的电容值与第二可变电感的第一端和第二端之间的电感值之间的数值关系为:
。
在一个可能的示例中,所述阻抗匹配电路包括一个可变电感、可变电阻和一个可变电容;所述可变电阻的第一端连接所述电源的第一输出端,所述可变电阻的第二端连接所述一个可变电感的第一端和所述一个可变电容的第一端,所述一个可变电感的第二端连接所述负载的第一输入端,所述一个可变电容的第二端分别连接所述电源的第二输出端和所述负载的第二输入端。
参见图4,在一个可能的示例中,所述阻抗匹配电路包括多个可变电感、可变电阻和多个可变电容,所述多个可变电感和所述多个可变电容一一对应;所述可变电阻的第一端连接所述电源的第一输出端,所述多个可变电感串联后分别连接所述可变电阻的第二端和所述负载的第一输入端,所述多个可变电容中每个可变电容的第一端连接所述每个可变电容对应的可变电感的第一端,所述多个可变电容中每个可变电容的第二端合路后分别连接所述电源的第二输出端和所述负载的第二输入端。
具体实现中,阻抗匹配电路还可包括可变电阻和一个或多个可变电容。具体的,阻抗匹配电路包括一个可变电感时,阻抗匹配可包括一个可变电容,该一个可变电感和一个可变电容可形成一个LC模块;在阻抗匹配电路包括多个可变电感时,阻抗匹配电路可包括多个可变电容,多个可变电容与多个可变电感可一一对应,从而形成多个LC模块。将上述一个或多个LC模块级联后分别连接负载以及通过可变电阻连接电源,从而在根据电路采样值调整阻抗匹配电路的电路参数时,除可对阻抗匹配电路的电感进行调整,还可对电阻和电容进行调整,从而达到阻抗匹配状态。具体的,在采用多个可变电感和多个可变电容时,相较于采用一个可变电感和一个可变电容的阻抗匹配电路,阻抗匹配的实现速度更快。
其中,图4中示意性示出了包括多个可变电感(L1、L2…Ln)和多个可变电容(C1、C2…Cn)的阻抗匹配电路,包括一个可变电感和一个可变电容的阻抗匹配电路的电路结构仍可参照图4,此时,可变电感和可变电容的数量均为1。图4中并未具体示出各可变电感的内部结构,其具体结构可参见图3。
其中,每个可变电容也可采用包括两个运算放大器的回转器方案,将回转器的输出侧设置固定电感,通过改变回转器的回转电导(例如改变回转器中电阻阻值),从而改变回转器将电感转换为电容的转换系数,从而实现对可变电容的电容值调整;或者,为了进一步简化电路和控制方式,每个可变电容也可以通过步进电机调整电容板距离实现对电容值的调整。相应的,控制子电路同样可连接每个可变电容内回转器的控制端或者每个可变电容中步进电机的控制端,从而对可变电容的电容值进行控制。
在一个可能的示例中,在所述根据所述采样电路采样得到的采样电信号和阻抗匹配状态对应的目标电感参数,确定所述一个或多个可变电感对应的匹配电感参数方面,所述控制子电路具体用于:根据所述采样电信号确定采样电感值;计算所述采样电感值与目标电感参数的电感差值作为所述匹配电感参数;在所述根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的回转器的电容电感转换系数方面,所述控制子电路具体用于:调整所述每个可变电感的回转器的电容电感转换系数,以使得所述一个或多个可变电感的电感总值为所述匹配电感参数;在所述根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的子电容的电容值方面,所述控制子电路具体用于:调整所述每个可变电感的子电容的电容值,以使得所述一个或多个可变电感的电感总值为所述匹配电感参数。
举例来说,例如确定采样电路采样得到的采样电感值与目标电感参数的差值为ΔL,则可将ΔL作为匹配电感参数,以阻抗匹配电路包括N(N为正整数)个可变电感L1、L2…Ln为例,若N大于1,则可将ΔL拆分为多个电感调节值,例如将ΔL分为Lo1、Lo2、Lo3…Lon(分别对应L1、L2、L3…Ln),使得ΔL满足如下条件:
;
并通过调整各可变电感中回转器的电容电感转换系数,或者调整各可变电感中子电容的电容值,使得各可变电感的电感值为其对应的电感调节值(例如将可变电感L1的电感值调节为电感调节值Lo1,将可变电感L2的电感值调节为电感调节值Lo2,以此类推对N个可变电感的电感值进行调整),最终,阻抗匹配电路整体呈现的电感总值即等于ΔL,实现了负载和阻抗匹配电路整体相对于电源的阻抗匹配。
具体实现中,对于阻抗匹配电路包括多个可变电感的情况,在可变电感的数量较大,而匹配电感参数值较小的情况下,则为部分电感分配的电感调节值可以为0,此时,可通过保持可变电感内子电容的电容值为0从而实现将可变电感的电感值维持在0。
可见,本示例中,控制子电路可通过计算采样电感值和目标电感参数的差值,进而调整阻抗匹配电路中一个或多个电感中回转器的电容电感转换系数或子电容的电容值,使得一个或多个可变电感的电感总值等于采样电感值和目标电感参数差值,有利于提高电感调节的准确度。
在本可能的示例中,所述多个可变电感包括:第二可变电感和第三可变电感,所述第二可变电感包括第一子电容,所述第三可变电感包括第二子电容,所述第一子电容的电容值调节范围的最小值和所述第二子电容的电容值调节范围的最小值不相同,在所述调整所述每个可变电感的子电容的电容值,以使得所述一个或多个可变电感的电感总值为所述匹配电感参数方面,所述控制子电路具体用于:将所述匹配电感参数拆分为多个量级不同的电感调节值;从所述多个可变电感中确定出与所述多个电感调节值一一对应的多个目标可变电感,其中,每个目标可变电感中子电容的电容值调节范围的最小值越大,所述每个目标可变电感对应的电感调节值的量级越大;调整所述多个目标可变电感内子电容的电容值,以使得每个所述目标可变电感的电感值为所述目标可变电感对应的电感调节值。
具体实现中,在阻抗匹配电路包括多个可变电感的情况下,第二可变电感可以是多个可变电感中任一个可变电感,第三可变电感即多个可变电感中除第二可变电感外任一个可变电感,可设置多个可变电感中每个可变电感的回转器的电容电感转换系数均相同,而多个可变电感中可包括多个子电容的电容值调节范围最小值不同的可变电感。具体的,可设置任意两个可变电感中子电容的电容值调节范围最小值均不相同,或者,可设置部分可变电感中子电容的电容值调节范围最小值相同,部分可变电感中子电容的电容值调节范围最小值不同,此处不做具体限制。
具体实现中,仍旧以阻抗匹配电路包括N个可变电感L1、L2…Ln为例,在N大于1,则可将ΔL拆分为多个电感调节值Lo1、Lo2、Lo3…Lon,使得ΔL满足如下条件:
。
为了进一步提高电感调节速度和精确度,在拆分ΔL时,多个电感调节值Lo1、Lo2、Lo3…Lon可以是不同量级的电感值,在将多个电感调节值分配给多个可变电感时,则可根据多个电感调节值的量级进行分配,此时,对于回转器的电容电感转换系数固定,通过改变可变电感内子电容的电容值调节可变电感的电感值的情况,则可根据每个可变电感中子电容的电容调节范围的最小值确定每个可变电感对应的电感调节值,即子电容的电容调节范围的最小值越大,则包括该子电容的可变电感在分配电感调节值时,分配的电感调节值量级更大。具体的,控制子电路可根据多个电感调节值Lo1、Lo2、Lo3…Lon确定对应的多个电容调节值Co1、Co2、Co3…Con,并具体根据确定出的电容调节值,对各可变电感中子电容的电容值进行调整,经回转器进行等效电感转换后,叠加形成ΔL,完成阻抗匹配。
具体的,在将匹配电感参数拆分为多个量级不同的电感调节值时,量级不同例如可以是指不同电感调节值之间存在几何倍数关系或者指数倍数关系。
举例来说,以匹配电感参数即ΔL为244.5μ的电感值为例,则可将匹配电感参数拆分为多个电感调节值,多个电感调节值的电感值满足特定倍差的关系,假设将分解为ΔL四个电感调节值:Lo1=200μ电感值、Lo2=40μ的电感值、Lo3=4μ的电感值和Lo4=0.5μ的电感值,此时,最大的电感调节值Lo1对应的可变电感只需达到200μ的电感值即可,同时可调节其他电感调节值对应的可变电感中的子电容,使得各可变电感的电感值达到其对应的电感调节值参数,则多个可变电感整体的电感值可向匹配电感参数即ΔL逼近。此时,对各可变电感中子电容的电容值调节只需工作在几个固定的电位。
可见,本示例中,控制子电路可将匹配电感参数拆分为多个量级不同的电感调节值,并可根据各可变电感的子电容的电容调节范围的最小值,确定各可变电感对应的电感调节值,从而对电感进行调整,在保证电感调节速度的同时提高了电感调节的精度。
请参见图5,图5是本申请实施例提供的一种阻抗匹配控制方法的流程示意图,该阻抗匹配控制方法可以应用于上述实施例中描述的任一阻抗匹配控制电路中的控制子电路,具体的,所述阻抗匹配控制电路还包括阻抗匹配电路,所述阻抗匹配电路包括一个或多个可变电感,所述一个或多个可变电感中每个可变电感包括回转器和子电容,所述每个可变电感中回转器的第一输入端和第二输入端分别作为所述每个可变电感的第一端和第二端,所述每个可变电感中回转器的输出端连接所述每个可变电感中子电容,用于将所述每个可变电感中子电容的电容值等效转换为所述每个可变电感的第一端和第二端之间的电感值,所述一个可变电感的第一端和第二端分别连接电源和负载,或者,所述多个可变电感串联后分别连接所述电源和所述负载,串联的所述多个可变电感中任一个可变电感的第一端连接前一个可变电感的第二端,所述多个可变电感中第一个可变电感的第一端连接所述电源,所述多个可变电感中最后一个可变电感的第二端连接所述负载;所述控制子电路分别连接所述每个可变电感的回转器的控制端以及采样电路的输出端,或者,所述控制子电路分别连接所述每个可变电感的子电容的控制端以及所述采样电路的输出端;所述采样电路的输入端连接于所述负载和第一可变电感的第二端之间,所述第一可变电感为所述一个或多个可变电感中与所述负载连接的可变电感;该方法包括如下步骤:
步骤201,根据所述采样电路采样得到的采样电信号和阻抗匹配状态对应的目标电感参数,确定所述一个或多个可变电感对应的匹配电感参数;
步骤202,根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的回转器的电容电感转换系数,或者,根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的子电容的电容值,以使得所述一个或多个可变电感和所述负载整体的电感参数为所述目标电感参数。
其中,前述关于阻抗匹配控制电路的描述均可援引到方法实施例中,例如,方法实施例中所应用的控制子电路连接的阻抗匹配电路的具体结构以及可变电感的内部结构均可以如图1-图4中任一附图所示,此处不再赘述。
可以看出,阻抗匹配控制电路无需设置负载的数字信号处理通路,通过回转器和子电容组成可变电感,并可通过对回转器的电容电感转换系数或者子电容的电容值进行调整,从而实现对阻抗匹配电路的电感值的调整,从而达到阻抗匹配的目的,阻抗匹配控制电路结构简单,成本较低,基于此阻抗匹配控制电路的阻抗匹配控制方法也无需大量复杂的模型计算,阻抗匹配控制方法简单。
在一个可能的示例中,所述根据所述采样电路采样得到的采样电信号和阻抗匹配状态对应的目标电感参数,确定所述一个或多个可变电感对应的匹配电感参数,包括:根据所述采样电信号确定采样电感值;计算所述采样电感值与目标电感参数的电感差值作为所述匹配电感参数;所述根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的回转器的电容电感转换系数,包括:调整所述每个可变电感的回转器的电容电感转换系数,以使得所述一个或多个可变电感的电感总值为所述匹配电感参数;所述根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的子电容的电容值,包括:调整所述每个可变电感的子电容的电容值,以使得所述一个或多个可变电感的电感总值为所述匹配电感参数。
可见,本示例中,通过计算采样电感值和目标电感参数的差值,进而调整阻抗匹配电路中一个或多个电感中回转器的电容电感转换系数或子电容的电容值,使得一个或多个可变电感的电感总值等于采样电感值和目标电感参数差值,有利于提高电感调节的准确度。
在一个可能的示例中,所述多个可变电感包括:第二可变电感和第三可变电感,所述第二可变电感包括第一子电容,所述第三可变电感包括第二子电容,所述第一子电容的电容值调节范围的最小值和所述第二子电容的电容值调节范围的最小值不相同,所述调整所述每个可变电感的子电容的电容值,以使得所述一个或多个可变电感的电感总值为所述匹配电感参数,包括:将所述匹配电感参数拆分为多个量级不同的电感调节值;从所述多个可变电感中确定出与所述多个电感调节值一一对应的多个目标可变电感,其中,每个目标可变电感中子电容的电容调节范围的最小值越大,所述每个目标可变电感对应的电感调节值的量级越大;调整所述多个目标可变电感内子电容的电容值,以使得每个所述目标可变电感的电感值为所述目标可变电感对应的电感调节值。
可见,本示例中,将匹配电感参数拆分为多个量级不同的电感调节值,并可根据各可变电感的子电容的电容调节范围的最小值,确定各可变电感对应的电感调节值,从而对电感进行调整,在保证电感调节速度的同时提高了电感调节的精度。
请参见图6和图7,图6是本申请实施例提供的一种阻抗匹配控制系统的组成结构示意图,图7是本申请实施例提供的另一种阻抗匹配控制系统的组成结构示意图。该阻抗匹配控制系统包括:电源、负载、采样电路和如上述实施例所描述的任一阻抗匹配控制电路;
所述阻抗匹配控制电路包括阻抗匹配电路和控制子电路;所述阻抗匹配电路包括一个或多个可变电感,所述一个或多个可变电感中每个可变电感包括回转器和子电容,所述每个可变电感中回转器的第一输入端和第二输入端分别作为所述每个可变电感的第一端和第二端,所述每个可变电感中回转器的输出端连接所述每个可变电感中子电容,用于将所述每个可变电感中子电容的电容值等效转换为所述每个可变电感的第一端和第二端之间的电感值,所述一个可变电感的第一端和第二端分别连接电源和负载,或者,所述多个可变电感串联后分别连接所述电源和所述负载,串联的所述多个可变电感中任一个可变电感的第一端连接前一个可变电感的第二端,所述多个可变电感中第一个可变电感的第一端连接所述电源,所述多个可变电感中最后一个可变电感的第二端连接所述负载;
所述控制子电路分别连接所述每个可变电感的回转器的控制端以及采样电路的输出端,或者,所述控制子电路分别连接所述每个可变电感的子电容的控制端以及所述采样电路的输出端;所述采样电路的输入端连接于所述负载和第一可变电感的第二端之间,所述第一可变电感为所述一个或多个可变电感中与所述负载连接的可变电感;
所述控制子电路用于根据所述采样电路采样得到的采样电信号和阻抗匹配状态对应的目标电感参数,确定所述一个或多个可变电感对应的匹配电感参数,以及用于根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的回转器的电容电感转换系数,或者,根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的子电容的电容值,以使得所述一个或多个可变电感和所述负载整体的电感参数为所述目标电感参数。
具体实现中,电源例如可以是射频电源,负载例如可以是等离子腔体负载。
最后需要强调的是,本申请不限于上述实施方式,以上仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种阻抗匹配控制电路,其特征在于,包括:阻抗匹配电路和控制子电路;
所述阻抗匹配电路包括一个或多个可变电感,所述一个或多个可变电感中每个可变电感包括回转器和子电容,所述每个可变电感中回转器的第一输入端和第二输入端分别作为所述每个可变电感的第一端和第二端,所述每个可变电感中回转器的输出端连接所述每个可变电感中子电容,用于将所述每个可变电感中子电容的电容值等效转换为所述每个可变电感的第一端和第二端之间的电感值,所述一个可变电感的第一端和第二端分别连接电源和负载,或者,所述多个可变电感串联后分别连接所述电源和所述负载,串联的所述多个可变电感中任一个可变电感的第一端连接前一个可变电感的第二端,所述多个可变电感中第一个可变电感的第一端连接所述电源,所述多个可变电感中最后一个可变电感的第二端连接所述负载;
所述控制子电路分别连接所述每个可变电感的回转器的控制端以及采样电路的输出端,或者,所述控制子电路分别连接所述每个可变电感的子电容的控制端以及所述采样电路的输出端;所述采样电路的输入端连接于所述负载和第一可变电感的第二端之间,所述第一可变电感为所述一个或多个可变电感中与所述负载连接的可变电感;
所述控制子电路用于根据所述采样电路采样得到的采样电信号和阻抗匹配状态对应的目标电感参数,确定所述一个或多个可变电感对应的匹配电感参数,以及用于根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的回转器的电容电感转换系数,或者,根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的子电容的电容值,以使得所述一个或多个可变电感和所述负载整体的电感参数为所述目标电感参数。
2.根据权利要求1所述的阻抗匹配控制电路,其特征在于,在所述根据所述采样电路采样得到的采样电信号和阻抗匹配状态对应的目标电感参数,确定所述一个或多个可变电感对应的匹配电感参数方面,所述控制子电路具体用于:根据所述采样电信号确定采样电感值;计算所述采样电感值与目标电感参数的电感差值作为所述匹配电感参数;
在所述根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的回转器的电容电感转换系数方面,所述控制子电路具体用于:调整所述每个可变电感的回转器的电容电感转换系数,以使得所述一个或多个可变电感的电感总值为所述匹配电感参数;
在所述根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的子电容的电容值方面,所述控制子电路具体用于:调整所述每个可变电感的子电容的电容值,以使得所述一个或多个可变电感的电感总值为所述匹配电感参数。
3.根据权利要求2所述的阻抗匹配控制电路,其特征在于,所述多个可变电感包括:第二可变电感和第三可变电感,所述第二可变电感包括第一子电容,所述第三可变电感包括第二子电容,所述第一子电容的电容值调节范围的最小值和所述第二子电容的电容值调节范围的最小值不相同,在所述调整所述每个可变电感的子电容的电容值,以使得所述一个或多个可变电感的电感总值为所述匹配电感参数方面,所述控制子电路具体用于:
将所述匹配电感参数拆分为多个量级不同的电感调节值;从所述多个可变电感中确定出与所述多个电感调节值一一对应的多个目标可变电感,其中,每个目标可变电感中子电容的电容值调节范围的最小值越大,所述每个目标可变电感对应的电感调节值的量级越大;调整所述多个目标可变电感内子电容的电容值,以使得每个所述目标可变电感的电感值为所述目标可变电感对应的电感调节值。
4.根据权利要求1所述的阻抗匹配控制电路,其特征在于,所述一个或多个可变电感包括第二可变电感,所述第二可变电感包括:第一回转器和第一子电容,所述第一回转器包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一运算放大器和第二运算放大器P2;
所述第一电阻的第一端、所述第一运算放大器的正向输入端和所述第二电阻的第一端合路后作为所述第一回转器的第一输入端,所述第二电阻的第二端连接所述第一运算放大器的输出端,所述第三电阻的第一端连接所述第一运算放大器的输出端,所述第三电阻的第二端和所述第一运算放大器的反向输入端合路后连接所述第四电阻的第一端,所述第四电阻的第二端和所述第五电阻的第一端合路后连接所述第二运算放大器P2的正向输入端,所述第五电阻的第二端连接所述第二运算放大器P2的输出端,所述第六电阻的第一端连接所述第二运算放大器P2的输出端,所述第六电阻的第二端和所述第二运算放大器P2的反向输入端合路后连接所述第七电阻的第一端,所述第七电阻的第二端和所述第一电阻的第二端合路后作为所述第一回转器的第二输入端,所述第一子电容的第一端连接于所述第四电阻的第二端和所述第二运算放大器P2的正向输入端之间,所述第一子电容的第二端接地。
5.根据权利要求4所述的阻抗匹配控制电路,其特征在于,所述第一电阻和所述第七电阻的阻值、所述第一子电容的电容值与所述第二可变电感的第一端和第二端之间的电感值之间满足如下条件:
;
其中,L为所述第二可变电感的第一端和第二端之间的电感值,C为所述第一子电容的电容值,R为所述第一电阻和所述第七电阻的阻值。
6.根据权利要求1-5任一项所述的阻抗匹配控制电路,其特征在于,所述阻抗匹配电路包括一个可变电感、可变电阻和一个可变电容;
所述可变电阻的第一端连接所述电源的第一输出端,所述可变电阻的第二端连接所述一个可变电感的第一端和所述一个可变电容的第一端,所述一个可变电感的第二端连接所述负载的第一输入端,所述一个可变电容的第二端分别连接所述电源的第二输出端和所述负载的第二输入端。
7.根据权利要求1-5任一项所述的阻抗匹配控制电路,其特征在于,所述阻抗匹配电路包括多个可变电感、可变电阻和多个可变电容,所述多个可变电感和所述多个可变电容一一对应;
所述可变电阻的第一端连接所述电源的第一输出端,所述多个可变电感串联后分别连接所述可变电阻的第二端和所述负载的第一输入端,所述多个可变电容中每个可变电容的第一端连接所述每个可变电容对应的可变电感的第一端,所述多个可变电容中每个可变电容的第二端合路后分别连接所述电源的第二输出端和所述负载的第二输入端。
8.一种阻抗匹配控制方法,其特征在于,应用于阻抗匹配控制电路中的控制子电路,所述阻抗匹配控制电路还包括阻抗匹配电路,所述阻抗匹配电路包括一个或多个可变电感,所述一个或多个可变电感中每个可变电感包括回转器和子电容,所述每个可变电感中回转器的第一输入端和第二输入端分别作为所述每个可变电感的第一端和第二端,所述每个可变电感中回转器的输出端连接所述每个可变电感中子电容,用于将所述每个可变电感中子电容的电容值等效转换为所述每个可变电感的第一端和第二端之间的电感值,所述一个可变电感的第一端和第二端分别连接电源和负载,或者,所述多个可变电感串联后分别连接所述电源和所述负载,串联的所述多个可变电感中任一个可变电感的第一端连接前一个可变电感的第二端,所述多个可变电感中第一个可变电感的第一端连接所述电源,所述多个可变电感中最后一个可变电感的第二端连接所述负载;所述控制子电路分别连接所述每个可变电感的回转器的控制端以及采样电路的输出端,或者,所述控制子电路分别连接所述每个可变电感的子电容的控制端以及所述采样电路的输出端;所述采样电路的输入端连接于所述负载和第一可变电感的第二端之间,所述第一可变电感为所述一个或多个可变电感中与所述负载连接的可变电感;所述方法包括:
根据所述采样电路采样得到的采样电信号和阻抗匹配状态对应的目标电感参数,确定所述一个或多个可变电感对应的匹配电感参数;
根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的回转器的电容电感转换系数,或者,根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的子电容的电容值,以使得所述一个或多个可变电感和所述负载整体的电感参数为所述目标电感参数。
9.根据权利要求8所述的阻抗匹配控制方法,其特征在于,所述根据所述采样电路采样得到的采样电信号和阻抗匹配状态对应的目标电感参数,确定所述一个或多个可变电感对应的匹配电感参数,包括:
根据所述采样电信号确定采样电感值;
计算所述采样电感值与目标电感参数的电感差值作为所述匹配电感参数;
所述根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的回转器的电容电感转换系数,包括:
调整所述每个可变电感的回转器的电容电感转换系数,以使得所述一个或多个可变电感的电感总值为所述匹配电感参数;
所述根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的子电容的电容值,包括:
调整所述每个可变电感的子电容的电容值,以使得所述一个或多个可变电感的电感总值为所述匹配电感参数。
10.根据权利要求9所述的阻抗匹配控制方法,其特征在于,所述多个可变电感包括:第二可变电感和第三可变电感,所述第二可变电感包括第一子电容,所述第三可变电感包括第二子电容,所述第一子电容的电容值调节范围的最小值和所述第二子电容的电容值调节范围的最小值不相同,所述调整所述每个可变电感的子电容的电容值,以使得所述一个或多个可变电感的电感总值为所述匹配电感参数,包括:
将所述匹配电感参数拆分为多个量级不同的电感调节值;
从所述多个可变电感中确定出与所述多个电感调节值一一对应的多个目标可变电感,其中,每个目标可变电感中子电容的电容调节范围的最小值越大,所述每个目标可变电感对应的电感调节值的量级越大;
调整所述多个目标可变电感内子电容的电容值,以使得每个所述目标可变电感的电感值为所述目标可变电感对应的电感调节值。
11.一种阻抗匹配控制系统,其特征在于,包括:电源、负载、采样电路和如权利要求1-6任一项所述的阻抗匹配控制电路;
所述阻抗匹配控制电路包括阻抗匹配电路和控制子电路;所述阻抗匹配电路包括一个或多个可变电感,所述一个或多个可变电感中每个可变电感包括回转器和子电容,所述每个可变电感中回转器的第一输入端和第二输入端分别作为所述每个可变电感的第一端和第二端,所述每个可变电感中回转器的输出端连接所述每个可变电感中子电容,用于将所述每个可变电感中子电容的电容值等效转换为所述每个可变电感的第一端和第二端之间的电感值,所述一个可变电感的第一端和第二端分别连接电源和负载,或者,所述多个可变电感串联后分别连接所述电源和所述负载,串联的所述多个可变电感中任一个可变电感的第一端连接前一个可变电感的第二端,所述多个可变电感中第一个可变电感的第一端连接所述电源,所述多个可变电感中最后一个可变电感的第二端连接所述负载;
所述控制子电路分别连接所述每个可变电感的回转器的控制端以及采样电路的输出端,或者,所述控制子电路分别连接所述每个可变电感的子电容的控制端以及所述采样电路的输出端;所述采样电路的输入端连接于所述负载和第一可变电感的第二端之间,所述第一可变电感为所述一个或多个可变电感中与所述负载连接的可变电感;
所述控制子电路用于根据所述采样电路采样得到的采样电信号和阻抗匹配状态对应的目标电感参数,确定所述一个或多个可变电感对应的匹配电感参数,以及用于根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的回转器的电容电感转换系数,或者,根据所述匹配电感参数调整所述每个可变电感的子电容的电容值,以使得所述一个或多个可变电感和所述负载整体的电感参数为所述目标电感参数。
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