CN117352364B - 一种射频电源的多脉冲驱动发生装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种射频电源的多脉冲驱动发生装置，属于射频电源技术领域，解决了现有射频电源在脉冲切换期间稳定性差的问题。该多脉冲驱动发生装置包括多脉冲发生器和切换器；其中，所述切换器连接在所述多脉冲发生器与射频电源的逆变器之间；所述多脉冲发生器，基于参考信号产生多级脉冲信号，各级脉冲信号的输出功率及频率不同；所述切换器，对所述多脉冲发生器产生的多级脉冲信号进行切换，并输出到逆变器对射频电源进行驱动，切换射频电源的输出功率及频率。

Description

一种射频电源的多脉冲驱动发生装置
技术领域
本发明属于射频电源技术领域，具体涉及一种射频电源的多脉冲驱动发生装置。
背景技术
整体射频等离子体电源系统的架构包括射频电源、匹配器与腔室负载，射频电源将功率信号输出至匹配器，匹配器进行阻抗匹配与转送功率信号至腔室负载。运作过程中，射频电源输出交流功率信号，该交流功率信号通过一定占空比的脉冲激励提供到腔室负载，使腔体内的输入气体接收足够的电能，进行打火，使气体离子化，再由电极形成的磁场方向移动等离子体来进行相关工艺。
在非脉冲激励期间，腔室负载可能会因功率不足而熄火，因此需要提供一个能维持最低电离能量的脉冲激励。
但目前，常规射频电源中的主要模块包括ADC模块、功率放大器、VI传感器和主控模块。其中，功率放大器主要包括逆变器和变压器，必要时会增设滤波器。功率放大器中的逆变器多采用H桥逆变电路，但在脉冲切换期间，H桥电路的多个开关管会因为持续电流的影响而形成全管导通，造成电路损毁。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明旨在公开一种射频电源的多脉冲驱动发生装置，用于解决现有射频电源在脉冲切换期间稳定性差的问题。
本发明公开了一种射频电源的多脉冲驱动发生装置，所述多脉冲驱动发生装置包括多脉冲发生器和切换器；其中，
所述切换器连接在所述多脉冲发生器与射频电源的逆变器之间；
所述多脉冲发生器，基于参考信号产生多级脉冲信号，各级脉冲信号的输出功率及频率不同；
所述切换器，对所述多脉冲发生器产生的多级脉冲信号进行切换，并输出到逆变器对射频电源进行驱动，切换射频电源的输出功率及频率。
在上述方案的基础上，本发明还做出了如下改进：
进一步，所述多脉冲驱动发生装置还包括切换使能控制器；其中，
所述切换使能控制器连接在所述切换器与射频电源的逆变器之间；
所述切换使能控制器，用于在多级脉冲信号的切换过程中，将逆变器的控制信号置零；还用于在多级脉冲信号的非切换过程中，根据接入的脉冲信号生成逆变器的控制信号；
所述逆变器基于所述逆变器的控制信号对射频电源进行驱动。
进一步，所述切换使能控制器包括编码器、脉冲信号转换器和逆变控制器；其中，
所述编码器，用于输出高电位或低电位；
所述脉冲信号转换器，对切换器接入的脉冲信号进行转换，得到逆变器控制基准信号；
所述逆变控制器，在多级脉冲信号的切换过程中，根据编码器提供的设定时间宽度的低电位，将逆变控制器输出的逆变器的控制信号置零，关闭逆变器的开关管；还在多级脉冲信号的非切换过程中，根据编码器提供的设定时间宽度的高电位，将逆变器控制基准信号作为逆变器的控制信号输出到逆变器的开关管，进行功率驱动。
进一步，所述脉冲信号转换器包括顺序设置的DAC模块、第一反相模块、滤波模块、比较模块和第二反相模块；其中，
所述切换器，以数字信号形式输出接入的脉冲信号；
所述DAC模块，将接入的脉冲信号转换为模拟信号，作为正相模拟信号；
所述第一反相模块，对正相模拟信号进行反相，得到反相模拟信号；
所述滤波模块，分别对正相模拟信号、反相模拟信号进行滤波；
所述比较模块，比较滤波后的正相模拟信号、反相模拟信号，得到比较信号，作为正相比较信号；
所述第二反相模块，对正相比较信号进行反相，得到反相比较信号；
组合所述正相比较信号和反相比较信号，得到所述逆变器控制基准信号。
进一步，所述逆变器为H桥逆变器，H1/H2是H桥的一个半桥控制路径，H3/H4是H桥的另一个半桥控制路径；
所述多脉冲发生器包括N个级别的脉冲发生器，用于产生级别从LV1到LVN的脉冲信号；其中，
级别为LVn的脉冲发生器包括LVn-H1/H2模块和LVn-H3/H4模块；LVn-H1/H2模块、LVn-H3/H4模块，分别产生驱动H桥逆变器H1/H2半桥控制路径、H3/H4半桥控制路径的级别为LVn的脉冲信号；
n的取值分别为1到N。
进一步，所述切换器包括联动的切换开关组T1和切换开关组T2；
切换开关组T1包括N个开关：开关T1-LV1-H1/H2到开关T1-LVN-H1/H2；其中，开关T1-LVn-H1/H2用于控制LVn-H1/H2模块运行；
切换开关组T2包括N个开关：开关T2-LV1-H3/H4到开关T2-LVN-H3/H4；其中，开关T2-LVn-H3/H4用于控制LVn-H3/H4模块运行；
当切换到级别为LVn的脉冲信号时，级别为LVn的脉冲信号的开关T1-LVn-H1/H2和T2-LVn-H3/H4联动闭合，其余开关均断开。
进一步，所述DAC模块包括第一DAC单元和第二DAC单元；所述第一反相模块包括第一反相器和第二反相器；所述滤波模块包括第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器；所述比较模块包括第一差分比较器和第二差分比较器；所述第二反相模块包括第三反相器和第四反相器；
所述切换开关组T1的输出端连接第一DAC单元的输入端；第一DAC单元的输出端一路连接到第一滤波器的输入端，另一路通过第一反相器反相后连接第二滤波器的输入端，第一滤波器、第二滤波器的输出端分别连接第一差分比较器的同相输入端、反相输入端；第一差分比较器的输出端连接第三反相器的输入端；
所述切换开关组T2的输出端连接第二DAC单元的输入端；第二DAC单元的输出端一路连接到第三滤波器的输入端，另一路通过第二反相器反相后连接第四滤波器的输入端，第三滤波器、第四滤波器的输出端分别连接第二差分比较器的同相输入端、反相输入端；第二差分比较器的输出端连接第四反相器的输入端；
第一差分比较器的输出端、第三反相器的输出端、第二差分比较器的输出端、第四反相器的输出端输出的四路信号组合形成所述逆变器控制基准信号。
进一步，所述逆变控制器包括第一与门、第二与门、第三与门和第四与门；其中，
第一差分比较器的输出端连接第一与门的第一输入端，第三反相器的输出端连接第二与门的第一输入端，第二差分比较器的输出端连接第三与门的第一输入端，第四反相器的输出端连接第四与门的第一输入端；
所述第一与门、第二与门、第三与门和第四与门的第二输入端分别连接编码器的输出端；
所述第一与门、第二与门、第三与门和第四与门的输出端分别连接H1、H2、H3和H4的控制端。
进一步，在所述多脉冲发生器产生的多级脉冲信号中，至少启用两级脉冲信号；同时，在多级脉冲信号的切换过程中，仅对启用的各级脉冲信号进行切换。
进一步，在参考信号的一个周期内，启用的各级脉冲信号的总运行时长与编码器保持低电平的总运行时长之和，小于参考信号的一个周期的运行时长。
本发明可实现以下有益效果之一：
本发明提供的射频电源的多脉冲驱动发生装置，可以实现多级脉冲信号的切换，以相应切换射频电源的输出功率及频率。同时，通过在多级脉冲信号的切换过程中将逆变器的控制信号置零，有效避免了逆变器中H桥全管导通，使得射频电源在脉冲切换过冲中仍能稳定运行，很好地解决了现有射频电源在脉冲切换期间稳定性差的问题，适用于各种形式的射频电源或射频电源的组合。
此外，本发明还提供了切换使能控制器的具体结构，电路结构简单，控制逻辑严谨，为提供可靠、稳定的逆变器控制信号提供了保证，为本领域技术人员具体实施本方案提供了技术指导。
最后，当采用三级以上的多脉冲信号时，还可以视实际需求弹性选择要采用的级数。当选用两级脉冲信号时，在脉冲高激励期间进行电离与工艺，脉冲低激励期间维持等离子体电离状态，脉冲切换时能稳定运行。
本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件；
图1为本发明实施例提供的射频电源的多脉冲驱动发生装置的第一结构示意图；
图2为本发明实施例提供的射频电源的多脉冲驱动发生装置的第二结构示意图；
图3为本发明实施例提供的射频电源的多脉冲驱动发生装置的第三结构示意图；
图4为本发明实施例提供的射频电源的多脉冲驱动发生装置的第四结构示意图；
图5为本发明实施例提供的射频电源的多脉冲驱动发生装置的第五结构示意图；
图6为本发明实施例提供的射频电源的多脉冲驱动发生装置的第六结构示意图；
图7为本发明实施例提供的射频电源的多脉冲驱动发生装置的驱动控制的时序图；
图8为本发明实施例提供的驱动控制输出的时序图；
图9为本发明实施例提供的单相电源输入射频电源；
图10为本发明实施例提供的三相电源输入的射频电源；
图11为本发明实施例提供的射频电源的多脉冲驱动方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
本发明的具体实施例，公开了一种射频电源的多脉冲驱动发生装置，结构示意图如图1所示，该射频电源的多脉冲驱动发生装置包括多脉冲发生器和切换器；其中，所述切换器连接在所述多脉冲发生器与射频电源的逆变器之间；所述多脉冲发生器，基于参考信号产生多级脉冲信号，各级脉冲信号的输出功率及频率不同；所述切换器，对所述多脉冲发生器产生的多级脉冲信号进行切换，并输出到逆变器对射频电源进行驱动，切换射频电源的输出功率及频率。
优选地，所述多脉冲驱动发生装置还包括切换使能控制器，此时，射频电源的多脉冲驱动发生装置的结构示意图如图2所示。其中，所述切换使能控制器连接在所述切换器与射频电源的逆变器之间；所述切换使能控制器，用于在多级脉冲信号的切换过程中，将逆变器的控制信号置零；还用于在多级脉冲信号的非切换过程中，根据接入的脉冲信号生成逆变器的控制信号；所述逆变器基于所述逆变器的控制信号对射频电源进行驱动。
在本实施例中，多脉冲发生器产生的多级脉冲信号存储于FPGA、MCU、或相类似可读取参数及输出参数对应信号的电子运算器件，多级脉冲信号之间的切换由FPGA内部运算处理，为软控切换输出；亦可以是制式的信号产生电路；也可以是软硬兼具的软驱硬控模块。具体实施过程中，多脉冲发生器至少产生两级脉冲信号，包括高激励脉冲信号和低激励脉冲信号。其中，高激励脉冲信号用于点火、电离与工艺运行，低激励脉冲信号用于维持电离能量的两个级别。
优选地，切换使能控制器包括编码器（ENC）、脉冲信号转换器和逆变控制器。此时，射频电源的多脉冲驱动发生装置的结构示意图如图3所示。在图3中，编码器，用于输出高电位（代表数字信号1）或低电位（代表数字信号0）；脉冲信号转换器，对切换器接入的脉冲信号进行转换，得到逆变器控制基准信号；逆变控制器，在多级脉冲信号的切换过程中，根据编码器提供的设定时间宽度的低电位，将逆变控制器输出的逆变器的控制信号置零，关闭逆变器的开关管；还在多级脉冲信号的非切换过程中，根据编码器提供的设定时间宽度的高电位，将逆变器控制基准信号作为逆变器的控制信号输出到逆变器的开关管，进行功率驱动。
优选地，脉冲信号转换器包括顺序设置的DAC模块、第一反相模块、滤波模块、比较模块和第二反相模块。此时，射频电源的多脉冲驱动发生装置的结构示意图如图4所示。在图4中，切换器，以数字信号形式输出接入的脉冲信号；DAC模块，将接入的脉冲信号转换为模拟信号，作为正相模拟信号；第一反相模块，对正相模拟信号进行反相，得到反相模拟信号；滤波模块，分别对正相模拟信号、反相模拟信号进行滤波；比较模块，比较滤波后的正相模拟信号、反相模拟信号，得到比较信号，作为正相比较信号；第二反相模块，对正相比较信号进行反相，得到反相比较信号；组合所述正相比较信号和反相比较信号，得到所述逆变器控制基准信号。
在本实施例中，逆变器为H桥逆变器，H1/H2是H桥的一个半桥控制路径，H3/H4是H桥的另一个半桥控制路径。多脉冲发生器包括N个级别的脉冲发生器，用于产生级别从LV1到LVN的脉冲信号；其中，级别为LVn的脉冲发生器包括LVn-H1/H2模块和LVn-H3/H4模块；LVn-H1/H2模块、LVn-H3/H4模块，分别产生驱动H桥逆变器H1/H2半桥控制路径、H3/H4半桥控制路径的级别为LVn的脉冲信号；n的取值分别为1到N。
优选地，切换器包括联动的切换开关组T1和切换开关组T2。此时，射频电源的多脉冲驱动发生装置的结构示意图如图5所示。切换开关组T1包括N个开关：开关T1-LV1-H1/H2到开关T1-LVN-H1/H2；其中，开关T1-LVn-H1/H2用于控制LVn-H1/H2模块运行；切换开关组T2包括N个开关：开关T2-LV1-H3/H4到开关T2-LVN-H3/H4；其中，开关T2-LVn-H3/H4用于控制LVn-H3/H4模块运行；当切换到级别为LVn的脉冲信号时，级别为LVn的脉冲信号的开关T1-LVn-H1/H2和T2-LVn-H3/H4联动闭合，其余开关均断开。
在图5中，DAC模块包括第一DAC单元和第二DAC单元；所述第一反相模块包括第一反相器和第二反相器；所述滤波模块包括第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器；所述比较模块包括第一差分比较器和第二差分比较器；所述第二反相模块包括第三反相器和第四反相器；所述切换开关组T1的输出端连接第一DAC单元的输入端；第一DAC单元的输出端一路连接到第一滤波器的输入端，另一路通过第一反相器反相后连接第二滤波器的输入端，第一滤波器、第二滤波器的输出端分别连接第一差分比较器的同相输入端、反相输入端；第一差分比较器的输出端连接第三反相器的输入端；所述切换开关组T2的输出端连接第二DAC单元的输入端；第二DAC单元的输出端一路连接到第三滤波器的输入端，另一路通过第二反相器反相后连接第四滤波器的输入端，第三滤波器、第四滤波器的输出端分别连接第二差分比较器的同相输入端、反相输入端；第二差分比较器的输出端连接第四反相器的输入端；第一差分比较器的输出端、第三反相器的输出端、第二差分比较器的输出端、第四反相器的输出端输出的四路信号组合形成所述逆变器控制基准信号。
优选地，逆变控制器包括第一与门、第二与门、第三与门和第四与门；其中，第一差分比较器的输出端连接第一与门的第一输入端，第三反相器的输出端连接第二与门的第一输入端，第二差分比较器的输出端连接第三与门的第一输入端，第四反相器的输出端连接第四与门的第一输入端；所述第一与门、第二与门、第三与门和第四与门的第二输入端分别连接编码器的输出端；所述第一与门、第二与门、第三与门和第四与门的输出端分别连接H1、H2、H3和H4的控制端。此时，射频电源的多脉冲驱动发生装置的结构示意图如图6所示。
优选地，在所述多脉冲发生器产生的多级脉冲信号中，至少启用两级脉冲信号；同时，在多级脉冲信号的切换过程中，仅对启用的各级脉冲信号进行切换。即，当多脉冲发生器产生的所有脉冲信号的总级数为N时，设启用的脉冲信号的级数为m，；在多级脉冲信号的切换过程中，仅对启用的m级脉冲信号进行切换。此外，在参考信号的一个周期内，启用的各级脉冲信号的总运行时长与编码器保持低电平的总运行时长之和，小于参考信号的一个周期的运行时长。
下面，假设参考信号的频率为1KHz、占空比为50%（表示为REF-1KHz-50%），并以双级脉冲信号切换为例，对射频电源的多脉冲驱动发生装置的运行过程进行说明。
依据脉冲信号的级别选用相应级别的H1/H2/H3/H4的控制数据。在本实施例中，将H1/H2/H3/H4与级别为LV1的脉冲信号对应的控制方式表示为路径A，将H1/H2/H3/H4与级别为LV2的脉冲信号对应的控制方式表示为路径B。在本实施例中，以参考信号为参照，对路径A/B的通断(或切换)、ENC的0-1切换过程进行驱动控制，射频电源的多脉冲驱动发生装置的驱动控制的时序图如图7所示。在图7中，路径A和路径B交替式切换，ENC在路径A和路径B交替期间进行切换。其中，ENC启动时间的占空比不超过参考信号的周期时长的1%，原则上越小越好。对图7中的时序图做如下说明：
（1）当参考信号切换为高电平时（属于多级脉冲信号的切换过程），ENC输出低电平，使得逆变器的所有开关管均关闭，逆变器输出零电位；
（2）当参考信号保持高电平时（属于多级脉冲信号的非切换过程），ENC输出高电平，使得逆变器中开关管的通断状态与路径A相匹配，利用路径A对应的相应级别的脉冲信号LV1对逆变器进行功率驱动；
（3）当参考信号切换为低电平时（属于多级脉冲信号的切换过程），ENC输出低电平，使得逆变器的所有开关管均关闭，逆变器输出零电位；
（4）当参考信号保持低电平时（属于多级脉冲信号的非切换过程），ENC输出高电平，使得逆变器中开关管的通断状态与路径B相匹配，利用路径B对应的相应级别的脉冲信号LV2对逆变器进行功率驱动。
具体地，当路径A与路径B交替切换期间，射频功率的基础信号（脉冲信号转换器的输出信号）亦就LV1及LV2之间切换，脉冲信号转换器就LV1/LV2形成相应的功率与频率输出。同时，ENC常规为1，而在路径A与路径B切换期间，ENC会有非常小的占空比时间为输出0功率。根据射频电源的多脉冲驱动发生装置的结构可知，ENC的输出会先与射频功率的基础信号作与门逻辑输出，就与门真值表得知，输入任一者为0，输出为0，故ENC为0时，不论与任一级基础信号输出相接，皆为0。因此，路径A与路径B交替切换期间，因为对逆变器的控制信号皆为0，逆变器在该时段内不工作。驱动控制输出的时序图如图8所示。在图8中，幅值相对较低的一段波形示例出了图7中LV2脉冲信号对应的驱动控制信号的波形细节时序图，幅值相对较高的一段波形示例出了图7中LV1脉冲信号对应的驱动控制信号的波形细节时序图。两段波形中间幅值近乎为0的一段波形，示例出了驱动控制信号为0时的波形细节时序图。所以，不存在H桥开关管全导通的情形。上述方式适用于单相电源输入与三相电源输入。单相电源输入、三相电源输入的射频电源分别如图9、图10所示。同时，在图9、图10中，示例出了射频电源中的逆变器结构。
在切换至路径A时，路径A1（LV1-H1/H2）和路径A2（LV1-H3/H4）依据脉冲信号LV1的频率进行交替通路，切换开关可以是软件切换或硬件开关。照图6可知，在路径A1通路时，FPGA就LV1的H1/H2输出控制信号X，信号X为数字信号，经DAC转为模拟信号X`，模拟信号X`分两路，一路经过非门(NOT GATE)，形成两正反相的信号X1与信号X2，两信号分别滤波后输入差分比较器以获得一个控制信号Y，信号Y相同的分两路，一路经过非门，形成两正反相信号的信号Y1与信号Y2，用以控制同一半桥的H1及H2。相同的，在路径A2通路时，FPGA就LV1的H3/H4输出控制信号亦比照办理，用以控制同一半桥的H3及H4。原则上，H1与H3同占空比导通，H2与H4同占空比导通。相似的，在切换至路径B时，路径B1（LV2-H1/H2）和路径B2（LV2-H3/H4）会依据频率进行交替通路，使得LV2的H1/H3、H2/H4交替切换。在上述路径A/B的切换过程中，当路径A/B为实体电路时，还可整合以路径选择器取代。
综上所述，本实施例提供的射频电源的多脉冲驱动发生装置，可以实现多级脉冲信号的切换，以相应切换射频电源的输出功率及频率。同时，通过在多级脉冲信号的切换过程中将逆变器的控制信号置零，有效避免了逆变器中H桥全管导通，使得射频电源在脉冲切换过冲中仍能稳定运行，很好地解决了现有射频电源在脉冲切换期间稳定性差的问题，适用于各种形式的射频电源或射频电源的组合。此外，本实施例还提供了切换使能控制器的具体结构，电路结构简单，控制逻辑严谨，为提供可靠、稳定的逆变器控制信号提供了保证，为本领域技术人员具体实施本方案提供了技术指导。最后，当采用三级以上的多脉冲信号时，还可以视实际需求弹性选择要采用的级数。当选用两级脉冲信号时，在脉冲高激励期间进行电离与工艺，脉冲低激励期间维持等离子体电离状态，脉冲切换时能稳定运行。
此外，本发明实施例还提供了一种射频电源的多脉冲驱动方法，流程图如图11所示，该驱动方法包括以下步骤：
步骤S1：在射频电源供电前，设置参考信号，并根据参考信号确定脉冲信号的总级数、以及各级脉冲信号的输出功率及频率；其中，各级脉冲信号的输出功率及频率不同。
同时，需要说明的是，在本实施例中，逆变器选用H桥逆变器，H1/H2是H桥的一个半桥控制路径，H3/H4是H桥的另一个半桥控制路径；所述多脉冲发生器包括N个级别的脉冲发生器，用于产生级别从LV1到LVN的脉冲信号。级别为LVn的脉冲发生器分别产生驱动H桥逆变器H1/H2半桥控制路径、H3/H4半桥控制路径的级别为LVn的脉冲信号；n的取值分别为1到N。
步骤S2：在射频电源供电时，基于参考信号，利用多脉冲发生器产生设置的各级脉冲信号。
步骤S3：利用切换器对多脉冲发生器产生的多级脉冲信号进行切换，并输出到逆变器对射频电源进行驱动，切换射频电源的输出功率及频率。
优选地，步骤S3的具体执行过程描述如下：
步骤S31：利用切换器对多脉冲发生器产生的多级脉冲信号进行切换，生成逆变器的控制信号。
步骤S32：逆变器基于所述逆变器的控制信号对射频电源进行驱动。
具体地，步骤S31中生成逆变器的控制信号的过程可描述为：在多级脉冲信号的切换过程中，将生成的逆变器的控制信号置零；在多级脉冲信号的非切换过程中，根据接入的脉冲信号生成逆变器的控制信号。此外，本实施例还给出了一种生成逆变器的控制信号的具体实现方式，说明如下：
步骤S311：判断当前的切换状态，若为多级脉冲信号的切换过程，则编码器输出低电位；若为多级脉冲信号的非切换过程，则编码器输出高电位；
步骤S312：对切换器接入的脉冲信号进行转换，生成逆变器控制基准信号；
步骤S313：将编码器输出的电位与逆变器控制基准信号进行与操作，生成所述逆变器的控制信号。
在步骤S312中，可采用以下方式生成逆变器控制基准信号：
步骤S3121：将切换器接入的脉冲信号转换为模拟信号，作为正相模拟信号；
步骤S3122：对正相模拟信号进行反相，得到反相模拟信号；
步骤S3123：分别对正相模拟信号、反相模拟信号进行滤波；
步骤S3124：比较滤波后的正相模拟信号、反相模拟信号，得到比较信号，作为正相比较信号；
步骤S3125：对正相比较信号进行反相，得到反相比较信号；
步骤S3126：组合所述正相比较信号和反相比较信号，得到所述逆变器控制基准信号。
本发明方法实施例的具体实施过程参见上述装置实施例即可，本实施例在此不再赘述。
由于本实施例与上述装置实施例原理相同，所以本方法也具有上述装置实施例相应的技术效果。
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种射频电源的多脉冲驱动发生装置，其特征在于，所述多脉冲驱动发生装置包括多脉冲发生器和切换器；其中，
所述切换器连接在所述多脉冲发生器与射频电源的逆变器之间；所述逆变器为H桥逆变器；
所述多脉冲发生器，基于参考信号产生多级脉冲信号，各级脉冲信号的输出功率及频率不同；
所述切换器，对所述多脉冲发生器产生的多级脉冲信号进行切换，并输出到逆变器对射频电源进行驱动，切换射频电源的输出功率及频率；
所述多脉冲驱动发生装置还包括切换使能控制器；其中，
所述切换使能控制器连接在所述切换器与射频电源的逆变器之间；
所述切换使能控制器，用于在多级脉冲信号的切换过程中，将逆变器的控制信号置零；还用于在多级脉冲信号的非切换过程中，根据接入的脉冲信号生成逆变器的控制信号；
所述逆变器基于所述逆变器的控制信号对射频电源进行驱动；
所述切换使能控制器包括编码器和逆变控制器；其中，
所述编码器，用于输出高电位或低电位；
所述逆变控制器，在多级脉冲信号的切换过程中，根据编码器提供的设定时间宽度的低电位，将逆变控制器输出的逆变器的控制信号置零，关闭逆变器的开关管。
2.根据权利要求1所述的射频电源的多脉冲驱动发生装置，其特征在于，所述切换使能控制器还包括脉冲信号转换器；
所述脉冲信号转换器，对切换器接入的脉冲信号进行转换，得到逆变器控制基准信号；
所述逆变控制器，还在多级脉冲信号的非切换过程中，根据编码器提供的设定时间宽度的高电位，将逆变器控制基准信号作为逆变器的控制信号输出到逆变器的开关管，进行功率驱动。
3.根据权利要求2所述的射频电源的多脉冲驱动发生装置，其特征在于，所述脉冲信号转换器包括顺序设置的DAC模块、第一反相模块、滤波模块、比较模块和第二反相模块；其中，
所述切换器，以数字信号形式输出接入的脉冲信号；
所述DAC模块，将接入的脉冲信号转换为模拟信号，作为正相模拟信号；
所述第一反相模块，对正相模拟信号进行反相，得到反相模拟信号；
所述滤波模块，分别对正相模拟信号、反相模拟信号进行滤波；
所述比较模块，比较滤波后的正相模拟信号、反相模拟信号，得到比较信号，作为正相比较信号；
所述第二反相模块，对正相比较信号进行反相，得到反相比较信号；
组合所述正相比较信号和反相比较信号，得到所述逆变器控制基准信号。
4.根据权利要求3所述的射频电源的多脉冲驱动发生装置，其特征在于，所述逆变器为H桥逆变器，H1/H2是H桥的一个半桥控制路径，H3/H4是H桥的另一个半桥控制路径；
所述多脉冲发生器包括N个级别的脉冲发生器，用于产生级别从LV1到LVN的脉冲信号；其中，
级别为LVn的脉冲发生器包括LVn-H1/H2模块和LVn-H3/H4模块；LVn-H1/H2模块、LVn-H3/H4模块，分别产生驱动H桥逆变器H1/H2半桥控制路径、H3/H4半桥控制路径的级别为LVn的脉冲信号；
n的取值分别为1到N。
5.根据权利要求4所述的射频电源的多脉冲驱动发生装置，其特征在于，所述切换器包括联动的切换开关组T1和切换开关组T2；
切换开关组T1包括N个开关：开关T1-LV1-H1/H2到开关T1-LVN-H1/H2；其中，开关T1-LVn-H1/H2用于控制LVn-H1/H2模块运行；
切换开关组T2包括N个开关：开关T2-LV1-H3/H4到开关T2-LVN-H3/H4；其中，开关T2-LVn-H3/H4用于控制LVn-H3/H4模块运行；
当切换到级别为LVn的脉冲信号时，级别为LVn的脉冲信号的开关T1-LVn-H1/H2和T2-LVn-H3/H4联动闭合，其余开关均断开。
6.根据权利要求5所述的射频电源的多脉冲驱动发生装置，其特征在于，所述DAC模块包括第一DAC单元和第二DAC单元；所述第一反相模块包括第一反相器和第二反相器；所述滤波模块包括第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器和第四滤波器；所述比较模块包括第一差分比较器和第二差分比较器；所述第二反相模块包括第三反相器和第四反相器；
所述切换开关组T1的输出端连接第一DAC单元的输入端；第一DAC单元的输出端一路连接到第一滤波器的输入端，另一路通过第一反相器反相后连接第二滤波器的输入端，第一滤波器、第二滤波器的输出端分别连接第一差分比较器的同相输入端、反相输入端；第一差分比较器的输出端连接第三反相器的输入端；
所述切换开关组T2的输出端连接第二DAC单元的输入端；第二DAC单元的输出端一路连接到第三滤波器的输入端，另一路通过第二反相器反相后连接第四滤波器的输入端，第三滤波器、第四滤波器的输出端分别连接第二差分比较器的同相输入端、反相输入端；第二差分比较器的输出端连接第四反相器的输入端；
第一差分比较器的输出端、第三反相器的输出端、第二差分比较器的输出端、第四反相器的输出端输出的四路信号组合形成所述逆变器控制基准信号。
7.根据权利要求6所述的射频电源的多脉冲驱动发生装置，其特征在于，所述逆变控制器包括第一与门、第二与门、第三与门和第四与门；其中，
第一差分比较器的输出端连接第一与门的第一输入端，第三反相器的输出端连接第二与门的第一输入端，第二差分比较器的输出端连接第三与门的第一输入端，第四反相器的输出端连接第四与门的第一输入端；
所述第一与门、第二与门、第三与门和第四与门的第二输入端分别连接编码器的输出端；
所述第一与门、第二与门、第三与门和第四与门的输出端分别连接H1、H2、H3和H4的控制端。
8.根据权利要求2-7中任一项所述的射频电源的多脉冲驱动发生装置，其特征在于，在所述多脉冲发生器产生的多级脉冲信号中，至少启用两级脉冲信号；同时，在多级脉冲信号的切换过程中，仅对启用的各级脉冲信号进行切换。
9.根据权利要求8所述的射频电源的多脉冲驱动发生装置，其特征在于，在参考信号的一个周期内，启用的各级脉冲信号的总运行时长与编码器保持低电平的总运行时长之和，小于参考信号的一个周期的运行时长。
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