CN202019305U - 一种基于全桥移相的等离子体负载高频清洗电源装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于全桥移相的等离子体负载高频清洗电源装置，包括至少两个电源模块，电源模块的电源输入端接三相交流电，电源模块的信号输入端与控制板的驱动信号输出端相连，电源模块包括逆变器，交流电经整流滤波后与逆变器的输入端相连，逆变器的输出端接高频变压器T1的初级线圈，高频变压器T1的次级线圈接真空电极的两端，电压采样反馈电路、电流采样反馈电路分别与全桥移相控制电路的信号输入端相连，全桥移相控制电路的信号输出端与逆变器相连。本实用新型给真空辉光清洗提供频率一定的交流供电方式，避免了真空壁的镀膜效应，同时将电源的效率提高到90%以上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电源装置，尤其是一种基于全桥移相的等离子体负载高频清洗电源装置。
背景技术
等离子体辉光清洗技术是近年来兴起的等离子体技术的专业应用。该技术实现了对固定容器内真空环境下杂质颗粒的清扫，其主要原理是在真空室的两端设置电极形成电场，同时向真空室内加入惰性气体。当电极的两端形成电场强度达到一定程度，真空室内会产生等离子体实现对真空环境的清洗。
公知的等离子体辉光清洗电源采用高频高压直流方式，这种电源较之传统的直流工频供电方式，具有功率大、响应速度快、控制精度高、可靠性强等优点，但是会产生镀膜。分子通过等离子区时发生电离，未电离的中性原子（约占蒸发料的95％）会沉积在基片或真空室壁表面，形成镀膜。为有效解决镀膜效应，需要为等离子体辉光清洗系统提供满足其负荷特性的特种电源设备。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够避免真空壁的镀膜效应，同时提高电源效率的基于全桥移相的等离子体负载高频清洗电源装置。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种基于全桥移相的等离子体负载高频清洗电源装置，包括至少两个电源模块，电源模块的电源输入端接三相交流电，电源模块的信号输入端与控制板的驱动信号输出端相连，电源模块包括逆变器，交流电经整流滤波后与逆变器的输入端相连，逆变器的输出端接高频变压器T1的初级线圈，高频变压器T1的次级线圈接真空电极的两端，电压采样反馈电路、电流采样反馈电路分别与全桥移相控制电路的信号输入端相连，全桥移相控制电路的信号输出端与逆变器相连。
由上述技术方案可知，本实用新型将三相交流电进行整流、滤波后输出直流，将此直流输出至全桥移相控制电路，由全桥移相控制电路控制MOSFET管的通断次序和频率，实现直流转化成交流脉冲，电压采样、电流采样反馈电路将输出电压和电流分别进行采样，并将采样值和基准电压进行比较，将其结果反馈到全桥移相控制电路，控制MOSFET全桥占空比。本实用新型给真空辉光清洗提供频率一定的交流供电方式，避免了真空壁的镀膜效应，同时将电源的效率提高到90%以上。由控制板统一提供电源模块的驱动信号，使电源模块的电源同步输出，避免不同步输出会出现的烧机现象。
附图说明
图1是本实用新型的电路框图；
图2是图1中电源模块的电路原理图；
图3是图2中精细整流电路的电路图。
具体实施方式
一种基于全桥移相的等离子体负载高频清洗电源装置，电源装置包括至少两个电源模块，电源模块的电源输入端接三相交流电，电源模块的信号输入端与控制板的驱动信号输出端相连，电源模块包括逆变器，交流电经整流滤波后与逆变器的输入端相连，逆变器的输出端接高频变压器T1的初级线圈，所述的逆变器为DC-AC逆变器3，高频变压器T1的次级线圈接真空电极的两端，电压采样反馈电路、电流采样反馈电路分别与全桥移相控制电路6的信号输入端相连，全桥移相控制电路6的信号输出端与逆变器相连。所述的电流采样反馈电路采用霍尔电流传感器4，霍尔电流传感器4设置在高频变压器T1的次级线圈上，如图1、2所示。
如图1所示，所述的电源装置包括三个电源模块，三个电源模块的电源输入端并联，三个电源模块的信号输入端并联，所述的控制板通过信号控制线与PLC控制板相连，PLC控制板与触摸屏相连，辅助电源模块分别与控制板、PLC控制板和触摸屏相连。由控制板统一提供三个电源模块的驱动信号，使三个电源模块的电源同步输出，避免不同步输出会出现的烧机现象。三个电源模块的输出端串联，每一个输出电压为800V，本装置可以提供800V、1600V和2400V三种电压输出。辅助电源模块主要是将输入转化成12V的直流电源，供给控制板、PLC控制板和触摸屏使用。控制板和PLC控制板通过控制信号线相连，实现人机界面控制。
如图2、3所示，所述的电压采样反馈电路包括降压变压器T2，降压变压器T2的初级线圈接在高频变压器T1的次级线圈和真空电极之间，降压变压器T2的次级线圈与精细整流电路5的输入端相连，精细整流电路5的输出端全桥移相控制电路6的信号输入端相连。所述的交流电为380V交流电，380V交流电依次通过整流电路1、滤波电路2与逆变器的输入端相连。
如图2所示，整流电路1、滤波电路2、DC-AC逆变器3以及高频变压器T1串联，降压变压器T2和精细整流电路5串联。霍尔电流传感器4、降压变压器T2和精细整流电路5以及全桥移相控制电路6构成了整个控制回路，控制回路采集电流和电压信号传递给全桥移相控制电路6，全桥移相控制电路6调整逆变过程晶体管控制的占空比，进而稳定输出Vout。
如图3所示，T0和T1为经过降压变压器T2后所产生的交流低压信号，电阻R1、R2、R3、R4、R5都是起信号稳定和放大作用。整流二极管D1、D2以及放大器IC2、IC3主要进行精细整流，可以得到很平滑的直流稳定信号Vf，Vf即电压反馈信号，该反馈信号传递给全桥移相控制电路6。
Claims (6)
1.一种基于全桥移相的等离子体负载高频清洗电源装置，其特征在于：包括至少两个电源模块，电源模块的电源输入端接三相交流电，电源模块的信号输入端与控制板的驱动信号输出端相连，电源模块包括逆变器，交流电经整流滤波后与逆变器的输入端相连，逆变器的输出端接高频变压器T1的初级线圈，高频变压器T1的次级线圈接真空电极的两端，电压采样反馈电路、电流采样反馈电路分别与全桥移相控制电路（6）的信号输入端相连，全桥移相控制电路（6）的信号输出端与逆变器相连。
2.根据权利要求1所述的基于全桥移相的等离子体负载高频清洗电源装置，其特征在于：所述的电源装置包括三个电源模块，三个电源模块的电源输入端并联，三个电源模块的信号输入端并联，所述的控制板通过信号控制线与PLC控制板相连，PLC控制板与触摸屏相连，辅助电源模块分别与控制板、PLC控制板和触摸屏相连。
3.根据权利要求1所述的基于全桥移相的等离子体负载高频清洗电源装置，其特征在于：所述的电流采样反馈电路采用霍尔电流传感器（4），霍尔电流传感器（4）设置在高频变压器T1的次级线圈上。
4.根据权利要求1所述的基于全桥移相的等离子体负载高频清洗电源装置，其特征在于：所述的电压采样反馈电路包括降压变压器T2，降压变压器T2的初级线圈接在高频变压器T1的次级线圈和真空电极之间，降压变压器T2的次级线圈与精细整流电路（5）的输入端相连，精细整流电路（5）的输出端全桥移相控制电路（6）的信号输入端相连。
5.根据权利要求1所述的基于全桥移相的等离子体负载高频清洗电源装置，其特征在于：所述的交流电为380V交流电，380V交流电依次通过整流电路（1）、滤波电路（2）与逆变器的输入端相连。
6.根据权利要求1所述的基于全桥移相的等离子体负载高频清洗电源装置，其特征在于：所述的逆变器为DC-AC逆变器（3）。
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