CN216774296U - 一种射频电源及其分时控制多个负载运行的控制装置 - Google Patents

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乐卫平
姚志毅
张桂东
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Abstract

本申请提供一种射频电源及其分时控制多个负载运行的控制装置，该控制装置包括电源、主控模块、驱动模块和分时开关模块，分时开关模块用于与数个负载连接；主控模块用于控制驱动模块的运行；驱动模块用于交替控制分时开关模块中各个开关元件的开启或关闭，以使数个负载交替工作。该分时控制多个负载运行的控制装置通过主控模块控制驱动模块使分时开关模块交替工作，给与分时开关模块连接的每个负载传输一个电源输出受控的脉冲电源，达到一个电源带动数个负载交替工作，以此实现节省电源的采购成本的目的，解决现有是一个射频电源给一个负载提供电源，多个负载需要多个射频电源，成本高的问题。

Description

一种射频电源及其分时控制多个负载运行的控制装置
技术领域
本申请属于电源技术领域，尤其涉及一种射频电源及其分时控制多个负载运行的控制装置。
背景技术
现有的半导体制作通常是用1台电源带动一个负载，通过射频电源的脉冲过程对腔体负载提供能源，从而进行半导体的制作。当腔体负载的数目多个时，采用1台电源带动一个腔体负载将需要多个射频电源，从而增加了射频电源的空间需求以及采购成本。且在半导体制作工艺中，工艺制作过程是一个脉冲过程，例如在一个周期之内，工作100ms后，停用500ms，这样射频电源将会有很大一部分的工作时间被浪费，为了充分利用射频电源的工作时间，以及在为相同数量的腔体负载提供电源的前提下减缩分射频电源的数量以及采购成本。
实用新型内容
本申请的一个实施例提供一种射频电源及其分时控制多个负载运行的控制装置，以解决现有是一个射频电源给一个负载提供电源，多个负载需要多个射频电源，成本高的问题。
第一方面，本申请的一个实施例提供一种分时控制多个负载运行的控制装置，包括电源、主控模块、与所述主控模块连接的驱动模块以及与所述驱动模块连接的分时开关模块，所述分时开关模块用于与数个负载连接；
所述电源，用于至少给所述主控模块、所述驱动模块和所述分时开关模块供电；
所述主控模块，用于控制所述驱动模块的运行；
所述驱动模块，用于交替控制所述分时开关模块中各个开关元件的开启或关闭，以使数个所述负载交替工作。
可选的，所述分时开关模块包括与所述负载数量对应的开关元件，每个所述开关元件的输入端与所述驱动模块连接，每个所述开关元件的输出端与每个所述负载连接。
可选的，所述开关元件为MOSFET管。
可选的，所述开关元件为IGBT管。
可选的，所述开关元件为继电器。
可选的，该分时控制多个负载运行的控制装置包括保护模块，所述保护模块设置在所述电源与所述主控模块之间，所述保护模块用于在发生故障后对所述负载进行保护。
第二方面，本申请的一个实施例提供一种射频电源，包括上述所述的分时控制多个负载运行的控制装置。
本申请的一个实施例提供的射频电源及其分时控制多个负载运行的控制装置，该控制装置包括电源、主控模块、与主控模块连接的驱动模块以及与驱动模块连接的分时开关模块，分时开关模块用于与数个负载连接；电源用于至少给主控模块、驱动模块和分时开关模块供电；主控模块用于控制驱动模块的运行；驱动模块用于交替控制分时开关模块中各个开关元件的开启或关闭，以使数个负载交替工作。该分时控制多个负载运行的控制装置通过主控模块控制驱动模块使分时开关模块交替工作，给与分时开关模块连接的每个负载传输一个电源输出受控的脉冲电源，达到一个电源带动数个负载交替工作，以此实现节省电源的采购成本的目的，解决现有是一个射频电源给一个负载提供电源，多个负载需要多个射频电源，成本高的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的一个实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
为了更完整地理解本申请及其有益效果，下面将结合附图来进行说明。其中，在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。
图1为本申请的一个实施例提供的分时控制多个负载运行的控制装置的电路原理示意图。
图2为本申请的一个实施例提供的分时控制多个负载运行的控制装置驱动模块的电路原理示意图。
图3为本申请的另一个实施例提供的分时控制多个负载运行的控制装置的电路原理示意图。
图4为本申请的另一个实施例提供的分时控制多个负载运行的控制装置电源输出脉冲电压的波形图。
具体实施方式
下面将结合本申请的一个实施例中的附图，对本申请的一个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有作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。
本申请的一个实施例提供一种射频电源及其分时控制多个负载运行的控制装置，以解决现有是一个射频电源给一个负载提供电源，多个负载需要多个射频电源，成本高的问题。
实施例一：
本申请的一个实施例提供的分时控制多个负载运行的控制装置，示例性的，请参阅图1和图2，图1为本申请的一个实施例提供的分时控制多个负载运行的控制装置的电路原理示意图。图2为本申请的一个实施例提供的分时控制多个负载运行的控制装置驱动模块的电路原理示意图。射频电源已广泛应用于半导体工艺设备、LED与太阳能光伏产业、科学实验中的等离子体发生、射频感应加热、医疗美容、常压等离子体消毒清洗等行业，此处不做限制泛使用。
如图1和图2所示，本申请实用新型提供一种分时控制多个负载运行的控制装置包括电源10、主控模块20、与主控模块20连接的驱动模块30以及与驱动模块30连接的分时开关模块40，分时开关模块40用于与数个负载连接。
进一步说明的是，电源10分别与分时开关模块40和主控模块20连接。该分时控制多个负载运行的控制装置通过驱动模块30控制分时开关模块40上各个开关元件，达到一个电源10带动数个负载交替工作，以此实现节省电源的采购成本的目的。在本实施例中，电源10可以采用±400V 50A悬浮电源，主控模块20可以通过74系列与门芯片实现，驱动模块30可以采用TLP系列光电耦合器实现，分时开关模块40的开关元件可以选用TO-220系列N-MOSFET管。
在本实用新型中，电源10主要用于至少给主控模块20、驱动模块30和分时开关模块40供电。
进一步说明的是，电源10优选为射频电源。在本实施例中，射频电源输出的电源为脉冲电源。该分时控制多个负载运行的控制装置在启动电源10后，在电源10持续输出，通过主控模块20控制驱动模块30，使分时开关模块40交替工作，给与分时开关模块40连接的每个负载传输一个受控的脉冲信号。
在本实用新型中，主控模块20主要用于控制驱动模块30的运行，驱动模块30主要用于交替控制分时开关模块40中各个开关元件的开启或关闭，以使数个负载交替工作。
进一步说明的是，分时开关模块40的电源输入端与电源10连接，分时开关模块40的驱动输入端与驱动模块30连接，分时开关模块40的第1到第n个输出端分别与负载1到负载n连接。
本申请的一个实施例提供的分时控制多个负载运行的控制装置，包括电源、主控模块、与主控模块连接的驱动模块以及与驱动模块连接的分时开关模块，分时开关模块用于与数个负载连接；电源用于至少给主控模块、驱动模块和分时开关模块供电；主控模块用于控制驱动模块的运行；驱动模块用于交替控制分时开关模块中各个开关元件的开启或关闭，以使数个负载交替工作。该分时控制多个负载运行的控制装置通过主控模块控制驱动模块使分时开关模块交替工作，给与分时开关模块连接的每个负载传输一个电源输出受控的脉冲电源，达到一个电源带动数个负载交替工作，以此实现节省电源的采购成本的目的，解决现有是一个射频电源给一个负载提供电源，多个负载需要多个射频电源，成本高的问题。
如图2所示，在本申请实用新型的一实施例中，分时开关模块40包括与负载数量对应的开关元件S，每个开关元件S的输入端与驱动模块30连接，每个开关元件S的输出端与每个负载连接。
进一步说明的是，开关元件包括但不限于MOSFET管、IGBT管、继电器等开关元件。在本实施例中，开关元件S的输入端为MOSFET管、IGBT管的控制端，开关元件S的输出端为MOSFET管的栅极，开关元件S的输出端为IGBT管的集电极。开关元件S的输入端为继电器的输入端，开关元件S的输出端为继电器的输出端。分时开关模块40主要是用于开启驱动模块30与负载的连接或断开驱动模块30与负载的连接。
图3为本申请的另一个实施例提供的分时控制多个负载运行的控制装置的电路原理示意图。
如图3所示，在本实用新型的一实施例中，该分时控制多个负载运行的控制装置包括保护模块50，保护模块50设置在电源10与主控模块20之间，保护模块50用于在发生故障后对负载进行保护。
进一步说明的是，若该分时控制多个负载运行的控制装置发生故障后，保护模块50启动工作，主控模块20接收保护模块50启动工作的信号后，主控模20通过驱动模块30控制分时开关模块40不向负载传送电源10的脉冲电压，负载停止工作。
图4为本申请的另一个实施例提供的分时控制多个负载运行的控制装置电源输出脉冲电压的波形图。
如图4所示，在本实用新型实施例中，该分时控制多个负载运行的控制装置的电源10输出的电源为一个循环周期T内，循环周期T内的电压在不同的时段先后产生n个脉冲电压波形，每个脉冲电压波形i(i＝1，2，3，…，n)中，脉冲电压波形i仅控制对应的第i个负载中开关元件的通断，其中第i个负载中开关元件的导通时间为ti，从而使得n个负载先后工作，实现1个电源带动n个负载交替工作。
进一步说明的是，循环周期T可以根据需求自行设置，如图4所示，每个脉冲电压波形前都会经过一个固定的死区的时间tdt过渡且tdt≥1ms；每个负载中开关元件的导通时间为ti可根据需求调整，调整的步进为0.1ms，且每个负载中中关元件的导通时间为ti需满足ti≤T/3。死区的时间tdt计算公式为：
Figure BDA0003448811300000051
在本申请实用新型实施例中，该分时控制多个负载运行的控制装置通过分时开关模块40控制多个负载是否工作，实现从原来的1个电源仅带动一个负载，到通过分时开关模块40后可实现1个电源带动多个负载，从而达到充分利用电源的工作时间，以及在为相同数量的负载提供电源的前提下减缩电源的数量以及采购成本的目的。
实施例二：
在本实用新型还提供一种射频电源，包括上述的分时控制多个负载运行的控制装置。
进一步说明的是，分时控制多个负载运行的控制装置的内容已在实施例一中详细阐述了，在实施例二中不再对分时控制多个负载运行的控制装置的内容进行阐述了。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。
以上对本申请的一个实施例所提供的分时控制多个负载运行的控制装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (7)

1.一种分时控制多个负载运行的控制装置，其特征在于，包括电源、主控模块、与所述主控模块连接的驱动模块以及与所述驱动模块连接的分时开关模块，所述分时开关模块用于与数个负载连接；
所述电源，用于至少给所述主控模块、所述驱动模块和所述分时开关模块供电；
所述主控模块，用于控制所述驱动模块的运行；
所述驱动模块，用于交替控制所述分时开关模块中各个开关元件的开启或关闭，以使数个所述负载交替工作。
2.根据权利要求1所述的分时控制多个负载运行的控制装置，其特征在于，所述分时开关模块包括与所述负载数量对应的开关元件，每个所述开关元件的输入端与所述驱动模块连接，每个所述开关元件的输出端与每个所述负载连接。
3.根据权利要求2所述的分时控制多个负载运行的控制装置，其特征在于，所述开关元件为MOSFET管。
4.根据权利要求2所述的分时控制多个负载运行的控制装置，其特征在于，所述开关元件为IGBT管。
5.根据权利要求2所述的分时控制多个负载运行的控制装置，其特征在于，所述开关元件为继电器。
6.根据权利要求1所述的分时控制多个负载运行的控制装置，其特征在于，包括保护模块，所述保护模块设置在所述电源与所述主控模块之间，所述保护模块用于在发生故障后对所述负载进行保护。
7.一种射频电源，包括如权利要求1-6任意一项所述的分时控制多个负载运行的控制装置。
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