DE602005003872T2 - HF Generator mit Spannungsregulator - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegenden Anmeldungen genießen die Priorität der Provisorischen US-Patent-Anmeldung Nr. 60/575 435, eingereicht am 28. Mai 2004.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Radiofrequenz-(RF)-Generator mit einem Spannungsregler.
  • Ein Leistungsverstärker oder Generator ist ein Stromkreis zum Umwandeln von Gleichstrom-Eingangsleistung in eine wesentliche Menge von RF/Mikrowellen-Ausgangsleistung. Es gibt eine große Vielfalt von verschiedenen Leistungsverstärkern (PAs). Ein Sender enthält einen oder mehrere PAs, sowie untergeordnete Schaltkreise, wie Signalerzeuger, Frequenzwandler, Modulatoren, Signalprozessoren, Linearisierungsglieder und Stromversorgungen. Wie hierin verwendet, werden die Begriffe "Leistungsgenerator", "RF-Generator" und "Leistungsverstärker" untereinander austauschbar verwendet.
  • Frequenzen von sehr niedriger Frequenz (VLF) bis zu Millimeterwellen (MMW) werden für die Kommunikation, Navigation und Rundfunk verwendet. Die Ausgangsleistungen variieren von 10 mW bei nicht lizenzierten, drahtlosen Systemen im Kurzwellenbereich bis 1 MW bei Rundfunksendern im Langwellenbereich. PAs und Sender werden auch in Systemen, wie Radar, RF-Heizen, Plasmaerzeugung, Laser-Driver, Magnetresonanzbilderzeugung und Miniatur-Gleichstrom/Gleichstrom-Wandlern verwendet.
  • RF-Leistungsverstärker werden gemeinhin in verschiedene unterschiedliche Klassen, d. h. Klassen A-F, eingeteilt. Die Betriebsklassen unterscheiden sich in dem Be triebsverfahren, in der Effizienz und Leistungsausgabefähigkeit. Die Leistungsausgabefähigkeit (oder der Transistornutzungsfaktor) werden als Ausgangsleistung pro Transistor, normalisiert für Spitzen-Drain-Spannung und -Strom von 1 V bzw. 1 A, definiert.
  • 1 veranschaulicht einen grundsätzlichen einpoligen Leistungsverstärker 100. Der Leistungsverstärker schließt ein aktives Bauteil 102, Wechselstromversorgung 104 und ein Ausgangsfilter/Anpassungsnetzwerk 106 ein. 2A–2F erläutern Drain-Spannungs- und Stromwellenformen von ausgewählten idealen Leistungsverstärkern. 2A veranschaulicht eine Wellenform für eine Vorrichtung von Klasse A. 2B veranschaulicht eine Wellenform für eine Vorrichtung von Klasse B, und so weiter.
  • Im Allgemeinen wenden RF-Leistungsverstärker eine breite Vielfalt von aktiven Bauteilen an, einschließlich Bipolar-Junction-Transistoren (BJTs), MOSFETs, JFETs (SITs), GaAs MESFETs, HEMTs, pHEMTs, und Vakuumröhren. Die Leistungsausgabefähigkeit liegt im Bereich von mehreren zehn von Kilowatt für Vakuumröhren bis Hunderte von Watt für Si MOSFETs bei HF und VHF, bis Hunderte von Milliwatt für InP HEMTs bei MMW-Frequenzen. In Abhängigkeit von der Frequenz und vom Strom bzw. der Leistung sind Vorrichtungen bzw. Bauteile in gepackter, Chip- und MMIC-Form erhältlich. RF-Leistungstransistoren sind im Allgemeinen n-p-n- oder n-Kanal-Typen; aufgrund der größeren Mobilität von Elektronen (gegen Löcher) ergibt sich eine bessere Wirkungsweise bei höheren Frequenzen.
  • Obwohl die Spannungen und Ströme sich stark unterscheiden, sind die Hauptprinzipien für Leistungsverstärkung für alle Bauteile bzw. Vorrichtungen gemeinsam. Bei der Verstärkung von Klasse A ist der Transistor zu allen Zeiten in dem aktiven Bereich und wirkt als eine Stromquelle, die durch Gate-Ansteuerung und Vorspannung gesteuert wird. Die Drain-Spannung und Drainstromwellenformen sind sinusförmig, wie in 2A gezeigt. Dies ergibt eine lineare Verstärkung. Die DC-Leistungs-Eingabe ist konstant und der effektive Wirkungsgrad ist proportional zur Ausgangsleistung und erreicht 50% bei PEP. Zur Verstärkung von Amplituden-modulierten Signalen kann der Ruhestrom im Verhältnis zu der momentanen Signalumhüllung variiert werden. Der Nutzungsfaktor ist 1/8. Klasse A eröffnet hohe Linearität, hohe Verstärkung und einen Betrieb nahe der maximalen Arbeitsfrequenz des Transistors.
  • 2B veranschaulicht Drain-Spannungs- und -Stromwellenformen von einer Vorrichtung bzw. einem Bauteil von Klasse B. Die Gatevorspannung in dieser Vorrichtung wird bei dem Schwellenwert der Leitung eingestellt. Der Transistor ist die Hälfte der Zeit aktiv und der Drainstrom ist halb sinusförmig. Da die Amplitude von dem Drainstrom proportional zur Ansteuer-Amplitude ist, liefert Klasse B lineare Verstärkung. Für Signale geringer Höhe ist Klasse B deutlich wirksamer als Klasse A und ihre durchschnittliche Effizienz bzw. Wirkungsgrad kann einige Male von jener von Klasse A bei einem hohen Peak zu Durchschnitts Verhältnissen sein (zum Beispiel 28% gegen 5% für f = 10 dB). Der Nutzungsfaktor ist der gleiche wie in Klasse A, d. h. 1/8. Klasse B wird weitgehend in Breitband-Trafo-gekoppelten PAs verwendet, die bei HF und VHF betrieben werden.
  • 2C veranschaulicht Drain-Spannungs- und -Stromwellenformen einer Vorrichtung von Klasse C. Das Gate von einer herkömmlichen Vorrichtung von Klasse C wird unter einem Schwellenwert vorgespannt, sodass der Transistor für weniger als die Hälfte von dem RF-Zyklus aktiv ist. Die Linearität geht verloren, jedoch kann Effizienz durch Absenken des Leitungswinkels gegen null beliebig gegen 100% erhöht werden. Dies veranlasst die Ausgangsleistung (Nutzungsfaktor), gegen null zu sinken und die Ansteuerleistung gegen unendlich zu erhöhen. Ein typischer Kompromiss ist ein Leitungswinkel von 150° und eine ideale Effizienz von 85%. Wenn es bis zur Sättigung betrieben wird, wird die Effizienz stabilisiert und die Ausgangsspannung wird durch Zuführen von Spannung festgestellt.
  • 2D veranschaulicht Drain-Spannungs- und -Stromwellenformen einer Vorrichtung von Klasse D. Die Vorrichtungen von Klasse D verwenden zwei oder mehrere Transistoren als Schalter, um Rechteck-Drain-Spannungs- (oder Strom)-Wellen-formen zu erzeugen. Ein Serien-Resonanzkreis-Ausgangsfilter lässt nur die Grundfrequenzkomponente zur Last durch, was einen Stromausgang von (8/π2)V2 DD/R für den Trafo-gekoppelten Aufbau ergibt. Strom wird im Allgemeinen nur über den Transistor gezogen, der an ist, was eine 100%ige Effizienz für einen idealen Leistungsverstärker ergibt. Der Nutzungsfaktor (1/2π = 0,159) ist der höchste der verschiedenen Klassen von Leistungsverstärkern. Wenn das Schalten ausreichend schnell ist, wird Effizienz nicht durch Blindwiderstand bei der Last abgebaut.
  • Im Allgemeinen leiden Vorrichtungen der Klasse D unter Verlusten aufgrund von Sättigung, Schaltgeschwindigkeit und Drain-Kapazität. Die endliche Schaltgeschwindigkeit veranlasst die Transistoren, in ihren aktiven Regionen vorzuliegen, während Strom fließt. Die Drain-Kapazitäten werden geladen und im Allgemeinen einmal pro RF-Zyklus entladen, was Stromverlust ergibt, der proportional ist und sich direkt mit der Frequenz erhöht. Vorrichtungen der D-Klasse mit Ausgangsleistungen von 100 W bis 1 kW werden leicht bei HF implementiert – siehe zum Beispiel US 6 469 919 , US 2002/0097085 , oder US 6 072 362 .
  • 2E veranschaulicht Drain-Spannungs- und -Stromwellenformen einer Vorrichtung von Klasse E. Klasse E wendet einen einzelnen Transistor, der wie ein Schalter betrieben wird, an. Die Drain-Spannungswellenform ist das Ergebnis der Summe von den DC- und RF-Strömen, die die Drain-Parallel-Kapazität aufladen. In einer optimalen Klasse E fällt die Drain-Spannung auf null und hat null Anstieg, unmittelbar, wenn der Transistor in Betrieb gesetzt wird. Das Ergebnis ist eine ideale Effizienz von 100% Entfernung der Verluste, die mit dem Aufladen der Drain-Kapazität in Klasse D verbunden sind, Verminderung von Schaltverlusten und gute Toleranz von Bauelementvariation. Der optimale Betrieb von Klasse E erfordert einen Drain-Parallel-Blindleitwert von 0,1836/R und einen Drain-Serien-Blindwiderstand von 1,15/R. Es wird eine Ausgangsleistung von 0,577 V2 DD/R für einen idealen Leistungsverstärker mit einem Nutzungsfaktor von 0,098 abgegeben. Variationen in der Lastimpedanz und im Shunt-Blindbeiwert veranlassen den Leistungsverstärker, von dem optimalen Betrieb abzuweichen, jedoch wird der Abbau in den Leistungen im Allgemeinen nicht schlechter sein als jener für die Klassen A und B.
  • 2F veranschaulicht Drain-Spannungs- und -Stromwellenformen einer Vorrichtung der Klasse F. Die Klasse F verstärkt sowohl die Effizienz als auch die Ausgangsleistung durch Anwendung von harmonischen Resonatoren im Ausgangsleistungsnetzwerk, um die Drainwellenformen zu formen. Die Spannungswellenform schließt eine oder mehrere ungeradzahlige Harmonische ein und nähert sich einer Rechteck-Welle an, während der Strom auch Harmonische einschließt und sich einer Halbsinuswelle annähert. Alternativ ("Umkehrklasse F") kann die Spannung sich einer halben Sinuswelle und der Strom einer Rechteck-Welle annähern. Wenn sich die Anzahl an Harmonischen erhöht, erhöht sich die Effizienz von einem idealen Leistungsverstärker von der 50% (Klasse A) zur Einheit (zum Beispiel 0,707, 0,8165, 0,8656, 0,9045, für zwei, drei, vier bzw. fünf Harmonische) und der Nutzungsfaktor erhöht sich von 1/8 gegen ½π. Die erforderlichen Harmonischen stammen naturgemäß von Nichtlinearitäten und Sättigung in dem Transistor. Obwohl Klasse F einen komplexeren Ausgangsleistungsfilter als andere Leistungsverstärker erfordert, müssen die Impedanzen bei dem "virtuellen Drain" im Allgemeinen bei nur einigen speziellen Frequenzen korrekt sein.
  • Kürzlich wurden Hochspannungs-MOSFETs, zum Beispiel MOSFETs mit 500 Volt, oder 1000 V beim Betrieb in Klasse "C" oder "E" verwendet. Jedoch die Bauteile der Klasse C und E sind Schmalbandansätze, weil die Rechteck-Wellen-Steuer-Impulse einen Filter zum Entfernen von unerwünschtem Spektralanteil erfordern. Die Effizienz ist hoch, jedoch die Strom- bzw. Leistungssteuerung ist schwierig. Die Stromsteuerung ist gewöhnlich eine variable Gleichstromversorgung, was sich in einer langsamen Steuerung des Ausgangsstroms und Schwierigkeit beim Steuern des Stroms bei geringer Höhe niederschlägt. Es ist möglich, diese Klassen mit einer Sinuswelle anzusteuern, jedoch variiert der Einschaltschwellenwert mit der MOSFET-Die-Temperatur, die sich mit dem Durchlasswinkel (Pulsbreite) von dem MOSFET ändern wird, was problematisch sein kann.
  • Zusätzlich wenden die meisten RF-Generatoren isolierte, variable Gleichstromversorgungen an, um den RF-Stromabschnitt bzw. RF-Leistungsabschnitt zu speisen. Die variable Gleichstromversorgung ist sehr groß und langsam in der Reaktion, wenn sie im Hochfrequenzeinstellmodus verwendet wird.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen RF-Generator, der einen Spannungsregler aufweist, zum Beispiel einen Aufwärts-Regler (oder Boost-Regler), oder einen Abwärts-Regler (oder Buck-Regler). Der vorliegende RF-Generator wendet einen direkten Off-line-RF-Leistungsabschnitt an, der nicht die Anwendung von einer variab len Stromversorgung erfordert. Das Erhöhen oder Senken der Spannung auf ein konstantes Niveau, unter Anwendung eines Aufwärts-/Abwärts-Reglers liefert eine Maßnahme zum Überstehen einer Unterspannung, ohne Leistungsverlust des RF-Generators.
  • Der vorliegende RF-Generator schließt auch MOSFETs in einer Vollbrückenkonfiguration ein, die unter Verwendung von Phasenverschiebungstechniken betrieben werden. Die MOSFETs empfangen den Gleichstrom von dem Abwärts/Verstärkungsregler und werden zum Handhaben von 300 Volt oder mehr, oder 500 Volt oder mehr, oder 600 Volt oder mehr, oder 1000 Volt oder mehr, gemäß den Anwendungen konfiguriert. Der RF-Generator wird so konfiguriert, dass er in einem Bereich von 5 MHz bis 50 MHz arbeitet. In der vorliegenden Ausführungsform ist der RF-Generator so konfiguriert, dass er bei einer Industrial, Scientific and Medical (ISM)-Frequenz arbeitet, zum Beispiel 13,56 MHz oder 27,12 MHz. In einer Ausführung ist der RF-Generator eine Vorrichtung von Klasse D und ist so konfiguriert, dass er direkt offline arbeitet.
  • Generatoren mit Phasenschieberregler wurden in den letzten Jahren bei Frequenzen unter 500 kHz verwendet. Diese Stromversorgungsaufbauten sind bei viel niedrigeren Frequenzen als die vorliegende Erfindung, die bei Radiofrequenzen vorliegt. Im Allgemeinen ist es schwierig, die Arbeitsfrequenz von Brücken zu erhöhen. Gatesteuerung wird für größere MOSFETs sehr schwierig, wenn sich die Arbeitsfrequenz erhöht. Der Betriebsstrom bzw. Steuerstrom kann 10 Ampere-Spitzen für das An- und Abstellen überschreiten. Unerwünschte Resonanzen können aufgrund der großen Gatekapazität und sehr kleiner Streuinduktivitäten auftreten. Diese unerwünschten Resonanzen können ungesteuertes An- oder Abstellen von den MOSFETs ergeben und führen zum Ausfall der Vorrichtungen. Bei niederen Frequenzen ist hartes Schalten bei hohen Spannungen kein begrenzender Faktor. Bei hoher Frequenz, zum Beispiel 13,56 MHz, kann hartes Anstellen bei hoher Spannung zu einem Problem werden, da die Verlustleistung zu hoch wird. Null-Spannungs-Schal-ten wird zu einem bevorzugten Projekt. Dieser Vorgang ist schwierig über den vollständigen Betriebsbereich von einer Leistungsstufe bzw. Endstufe aufrecht zu halten, wenn die Phase verschoben ist.
  • Die vorliegenden Ausführungsformen wenden einen oder mehrere Kommutationsinduktoren an, um ausreichend Energie zu speichern, die benötigt wird, um Energie zum Aufladen der Ausgangskapazität von den MOSFETs bereitzustellen und RF-Generatoren mit Phasenschieberreglung bereitzustellen. Es gibt verschiedene Vorteile, die mit solchen RF-Generatoren verbunden sind: (1) es kann in einem breiteren Frequenzbereich gearbeitet werden, (2) es kann mit festen Gleichstromspannungen gearbeitet werden, die nicht stark gefiltert sind, (3) es entfernt den Bedarf für eine variable Gleichstromversorgung und (4) es kann bei sehr niedrigem Strom bis vollem Strom gearbeitet werden.
  • In einer Ausführungsform umfasst ein Radiofrequenz-(RF)-Generator eine erste Halbbrücke, die einen ersten und zweiten Leistungstransistor einschließt; eine zweite Halbbrücke, die einen ersten und zweiten Leistungstransistor einschließt; einen Ausgangsknoten, der die erste und die zweite Halbbrücke und die RF-Signale an eine Last koppelt; positive und negative Speiseleitungen, gekoppelt an eine Wechselstromquelle über einen Gleichrichter; einen ersten Sperrkondensator, bereitgestellt zwischen der positiven Speiseleitung und der Last; und einen zweiten Sperrkondensator, bereitgestellt zwischen der negativen Speiseleitung und der Last. Die ersten und zweiten Sperrkondensatoren sind konfiguriert, um die Last von der Wechselstromquelle zu isolieren.
  • In einer Ausführungsform schließt ein Radiofrequenz-(RF)-Generatormodul eine erste Halbbrücke, die einen ersten und zweiten Leistungstransistor einschließt; eine zweite Halbbrücke, die einen ersten und zweiten Leistungstransistor einschließt; einen Ausgangsknoten, der die erste und die zweite Halbbrücke und die RF-Signale an eine Last koppelt; positive und negative Speiseleitungen, gekoppelt an eine Wechselstromquelle über einen Gleichrichter; einen ersten Sperrkondensator, bereitgestellt zwischen der positiven Speiseleitung und der Last; einen zweiten Sperrkondensator, bereitgestellt zwischen der negativen Speiseleitung und der Last; und einen Offline-Spannungsregler, konfiguriert, um eine gegebene Spannung für die ersten und zweiten Brücken abzugeben, wobei die ersten und zweiten Sperrkondensatoren konfiguriert sind, um die Last von der Wechselstromquelle zu isolieren, sodass die ersten und zweiten Halbbrücken keine variable, isolierte Gleichstromversorgung erfordern, ein.
  • Der Spannungsregler ist ein Aufwärts- oder Abwärts-Regler. Der Spannungsregler ist ein Abwärts-, Aufwärts- oder Abwärts-Aufwärts-Regler. Der Spannungsregler wird zwischen der Wechselstromquelle und den ersten und zweiten Halbbrücken bereitgestellt. Der Spannungsregler empfängt den Strom von der Wechselstromquelle. Der Spannungsregler erhält den Strom bzw. die Leistung direkt von der Wechselstromquelle in einer Ausführung.
  • Der RF-Generator schließt auch eine Mehrzahl von Gateansteuerungen bzw. Gate-Treibern ein, um die ersten und zweiten Halbbrücken zu betreiben, wobei der Controller die Gateansteuerungen steuert; und einen Sensor, der zwischen den ersten und zweiten Brücken und der Last bereitgestellt wird, wobei der Sensor konfiguriert ist, um den Spannungswert vom Signalausgang durch die ersten und zweiten Halbbrücken zu bestimmen und ein Rückkopplungssignal zu dem Controller zu senden.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Radiofrequenz-(RF)-Generator eine erste Halbbrücke, die einen ersten und zweiten Leistungstransistor einschließt; eine zweite Halbbrücke, die einen ersten und zweiten Leistungstransistor einschließt; einen Ausgangsknoten, der die erste und die zweite Halbbrücke und RF-Signale an eine Last koppelt; positive und negative Speiseleitungen, gekoppelt an eine Wechselstromquelle über einen Gleichrichter; wobei ein erster Sperrkondensator zwischen der positiven Speiseleitung und der Last bereitgestellt wird; ein zweiter Sperrkondensator, der zwischen der negativen Speiseleitung und der Last bereitgestellt wird; und einen Offline-Spannungsregler, konfiguriert zur Ausgabe einer festgelegten Spannung für die erste und zweite Halbbrücke, wobei die ersten und zweiten Sperrkondensatoren zur Isolierung einer Last von der Wechselstromquelle konfiguriert sind, sodass die ersten und zweiten Halbbrücken keine variable, isolierte Gleichstromquelle erfordern, wobei der Spannungsregler konfiguriert ist, um die Ausgangsspannung für die ersten und zweiten Brücken während einer Stromausfall bzw. Stromabfall-Situation anzuheben oder zu senken.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 veranschaulicht einen grundsätzlichen einpoligen Leistungsverstärker.
  • 2A veranschaulicht eine Wellenform einer Vorrichtung bzw. eines Bauteils von Klasse A.
  • 2B veranschaulicht Drain-Spannung und Stromwellenformen von einer Vorrichtung von Klasse B.
  • 2C veranschaulicht Drain-Spannung und Stromwellenformen von einer Vorrichtung von Klasse C.
  • 2D veranschaulicht Drain-Spannung und Stromwellenformen von einer Vorrichtung von Klasse D.
  • 2E veranschaulicht Drain-Spannung und Stromwellenformen von einer Vorrichtung von Klasse E.
  • 2F veranschaulicht Drain-Spannung und Stromwellenformen von einer Vorrichtung von Klasse F.
  • 3 veranschaulicht einen RF-Generator, der an eine AC-Stromquelle und eine Last gekoppelt ist.
  • 4 veranschaulicht eine genauere Ansicht von einem RF-Generator gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 5 veranschaulicht einen RF-Generator mit einer vollständigen Brückenkonfiguration gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 6 veranschaulicht einen Sperrkondensator, der zwischen der positiven Speiseleitung und der Last bereitgestellt wird.
  • 7A veranschaulicht die Wellenformen, wenn die Halbbrücken gesteuert werden, um vollen Strom bzw. volle Leistung abzugeben.
  • 7B veranschaulicht die Wellenformen, wenn die MOSFETs bei etwa 90 Grad aus der Phase betrieben werden.
  • 7C veranschaulicht die Wellenformen, wenn die MOSFETs bei 180 Grad aus der Phase betrieben werden.
  • 8 veranschaulicht einen RF-Generator, einschließlich einer variablen Gleichstromversorgung.
  • 9 veranschaulicht einen RF-Generator mit einem Spannungsregler gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 10 veranschaulicht einen beispielhaften Verstärkungsregler gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 11 veranschaulicht einen beispielhaften Abwärtsregler gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG IM EINZELNEN
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen RF-Generator, der einen Vollbrückenaufbau aufweist und einen offline Abwärts/Aufwärts-Regler. Der offline Abwärts/Aufwärts-Regler liefert eine konstante Spannung in einem kleinen Formfaktor mit relativ wenig Teilen. Er hat wenig gespeicherte Energie, breiten Wechselstromeingangsbereich und kann leicht Stromausfallserfordernisse erfüllen. Der Vollbrückenaufbau umfasst Hochspannung MOSFETs, die unter Verwendung von Phasenverschiebungstechniken betrieben werden.
  • Die vorliegende Ausführungsform betrifft einen RF-Generator, der bei einer ISM-Frequenz, zum Beispiel 13,56 MHz, betrieben wird. Der RF-Generator verwendet eine Hochspannungs-Phasenverschiebungs-gesteuerte Vollbrücke. Ein Vollbrückenaufbau eröffnet verschiedene Vorteile, die beim RF-Betrieb hilfreich sind. Diese schließen höhere Nutzung der MOSFET-Daten ein. In einem Brückenaufbau ist die Spannung auf die Zuführungsspeiseleitung (zum Beispiel positive Speiseleitung) beschränkt, während sie es nicht in dem Fall in einer Klasse C oder E ist, und muss mit sehr breiten Grenzen, im Fall von reflektiertem Strom, aufgebaut werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Ansteuerungsimpulsbreite festgesetzt ist. Die Phasenverschiebungssteuerung erlaubt, den Ausgangsstrom bzw. die Ausgangsleistung durch die Phasenverschiebung zwischen zwei Halbbrücken zu steuern. Die zwei Ausgänge werden addiert, um einen einzelnen Ausgang zu erzeugen, der von null bis zur vollen Ausgangsleistung durch Steuern des Phasenunterschiedes zwischen den zwei Halbbrücken variiert werden kann. Dies erlaubt eine Leistungssteuerung mit festen Zuführungsspannungsspeiseleitungen, die aufgrund der hohen Betriebsfrequenz durch Anwenden von Stoppkondensatoren direkt offline betrieben werden können.
  • Ein Vorteil des Anwendens eines Phasenverschiebungsaufbaus ist die Fähigkeit, die Frequenz zu variieren. Die mit Klassen C und E verwendeten Hoch-Q-Schaltkreise schließen das Variieren der Frequenz in irgendeinem signifikanten Ausmaß aus. Der Brückenschaltkreis hat eine Symmetrie, die zu einer Fähigkeit zum Einstellen und somit zum Vermindern von Vernetzung der zweiten Harmonischen führt. Dies lässt einen anderen Ausgangsnetzwerkaufbau zu, der eine breitere Betriebsfrequenz bereitstellen kann, weil er nicht so viel Abschwächung für die zweite Harmonische erfordert.
  • In Vorrichtungen von Klasse C und E wird der Ausgangsstrom typischerweise durch Anwenden einer variablen Gleichstromversorgung gesteuert. Dies begrenzt die Rate, in der der Ausgangsstrom zu dem von der Gleichstromversorgung variiert werden kann. Die Phasenverschiebungssteuerung begrenzt die Rate, in der der Strom variiert werden kann, nur auf die Rate, bei der die Phase und das Q bzw. die Güte des Ausgangsnetzwerks variiert werden kann. Die Phase kann mit Raten von 10 Grad pro Zyklus oder mehr variiert werden und kann somit eine sehr schnelle Stromsteuerung oder sehr hohes Pulsieren ergeben.
  • Ein weiteres Charakteristikum der Phasenverschiebung sind verbesserte Eigenschaften bei niederer Leistung. Herkömmliche Aufbauten, unter Verwendung von Klasse C oder E, haben große Schwierigkeiten, wenn die Stromversorgungsspannung auf niedrigere Werte bzw. Pegel vermindert wird. Dies geschieht aufgrund der großen Kapazitäten, bei niedrigen Drain-Spannungen, in dem MOSFET, was Gatetreibersignalen erlaubt, zu dem Ausgang durch die Crss-Kapazität gespeist zu werden (Drain zu Gatekapazität) und Einstellen des Ausgangsnetzwerks mit einer sehr großen Erhöhung in der mittleren Ausgangskapazität Coss. Es gibt weitere Vorteile, die mit dem vorliegenden RF-Generator verbunden sind, wie durch den Fachmann eingeschätzt wird.
  • 3 veranschaulicht einen RF-Generator 302, der an eine Wechselstromquelle 304 und eine Last 306 gekoppelt ist. Die Stromquelle ist eine typische Wechselstromquelle mit einer relativ niedrigen Frequenz, zum Beispiel 60 Hz. Die Last ist eine Vorrichtung oder Ausrüstung, zum Beispiel eine Plasmakammer, die unter Verwendung des Ausgangssignals, das durch den RF-Generator erzeugt wird, betrieben wird.
  • 4 veranschaulicht eine detailliertere Ansicht des RF-Generators 302 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der RF-Generator schließt einen Gleichrichter 402 ein, der den Wechselstrom aufnimmt und in einen Gleichstrom umwandelt. Der RF-Generator verwendet fest eingestellte Gleichspannungen, anstatt variable Gleichstromversorgung, da Phasenverschiebungstechnik angewendet wird. Im Allgemeinen schließt ein Gleichrichter eine Brückenkonfiguration ein, um die 60 Hz zu einem Gleichstrom umzuwandeln. Ein Phasenverschiebungs-RF-Strom-abschnitt 404 nimmt den Gleichstrom auf und sendet eine RF-Ausgabe gemäß den Steuerungen von einer Phasenkontrolle 406 aus. Die Phasenkontrolle umfasst vier Gatetreiber, die jeweils ein MOSFET (siehe 5) ansteuern, der in einem Vollbrückenaufbau angeordnet ist.
  • 5 veranschaulicht einen RF-Generator 502 mit einem Vollbrückenaufbau gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der RF-Generator 502 schließt erste, zweite, dritte und vierte MOSFETs 504, 506, 508 und 510 ein. In der vorliegenden Ausführung sind die MOSFETs "IXYS-RF-MOSFET IXZ21 IN50", jedoch andere Arten von Leistungs-MOSFETs können in anderen Ausführungen verwendet werden. Die ersten und dritten MOSFETs 504 und 508 definieren eine erste Halbbrücke und die zweiten und vierten MOSFETs 506 und 510 definieren eine zweite Halbbrücke.
  • Erste, zweite, dritte und vierte Gatetreiber 512, 514, 516 und 518 werden an die Steuerungsterminals der ersten, zweiten, dritten bzw. vierten MOSFETs gekoppelt. Die MOSFETs sind in der vorliegenden Ausführung so konfiguriert, dass sie zumindest 500 V und zumindest 11 A handhaben können. Eine Wechselstromquelle 520 wird an eine positive Speiseleitung bzw. Stromschiene 522 und eine negative Zuführung bzw. Schiene 524 über einen Gleichrichter 521 gekoppelt, der eine gegebene Potenzialdifferenz definiert. Der Gleichrichter wird zwischen der Wechselstromquelle und Knoten 526 und 528 bereitgestellt, um Gleichströme zu dem Knoten 526 bereitzustellen. Die Gleichströme werden den ersten und zweiten MOSFETs über die positive Speiseleitung 522 zugeführt. Ein erster Kondensator C1 wird zwischen den positiven und negativen Speiseleitungen bereitgestellt. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine feste Gleichspannung für die ersten und zweiten MOSFETs bereitgestellt.
  • Ein Resonanzschwingkreis 530 wird zwischen den Ausgangsknoten von den ersten und zweiten MOSFETs bereitgestellt, sodass der RF-Generator bei Resonanzfrequenz betrieben werden kann und hartes Schalten vermieden wird. Der Schaltkreis 530 schließt zweite und dritte Kondensatoren C2 und C3 und erste, zweite und dritte Induktoren bzw. Spulen L1, L2 und L3 ein.
  • In der vorliegenden Ausführung haben die zweiten und dritten Kondensatoren eine Kapazität von jeweils 5,1 nF. Die ersten und zweiten Induktoren bzw. Spulen L1 und L2 haben eine Induktanz von jeweils 400 nH. Der dritte Induktor bzw. Spule L3 hat eine Induktanz von 40 nH. Bei weiteren Ausführungen können diese Komponenten verschiedene Werte aufweisen.
  • Die Werte der Induktoren bzw. Spulen L1 und 12 wurden ausgewählt, um die Kommutation der MOSFETs zu erleichtern, sodass hartes Schalten für den größten Phasenverschiebungsbereich vermieden wird. Hartes Schalten wird in der vorliegenden Ausführungsform nicht vollständig vermieden, weil die Ströme in den Induktoren bzw. Spulen nicht identisch sind, weil die Phasenverschiebung variiert. Eine der Halbbrücken würde einen verminderten Strom aufweisen, wenn die Phase von null auf 180 Grad verändert wird. Die Verminderung des Stroms ergibt nur eine Teilresonanzkommutation, wobei der Rest hartes Schalten sein wird.
  • Ein Schein-Widerstands-Anpassungsschaltkreis 532 wird zwischen dem Resonanzschwingkreis 530 und einer Last 534 bereitgestellt, die als ein Widerstand R5 wiedergegeben wird. Der Anpassungsschaltkreis schließt einen vierten Induktor bzw. Spule 14 und fünfte und sechste Kondensatoren C5 und C6 ein.
  • In der vorliegenden Ausführung hat der vierte Induktor bzw. Spule eine Induktanz von 270 nH. Die fünften und sechsten Kondensatoren C5 und C6 haben eine Kapazität von 180 pF bzw. 1,1 nF. Diese Komponenten haben verschiedene Werte in verschiedenen Ausführungen.
  • Der RF-Generator 502 schließt auch eine Mehrzahl von Sperrkondensatoren C2, C3 und C4 ein, um die Last 534 von dem Stromabschnitt zu isolieren und den RF-Generator direkt offline zu betreiben. Der Stoppkondensator oder vierter Kondensator C4 hat eine Kapazität von 5,1 nF in der vorliegenden Ausführung, kann jedoch andere Werte in anderen Ausführungen aufweisen.
  • Um direkt offline zu arbeiten, werden mindestens zwei Blockierungskondensatoren verwendet. Das heißt, mindestens ein Blockierungskondensator 542 wird zwischen der positiven Speiseleitung 522 und der Last 534, wie in 6 gezeigt, bereitgestellt. Der Kondensator 542 entspricht dem Sperrkondensator C2 oder C3. Mindestens ein weiterer Sperrkondensator 544 wird zwischen der negativen Speiseleitung 544 und der Last 534 bereitgestellt. Der Kondensator 544 entspricht dem Sperrkondensator C4. Der große Unterschied in der Frequenz zwischen der sehr hohen Ausgangsfrequenz (zum Beispiel 13,56 MHz) und der sehr niedrigen Eingangsfrequenz (zum Beispiel 60 Hz) von der Wechselstromquelle 520 ermöglicht die Anwendung von Niederfrequenz-Sperrkondensatoren C2, C3 und C4, um die Last von dem Stromabschnitt zu isolieren. Dies ermöglicht die Erdung der Ausgabe ohne übermäßigen Stromfluss von 60 Hz Strom.
  • Beim Betrieb wird die Phase der zwei Halbbrücken von dem RF-Generator 502 variiert, um die Stromausgabe zu steuern. Die Ausgabe der zwei Halbbrücken wird unter Verwendung eines Netzwerks vereinigt, um die Ausgänge zu einem einzelnen Knoten 537 zusammenzufassen. Der einzelne Knoten wird dann an den Ausgang unter Verwendung des Anpassungsstromkreises 532 über eine Impedanz angepasst.
  • 7A–7C erläutern die Wellenformen, die durch den RF-Generator 502 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erzeugt werden. Diese Wellenformen werden zur Erläuterung als quasi-Rechteckwellen veranschaulicht. Jedoch sind sie in Wirklichkeit näher zu den Sinuswellen, aufgrund des Filterns des Gesamtnetzwerks.
  • 7A veranschaulicht die Wellenformen, wenn die Halbbrücken gesteuert werden, um vollen Strom abzugeben. Eine Null-Grad-Phasenverschiebung wird für diesen Vorgang aufrecht gehalten. Eine erste Wellenform 702 veranschaulicht die Ausgabe des MOSFET 504 und eine zweite Wellenform 704 veranschaulicht die Ausgabe des MOSFET 508. In ähnlicher Weise veranschaulicht eine dritte Wellenform 706 die Ausgabe von dem MOSFET 506 und eine vierte Wellenform 708 veranschaulicht den Ausgang von dem MOSFET 510. Eine Ausgabewellenform 710 veranschaulicht die Stromausgabe von dem RF-Generator, der sich aus dem Vereinigen der Ausgaben der vorstehenden MOSFETs ergibt. Da die MOSFETs in Phase betrieben werden, wird voller Strom ausgegeben. Der Knoten 537 schaltet bei vollen Impulsbreiten, ähnlich zu den Steuerungs-Wellenformen.
  • 7B veranschaulicht die Wellenformen, wenn die MOSFETs bei etwa 90 Grad aus der Phase betrieben werden. Eine erste Wellenform 712 veranschaulicht die Ausgabe des MOSFET 504 und eine zweite Wellenform 714 veranschaulicht die Ausgabe von dem MOSFET 508. In ähnlicher Weise veranschaulicht eine dritte Wellenform 716 die Ausgabe von dem MOSFET 506 und eine vierte Wellenform 718 veranschaulicht die Ausgabe von dem MOSFET 510. Eine Ausgabewellenform 720 veranschaulicht die Ausgabe von dem RF-Generator, die sich aus dem Kombinieren der Ausgaben der vorstehend genannten MOSFETs ergibt. Die Stromausgabe ist niedriger, da die MOSFETs nicht in Phase betrieben werden, wie durch die kleineren Impulse gezeigt wird.
  • 7C veranschaulicht die Wellenformen, wenn die MOSFETs bei 180 Grad aus der Phase betrieben werden. Eine erste Wellenform 722 veranschaulicht die Ausgabe von dem MOSFET 504 und eine zweite Wellenform 724 veranschaulicht die Ausgabe von dem MOSFET 508. In ähnlicher Weise veranschaulicht eine dritte Wellenform 726 die Ausgabe von dem MOSFET 506 und eine vierte Wellenform 728 veranschaulicht die Ausgabe von dem MOSFET 510. Eine Ausgabewellenform 730 veranschaulicht die Ausgabe von dem RF-Generator, die sich aus dem Vereinigen der Ausgänge der vorstehend genannten MOSFETs ergibt. Da die MOSFETs 180 Grad aus der Phase betrieben werden, wird kein Strom bzw. keine Leistung abgegeben.
  • Obwohl es keine Stromabgabe bzw. Leistungsabgabe gibt, wenn die MOSFETs bei 180 Grad aus der Phase betrieben werden, setzen sich die Ströme fort, um durch die Induktoren bzw. Spulen L1 und L2 zu fließen. Diese Induktoren bzw. Spulen werden geladen und entladen. Das Potenzial des Knotens 537 ist jedoch nicht geladen und bleibt auf dem gleichen Niveau. Dies erfolgt, weil die Induktoren bzw. Spulen L1 und L2 einen Spannungsteiler darstellen, wobei jeder die gleiche Induktivität aufweist. Der Knoten 537 bleibt bei V/2 (d. h. eine Hälfte des Potenzialunterschieds zwischen den positiven und negativen Speisungsleitungen 522 und 524), solange der Betrieb symmetrisch ist.
  • 8 veranschaulicht einen RF-Generator 800, einschließlich einer variablen Gleichstromversorgung 802. Die Gleichstromversorgung ist eine isolierte, regulierte variable Schaltmodus-Stromversorgung, die an eine Wechselstromquelle über einen Gleichrichter (nicht gezeigt) gekoppelt ist. Die variable Gleichstromversorgung wird verwendet, um eine konstante Spannungsabgabe bereitzustellen. Im Allgemeinen variieren durch eine Wechselstromversorgung zugeführte Spannungen innerhalb eines gegebenen Bereichs. Zum Beispiel, wenn ein Land 220 Volt verwendet, kann die zugeführte Spannung zwischen einer Minimumspannung von 180 Volt und einer Maximumspannung von 240 schwanken. Die variable Gleichstromversorgung kann verwendet werden, um die von der Wechselstromversorgung empfangene Spannung herauf- oder herunterzustufen. Zusätzlich ermöglicht die variable Gleichstromversorgung dem RF-Generator, in Ländern mit verschiedenen Spannungserfordernissen angewendet zu werden, sodass ein gegebener RF-Generatoraufbau in verschiedenen Ländern nur durch Rekonfigurieren der variablen Gleichstromversorgung verwendet werden kann.
  • Der RF-Generator 800 schließt auch eine Mehrzahl von RF-Modulen (oder MOS-FETs) 804 in einem Vollbrückenaufbau ein. Die RF-Module stellen eine Vorrichtung von Klasse E bereit. Die RF-Module empfangen die Gleichstromausgabe durch die Gleichstromversorgung 802. Eine Mehrzahl von RF-Ansteuerungen 806 ist an die Steuerungsanschlüsse der MOSFET-Treiber von den MOSFETs gekoppelt. Eine Steuerungsvorrichtung 808 steuert die RF-Ansteuerung 806. Ein zusammenpassendes Ausgabenetzwerk 810 empfängt die RF-Signalausgabe durch die RF-Module 804, um Resonanzbetrieb und Impedanzabstimmung zu ermöglichen.
  • Ein Sensor 812 empfängt die RF-Signale, die abgestimmt wurden und bestimmt den Leistungspegel. Der Sensor 812 sendet ein Rückkopplungssignal zu der Steuerungsvorrichtung 808, die auf dem Leistungspegel, der bestimmt wurde, basiert. Die Steuerungsvorrichtung 808 wendet die Rückkopplungssignale an, um die RF-Treiber zu steuern, sodass der Leistungspegel von den RF-Signalen, der durch die RF-Module ausgegeben wird, erhöht oder gesenkt werden kann, um einen konstanten Leistungspegel zu halten. Eine Spannungszuführung 814 führt Strom zu den Komponenten in den RF-Generator 800. Ein Problem mit der variablen Gleichstromversorgung ist ihre Komplexität und die riesige Größe. Folglich erhöht die Verwendung von variabler, isolierter Gleichstromversorgung signifikant die Größe des RF-Generators.
  • 9 veranschaulicht einen RF-Generator 900 mit einem Spannungsregler 902 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Spannungsregler 902 kann ein Aufwärts- oder Abwärtsregler sein. In einer Ausführung ist der Spannungsregler ein Aufwärts-Abwärts-Regler. Der RF-Generator 900 wendet einen direkten offline Ansatz an. Eine Mehrzahl von Stoppkondensatoren (nicht gezeigt) wird bereitgestellt, um die Wechselstromversorgung von der Last zu isolieren (siehe 5 und 6). Folglich wird kein Transformator benötigt, um sich mit der Wechselstromquelle zu verbinden.
  • Die Anwendung eines direkten offline RF-Lestungsabschnitts, wie eine Phasen gesteuerte Vollbrücke, erfordert keine variable Stromversorgung, die die Anwendung eines Aufwärtsreglers (oder Abwärtsreglers) ermöglicht. Das Erhöhen der Spannung zu einem konstanten Pegel, unter Verwendung eines Aufwärtsreglers, stellt Mittel zum Überleben bei Stromausfall, ohne einen Verlust an Ausgabe aus dem RF-Generator, bereit. In ähnlicher Weise kann ein Abwärtsregler verwendet werden, um die Spannung auf einen Pegel unterhalb jenes, der während eines Stromausfalls angewendet werden kann, um fortgesetzte Ausgabe aus dem RF-Generator zu sichern, zu reduzieren.
  • Der Spannungsregler 902 sendet seine Ausgabe zu einer Mehrzahl von MOSFETs 904 in einem Vollbrückenaufbau (siehe 5). Die MOSFETs definieren eine Vorrichtung von Klasse D in der vorliegenden Ausführung. Die MOSFETs nehmen Gleichstromausgabe durch den Spannungsregler 902 auf. Eine Mehrzahl von RF-Treibern 906, die an die Steuerungsterminals der MOSFETs gekoppelt sind, steuern die MOSFETs. Ein Controller 908 steuert die RF-Treiber 906. Ein Anpassungs-Ausgabenetzwerk 910 empfängt die RF-Signale, die durch die MOSFETs abgegeben werden, um Resonanzbetrieb und Impedanzabstimmung zu ermöglichen.
  • Ein Sensor 912 nimmt die RF-Signale auf, die abgestimmt wurden und bestimmt den Leistungspegel. Der Sensor 912 sendet ein Rückkopplungssignal zu dem Controller 908, der auf dem Leistungspegel, der bestimmt wurde, basiert. Der Controller 908 wendet die Rückkopplungssignale an, um die RF-Treiber zu steuern, sodass der Leistungspegel von den RF-Signalen, der durch die RF-Module ausgegeben wird, erhöht oder gesenkt werden kann, um einen konstanten Leistungspegel aufrecht zu halten. Eine Spannungszuführung 914 speist Strom zu den Komponenten in den RF-Generator 900.
  • 10 veranschaulicht einen beispielhaften Aufwärtsregler 1000 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Aufwärtsregler 1000 schließt einen Induktor bzw. Spule 1002 und eine Diode 1004 in Reihe ein. Die Ausgabe wird an den RF-Abschnitt, zum Beispiel an die MOSFETs, in einem Vollbrückenaufbau, über die Diode gesandt. Ein Transistor oder MOSFET 1006 und ein Kondensator 1008 werden parallel bereitgestellt bzw. werden mit einem Ende der Diode verbunden.
  • 11 veranschaulicht einen beispielhaften Abwärtsregler 1100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Abwärtsregler schließt einen Transistor oder MOSFET 1102 und einen Induktor bzw. Spule 1104 in Reihe ein. Eine Diode 1106 und ein Kondensator 1108 werden parallel bereitgestellt bzw. werden zu jedem Ende der Diode verbunden. Die Ausgabe wird an den RF-Abschnitt über den Induktor bzw. Spule gesandt.
  • Die vorliegende Erfindung wurde bezüglich der speziellen Ausführungsformen veranschaulicht, um die Erfindung vollständig zu offenbaren und zu ermöglichen. Die vorstehend offenbarten Ausführungsformen können modifiziert werden oder, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen, variiert werden. Die Beschreibung und hierin bereitgestellten Zeichnungen sollten deshalb nicht verwendet werden, um den Umfang der vorliegenden Erfindung zu begrenzen.

Claims (11)

  1. Hochfrequenz- bzw. Radiofrequenz-(RF)-Generator (302, 502, 900), mit: einer ersten Halbbrücke mit einem ersten bzw. ersten (504) und einem zweiten bzw. zweiten (508) Leistungstransistor(en); einer zweiten Halbbrücke mit einem ersten bzw. ersten (506) und einem zweiten bzw. zweiten (510) Leistungstransistor(en); einem Ausgangsknoten, der die erste und die zweite Halbbrücke und RF-Signale an eine Last koppelt; positiven (522) und negativen (524) Speiseleitungen bzw. Leisten, gekoppelt an eine AC Leistungs- bzw. Wechselstromquelle (520) über einen Gleichrichter (521); einem ersten Sperrkondensator (C2, C3), bereitgestellt zwischen der positiven Speiseleitung und der Last; einem zweiten Sperrkondensator (C4), bereitgestellt zwischen der negativen Speiseleitung und der Last; und einem Offline-Spannungsregler (402, 902), aufgebaut zur Ausgabe einer gegebenen Spannung für die erste(n) und zweite(n) Brücke(n), wobei der erste und zweite Sperrkondensator zum Isolieren der Last von der Wechselstromquelle aufgebaut sind, sodass die erste und die zweite Halbbrücke keine variable, isolierte DC Leistungs- bzw. Gleichstromquelle erfordern.
  2. RF-Generator nach Anspruch 1, wobei der Spannungsregler ein Aufwärts- oder Abwärts-Regler ist, wobei der erste bzw. die ersten und der zweite bzw. die zweiten Leistungstransistor(en) MOSFETs sind und der dritte bzw. die dritten und der vierte bzw. die vierten Leistungstransistor(en) MOSFETs sind.
  3. RF-Generator nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Spannungsregler zwischen der Wechselstromquelle und der ersten und zweiten Halbbrücke bereitgestellt ist, wobei der RF-Generator zum Betrieb bei einer Industrial Scientific and Medical(ISM)-Frequenz aufgebaut ist.
  4. RF-Generator nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der RF-Generator zum Betrieb bei 13,56 MHz oder 27,12 MHz aufgebaut ist, wobei der Spannungsregler Leistung von der Wechselstromquelle erhält.
  5. RF-Generator nach einem der vorangehenden Ansprüche, außerdem mit: einem Resonanz- bzw. Schwingkreis, bereitgestellt zwischen der ersten und der zweiten Halbbrücke.
  6. RF-Generator nach Anspruch 5, wobei der Schwingkreis erste bzw. eine erste, zweite bzw. eine zweite und dritte bzw. eine dritte Induktivität(en) bzw. Spule(n) enthält.
  7. RF-Generator nach einem der vorangehenden Ansprüche, außerdem mit: einer Mehrzahl von Gatetreibern zum Ansteuern der ersten und zweiten Halbbrücke; einem Controller zum Steuern der Gatetreiber; und einem Sensor, bereitgestellt zwischen der ersten und zweiten Brücke und der Last, wobei der Sensor zur Ermittlung des Leistungspegels am Signalausgang durch die erste und zweite Halbbrücke und Senden eines Rückkopplungssignals an den Controller aufgebaut ist.
  8. RF-Generator nach einem der vorangehenden Ansprüche, außerdem mit: einem Anpassungsnetzwerk, bereitgestellt zwischen dem Schwingkreis und der Last; und einem dritten Sperrkondensator, bereitgestellt zwischen der positiven Speiseleitung und der Last.
  9. RF-Generator nach Anspruch 8, außerdem mit: einem Schwingkreis, bereitgestellt zwischen der ersten und zweiten Halbbrüc ke, wobei der erste und dritte Sperrkondensator Teil des Schwingkreises sind.
  10. RF-Generator nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der erste Sperrkondensator in der Nähe der ersten Halbbrücke ist und der zweite Sperrkondensator in der Nähe der zweiten Halbbrücke ist, wobei der erste und zweite Sperrkondensator im Wesentlichen dieselbe Kapazität aufweisen.
  11. RF-Generator nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Spannungsregler ein Aufwärts- oder Abwärts-Regler ist, der eine feste Spannung ausgibt, wobei der Spannungsregler aufgebaut ist, die Spannungsausausgabe zu der ersten und zweiten Halbbrücke während eines Spannungsabfall-Zustands anzuheben oder zu senken.
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