JP2014167902A - 高周波電源装置 - Google Patents
高周波電源装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014167902A JP2014167902A JP2013199486A JP2013199486A JP2014167902A JP 2014167902 A JP2014167902 A JP 2014167902A JP 2013199486 A JP2013199486 A JP 2013199486A JP 2013199486 A JP2013199486 A JP 2013199486A JP 2014167902 A JP2014167902 A JP 2014167902A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- value
- power
- traveling wave
- wave power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 192
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 21
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 21
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 10
- 101100243022 Mus musculus Pcnt gene Proteins 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
【課題】従来の反射保護制御では、進行波電力出力部から出力させる進行波電力を抑制しすぎる。また2重のフィードバック制御ループが必要なので、制御系全体の応答性が遅くなってしまう。
【解決手段】最大電力値設定部53は、反射係数演算部51によって演算された現時点の反射係数Γに対応する出力可能電力値を出力可能電力値テーブル52から読み出して、現時点の出力可能電力値Pmaxとして出力する。第2の出力設定部70は、進行波電力検出値Pfと現時点の出力可能電力値Pmaxとを比較して、進行波電力検出値Pfが小さい場合は、第1の出力設定値を第2の出力設定値とし、そうでない場合は、現時点の出力可能電力値Pmaxを第2の出力設定値PFset2として出力する。出力制御部80では、進行波電力検出値Pfが第2の出力設定値PFset2と等しくなるように進行波電力出力部10を制御する。
【選択図】 図2
Description
図10は、特許文献1に記載された従来の高周波電源装置100の構成例である。
従来の高周波電源装置100は、進行波電力出力部10、ローパスフィルタ20、方向性結合器30、進行波電力演算部41、反射波電力演算部42、出力設定部110、出力制御部120、反射保護レベル設定部130及び反射保護制御部140を備えている。
また、進行波電力出力部10は、後述する出力制御部120によって出力が制御される。進行波電力出力部10から出力された進行波電力は、主に高調波を除去するためのローパスフィルタ20、方向性結合器30を介して図略の負荷に供給される。なお、進行波電力出力部10の増幅素子としては、例えば、FETやトランジスタ等が用いられる。また、ローパスフィルタ20の代わりにバンドパスフィルタを用いることがある。また、ローパスフィルタ20を省略することが可能な場合もある。
従来の出力制御部120は、内部に補償器121を有している。また、従来の出力制御部120には、出力設定値PFset、出力抑制信号Pres及び進行波電力検出値Pfが入力される。そして、出力設定値PFsetから出力抑制信号Presを減算し、更に進行波電力検出値Pfを減算したものが補償器121に入力される。ここで、出力抑制信号Presは、後述するように、反射波電力検出値Prが反射保護レベル設定値PPsetよりも大きいときに、反射保護制御部140から出力される信号である。すなわち、反射波電力検出値Prが反射保護レベル設定値PPset以下のときには、実質的に、出力設定値PFsetから進行波電力検出値Pfを減算したもの(出力設定値PFsetと進行波電力検出値Pfとの差分)が補償器121に入力されることになる。
反射保護制御部140は、内部に補償器141を有している。また、反射保護制御部140には、反射保護レベル設定値PPsetと反射波電力検出値Prとが入力される。そして、反射保護レベル設定値PPsetから反射波電力検出値Prを減算したもの(反射保護レベル設定値PPsetと反射波電力検出値Prとの差分)が補償器141に入力される。なお、反射波電力検出値Prが反射保護レベル設定値PPsetよりも大きくなった場合を負とする。
上述したように、従来では、実際の反射波電力を検出し、検出した反射波電力検出値Prに基づいて反射保護制御を行うか否かを判定していた。そのため、例えば、高周波電源装置の進行波電力の定格出力が3000W、反射保護レベル設定値PPsetが300Wの場合には、次の(1)及び(2)のいずれの場合にも反射保護制御を行うことになる。
(1)進行波電力検出値Pf:3000W、反射波電力検出値Pr:900W
(2)進行波電力検出値Pf:1500W、反射波電力検出値Pr:900W
すなわち、反射波電力検出値Prが同じでも、進行波電力出力部10から出力させる進行波電力が定格出力値(最大値)に近いほど、保護対象(増幅素子等)の安全余裕が小さくなる。反射保護の考え方としては、より安全な方向で反射保護レベル設定値PPsetの閾値を設定することになるので、従来の反射保護制御では、進行波電力の定格出力時における反射波電力検出値Prを基準にすることになる。その結果、上記(2)のように、進行波電力検出値Pfが定格出力値よりも小さい場合は、まだ余裕があるにも関わらず反射保護制御を行ってしまうことになる。そのため、進行波電力出力部10から出力させる進行波電力を抑制しすぎる場合が生じてしまう。
従来のような反射保護制御を行う場合は、次のように2重のフィードバック制御ループを有することになる。
(1)出力設定値PFsetから出力抑制信号Presを減算したものと進行波電力検出値Pfとの比較結果に基づいて、出力制御部120の補償器121から出力制御信号Pcntを出力し、進行波電力出力部10から出力する進行波電力を変化させる第1のフィードバック制御ループ
(2)反射保護レベル設定値PPsetと反射波電力検出値Prとの比較結果に基づいて、反射保護制御部140の補償器141から出力抑制信号Presを出力し、実質的に出力設定値PFsetを小さくさせる第2のフィードバック制御ループ
また、制御系の安定性を高めるために、補償器141におけるゲインを小さくした方が好ましい。そうなると、第2のフィードバック制御ループの応答性がさらに遅くなる。場合によっては、フィードバック制御ループが1重の場合に比べて、応答性が1/10程度になってしまう。
負荷に向けて進行波電力を出力する高周波電源装置において、
直流電源、増幅素子及び発振部を内部に有し、前記発振部から出力する高周波信号を、前記直流電源から出力される直流電力を用いて前記増幅素子によって増幅し、進行波電力として出力する進行波電力出力手段と、
前記進行波電力出力手段と負荷との間に挿入されて、その挿入された位置における電気情報を検出する電気情報検出手段と、
前記電気情報検出手段で検出された検出信号に基づいて、進行波電力検出値及び反射波電力検出値のうち、少なくとも進行波電力検出値を演算する電力値演算手段と、
前記電気情報検出手段の出力に基づいて求まる反射係数又は負荷側インピーダンスを負荷状態情報とし、且つ前記負荷状態情報によって異なる前記進行波電力出力手段から出力可能な進行波電力値を出力可能電力値として定義したときに、前記負荷状態情報と前記出力可能電力値との対応関係を示す情報を予め記憶しておくとともに、前記対応関係を示す情報の中から、現時点の負荷状態情報に対応する出力可能電力値を現時点の出力可能電力値として出力する出力可能電力値設定手段と、
前記進行波電力出力手段から出力させる進行波電力の第1の出力設定値を設定する第1の出力設定手段と、
前記進行波電力検出値と前記現時点の出力可能電力値とを比較して、前記進行波電力検出値が前記現時点の出力可能電力値以下の場合は、前記第1の出力設定値を第2の出力設定値として出力し、前記進行波電力検出値が前記現時点の出力可能電力値よりも大きい場合は、前記現時点の出力可能電力値を第2の出力設定値として出力する第2の出力設定手段と、
前記進行波電力検出値が前記第2の出力設定値と等しくなるように前記進行波電力出力手段を制御する出力電力制御手段と、
を備えている。
負荷に向けて進行波電力を出力する高周波電源装置において、
直流電源、増幅素子及び発振部を内部に有し、前記発振部から出力する高周波信号を、前記直流電源から出力される直流電力を用いて前記増幅素子によって増幅し、進行波電力として出力する進行波電力出力手段と、
前記進行波電力出力手段と負荷との間に挿入されて、前記進行波電力出力手段から出力される進行波電力の情報を含む進行波検出信号及び前記負荷で反射された反射波電力の情報を含む反射波検出信号を検出する電力情報検出手段と、
前記進行波検出信号に基づいて進行波電力検出値を演算する進行波電力値演算手段と、
前記反射波検出信号に基づいて反射波電力検出値を演算する反射波電力値演算手段と、
前記進行波電力検出値および前記反射波電力検出値に基づいて、現時点の反射係数の絶対値を演算する反射係数演算手段と、
反射係数の絶対値によって異なる前記進行波電力出力手段から出力可能な進行波電力値を出力可能電力値として定義したときに、反射係数の絶対値と前記出力可能電力値との対応関係を示す情報を予め記憶した記憶手段と、
前記現時点の反射係数の絶対値に対応する出力可能電力値を前記記憶手段から読み出して、現時点の出力可能電力値として出力する最大電力値設定手段と、
前記進行波電力出力手段から出力させる進行波電力の第1の出力設定値を設定する第1の出力設定手段と、
前記進行波電力検出値と前記現時点の出力可能電力値とを比較して、前記進行波電力検出値が前記現時点の出力可能電力値以下の場合は、前記第1の出力設定値を第2の出力設定値として出力し、前記進行波電力検出値が前記現時点の出力可能電力値よりも大きい場合は、前記現時点の出力可能電力値を第2の出力設定値として出力する第2の出力設定手段と、
前記進行波電力検出値が前記第2の出力設定値と等しくなるように前記進行波電力出力手段を制御する出力電力制御手段と、
を備えている。
負荷に向けて進行波電力を出力する高周波電源装置において、
直流電源、増幅素子及び発振部を内部に有し、前記発振部から出力する高周波信号を、前記直流電源から出力される直流電力を用いて前記増幅素子によって増幅し、進行波電力として出力する進行波電力出力手段と、
前記進行波電力出力手段と負荷との間に挿入されて、前記進行波電力出力手段から出力される進行波電力の情報を含む進行波検出信号及び前記負荷で反射された反射波電力の情報を含む反射波検出信号を検出する電力情報検出手段と、
前記進行波検出信号に基づいて進行波電力検出値を演算する進行波電力値演算手段と、
前記進行波検出信号および前記反射波検出信号に基づいて、現時点の反射係数の絶対値を演算する反射係数演算手段と、
反射係数の絶対値によって異なる前記進行波電力出力手段から出力可能な進行波電力値を出力可能電力値として定義したときに、反射係数の絶対値と前記出力可能電力値との対応関係を示す情報を予め記憶した記憶手段と、
前記現時点の反射係数の絶対値に対応する出力可能電力値を前記記憶手段から読み出して、現時点の出力可能電力値として出力する最大電力値設定手段と、
前記進行波電力出力手段から出力させる進行波電力の第1の出力設定値を設定する第1の出力設定手段と、
前記進行波電力検出値と前記現時点の出力可能電力値とを比較して、前記進行波電力検出値が前記現時点の出力可能電力値以下の場合は、前記第1の出力設定値を第2の出力設定値として出力し、前記進行波電力検出値が前記現時点の出力可能電力値よりも大きい場合は、前記現時点の出力可能電力値を第2の出力設定値として出力する第2の出力設定手段と、
前記進行波電力検出値が前記第2の出力設定値と等しくなるように前記進行波電力出力手段を制御する出力電力制御手段と、
を備えている。
負荷に向けて進行波電力を出力する高周波電源装置において、
直流電源、増幅素子及び発振部を内部に有し、前記発振部から出力する高周波信号を、前記直流電源から出力される直流電力を用いて前記増幅素子によって増幅し、進行波電力として出力する進行波電力出力手段と、
前記進行波電力出力手段と負荷との間に挿入されて、前記進行波電力出力手段から出力される進行波電力の情報を含む進行波検出信号及び前記負荷で反射された反射波電力の情報を含む反射波検出信号を検出する電力情報検出手段と、
前記進行波検出信号に基づいて進行波電力検出値を演算する進行波電力値演算手段と、
前記進行波検出信号および前記反射波検出信号に基づいて、現時点の反射係数の絶対値及び位相角を演算する反射係数演算手段と、
反射係数の絶対値及び位相角によって異なる前記進行波電力出力手段から出力可能な進行波電力値を出力可能電力値として定義したときに、反射係数の絶対値及び位相角と前記出力可能電力値との対応関係を示す情報を予め記憶した記憶手段と、
前記現時点の反射係数の絶対値及び位相角に対応する出力可能電力値を前記記憶手段から読み出して、現時点の出力可能電力値として出力する最大電力値設定手段と、
前記進行波電力出力手段から出力させる進行波電力の第1の出力設定値を設定する第1の出力設定手段と、
前記進行波電力検出値と前記現時点の出力可能電力値とを比較して、前記進行波電力検出値が前記現時点の出力可能電力値以下の場合は、前記第1の出力設定値を第2の出力設定値として出力し、前記進行波電力検出値が前記現時点の出力可能電力値よりも大きい場合は、前記現時点の出力可能電力値を第2の出力設定値として出力する第2の出力設定手段と、
前記進行波電力検出値が前記第2の出力設定値と等しくなるように前記進行波電力出力手段を制御する出力電力制御手段と、
を備えている。
負荷に向けて進行波電力を出力する高周波電源装置において、
直流電源、増幅素子及び発振部を内部に有し、前記発振部から出力する高周波信号を、前記直流電源から出力される直流電力を用いて前記増幅素子によって増幅し、進行波電力として出力する進行波電力出力手段と、
前記進行波電力出力手段と負荷との間に挿入されて、前記進行波電力出力手段から出力される進行波電力の情報を含む進行波検出信号及び前記負荷で反射された反射波電力の情報を含む反射波検出信号を検出する電力情報検出手段と、
前記進行波検出信号に基づいて進行波電力検出値を演算する進行波電力値演算手段と、
前記進行波検出信号および前記反射波検出信号に基づいて、現時点の負荷側インピーダンスを演算する負荷側インピーダンス演算手段と、
負荷側インピーダンスによって異なる前記進行波電力出力手段から出力可能な進行波電力値を出力可能電力値として定義したときに、負荷側インピーダンスと前記出力可能電力値との対応関係を示す情報を予め記憶した記憶手段と、
前記現時点の負荷側インピーダンスに対応する出力可能電力値を前記記憶手段から読み出して、現時点の出力可能電力値として出力する最大電力値設定手段と、
前記進行波電力出力手段から出力させる進行波電力の第1の出力設定値を設定する第1の出力設定手段と、
前記進行波電力検出値と前記現時点の出力可能電力値とを比較して、前記進行波電力検出値が前記現時点の出力可能電力値以下の場合は、前記第1の出力設定値を第2の出力設定値として出力し、前記進行波電力検出値が前記現時点の出力可能電力値よりも大きい場合は、前記現時点の出力可能電力値を第2の出力設定値として出力する第2の出力設定手段と、
前記進行波電力検出値が前記第2の出力設定値と等しくなるように前記進行波電力出力手段を制御する出力電力制御手段と、
を備えている。
前記出力可能電力値は、前記進行波電力出力手段から進行波電力を出力させたときに、前記増幅素子で生じる損失が規定値を超えないように、且つ前記進行波電力出力手段に含まれる増幅素子にかかる電圧が耐電圧値を超えないように、且つ増幅素子に流れる電流が耐電流値を超えないように、反射係数毎に定めた進行波電力値の最大値である。
前記出力可能電力値は、前記進行波電力出力手段から進行波電力を出力させたときに、前記増幅素子で生じる損失が規定値を超えないように、且つ前記進行波電力出力手段に含まれる増幅素子にかかる電圧が耐電圧値を超えないように、且つ増幅素子に流れる電流が耐電流値を超えないように、且つ、限界値に対して裕度を持たせて反射係数毎に定めた進行波電力値の最大値である。
前記出力可能電力値は、前記進行波電力出力手段から進行波電力を出力させたときに、前記増幅素子で生じる損失が規定値を超えないように、且つ前記進行波電力出力手段に含まれる増幅素子にかかる電圧が耐電圧値を超えないように、且つ増幅素子に流れる電流が耐電流値を超えないように、負荷側インピーダンス毎に定めた進行波電力値の最大値である。
前記出力可能電力値は、前記進行波電力出力手段から進行波電力を出力させたときに、前記増幅素子で生じる損失が規定値を超えないように、且つ前記進行波電力出力手段に含まれる増幅素子にかかる電圧が耐電圧値を超えないように、且つ増幅素子に流れる電流が耐電流値を超えないように、且つ、限界値に対して裕度を持たせて負荷側インピーダンス毎に定めた進行波電力値の最大値である。
前記第1の出力設定値は、負荷に向けて出力する進行波電力を一定にする制御を行うために設定される設定値である。
負荷に向けて出力する進行波電力から反射波電力を減算した電力を負荷側電力と定義したときに、前記第1の出力設定値は、前記負荷側電力を一定にする制御を行うために設定される設定値である。
前記第1の出力設定値は、前記負荷側電力の設定値と現時点の反射係数の情報とを用いて演算される。
前記進行波電力出力手段と前記電力情報検出手段との間に、前記進行波電力出力手段の出力から高調波成分を除去するローパスフィルタを更に備えている。
図2は、第1実施形態の高周波電源装置1の構成例である。高周波電源装置1は、図2に示すように、進行波電力出力部10、ローパスフィルタ20、方向性結合器30、進行波電力演算部41、反射波電力演算部42、反射係数演算部51、出力可能電力値テーブル52、最大電力値設定部53、第1の出力設定部60、第2の出力設定部70及び出力制御部80を備えている。
また、本明細書では、進行波電力演算部41及び反射波電力演算部42を総称して電力値演算手段40の一例としている。また、第1実施形態〜第3実施形態(第2実施形態〜第3実施形態は後述)では、反射係数演算部51又は負荷側インピーダンス演算部54、出力可能電力値テーブル52及び最大電力値設定部53を総称して出力可能電力値設定手段50の一例としている。
反射係数Γ=Vr/Vf ・・・・・ (1)
反射係数Γ=|Γ|・exp(jθ) ・・・・・ (2)
反射係数Γの絶対値|Γ|=√Pr/√Pf ・・・・・ (3)
この図5において、図5(a)は、反射係数Γの領域を、反射係数Γの絶対値|Γ|と位相角θとで表した図である。この図5(a)は、円の中心点が、反射係数Γの絶対値|Γ|=「0」であり、円の外周部分が、反射係数Γの絶対値|Γ|=「1」となっている。そして、円の中心点から0.2間隔で円状に補助線を描いている。また、反射係数Γの位相角θは、円の中心点から右方向に伸びる線上を0度として、図示するように、0〜180度、0〜−180度で表される。この例では、30度間隔で補助線を描いている。なお、本実施形態では、反射係数Γの位相角θを用いず、反射係数Γの絶対値|Γ|のみを用いるので、反射係数Γの位相角θは参考である。
出力可能電力値Pmaxは、進行波電力出力部10から進行波電力を出力させたときに、増幅素子で生じる損失が規定値を超えないように、且つ進行波電力出力部10に含まれる増幅素子にかかる電圧が耐電圧値を超えないように、且つ増幅素子に流れる電流が耐電流値を超えないように、反射係数Γ(絶対値|Γ|及び位相角θのうち、少なくとも絶対値|Γ|)毎に定めた進行波電力値の最大値である。
図5では、出力可能電力値テーブル52に記憶されている反射係数Γと出力可能電力値との対応関係を示す情報の一例として、反射係数Γの絶対値|Γ|に対応した出力可能電力値を記憶したテーブルを示した。しかし、図6に示すように、出力可能電力値テーブル52に反射係数Γの絶対値|Γ|及び位相角θと出力可能電力値との対応関係を示す情報を予め記憶してもよい。この場合、高周波電源装置1は、図4のような構成となる。
負荷側インピーダンスZLは、式(4)のように、反射係数Γと特性インピーダンスZ0(例えば50Ω)によって表すことができる。そのため、上記の第1実施形態〜第2実施形態では、反射係数演算部51を設けて反射係数Γを演算し、その反射係数Γに対応する出力可能電力値を出力可能電力値テーブル52から読み出していたが、これに限定されることはなく、負荷側インピーダンスZLを演算し、その負荷側インピーダンスZLに対応する出力可能電力値を出力可能電力値テーブル52から読み出すようにしてもよい。
ZL=Z0・((1+Γ)/(1−Γ)) ・・・・・(4)
その他は、上記の第1実施形態〜第2実施形態と同様なので説明を省略する。
上記の第1実施形態〜第3実施形態は、進行波電力を一定にする制御(以下、進行波電力一定制御)の場合についての実施形態であったが、本発明は、進行波電力から反射波電力を減算した負荷側電力を一定にする制御(以下、負荷側電力一定制御)にも適用できる。以下、本発明を負荷側電力一定制御に適用する場合の実施形態を説明する。
第1の出力設定部90は、負荷側電力設定部91と出力設定値演算部92とを備えており、第1の出力設定部60と同様に、進行波電力出力部10から出力させる進行波電力の第1の設定値である第1の出力設定値PFset1を設定し、第2の出力設定部70に送る。
PFset1=PLset/(1−|Γ|2) ・・・・・(5)
そのため、第1実施形態〜第3実施形態と同様に、反射保護制御を行うにも関わらず、1重のフィードバック制御ループですむので、従来よりも応答性を速くできる。また、反射保護制御を行う場合に、従来よりも進行波電力出力部10から出力させる進行波電力を抑制しすぎないようにできる。
2 伝送線路
3 インピーダンス整合器
4 負荷接続部
5 負荷
10 進行波電力出力部
20 ローパスフィルタ
30 方向性結合器
40 電力値演算手段
41 進行波電力演算部
42 反射波電力演算部
50 出力可能電力値設定手段
51 反射係数演算部
52 出力可能電力値テーブル
53 最大電力値設定部
54 負荷側インピーダンス演算部
60 第1の出力設定部
70 第2の出力設定部
80 出力制御部
81 補償器
90 第1の出力設定部
91 負荷側電力設定部
92 出力設定値演算部
Pcnt 出力制御信号
Pf 進行波電力検出値
PFset 出力設定値
PFset1 第1の出力設定値
PFset2 第2の出力設定値
Pmax 現時点の出力可能電力値
PPset 反射保護レベル設定値
Pr 反射波電力検出値
Pres 出力抑制信号
Vf 進行波検出信号
Vr 反射波検出信号
Claims (13)
- 負荷に向けて進行波電力を出力する高周波電源装置において、
直流電源、増幅素子及び発振部を内部に有し、前記発振部から出力する高周波信号を、前記直流電源から出力される直流電力を用いて前記増幅素子によって増幅し、進行波電力として出力する進行波電力出力手段と、
前記進行波電力出力手段と負荷との間に挿入されて、その挿入された位置における電気情報を検出する電気情報検出手段と、
前記電気情報検出手段で検出された検出信号に基づいて、進行波電力検出値及び反射波電力検出値のうち、少なくとも進行波電力検出値を演算する電力値演算手段と、
前記電気情報検出手段の出力に基づいて求まる反射係数又は負荷側インピーダンスを負荷状態情報とし、且つ前記負荷状態情報によって異なる前記進行波電力出力手段から出力可能な進行波電力値を出力可能電力値として定義したときに、前記負荷状態情報と前記出力可能電力値との対応関係を示す情報を予め記憶しておくとともに、前記対応関係を示す情報の中から、現時点の負荷状態情報に対応する出力可能電力値を現時点の出力可能電力値として出力する出力可能電力値設定手段と、
前記進行波電力出力手段から出力させる進行波電力の第1の出力設定値を設定する第1の出力設定手段と、
前記進行波電力検出値と前記現時点の出力可能電力値とを比較して、前記進行波電力検出値が前記現時点の出力可能電力値以下の場合は、前記第1の出力設定値を第2の出力設定値として出力し、前記進行波電力検出値が前記現時点の出力可能電力値よりも大きい場合は、前記現時点の出力可能電力値を第2の出力設定値として出力する第2の出力設定手段と、
前記進行波電力検出値が前記第2の出力設定値と等しくなるように前記進行波電力出力手段を制御する出力電力制御手段と、
を備えた高周波電源装置。 - 負荷に向けて進行波電力を出力する高周波電源装置において、
直流電源、増幅素子及び発振部を内部に有し、前記発振部から出力する高周波信号を、前記直流電源から出力される直流電力を用いて前記増幅素子によって増幅し、進行波電力として出力する進行波電力出力手段と、
前記進行波電力出力手段と負荷との間に挿入されて、前記進行波電力出力手段から出力される進行波電力の情報を含む進行波検出信号及び前記負荷で反射された反射波電力の情報を含む反射波検出信号を検出する電力情報検出手段と、
前記進行波検出信号に基づいて進行波電力検出値を演算する進行波電力値演算手段と、
前記反射波検出信号に基づいて反射波電力検出値を演算する反射波電力値演算手段と、
前記進行波電力検出値および前記反射波電力検出値に基づいて、現時点の反射係数の絶対値を演算する反射係数演算手段と、
反射係数の絶対値によって異なる前記進行波電力出力手段から出力可能な進行波電力値を出力可能電力値として定義したときに、反射係数の絶対値と前記出力可能電力値との対応関係を示す情報を予め記憶した記憶手段と、
前記現時点の反射係数の絶対値に対応する出力可能電力値を前記記憶手段から読み出して、現時点の出力可能電力値として出力する最大電力値設定手段と、
前記進行波電力出力手段から出力させる進行波電力の第1の出力設定値を設定する第1の出力設定手段と、
前記進行波電力検出値と前記現時点の出力可能電力値とを比較して、前記進行波電力検出値が前記現時点の出力可能電力値以下の場合は、前記第1の出力設定値を第2の出力設定値として出力し、前記進行波電力検出値が前記現時点の出力可能電力値よりも大きい場合は、前記現時点の出力可能電力値を第2の出力設定値として出力する第2の出力設定手段と、
前記進行波電力検出値が前記第2の出力設定値と等しくなるように前記進行波電力出力手段を制御する出力電力制御手段と、
を備えた高周波電源装置。 - 負荷に向けて進行波電力を出力する高周波電源装置において、
直流電源、増幅素子及び発振部を内部に有し、前記発振部から出力する高周波信号を、前記直流電源から出力される直流電力を用いて前記増幅素子によって増幅し、進行波電力として出力する進行波電力出力手段と、
前記進行波電力出力手段と負荷との間に挿入されて、前記進行波電力出力手段から出力される進行波電力の情報を含む進行波検出信号及び前記負荷で反射された反射波電力の情報を含む反射波検出信号を検出する電力情報検出手段と、
前記進行波検出信号に基づいて進行波電力検出値を演算する進行波電力値演算手段と、
前記進行波検出信号および前記反射波検出信号に基づいて、現時点の反射係数の絶対値を演算する反射係数演算手段と、
反射係数の絶対値によって異なる前記進行波電力出力手段から出力可能な進行波電力値を出力可能電力値として定義したときに、反射係数の絶対値と前記出力可能電力値との対応関係を示す情報を予め記憶した記憶手段と、
前記現時点の反射係数の絶対値に対応する出力可能電力値を前記記憶手段から読み出して、現時点の出力可能電力値として出力する最大電力値設定手段と、
前記進行波電力出力手段から出力させる進行波電力の第1の出力設定値を設定する第1の出力設定手段と、
前記進行波電力検出値と前記現時点の出力可能電力値とを比較して、前記進行波電力検出値が前記現時点の出力可能電力値以下の場合は、前記第1の出力設定値を第2の出力設定値として出力し、前記進行波電力検出値が前記現時点の出力可能電力値よりも大きい場合は、前記現時点の出力可能電力値を第2の出力設定値として出力する第2の出力設定手段と、
前記進行波電力検出値が前記第2の出力設定値と等しくなるように前記進行波電力出力手段を制御する出力電力制御手段と、
を備えた高周波電源装置。 - 負荷に向けて進行波電力を出力する高周波電源装置において、
直流電源、増幅素子及び発振部を内部に有し、前記発振部から出力する高周波信号を、前記直流電源から出力される直流電力を用いて前記増幅素子によって増幅し、進行波電力として出力する進行波電力出力手段と、
前記進行波電力出力手段と負荷との間に挿入されて、前記進行波電力出力手段から出力される進行波電力の情報を含む進行波検出信号及び前記負荷で反射された反射波電力の情報を含む反射波検出信号を検出する電力情報検出手段と、
前記進行波検出信号に基づいて進行波電力検出値を演算する進行波電力値演算手段と、
前記進行波検出信号および前記反射波検出信号に基づいて、現時点の反射係数の絶対値及び位相角を演算する反射係数演算手段と、
反射係数の絶対値及び位相角によって異なる前記進行波電力出力手段から出力可能な進行波電力値を出力可能電力値として定義したときに、反射係数の絶対値及び位相角と前記出力可能電力値との対応関係を示す情報を予め記憶した記憶手段と、
前記現時点の反射係数の絶対値及び位相角に対応する出力可能電力値を前記記憶手段から読み出して、現時点の出力可能電力値として出力する最大電力値設定手段と、
前記進行波電力出力手段から出力させる進行波電力の第1の出力設定値を設定する第1の出力設定手段と、
前記進行波電力検出値と前記現時点の出力可能電力値とを比較して、前記進行波電力検出値が前記現時点の出力可能電力値以下の場合は、前記第1の出力設定値を第2の出力設定値として出力し、前記進行波電力検出値が前記現時点の出力可能電力値よりも大きい場合は、前記現時点の出力可能電力値を第2の出力設定値として出力する第2の出力設定手段と、
前記進行波電力検出値が前記第2の出力設定値と等しくなるように前記進行波電力出力手段を制御する出力電力制御手段と、
を備えた高周波電源装置。 - 負荷に向けて進行波電力を出力する高周波電源装置において、
直流電源、増幅素子及び発振部を内部に有し、前記発振部から出力する高周波信号を、前記直流電源から出力される直流電力を用いて前記増幅素子によって増幅し、進行波電力として出力する進行波電力出力手段と、
前記進行波電力出力手段と負荷との間に挿入されて、前記進行波電力出力手段から出力される進行波電力の情報を含む進行波検出信号及び前記負荷で反射された反射波電力の情報を含む反射波検出信号を検出する電力情報検出手段と、
前記進行波検出信号に基づいて進行波電力検出値を演算する進行波電力値演算手段と、
前記進行波検出信号および前記反射波検出信号に基づいて、現時点の負荷側インピーダンスを演算する負荷側インピーダンス演算手段と、
負荷側インピーダンスによって異なる前記進行波電力出力手段から出力可能な進行波電力値を出力可能電力値として定義したときに、負荷側インピーダンスと前記出力可能電力値との対応関係を示す情報を予め記憶した記憶手段と、
前記現時点の負荷側インピーダンスに対応する出力可能電力値を前記記憶手段から読み出して、現時点の出力可能電力値として出力する最大電力値設定手段と、
前記進行波電力出力手段から出力させる進行波電力の第1の出力設定値を設定する第1の出力設定手段と、
前記進行波電力検出値と前記現時点の出力可能電力値とを比較して、前記進行波電力検出値が前記現時点の出力可能電力値以下の場合は、前記第1の出力設定値を第2の出力設定値として出力し、前記進行波電力検出値が前記現時点の出力可能電力値よりも大きい場合は、前記現時点の出力可能電力値を第2の出力設定値として出力する第2の出力設定手段と、
前記進行波電力検出値が前記第2の出力設定値と等しくなるように前記進行波電力出力手段を制御する出力電力制御手段と、
を備えた高周波電源装置。 - 前記出力可能電力値は、前記進行波電力出力手段から進行波電力を出力させたときに、前記増幅素子で生じる損失が規定値を超えないように、且つ前記進行波電力出力手段に含まれる増幅素子にかかる電圧が耐電圧値を超えないように、且つ増幅素子に流れる電流が耐電流値を超えないように、反射係数毎に定めた進行波電力値の最大値である、請求項1〜4のいずれかに記載の高周波電源装置。
- 前記出力可能電力値は、前記進行波電力出力手段から進行波電力を出力させたときに、前記増幅素子で生じる損失が規定値を超えないように、且つ前記進行波電力出力手段に含まれる増幅素子にかかる電圧が耐電圧値を超えないように、且つ増幅素子に流れる電流が耐電流値を超えないように、且つ、限界値に対して裕度を持たせて反射係数毎に定めた進行波電力値の最大値である、請求項1〜4のいずれかに記載の高周波電源装置。
- 前記出力可能電力値は、前記進行波電力出力手段から進行波電力を出力させたときに、前記増幅素子で生じる損失が規定値を超えないように、且つ前記進行波電力出力手段に含まれる増幅素子にかかる電圧が耐電圧値を超えないように、且つ増幅素子に流れる電流が耐電流値を超えないように、負荷側インピーダンス毎に定めた進行波電力値の最大値である、請求項1又は5に記載の高周波電源装置。
- 前記出力可能電力値は、前記進行波電力出力手段から進行波電力を出力させたときに、前記増幅素子で生じる損失が規定値を超えないように、且つ前記進行波電力出力手段に含まれる増幅素子にかかる電圧が耐電圧値を超えないように、且つ増幅素子に流れる電流が耐電流値を超えないように、且つ、限界値に対して裕度を持たせて負荷側インピーダンス毎に定めた進行波電力値の最大値である、請求項1又は5に記載の高周波電源装置。
- 前記第1の出力設定値は、負荷に向けて出力する進行波電力を一定にする制御を行うために設定される設定値である請求項1〜9のいずれかに記載の高周波電源装置。
- 負荷に向けて出力する進行波電力から反射波電力を減算した電力を負荷側電力と定義したときに、前記第1の出力設定値は、前記負荷側電力を一定にする制御を行うために設定される設定値である請求項1〜9のいずれかに記載の高周波電源装置。
- 前記第1の出力設定値は、前記負荷側電力の設定値と現時点の反射係数の情報とを用いて演算されることを特徴とする請求項11に記載の高周波電源装置。
- 前記進行波電力出力手段と前記電力情報検出手段との間に、前記進行波電力出力手段の出力から高調波成分を除去するローパスフィルタを更に備えた、請求項1〜12のいずれかに記載の高周波電源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013199486A JP6245912B2 (ja) | 2013-01-31 | 2013-09-26 | 高周波電源装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013016320 | 2013-01-31 | ||
JP2013016320 | 2013-01-31 | ||
JP2013199486A JP6245912B2 (ja) | 2013-01-31 | 2013-09-26 | 高周波電源装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014167902A true JP2014167902A (ja) | 2014-09-11 |
JP6245912B2 JP6245912B2 (ja) | 2017-12-13 |
Family
ID=51617495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013199486A Active JP6245912B2 (ja) | 2013-01-31 | 2013-09-26 | 高周波電源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6245912B2 (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6116314A (ja) * | 1984-07-02 | 1986-01-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高周波電源装置 |
JP2005204405A (ja) * | 2004-01-15 | 2005-07-28 | Daihen Corp | 高周波電源装置 |
JP2009245895A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Daihen Corp | 高周波電源装置 |
JP2012119088A (ja) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Canon Anelva Corp | プラズマ処理装置 |
JP2013037872A (ja) * | 2011-08-08 | 2013-02-21 | Panasonic Corp | 高周波加熱器 |
-
2013
- 2013-09-26 JP JP2013199486A patent/JP6245912B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6116314A (ja) * | 1984-07-02 | 1986-01-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高周波電源装置 |
JP2005204405A (ja) * | 2004-01-15 | 2005-07-28 | Daihen Corp | 高周波電源装置 |
JP2009245895A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Daihen Corp | 高周波電源装置 |
JP2012119088A (ja) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Canon Anelva Corp | プラズマ処理装置 |
JP2013037872A (ja) * | 2011-08-08 | 2013-02-21 | Panasonic Corp | 高周波加熱器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6245912B2 (ja) | 2017-12-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7615983B2 (en) | High frequency power device for protecting an amplifying element therein | |
JP4411282B2 (ja) | 高周波電力供給システム | |
JP2007103102A5 (ja) | ||
JP5231068B2 (ja) | 高周波電源装置 | |
JP4932787B2 (ja) | 高周波電源装置 | |
JP2007129492A (ja) | プリディストーション型歪補償増幅器 | |
JP4624686B2 (ja) | 高周波電源装置 | |
JP5090986B2 (ja) | 高周波電源装置 | |
JP2007295447A (ja) | インピーダンス整合装置 | |
JP5812574B2 (ja) | 高周波電源装置 | |
JP6245912B2 (ja) | 高周波電源装置 | |
JP6282806B2 (ja) | 高周波電源装置 | |
KR102332390B1 (ko) | 고주파 전원 장치 및 그것을 이용한 플라즈마 처리 장치 | |
JP2008243670A (ja) | 高周波電源装置 | |
JP5038095B2 (ja) | 高周波電源装置およびその制御方法 | |
JP6247488B2 (ja) | 高周波電源装置 | |
JP4115618B2 (ja) | マグネトロン出力制御方法及び装置 | |
JP4875331B2 (ja) | 高周波電源装置および高周波電源の制御方法 | |
JP7293535B2 (ja) | アーク検出装置、および、高周波電源装置 | |
JP4414021B2 (ja) | プラズマ発生用高周波電源装置の保護方法及び電源装置 | |
JP4490142B2 (ja) | 高周波電源の出力電力制御方法および高周波電源装置 | |
JP4875335B2 (ja) | 高周波電源装置および高周波電源の制御方法 | |
JP6400275B2 (ja) | 高周波電源装置 | |
JP2012119088A (ja) | プラズマ処理装置 | |
JPH11330990A (ja) | 送信機 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160824 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170612 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170615 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170809 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171026 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171114 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6245912 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |