JP4597580B2 - 高周波電源装置 - Google Patents

Description

本願発明は、例えばプラズマエッチング、プラズマＣＶＤを行うプラズマ処理装置等の負荷に電力を供給する高周波電源装置に関するものである。

図４は、従来の高周波電源装置の基本的な構成を示した回路図である。
プラズマ処理装置等の電源として用いる高周波電源装置の一つとして、増幅部にＡＢ級プッシュプル方式の電力増幅器を用いた高周波電源装置がある。この高周波電源装置は、基本的には、図４に示したように、所定の周波数の高周波信号を出力する発振部１と、この発振部１の出力を増幅する増幅部２と、増幅部２に直流電源電圧Ｖｄｃを供給する直流電源部３と、増幅部２が出力する高周波電力を検出する高周波電力検出部４と、高周波電力検出部４により検出される高周波電力を高周波電力設定値に保つように制御する主制御部５とにより構成され、増幅部２の出力が負荷６に供給される。

商用電源７は、高周波電源装置の外部にある電源であり、サーキットプロテクタ８及び電磁接触器９を介して直流電源部３に電力を供給する。なお、図示していないが、サーキットプロテクタ８及び電磁接触器９を介して供給される商用電源７は、直流電源部３以外の主制御部５や図示しない冷却用ファン等にも供給される。

サーキットプロテクタ８は、高周波電源装置に設けられた手動式の開閉器であり、サーキットプロテクタ８の開閉に伴って電磁接触器９の接点が開閉する。そして、電磁接触器９の接点の開閉状態が、直流電源部３へ電力が供給されているか否かを示す電力供給信号ＳＷ３として出力される。例えば、サーキットプロテクタ８が閉になって、商用電源７から直流電源部３への電力供給が開始されると、電磁接触器９の接点が閉になり、Ｈｉｇｈレベルの信号が電力供給信号ＳＷ３として出力される。また、サーキットプロテクタ８が開になって、商用電源７から直流電源部３への電力供給が遮断されると、電磁接触器９の接点が開になり、Ｌｏｗレベルの信号が電力供給信号ＳＷ３として出力される。

直流電源部３は、商用電源７から供給される電力（例えば、３相２００Ｖの交流電力）を、所定の電圧を有する直流電力に変換して増幅部２に供給するものであり、図示しない一次側整流回路と、一次側整流回路の出力をスイッチング制御によって一旦交流に変換するスイッチング回路と、スイッチング回路の出力を所定の直流電圧を有する直流電力に変換する二次側整流回路とによって構成されている。また、スイッチング回路は、後述する主制御部５からの指令によって動作する。

発振部１は、所定の周波数の高周波信号を発生する発振器と、必要に応じて該発振器の出力を増幅する増幅器とにより構成される。

増幅部２は、図５で後述するＡＢ級プッシュプル方式の電力増幅器２ａによって構成されている。

主制御部５は、高周波電力出力開始信号と高周波電力出力設定値と高周波電力検出部４により検出された高周波電力と電力供給信号ＳＷ３とを入力として、高周波電力出力開始信号が出力許可状態のときに増幅部２から負荷６に与えられる高周波電力が、高周波電力設定値に等しくなるように発振部１の出力を制御したり、増幅部２のゲインを制御したりする。なお、主制御部５は、通常、進行波電力または進行波電力から反射波電力を減じた有効電力のいずれかに対して設定値を定めて、進行波電力または有効電力を当該設定値に保つように制御する。
また、電力供給信号ＳＷ３が、直流電源部３へ電力が供給されていることを示す所定値（たとえばＨｉｇｈレベル)である場合に、直流電源部３のスイッチング回路（図略）を駆動させて、増幅部２へ直流電源電圧Ｖｄｃを供給するように制御を行う。

図５は、図４に示した高周波電源装置の増幅部２で用いるＡＢ級プッシュプル方式の増幅器２ａの回路構成例を示したものである。
図５に示した増幅器は、周知のプッシュプル式増幅器で、一次コイルＷ１１と中間タップ付きの二次コイルＷ１２とを備えた入力トランスＴ１と、ソースが共通接続されて接地された１対のｎチャンネル型電界効果トランジスタＦＥＴ１及びＦＥＴ２と、ＦＥＴ１のゲートとトランスＴ１の二次コイルＷ１２の一端との間、及びＦＥＴ２のゲートと二次コイルＷ１２の他端との間にそれぞれ接続された抵抗Ｒ１１及びＲ１２と、二次コイルＷ１２の中間タップに抵抗Ｒ１３を通して正極端子が接続され、負極端子が接地されたバイアス電源Ｂ１と、トランスＴ１の二次コイルＷ１２の一端と接地間及び他端と接地間にそれぞれ接続された抵抗Ｒ１４及びＲ１５と、ＦＥＴ１のドレインとＦＥＴ２のドレインとの間に接続された中間タップ付きのコイルＬ１と、コイルＬ１の中間タップと接地間に、負極端子を接地側に向けて接続されて直流電源電圧Ｖｄｃを出力する直流電源Ｂ２と、コイルＬ１の両端に一次コイルＷ２１が接続された出力トランスＴ２とを備えており、出力トランスＴ２の二次コイルＷ２２の両端に負荷６が接続されている。そして、発振器から入力される高周波信号Ｖｉｎを増幅して出力する。

またバイアス電源Ｂ１からＦＥＴ１及びＦＥＴ２のゲートにバイアス電圧Ｖｂを与えてＡＢ級動作を行わせている。なお、バイアス電源Ｂ１が出力する電圧Ｖｂは、直流電源部３から供給される直流電源電圧Ｖｄｃと同じでもよいし、直流電源電圧Ｖｄｃを分圧したものでもよい。いずれにしても、バイアス電源Ｂ１が出力する電圧Ｖｂは、直流電源部３によって供給される。

図５では、一組の増幅器により増幅部を構成するとしたが、図６に示すように、増幅部を複数の増幅器により構成する場合もある。この例では、図示しない直流電源部３の出力電圧Ｖｄｃを電源電圧として動作する複数の増幅器２ａ１〜２ａ４と、図示しない発振部１から与えられる高周波信号Ｖinを増幅器２ａ１〜２ａ４に分配して入力するパワー分配器２ｂと、増幅器２ａ１〜２ａ４の出力を合成して負荷６に与えるパワー合成器２ｃとにより増幅部２が構成されている。
特開２００３−２１８６５５号公報

上記のように従来の高周波電源装置を構成する増幅部２にＡＢ級プッシュプル方式の増幅器２ａを用いている場合、増幅部の出力波形に生じるクロスオーバ歪を改善して正弦波形に近づけるために、バイアス電源Ｂ１からＦＥＴ１及びＦＥＴ２のゲートにバイアス電圧Ｖｂを与えて、バイアス電流を流している。ところが、高周波電源装置のサーキットプロテクタ８が閉になって、商用電源７から直流電源部３へ電力の供給がされている間は、ＦＥＴ１及びＦＥＴ２が動作しているか否かに関わらず、常にバイアス電流が流れてしまう。

これに対して、ＦＥＴ１とＦＥＴ２が動作していない間は、直流電源電圧Ｖｄｃが印加されていても、ドレイン電流Ｉｄが流れないので電力が消費されない。
すなわち、サーキットプロテクタ８が閉になって、商用電源７から直流電源部３へ電力が供給されると、高周波電源装置から高周波電力を出力しているか否かに関わらず、バイアス電流が流れてしまうので、高周波電源装置から高周波電力を出力していない待機期間であっても、無駄に電力が消費されてしまう問題があった。
また、高周波電源装置の出力電力を上げるために、図６に示したように、増幅部を複数の増幅器により構成している場合は、無駄に消費される電力がさらに多くなる。

本願発明は、上記の事情のもとで考え出されたもので、ＡＢ級プッシュプル方式の電力増幅器を用いた高周波電源装置であっても、高周波電源装置から高周波電力を出力していない待機期間に、無駄に電力が消費されない高周波電源装置を提供することを目的としている。

請求項１の発明によって提供される高周波電源装置は、
高周波信号を出力する発振部と、前記発振部の出力を増幅して負荷に高周波電力を供給するＡＢ級プッシュプル方式の増幅器と、前記増幅部に直流電源電圧を供給する直流電源部とを備えた高周波電源装置において、
前記直流電源部への電力供給状態を検出し、電力供給状態を示す電力供給信号を出力する入力電力検出部と、
前記電力供給信号が前記直流電源部に電力が供給されている状態を示す場合で、且つ外部から入力される出力禁止信号が所定値の場合は、前記直流電源部から前記増幅部へ直流電源電圧を供給しないように制御を行い、前記電力供給信号が前記直流電源部に電力が供給されている状態を示す場合で、且つ前記出力禁止信号が所定値の状態から所定値でない状態になった場合は、所定値でない状態になってから所定時間が経過した後に、前記直流電源部から前記増幅部へ直流電源電圧を供給するように制御を行う直流電源制御部と、
前記直流電源部から前記増幅部へ供給される直流電源電圧からバイアス電圧を生成し、前記増幅器を構成する電界効果トランジスタのゲートに前記バイアス電圧を与えることによってバイアス電流を流すためのバイアス電源と、
を備えたことを特徴としている。

請求項２の発明によって提供される高周波電源装置は、
高周波信号を出力する発振部と、前記発振部の出力を増幅して負荷に高周波電力を供給するＡＢ級プッシュプル方式の増幅器と、前記増幅部に直流電源電圧を供給する直流電源部とを備えた高周波電源装置において、
前記直流電源部への電力供給状態を検出し、電力供給状態を示す電力供給信号を出力する入力電力検出部と、
外部から入力される制御切替信号が所定値でない場合で、且つ前記電力供給信号が前記直流電源部に電力が供給されている状態を示す場合は、前記直流電源部から前記増幅部へ直流電源電圧を供給するように制御を行い、外部から入力される制御切替信号が所定値の場合で、且つ前記電力供給信号が前記直流電源部に電力が供給されている状態を示す場合で、且つ外部から入力される出力禁止信号が所定値の場合は、前記直流電源部から前記増幅部へ直流電源電圧を供給しないように制御を行い、外部から入力される制御切替信号が所定値の場合で、且つ前記電力供給信号が前記直流電源部に電力が供給されている状態を示す場合で、且つ前記出力禁止信号が所定値の状態から所定値でない状態になった場合は、所定値でない状態になってから所定時間が経過した後に、前記直流電源部から前記増幅部へ直流電源電圧を供給するように制御を行う直流電源制御部と、
前記直流電源部から前記増幅部へ供給される直流電源電圧からバイアス電圧を生成し、前記増幅器を構成する電界効果トランジスタのゲートに前記バイアス電圧を与えることによってバイアス電流を流すためのバイアス電源と、
を備えたことを特徴としている。

請求項３の発明によって提供される高周波電源装置は、
高周波信号を出力する発振部と、前記発振部の出力を増幅して負荷に高周波電力を供給するＡＢ級プッシュプル方式の増幅器と、前記増幅部に直流電源電圧を供給する直流電源部とを備えた高周波電源装置において、
前記直流電源部への電力供給状態を検出し、電力供給状態を示す電力供給信号を出力する入力電力検出部と、
外部から入力される制御切替信号が所定値でない場合で、且つ前記電力供給信号が前記直流電源部に電力が供給されている状態を示す場合は、前記直流電源部から前記増幅部へ直流電源電圧を供給するように制御を行い、外部から入力される制御切替信号が所定値の場合で、且つ前記電力供給信号が前記直流電源部に電力が供給されている状態を示す場合で、且つ外部から入力される出力禁止信号が所定値の場合は、前記直流電源部から前記増幅部へ直流電源電圧を供給しないように制御を行い、外部から入力される制御切替信号が所定値の場合で、且つ前記電力供給信号が前記直流電源部に電力が供給されている状態を示す場合で、且つ前記出力禁止信号が所定値でない場合は、前記直流電源部から前記増幅部へ直流電源電圧を供給するように制御を行う直流電源制御部と、
前記直流電源部から前記増幅部へ供給される直流電源電圧からバイアス電圧を生成し、前記増幅器を構成する電界効果トランジスタのゲートに前記バイアス電圧を与えることによってバイアス電流を流すためのバイアス電源と、
を備えたことを特徴としている。

請求項４の発明によって提供される高周波電源装置は、
前記直流電源制御部が、前記直流電源部から前記増幅部へ直流電源電圧を供給するか否かの制御を行うとともに、制御するための信号を外部に出力することを特徴としている。

請求項５の発明によって提供される高周波電源装置は、
前記出力禁止信号が、高周波電力を出力するか否かの信号であることを特徴としている。

従来は、高周波電源装置から高周波電力を出力していない待機期間であるか否かに関わらず、商用電源から直流電源部に電力が供給されていれば、直流電源部から増幅部へ直流電源電圧を供給していた。そのために、待機期間中にも関わらず増幅部を構成するＡＢ級プッシュプル方式の増幅器にバイアス電流が流れて、無駄に電力が消費されてしまうという課題があった。

そこで、本願発明では、外部から入力される出力禁止信号によって、待機期間であるか否かを判別し、待機期間の場合は、商用電源から直流電源部に電力が供給されていても、直流電源部から前記増幅部へ直流電源電圧を供給しない機能を設けた。この機能によって、待機期間中には増幅器にバイアス電流が流れないので、無駄に電力が消費されることがなくなり、電力損失が低減できる。そのために、電力にかかるコストが低減できるという効果もある。

また、待機期間が終わった後に、高周波電力を出力するための準備として、外部装置と通信を行う場合がある。この時間は短いが、この間に高周波電力を出力するのは好ましくない。そのために、請求項１及び請求項２の発明では、待機期間が終った直後から前記増幅部へ直流電源電圧を供給するのではなく、所定時間が経過した後に、直流電源部から増幅部へ直流電源電圧を供給するようにしている。すなわち、所定時間が経過するまでは、高周波電力を出力しないようにしている。これによって、高周波電源装置と外部装置との通信が完全に終わった状態で、高周波電力を出力できるので、安定した出力制御を行うことができる。

また、出力禁止信号に高周波電力出力開始信号を用いると、実際の待機期間と同期できるために、最大限に電力損失を低減できる。そのために、請求項５の発明のように、出力禁止信号には、高周波電力出力開始信号を用いることが望ましい。

さらに、請求項２及び請求項３の発明では、外部から入力される制御切替信号を入力し、この制御切替信号によって、従来の制御にするか、請求項２及び請求項３の発明で新たに追加された制御にするかを切り替えられるようにした。
この機能によって、従来技術を用いた高周波電源装置が故障した場合に、請求項２及び請求項３の発明の技術を用いた高周波電源装置を代替品として使用することができるという効果がある。

以下、本願発明の詳細を図面を参照して説明する。

図１は、本願発明に係る高周波電源装置の構成を示したブロック図である。
図１に示したブロック図は、図４に示した従来技術の高周波電源装置の構成を示すブロック図に、直流電源制御部１０が追加されたものである。

直流電源制御部１０は、外部から入力する制御切替信号ＳＷ１、出力禁止信号ＳＷ２および電磁接触器９から出力する電力供給信号ＳＷ３を入力し、入力した３つの信号に基づいて、主制御部５に直流出力許可信号ＳＷ４を出力する。主制御部５は、直流電源制御部１０から入力される直流出力許可信号ＳＷ４が所定値（例えばＨｉｇｈレベルの信号）のときに、直流電源部３に対して、スイッチング信号を出力して直流電源電圧を出力するように指令する。すなわち、直流電源制御部１０が、入力した３つの信号に基づいて、直流電源部３から直流電源電圧Ｖｄｃを出力するか否かを制御している。なお、主制御部５の他の機能は、図４で説明した機能と同様である。また、その他の部分は、図４と同様なので説明を省略する。また、この実施形態では、電磁接触器９が本願発明の入力電力検出部として機能する。

［信号の説明］
（１）制御切替信号ＳＷ１は、「従来制御」又は「省エネルギー制御」のどちらの制御を行うかを切替える信号であり、高周波電源装置の外部から入力される。この例では、従来制御の場合がＬｏｗレベルの信号であり、省エネルギー制御の場合がＨｉｇｈレベルの信号である。
なお、従来制御とは、従来技術で用いられていた制御で、直流電源部３に電力が供給されていれば、直流電源部３から増幅部２へ直流電源電圧Ｖｄｃを供給する制御のことである。また、省エネルギー制御とは、後述する出力禁止信号ＳＷ２によって、高周波電源装置から高周波電力を出力していない待機期間であるか否かを判別し、待機期間の場合は、商用電源７から直流電源部３に電力が供給されていても、直流電源部３から増幅部２へ直流電源電圧Ｖｄｃを供給しない制御である。

（２）出力禁止信号ＳＷ２は、待機期間であるか否かを判別するための信号であり、高周波電源装置の外部から入力される。この例では、待機期間でない場合がＬｏｗレベルの信号であり、待機期間の場合がＨｉｇｈレベルの信号である。
待機期間であるか否かは、プラズマ処理プロセスを管理する上位制御装置において判断され、待機期間になったときに、上位制御装置からＨｉｇｈレベルの信号が出力されて、直流電源制御部１０に入力される。そのために、出力禁止信号ＳＷ２は、待機期間に同期させるために、高周波電力出力開始信号を用いると一番効率が良い。
この場合、高周波電力を出力するか否かを示す高周波電力出力開始信号が出力許可状態（高周波電力を出力するように指令されている状態）の場合にＬｏｗレベルの信号となるようにし、出力停止状態（高周波電力を出力しないように指令されている状態）の場合にＨｉｇｈレベルの信号となるようにする。

（３）電力供給信号ＳＷ３は、直流電源部３に電力が供給されているか否かを示す信号であり、電磁接触器９から出力される。この例では、直流電源部３に電力が供給されてない場合がＬｏｗレベルの信号であり、直流電源部３に電力が供給されている場合がＨｉｇｈレベルの信号である。

［直流電源制御部の説明］
図２は、図１に示した直流電源制御部１０の回路構成図の一例である。
直流電源制御部１０は、待機期間判定回路１１と、制御切替回路１２とから構成されている。
（ａ）待機期間判定回路１１は、ＡＮＤ回路ＩＣ１、抵抗Ｒ１、抵抗Ｒ２、ダイオードＤ１、コンデンサＣ１、コンパレータＩＣ２、抵抗Ｒ３及び抵抗Ｒ４によって構成されている。
ＡＮＤ回路ＩＣ１には、制御切替信号ＳＷ１及び出力禁止信号ＳＷ２が入力されている。しかし、後述するように、待機期間判定回路１１が機能するのは、制御切替信号ＳＷ１がＨｉｇｈレベルの場合だけなので、制御切替信号ＳＷ１はＨｉｇｈレベルとして以下の説明をする。
出力禁止信号ＳＷ２がＨｉｇｈレベルの場合は、ＡＮＤ回路ＩＣ１の出力がＨｉｇｈレベルになるので、コンパレータＩＣ２にＨｉｇｈレベルの信号が入力されるとともに、コンデンサＣ１が充電される。コンパレータＩＣ２の＋側端子の電圧をＶ１とすると、ＡＮＤ回路ＩＣ１の出力がＨｉｇｈレベルのときは、電圧Ｖ１は、制御電圧源Ｅｃの電圧Ｖｅと同じである。これに対して、コンパレータＩＣ２の比較電圧Ｖ２は、制御電圧源Ｅｃの電圧Ｖｅを分圧した電圧（Ｖ１＞Ｖ２）であるので、コンパレータ出力電圧Ｖ３はＨｉｇｈレベルになる。
出力禁止信号ＳＷ２がＬｏｗレベルの場合は、ＡＮＤ回路１１の出力はＬｏｗレベルになるので、抵抗Ｒ１を通してコンデンサＣ１が放電を開始する。そして、コンデンサＣ１の放電が進むと、コンパレータ入力電圧Ｖ１が抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ１の時定数によって定まる特性に従って小さくなる。
さらにコンデンサＣ１の放電が進んで、コンパレータ入力電圧Ｖ１が比較電圧Ｖ２よりも小さくなる（Ｖ１＜Ｖ２）と、コンパレータＩＣ２の出力電圧Ｖ３がＬｏｗレベルに変化する。

（ｂ）制御切替回路１２は、ＮＡＮＤ回路ＩＣ３とＡＮＤ回路ＩＣ４とによって構成され、制御切替信号ＳＷ１、コンパレータＩＣ２の出力Ｖ３および電力供給信号ＳＷ３を入力としている。この制御切替回路１２において、制御切替信号ＳＷ１が従来制御を示すＬｏｗレベルになると、ＮＡＮＤ回路ＩＣ３の出力は必ずＨｉｇｈレベルになる。よって、この場合のＡＮＤ回路ＩＣ４の出力は、電力供給信号ＳＷ３によって定まるので、「従来制御」と同じ制御を行うことができる。なお、制御切替信号ＳＷ１が従来制御を示すＬｏｗレベルになった場合、前述したＡＮＤ回路ＩＣ１に入力される出力禁止信号ＳＷ２に関わらず「従来制御」と同じ制御になるので、待機期間判定回路１１が機能するのは、制御切替信号ＳＷ１がＨｉｇｈレベルの場合だけである。
また、制御切替信号ＳＷ１が省エネルギー制御を示すＨｉｇｈレベルになると、ＮＡＮＤ回路ＩＣ３の出力は、コンパレータＩＣ２の出力Ｖ３によって定まる。よって、この場合のＡＮＤ回路ＩＣ４の出力は、コンパレータＩＣ２の出力Ｖ３及び電力供給信号ＳＷ３によって定まるので、「従来制御」とは異なり、出力禁止信号ＳＷ２を制御に加えた「省エネルギー制御」を行うことができる。
したがって、制御切替信号ＳＷ１によって、「従来制御」又は「省エネルギー制御」を切替えることができる。
また、ＡＮＤ回路ＩＣ４の出力が直流出力許可信号ＳＷ４として、図１に示したように、主制御部５に入力される。そして、直流出力許可信号ＳＷ４がＨｉｇｈレベルの場合に、直流電源部３から増幅部２へ直流電源電圧Ｖｄｃを供給するように制御され、直流出力許可信号ＳＷ４がＬｏｗレベルの場合に、直流電源部３から増幅部２へ直流電源電圧Ｖｄｃを供給しないように制御される。

（ｃ）図２のように、直流電源制御部１０を構成すると、「省エネルギー制御」の場合に、外部から入力される出力禁止信号ＳＷ２によって、待機期間であるか否かを判別し、待機期間の場合は、商用電源７から直流電源部３に電力が供給されていても、直流電源部３から増幅部２へ直流電源電圧Ｖｄｃを供給しないことが可能となった。
これによって、待機期間中には増幅器２にバイアス電流が流れないので、無駄に電力が消費されることがなくなり、電力損失が低減できる。そのために、電力にかかるコストが低減できるという効果もある。

なお、高周波電源装置の定格や構成によって待機期間中に消費される電力量は異なるが、一例としては、高周波電源装置の入力電力の約２０％が、待機期間中であっても消費される。よって、本願発明の効果は大きい。また、待機期間が頻繁に発生するプロセスでは、その効果はさらに大きくなる。

なお、直流電源制御部１０の出力を、高周波電源装置の外部に出力し、その出力を用いて、高周波電源装置の冷却に用いる冷却水の流入／遮断を行い、水資源の節約を図ることも可能である。
また、待機期間中には、増幅部２における熱損失が減少するので、必要となる冷却水の流量が減少する。このような状態で、必要以上の冷却水流量にすると冷却用の銅板等に結露が発生するので、直流電源制御部１０の出力を冷却水の流量調整のための制御信号として用いれば、結露防止にもなる。

また、これまで説明した実施例では、制御切替信号ＳＷ１によって、「従来制御」又は「省エネルギー制御」を切替えるようにしていたが、これに限定されるものではなく、制御切替信号ＳＷ１を用いないで、「省エネルギー制御」だけにしてもよい。

また、図２で示した直流電源制御部１０の待機期間判定回路１１を無くして、図３のように、制御切替信号ＳＷ１及び出力禁止信号ＳＷ２を制御切替回路１２のＮＡＮＤ回路ＩＣ３に入力するようにしても良い。すなわち、図２の直流電源制御部１０では、「省エネルギー制御」を行っている場合に、待機期間が終ってから（出力禁止信号ＳＷ２がＬｏｗレベルになってから）所定時間が経過した後に、直流電源部から増幅部へ直流電源電圧を供給するように制御されるが、図３の直流電源制御部１０では、待機期間が終った直後から前記増幅部へ直流電源電圧を供給するように制御される。

また、これまで説明した各信号の論理（Ｈｉｇｈレベル又はＬｏｗレベル）に限定されるものではなく、逆の論理になるように回路を構成してもよい。

本願発明に係る高周波電源装置の構成を示したブロック図である。 図１に示した直流電源制御部１０の回路構成図の一例である。 図１に示した直流電源制御部１０の他の回路構成図の一例である。 従来の高周波電源装置の基本的な構成を示した回路図である。 図４に示した高周波電源装置の増幅部で用いるＡＢ級プッシュプル方式の増幅器の回路構成例を示したものである。 増幅部を複数の増幅器により構成する場合の構成例である。

１ 発振部
２ 増幅部
３ 直流電源部
４ 高周波電力検出部
５ 主制御部
６ 負荷
７ 商用電源
８ サーキットプロテクタ
９ 電磁接触器
１０ 直流電源制御部

Claims (5)

1. 高周波信号を出力する発振部と、前記発振部の出力を増幅して負荷に高周波電力を供給するＡＢ級プッシュプル方式の増幅器と、前記増幅部に直流電源電圧を供給する直流電源部とを備えた高周波電源装置において、
   前記直流電源部への電力供給状態を検出し、電力供給状態を示す電力供給信号を出力する入力電力検出部と、
   前記電力供給信号が前記直流電源部に電力が供給されている状態を示す場合で、且つ外部から入力される出力禁止信号が所定値の場合は、前記直流電源部から前記増幅部へ直流電源電圧を供給しないように制御を行い、前記電力供給信号が前記直流電源部に電力が供給されている状態を示す場合で、且つ前記出力禁止信号が所定値の状態から所定値でない状態になった場合は、所定値でない状態になってから所定時間が経過した後に、前記直流電源部から前記増幅部へ直流電源電圧を供給するように制御を行う直流電源制御部と、
   前記直流電源部から前記増幅部へ供給される直流電源電圧からバイアス電圧を生成し、前記増幅器を構成する電界効果トランジスタのゲートに前記バイアス電圧を与えることによってバイアス電流を流すためのバイアス電源と、
   を備えたことを特徴とする高周波電源装置。
2. 高周波信号を出力する発振部と、前記発振部の出力を増幅して負荷に高周波電力を供給するＡＢ級プッシュプル方式の増幅器と、前記増幅部に直流電源電圧を供給する直流電源部とを備えた高周波電源装置において、
   前記直流電源部への電力供給状態を検出し、電力供給状態を示す電力供給信号を出力する入力電力検出部と、
   外部から入力される制御切替信号が所定値でない場合で、且つ前記電力供給信号が前記直流電源部に電力が供給されている状態を示す場合は、前記直流電源部から前記増幅部へ直流電源電圧を供給するように制御を行い、外部から入力される制御切替信号が所定値の場合で、且つ前記電力供給信号が前記直流電源部に電力が供給されている状態を示す場合で、且つ外部から入力される出力禁止信号が所定値の場合は、前記直流電源部から前記増幅部へ直流電源電圧を供給しないように制御を行い、外部から入力される制御切替信号が所定値の場合で、且つ前記電力供給信号が前記直流電源部に電力が供給されている状態を示す場合で、且つ前記出力禁止信号が所定値の状態から所定値でない状態になった場合は、所定値でない状態になってから所定時間が経過した後に、前記直流電源部から前記増幅部へ直流電源電圧を供給するように制御を行う直流電源制御部と、
   前記直流電源部から前記増幅部へ供給される直流電源電圧からバイアス電圧を生成し、前記増幅器を構成する電界効果トランジスタのゲートに前記バイアス電圧を与えることによってバイアス電流を流すためのバイアス電源と、
   を備えたことを特徴とする高周波電源装置。
3. 高周波信号を出力する発振部と、前記発振部の出力を増幅して負荷に高周波電力を供給するＡＢ級プッシュプル方式の増幅器と、前記増幅部に直流電源電圧を供給する直流電源部とを備えた高周波電源装置において、
   前記直流電源部への電力供給状態を検出し、電力供給状態を示す電力供給信号を出力する入力電力検出部と、
   外部から入力される制御切替信号が所定値でない場合で、且つ前記電力供給信号が前記直流電源部に電力が供給されている状態を示す場合は、前記直流電源部から前記増幅部へ直流電源電圧を供給するように制御を行い、外部から入力される制御切替信号が所定値の場合で、且つ前記電力供給信号が前記直流電源部に電力が供給されている状態を示す場合で、且つ外部から入力される出力禁止信号が所定値の場合は、前記直流電源部から前記増幅部へ直流電源電圧を供給しないように制御を行い、外部から入力される制御切替信号が所定値の場合で、且つ前記電力供給信号が前記直流電源部に電力が供給されている状態を示す場合で、且つ前記出力禁止信号が所定値でない場合は、前記直流電源部から前記増幅部へ直流電源電圧を供給するように制御を行う直流電源制御部と、
   前記直流電源部から前記増幅部へ供給される直流電源電圧からバイアス電圧を生成し、前記増幅器を構成する電界効果トランジスタのゲートに前記バイアス電圧を与えることによってバイアス電流を流すためのバイアス電源と、
   を備えたことを特徴とする高周波電源装置。
4. 前記直流電源制御部が、前記直流電源部から前記増幅部へ直流電源電圧を供給するか否かの制御を行うとともに、制御するための信号を外部に出力することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の高周波電源装置。
5. 前記出力禁止信号が、高周波電力を出力するか否かの信号であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の高周波電源装置。

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