JP5038095B2 - 高周波電源装置およびその制御方法 - Google Patents
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Description
負荷に供給する高周波電力の電力値が予め定められた出力電力設定値と等しくなるように制御する高周波電源装置において、
高周波電力の供給源となる高周波出力手段と、
前記高周波出力手段から負荷側に進行する進行波に関する情報および前記負荷から高周波出力手段側に進行する反射波に関する情報を検出する進行波/反射波検出手段と、
前記進行波/反射波検出手段によって検出した進行波に関する情報を、進行波電力に対応する進行波電力信号に変換して出力する進行波電力信号出力手段と、
前記進行波/反射波検出手段によって検出した反射波に関する情報を、反射波電力に対応する反射波電力信号に変換して出力する反射波電力信号出力手段と、
前記反射波電力信号の大きさが、予め定められた反射波電力の基準値よりも大きいときは、前記反射波電力信号の大きさと前記反射波電力の基準値との差分に相当する電力値を補正電力値とし、この補正電力値に対応する補正電力信号を出力する第1補正手段と、
前記反射波電力信号の大きさが前記反射波電力の基準値以下のときは、前記進行波電力信号−前記反射波電力信号によって表される負荷電力値が予め定められた出力電力設定値と等しくなるように前記高周波出力手段の出力制御を行い、前記反射波電力信号の大きさが前記反射波電力の基準値よりも大きいときは、前記進行波電力信号−前記反射波電力信号+前記補正電力信号によって表される負荷電力値が予め定められた出力電力設定値と等しくなるように前記高周波出力手段の出力制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴としている。
前記反射波電力の基準値は、前記進行波電力信号に、予め定められた反射係数の絶対値の基準値の二乗を乗じた値であることを特徴としている。
負荷に供給する高周波電力の電力値が予め定められた出力電力設定値と等しくなるように制御する高周波電源装置において、
高周波電力の供給源となる高周波出力手段と、
前記高周波出力手段から負荷側に進行する進行波に関する情報および前記負荷から高周波出力手段側に進行する反射波に関する情報を検出する進行波/反射波検出手段と、
前記進行波/反射波検出手段によって検出した進行波に関する情報を、進行波電力に対応する進行波電力信号に変換して出力する進行波電力信号出力手段と、
前記進行波/反射波検出手段によって検出した反射波に関する情報を、反射波電力に対応する反射波電力信号に変換して出力する反射波電力信号出力手段と、
反射係数の絶対値を演算する反射係数演算手段と、
前記反射係数演算手段によって演算された反射係数の絶対値が、予め定められた反射係数の基準値よりも大きいときは、前記反射係数の絶対値と前記反射係数の基準値との差分に相当する電力値を補正電力値とし、この補正電力値に対応する補正電力信号を出力する第2補正手段と、
前記反射係数の絶対値が前記反射係数の基準値以下のときは、前記進行波電力信号−前記反射波電力信号によって表される負荷電力値が予め定められた出力電力設定値と等しくなるように前記高周波出力手段の出力制御を行い、前記反射係数の絶対値が前記反射係数の基準値よりも大きいときは、前記進行波電力信号−前記反射波電力信号+前記補正電力信号によって表される負荷電力値が予め定められた出力電力設定値と等しくなるように前記高周波出力手段の出力制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴としている。
第4の発明によって提供される高周波電源装置は、
前記反射係数の絶対値が、前記進行波に関する情報および前記反射波に関する情報に基づいて演算されることを特徴としている。
負荷に供給する高周波電力の電力値が予め定められた出力電力設定値と等しくなるように制御する高周波電源装置の制御方法において、
高周波電力の供給源となる高周波出力手段から負荷側に進行する進行波に関する情報および前記負荷から高周波出力手段側に進行する反射波に関する情報を検出する第1ステップと、
前記検出した進行波に関する情報を、進行波電力に対応する進行波電力信号に変換して出力する第2ステップと、
前記検出した反射波に関する情報を、反射波電力に対応する反射波電力信号に変換して出力する第3ステップと、
反射係数の絶対値を演算する第4ステップと、
前記反射係数の絶対値が前記反射係数の基準値よりも大きいか否かを判別する第5ステップと、
前記第5ステップで前記反射係数の絶対値が前記反射係数の基準値よりも大きいと判別されたときは、前記反射係数の絶対値と前記反射係数の基準値との差分に相当する電力値を補正電力値とする第6ステップと、
前記反射係数の絶対値が前記反射係数の基準値以下のときは、前記進行波電力信号−前記反射波電力信号によって表される負荷電力値が予め定められた出力電力設定値と等しくなるように前記高周波出力手段の出力制御を行い、前記反射係数の絶対値が前記反射係数の基準値よりも大きいときは、前記進行波電力信号−前記反射波電力信号+前記補正電力信号によって表される負荷電力値が予め定められた出力電力設定値と等しくなるように前記高周波電源装置の出力制御を行う第7ステップと
を含むことを特徴としている。
第6の発明によって提供される高周波電源装置の制御方法は、
前記反射係数の絶対値が、前記進行波に関する情報および前記反射波に関する情報に基づいて演算されることを特徴としている。
図1は、本発明に係る高周波電源装置1の構成を示すブロック図である。
なお、高周波電源装置1は、本発明の高周波出力手段の一例であり、進行波/反射波検出部12は、本発明の進行波/反射波検出手段の一例であり、進行波電力側の変換部13は、本発明の進行波電力信号出力手段の一例であり、反射波電力側の変換部14は、本発明の反射波電力信号出力手段の一例であり、補正電力演算部15は、本発明の第1の補正手段の一例であり、負荷電力演算部16及び制御部17は、本発明の制御手段の一例である。
なお、一般にこの種の高周波電源装置1では、無線周波数帯域の周波数(例えば、数百kHz以上の周波数、上限は厳密には定まっていないが、概ね1GHz以下)を有する高周波電力を出力している。また、高周波出力部11と出力コネクタ101との間には、ローパスフィルタ等のフィルタが設けられることがある。
また、高周波電源装置1と負荷との間に、インピーダンスを整合させるためのインピーダンス装置(図略)が設けられる場合があるが、本明細書では、インピーダンス装置も含めて、高周波電源装置1の出力端から負荷側を全て負荷と見なす。
反射波電力の基準値=Pf×|Γ|基準値2 ・・・・(1)
例えば、|Γ|基準値=0.98とした場合で考えると、実際には、反射係数の絶対値|Γ|>0.98となっているにも関わらず、演算上は、反射係数の絶対値|Γ|=0.97と誤認識してしまう場合が考えられる。そのために、少し余裕をみて、上記の例のように、|Γ|基準値を0.95程度にするのが好ましい。
なお、PL設定値は、他の信号と同様に、電力値を示す信号に変換されて扱われる。また、PL設定値は、ROM(Read Only Memory)などの記憶媒体に記憶させておいてもよいし、高周波電源装置1の外部から入力できるようにしてもよい。
図3は、本発明に係る高周波電源装置1の他の構成を示すブロック図である。
この図3に示す高周波電源装置1は、図1に示した補正電力演算部15に相当する部分が、|Γ|演算部18および補正電力演算部19で構成されるようになっている。他の部分に関しては、図1と同様であるので、以下、|Γ|演算部18と補正電力演算部19を中心に、図3に示した高周波電源装置1の説明を行う。なお、|Γ|演算部18は、本発明の反射係数演算手段の一例であり、補正電力演算部19は、本発明の第2の補正手段の一例である。
反射係数の絶対値|Γ|=√Pr/√Pf ・・・・・(2)
なお、制御方法を示すフローチャートは、図2と同様となるため、説明を省略する。
11 高周波出力部
12 進行波/反射波検出部
13 進行波電力側の変換部
14 反射波電力側の変換部
15 補正電力演算部
16 負荷電力演算部
17 制御部
18 |Γ|演算部
19 補正電力演算部
Claims (6)
- 負荷に供給する高周波電力の電力値が予め定められた出力電力設定値と等しくなるように制御する高周波電源装置において、
高周波電力の供給源となる高周波出力手段と、
前記高周波出力手段から負荷側に進行する進行波に関する情報および前記負荷から高周波出力手段側に進行する反射波に関する情報を検出する進行波/反射波検出手段と、
前記進行波/反射波検出手段によって検出した進行波に関する情報を、進行波電力に対応する進行波電力信号に変換して出力する進行波電力信号出力手段と、
前記進行波/反射波検出手段によって検出した反射波に関する情報を、反射波電力に対応する反射波電力信号に変換して出力する反射波電力信号出力手段と、
前記反射波電力信号の大きさが、予め定められた反射波電力の基準値よりも大きいときは、前記反射波電力信号の大きさと前記反射波電力の基準値との差分に相当する電力値を補正電力値とし、この補正電力値に対応する補正電力信号を出力する第1補正手段と、
前記反射波電力信号の大きさが前記反射波電力の基準値以下のときは、前記進行波電力信号−前記反射波電力信号によって表される負荷電力値が予め定められた出力電力設定値と等しくなるように前記高周波出力手段の出力制御を行い、前記反射波電力信号の大きさが前記反射波電力の基準値よりも大きいときは、前記進行波電力信号−前記反射波電力信号+前記補正電力信号によって表される負荷電力値が予め定められた出力電力設定値と等しくなるように前記高周波出力手段の出力制御を行う制御手段と、
を備えた高周波電源装置。 - 前記反射波電力の基準値は、前記進行波電力信号に、予め定められた反射係数の絶対値の基準値の二乗を乗じた値であることを特徴とする請求項1に記載の高周波電源装置。
- 負荷に供給する高周波電力の電力値が予め定められた出力電力設定値と等しくなるように制御する高周波電源装置において、
高周波電力の供給源となる高周波出力手段と、
前記高周波出力手段から負荷側に進行する進行波に関する情報および前記負荷から高周波出力手段側に進行する反射波に関する情報を検出する進行波/反射波検出手段と、
前記進行波/反射波検出手段によって検出した進行波に関する情報を、進行波電力に対応する進行波電力信号に変換して出力する進行波電力信号出力手段と、
前記進行波/反射波検出手段によって検出した反射波に関する情報を、反射波電力に対応する反射波電力信号に変換して出力する反射波電力信号出力手段と、
反射係数の絶対値を演算する反射係数演算手段と、
前記反射係数演算手段によって演算された反射係数の絶対値が、予め定められた反射係数の基準値よりも大きいときは、前記反射係数の絶対値と前記反射係数の基準値との差分に相当する電力値を補正電力値とし、この補正電力値に対応する補正電力信号を出力する第2補正手段と、
前記反射係数の絶対値が前記反射係数の基準値以下のときは、前記進行波電力信号−前記反射波電力信号によって表される負荷電力値が予め定められた出力電力設定値と等しくなるように前記高周波出力手段の出力制御を行い、前記反射係数の絶対値が前記反射係数の基準値よりも大きいときは、前記進行波電力信号−前記反射波電力信号+前記補正電力信号によって表される負荷電力値が予め定められた出力電力設定値と等しくなるように前記高周波出力手段の出力制御を行う制御手段と、
を備えた高周波電源装置。 - 前記反射係数の絶対値は、前記進行波に関する情報および前記反射波に関する情報に基づいて演算されることを特徴とする請求項3に記載の高周波電源装置。
- 負荷に供給する高周波電力の電力値が予め定められた出力電力設定値と等しくなるように制御する高周波電源装置の制御方法において、
高周波電力の供給源となる高周波出力手段から負荷側に進行する進行波に関する情報および前記負荷から高周波出力手段側に進行する反射波に関する情報を検出する第1ステップと、
前記検出した進行波に関する情報を、進行波電力に対応する進行波電力信号に変換して出力する第2ステップと、
前記検出した反射波に関する情報を、反射波電力に対応する反射波電力信号に変換して出力する第3ステップと、
反射係数の絶対値を演算する第4ステップと、
前記反射係数の絶対値が前記反射係数の基準値よりも大きいか否かを判別する第5ステップと、
前記第5ステップで前記反射係数の絶対値が前記反射係数の基準値よりも大きいと判別されたときは、前記反射係数の絶対値と前記反射係数の基準値との差分に相当する電力値を補正電力値とする第6ステップと、
前記反射係数の絶対値が前記反射係数の基準値以下のときは、前記進行波電力信号−前記反射波電力信号によって表される負荷電力値が予め定められた出力電力設定値と等しくなるように前記高周波出力手段の出力制御を行い、前記反射係数の絶対値が前記反射係数の基準値よりも大きいときは、前記進行波電力信号−前記反射波電力信号+前記補正電力信号によって表される負荷電力値が予め定められた出力電力設定値と等しくなるように前記高周波電源装置の出力制御を行う第7ステップと
を含む高周波電源装置の制御方法。 - 前記反射係数の絶対値は、前記進行波に関する情報および前記反射波に関する情報に基づいて演算されることを特徴とする請求項5に記載の高周波電源装置。
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Publication Number | Publication Date |
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JP2007284757A Active JP5038095B2 (ja) | 2007-11-01 | 2007-11-01 | 高周波電源装置およびその制御方法 |
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