JP5253718B2 - Amplifier having discharge determination function - Google Patents

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Description

本発明は、エキシマランプ等の放電負荷が、放電したか否かを判定する機能を有する増幅器に関するものである。   The present invention relates to an amplifier having a function of determining whether or not a discharge load such as an excimer lamp has been discharged.

例えば、エキシマランプのように、増幅器５０から供給される高周波電力によって放電が生じる負荷２（以下、放電負荷２という）がある。このような放電負荷２は、正常時には、増幅器５０から高周波電力が供給されると放電する。しかし、増幅器５０から高周波電力が供給されていても放電しない場合がある。放電しない場合には、電力供給を停止させる等の異常処理を行う必要があるので、増幅器５０から高周波電力が供給された後に、放電負荷２が放電したか否かを判定する必要がある。   For example, there is a load 2 (hereinafter referred to as a discharge load 2) in which discharge is generated by high-frequency power supplied from the amplifier 50, such as an excimer lamp. Such a discharge load 2 is normally discharged when high-frequency power is supplied from the amplifier 50. However, even if high frequency power is supplied from the amplifier 50, it may not discharge. When the discharge is not performed, it is necessary to perform an abnormality process such as stopping the power supply. Therefore, after the high frequency power is supplied from the amplifier 50, it is necessary to determine whether or not the discharge load 2 is discharged.

ところで、増幅器５０から高周波電力が放電負荷２に供給されて、放電負荷２において放電が生じると、放電負荷２の入力端には、増幅器５０から出力する高周波の周波数よりも高い高調波成分（例えば、第３調波以上）が、放電前に比べて多く表れることが知られている。そこで、従来では、図３のような構成で、放電したか否かを判定していた。   By the way, when high frequency power is supplied from the amplifier 50 to the discharge load 2 and discharge occurs in the discharge load 2, a harmonic component (for example, higher frequency than the frequency of the high frequency output from the amplifier 50 is generated at the input end of the discharge load 2. It is known that the third harmonic or higher) appears more than before the discharge. Therefore, conventionally, it has been determined whether or not the discharge has been performed with the configuration shown in FIG.

図３は、従来の放電判定を行うための増幅器５０等の構成を示すブロック図である。この図３を参照して、従来の放電判定の仕組みを説明する。   FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an amplifier 50 and the like for performing conventional discharge determination. With reference to FIG. 3, a conventional discharge determination mechanism will be described.

従来では、下記の（１）〜（４）のようにして放電判定を行っていた。
（１）増幅器５０から高周波電力が放電負荷２に供給されているときに、放電負荷２の入力端における電圧を電圧検出部５１によって検出する。
（２）電圧検出部５１によって検出した電圧をハイパスフィルタ５２に入力させることによって高調波成分（例えば、第３調波以上）を抽出する。
（３）ハイパスフィルタ５２の出力を整流部５３によって整流し、整流後の電圧を放電判定部５４に入力する。
（４）放電判定部５４では、予め定められた基準電圧と比較することによって、負荷の放電判定を行う。前述したように、放電が生じると、例えば、第３調波以上の高調波成分が、放電前に比べて多くなる。そのために、放電判定部５４に入力された電圧が、基準電圧よりも大きいときに放電したと判定できる。また、反対に放電判定部５４に入力された電圧が、基準電圧以下であれば、放電がされていないと判定できる。 Conventionally, discharge determination is performed as in the following (1) to (4).
(1) When high-frequency power is supplied from the amplifier 50 to the discharge load 2, the voltage detection unit 51 detects the voltage at the input end of the discharge load 2.
(2) By inputting the voltage detected by the voltage detector 51 to the high-pass filter 52, a harmonic component (for example, the third harmonic or higher) is extracted.
(3) The output of the high-pass filter 52 is rectified by the rectification unit 53, and the rectified voltage is input to the discharge determination unit 54.
(4) The discharge determination unit 54 determines the discharge of the load by comparing with a predetermined reference voltage. As described above, when discharge occurs, for example, harmonic components of the third harmonic or higher increase compared to before the discharge. Therefore, it can be determined that the discharge has occurred when the voltage input to the discharge determination unit 54 is greater than the reference voltage. On the other hand, if the voltage input to the discharge determination unit 54 is equal to or lower than the reference voltage, it can be determined that no discharge has occurred.

特開平７−３２６４９０号公報JP-A-7-326490

前述したように、従来では、負荷の入力端において検出した電圧に基づいて、放電判定をしていた。しかし、負荷の入力端では、高電圧、高電流になる場合が多いので、それに耐え得る検出器にする必要がある。そのために、検出器が大型化するとともに、高価なものとなっていた。   As described above, conventionally, discharge determination is performed based on the voltage detected at the input terminal of the load. However, since there are many cases where a high voltage and a high current are generated at the input end of the load, it is necessary to make a detector that can withstand this. For this reason, the detector becomes large and expensive.

本発明は、上記事情のもとで考え出されたものであって、上記のような大型で高価な検出器を必要とせずに、放電判定を可能とする増幅器を提供することを目的としている。   The present invention has been conceived under the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide an amplifier capable of determining discharge without requiring a large and expensive detector as described above. .

第１の発明は、負荷に高周波電力を供給する増幅器において、
直流電力を供給する電源であって、出力端から直流電圧を出力する直流電力供給手段と、
前記直流電力供給手段から出力する直流電圧を交流電圧に変換して出力するスイッチ手段と、
前記直流電力供給手段と前記スイッチ手段との間に設けられて、前記直流電力供給手段の出力電圧を検出する直流電圧検出手段と、
前記直流電力供給手段と前記スイッチ手段との間に設けられて、前記直流電力供給手段の出力電流を検出する直流電流検出手段と、
負荷の抵抗分の増減に伴って変化する前記直流電力供給手段と前記スイッチ手段との間の箇所における抵抗値を、前記直流電圧検出手段で検出した電圧を前記直流電流検出手段で検出した電流で除算することによって演算する抵抗値演算手段と、
前記抵抗値演算手段によって演算された抵抗値と予め定められた抵抗値とを比較することによって、負荷が放電したか否かを判定する放電判定手段と、
を備えたものである。 1st invention is the amplifier which supplies high frequency electric power to load,
DC power supply for supplying DC power, DC power supply means for outputting a DC voltage from the output terminal,
Switch means for converting a DC voltage output from the DC power supply means into an AC voltage and outputting the AC voltage;
DC voltage detection means provided between the DC power supply means and the switch means for detecting an output voltage of the DC power supply means;
DC current detection means provided between the DC power supply means and the switch means for detecting an output current of the DC power supply means;
A resistance value at a location between the DC power supply means and the switch means, which changes with an increase / decrease in the load resistance, is a current detected by the DC current detection means with a voltage detected by the DC voltage detection means. A resistance value calculating means for calculating by dividing;
A discharge determination means for determining whether or not the load is discharged by comparing the resistance value calculated by the resistance value calculation means with a predetermined resistance value;
It is equipped with.

第２の発明は、負荷に高周波電力を供給する増幅器において、
直流電力を供給する電源であって、出力端から直流電圧を出力する直流電力供給手段と、
前記直流電力供給手段から出力する直流電圧を矩形波状の交流電圧に変換して出力するスイッチ手段と、
前記スイッチ手段の後段に接続されたトランスと、
前記トランスと前記負荷との間に設けられたインダクタと、
前記スイッチ手段と前記トランスとの間に流れる電流を検出する中間電流検出手段と、
前記スイッチ手段の出力電圧と前記中間電流検出手段によって検出した電流との位相差が、予め定めた位相差になるように、前記スイッチ手段の出力周波数を制御する周波数制御手段と、
前記直流電力供給手段と前記スイッチ手段との間に設けられて、前記直流電力供給手段の出力電圧を検出する直流電圧検出手段と、
前記直流電力供給手段と前記スイッチ手段との間に設けられて、前記
直流電力供給手段の出力電流を検出する直流電流検出手段と、
負荷の抵抗分の増減に伴って変化する前記直流電力供給手段と前記スイッチ手段との間の箇所における抵抗値を、前記直流電圧検出手段で検出した電圧を前記直流電流検出手段で検出した電流で除算することによって演算する抵抗値演算手段と、
前記抵抗値演算手段によって演算された抵抗値と予め定められた抵抗値とを比較することによって、負荷が放電したか否かを判定する放電判定手段と、
を備えたものである。 A second invention is an amplifier for supplying high-frequency power to a load.
DC power supply for supplying DC power, DC power supply means for outputting a DC voltage from the output terminal,
Switch means for converting a DC voltage output from the DC power supply means into a rectangular wave AC voltage and outputting the AC voltage;
A transformer connected downstream of the switch means;
An inductor provided between the transformer and the load;
Intermediate current detection means for detecting a current flowing between the switch means and the transformer;
Frequency control means for controlling the output frequency of the switch means so that the phase difference between the output voltage of the switch means and the current detected by the intermediate current detection means becomes a predetermined phase difference;
DC voltage detection means provided between the DC power supply means and the switch means for detecting an output voltage of the DC power supply means;
DC current detection means provided between the DC power supply means and the switch means for detecting an output current of the DC power supply means;
A resistance value at a location between the DC power supply means and the switch means, which changes with an increase / decrease in the load resistance, is a current detected by the DC current detection means with a voltage detected by the DC voltage detection means. A resistance value calculating means for calculating by dividing;
A discharge determination means for determining whether or not the load is discharged by comparing the resistance value calculated by the resistance value calculation means with a predetermined resistance value;
It is equipped with.

第３の発明は、前記放電判定手段に関するものである。この前記放電判定手段は、前記抵抗値演算手段によって演算された抵抗値が、予め定められた抵抗値よりも大きいときに放電したと判定するものである。   A third invention relates to the discharge determination means. The discharge determination means determines that the discharge has occurred when the resistance value calculated by the resistance value calculation means is larger than a predetermined resistance value.

本発明によれば、増幅器内部の電圧と電流に基づいて放電判定が可能となる。この電圧と電流は、電圧値や電流値が低いので、検出がし易い。そのために、従来のように、負荷の入力端における電圧を検出するような大型の検出器を必要としない。
しかも、直流電圧検出手段および直流電流検出手段は、電力制御を行うためや、素子の保護のために、増幅器に既に設けられていることが多い。そのために、既にある部品をそのまま本発明でも利用することができる場合もある。したがって、従来よりも検出器の構成を簡略化できる。 According to the present invention, discharge determination can be performed based on the voltage and current inside the amplifier. The voltage and current are easy to detect because the voltage value and current value are low. Therefore, unlike the conventional case, a large detector that detects the voltage at the input terminal of the load is not required.
Moreover, the DC voltage detection means and the DC current detection means are often already provided in the amplifier in order to perform power control and protect the elements. Therefore, there are cases where the existing parts can be used in the present invention as they are. Therefore, the configuration of the detector can be simplified as compared with the conventional case.

以下、本発明の詳細を図面を参照して説明する。   Hereinafter, details of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施形態にかかる増幅器１の概略構成図である。
図１に示すように、増幅器１は、直流電源部１１、スイッチ部１２、中間電流検出部１３、トランス１４、インダクタ１５、正弦波信号発生部１６、信号変換部１７、位相差検出部１８、周波数制御部１９、直流電圧検出部２１、直流電流検出部２２、抵抗演算部２３、放電判定部２４から構成されており、増幅器１の出力を放電負荷２に供給するようになっている。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an amplifier 1 according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the amplifier 1 includes a DC power supply unit 11, a switch unit 12, an intermediate current detection unit 13, a transformer 14, an inductor 15, a sine wave signal generation unit 16, a signal conversion unit 17, a phase difference detection unit 18, The frequency control unit 19, the DC voltage detection unit 21, the DC current detection unit 22, the resistance calculation unit 23, and the discharge determination unit 24 are configured to supply the output of the amplifier 1 to the discharge load 2.

なお、直流電源部１１は、本発明の直流電力供給手段の一例であり、スイッチ部１２は、本発明のスイッチ手段の一例であり、中間電流検出部１３は、本発明の中間電流検出手段の一例であり、トランス１４は、本発明のトランスの一例であり、インダクタ１５は、本発明のインダクタの一例であり、周波数制御部１９は、本発明の周波数制御手段の一例であり、直流電圧検出部２１は、直流電圧検出手段の一例であり、直流電流検出部２２は、直流電流検出手段の一例であり、抵抗演算部２３は、抵抗値演算手段の一例であり、放電判定部２４は、放電判定手段の一例である。

The DC power supply unit 11 is an example of the DC power supply unit of the present invention, the switch unit 12 is an example of the switch unit of the present invention, and the intermediate current detection unit 13 is the intermediate current detection unit of the present invention. The transformer 14 is an example of the transformer of the present invention, the inductor 15 is an example of the inductor of the present invention, the frequency control unit 19 is an example of the frequency control means of the present invention, and DC voltage detection is performed. The unit 21 is an example of a DC voltage detection unit, the DC current detection unit 22 is an example of a DC current detection unit, the resistance calculation unit 23 is an example of a resistance value calculation unit, and the discharge determination unit 24 is It is an example of a discharge determination means.

放電負荷２は、前述したように、放電を伴う負荷である。このような放電負荷２の場合、通常は、容量性の電気的特性になるという特性がある。すなわち、図示は省略するが、等価回路として表すと、放電負荷２はコンデンサの成分を含んでいるということである。また、等価回路として表すと、放電負荷２は抵抗成分も有する。   As described above, the discharge load 2 is a load accompanied by discharge. Such a discharge load 2 usually has a characteristic of having a capacitive electrical characteristic. That is, although not shown in the drawing, when expressed as an equivalent circuit, the discharge load 2 includes a capacitor component. Further, when expressed as an equivalent circuit, the discharge load 2 also has a resistance component.

直流電源部１１は、直流電力をスイッチ部１２に供給するためのものである。   The DC power supply unit 11 is for supplying DC power to the switch unit 12.

スイッチ部１２は、例えば、ＭＯＳＦＥＴ等の半導体素子をスイッチ素子として用い、信号変換部１７から出力するスイッチ信号に基づいて、スイッチ素子をスイッチングさせることによって、直流電源部１１から供給される直流電圧を矩形波状の信号として出力するものである。さらに詳細には、スイッチ部１２は、信号変換部１７から出力された第１スイッチ信号Ｖ１によってスイッチングする少なくとも１つのスイッチ素子と、第２スイッチ信号Ｖ２によってスイッチングする少なくとも１つのスイッチ素子とを有し、第１スイッチ信号Ｖ１および第２スイッチ信号Ｖ２に基づいて、これらのスイッチ素子を交互にスイッチングさせ、直流電源部１１から出力する直流電圧を矩形波状の交流電圧に変換して出力するものである。   The switch unit 12 uses, for example, a semiconductor element such as a MOSFET as a switch element, and switches the switch element based on a switch signal output from the signal conversion unit 17, thereby generating a DC voltage supplied from the DC power supply unit 11. It is output as a rectangular wave signal. More specifically, the switch unit 12 includes at least one switch element that switches according to the first switch signal V1 output from the signal conversion unit 17, and at least one switch element that switches according to the second switch signal V2. The switch elements are alternately switched based on the first switch signal V1 and the second switch signal V2, and the DC voltage output from the DC power supply unit 11 is converted into a rectangular wave AC voltage and output. .

図２は、直流電源部１１およびスイッチ部１２の回路構成例である。なお、図１に示した直流電圧検出部２１、直流電流検出部２２等の図示は省略している。
この図２において、直流電源部１１の出力電圧は、直流電圧Ｖｄｃで表している。また、スイッチ部１２は、第１スイッチ素子Ｓ１〜第４スイッチ素子Ｓ４、および第１スイッチ素子Ｓ１〜第４スイッチ素子Ｓ４にそれぞれ並列に接続されたダイオードＤ１〜Ｄ４によって構成されている。 FIG. 2 is a circuit configuration example of the DC power supply unit 11 and the switch unit 12. In addition, illustration of the direct-current voltage detection part 21, the direct-current detection part 22, etc. which were shown in FIG. 1 is abbreviate | omitted.
In FIG. 2, the output voltage of the DC power supply unit 11 is represented by a DC voltage Vdc. The switch unit 12 is configured by diodes D1 to D4 connected in parallel to the first switch element S1 to the fourth switch element S4 and the first switch element S1 to the fourth switch element S4, respectively.

また、第１スイッチ素子Ｓ１〜第４スイッチ素子Ｓ４は、信号変換部１７から出力される第１スイッチ信号Ｖ１および第２スイッチ信号Ｖ２によってスイッチングされる。このようなスイッチ部１２は、公知であるため、その動作説明は省略する。なお、スイッチ素子としてＭＯＳＦＥＴを用いる場合は、スイッチ素子に並列に接続されたダイオードをＭＯＳＦＥＴのボディダイオードで代用することができる。   The first switch element S1 to the fourth switch element S4 are switched by the first switch signal V1 and the second switch signal V2 output from the signal conversion unit 17. Since such a switch unit 12 is publicly known, description of its operation is omitted. When a MOSFET is used as the switch element, a diode connected in parallel to the switch element can be substituted with a body diode of the MOSFET.

再度、図１を参照して説明する。
トランス１４は、負荷との絶縁およびインピーダンス変換を行うものである。 Again, a description will be given with reference to FIG.
The transformer 14 performs insulation from the load and impedance conversion.

中間電流検出部１３は、スイッチ部１２とトランス１４との間に流れる電流Ｉｉｎｖを検出するものである。この中間電流検出部１３には、例えば、カレントトランスを用いることができる。   The intermediate current detection unit 13 detects a current Iinv flowing between the switch unit 12 and the transformer 14. For example, a current transformer can be used for the intermediate current detection unit 13.

インダクタ１５は、前述した放電負荷２のコンデンサ成分と対となって共振回路を構成する。この共振回路によって、スイッチ部１２から出力された矩形波状の信号を正弦波状の信号に変換することができる。   The inductor 15 forms a resonance circuit in a pair with the capacitor component of the discharge load 2 described above. By this resonance circuit, the rectangular wave signal output from the switch unit 12 can be converted into a sine wave signal.

正弦波信号発生部１６は、可変周波数で正弦波状の交流信号を出力するものであり、本発明では、正弦波信号発生部１６は、ＤＤＳ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｒ）と呼ばれるものを用いている。このＤＤＳは、ディジタル制御によって、可変範囲内で任意の周波数の信号を出力することができるものである。よって、制御が容易であるという利点がある。   The sine wave signal generation unit 16 outputs a sinusoidal AC signal at a variable frequency. In the present invention, the sine wave signal generation unit 16 uses a so-called DDS (Direct Digital Synthesizer). This DDS can output a signal of an arbitrary frequency within a variable range by digital control. Therefore, there is an advantage that control is easy.

信号変換部１７は、正弦波信号発生部１６から出力する信号を正方向の信号と負方向の信号に分け、それぞれに対して正方向の矩形波状の信号に変換し、正方向の信号に対応する第１スイッチ信号Ｖ１および負方向の信号に対応する第２スイッチ信号Ｖ２として出力するものである。すなわち、正弦波信号発生部１６から出力する信号をスイッチングに適した信号に変換することができる。   The signal conversion unit 17 divides the signal output from the sine wave signal generation unit 16 into a positive direction signal and a negative direction signal, converts each into a positive rectangular wave signal, and corresponds to the positive direction signal. The first switch signal V1 and the second switch signal V2 corresponding to the negative signal are output. That is, the signal output from the sine wave signal generator 16 can be converted into a signal suitable for switching.

位相差検出部１８は、正弦波信号発生部１６の出力信号および中間電流検出部１３によって検出した電流Ｉｉｎｖを入力とし、正弦波信号発生部１６の出力信号に対する中間電流検出部１３によって検出した電流Ｉｉｎｖの位相差を求めて出力するものである。   The phase difference detector 18 receives the output signal of the sine wave signal generator 16 and the current Iinv detected by the intermediate current detector 13 as input, and detects the current detected by the intermediate current detector 13 with respect to the output signal of the sine wave signal generator 16. The phase difference of Iinv is obtained and output.

周波数制御部１９は、位相差検出部１８から出力された位相差が、予め定めた目標位相差になるように、正弦波信号発生部１６から出力する信号の周波数を制御するものであり、上記のＤＤＳに対応したものである。   The frequency control unit 19 controls the frequency of the signal output from the sine wave signal generation unit 16 so that the phase difference output from the phase difference detection unit 18 becomes a predetermined target phase difference. It corresponds to the DDS.

なお、このような増幅器においては、スイッチング損失を低減させるために、スイッチ部１２の出力電圧Ｖｉｎｖと、スイッチ部１２とトランス１４との間に流れる電流Ｉｉｎｖとの位相差を可能な限り小さくさせる必要がある。
なお、電流位相が電圧位相に対して進み位相になると、望ましくない動作になるために、実用上は、電圧位相に対する電流位相は、少し遅れ気味になった方が好ましい。そのために、電圧および電流を検出する必要があるが、図１に示した例では、スイッチ部１２の出力電圧の代わりに、この出力電圧Ｖｉｎｖと同じ周波数の正弦波信号発生手段の出力信号を用いている。このようにすることで、スイッチ部１２の出力電圧Ｖｉｎｖを検出しなくても、電圧と電流との位相差を最適に制御することが可能となり、高効率の増幅器を実現することができる。また、図１のように、周波数制御部１９によって正弦波信号発生部１６から出力する信号の周波数を制御する際には、スイッチ部１２、中間電流検出部１３、信号処理等で発生する遅延時間を考慮すればよい。また、もちろん、スイッチ部１２の出力電圧Ｖｉｎｖを検出する検出器を設けてもよい。 In such an amplifier, it is necessary to reduce the phase difference between the output voltage Vinv of the switch unit 12 and the current Iinv flowing between the switch unit 12 and the transformer 14 as much as possible in order to reduce the switching loss. There is.
In addition, when the current phase becomes a leading phase with respect to the voltage phase, an undesired operation is performed. Therefore, in practice, it is preferable that the current phase with respect to the voltage phase is slightly delayed. For this purpose, it is necessary to detect voltage and current. In the example shown in FIG. 1, instead of the output voltage of the switch unit 12, the output signal of the sine wave signal generating means having the same frequency as the output voltage Vinv is used. ing. By doing so, it is possible to optimally control the phase difference between the voltage and the current without detecting the output voltage Vinv of the switch unit 12, and a highly efficient amplifier can be realized. Further, as shown in FIG. 1, when the frequency of the signal output from the sine wave signal generator 16 is controlled by the frequency controller 19, the delay time generated by the switch 12, the intermediate current detector 13, signal processing, etc. Should be considered. Of course, a detector for detecting the output voltage Vinv of the switch unit 12 may be provided.

次に放電判定を行うための、直流電圧検出部２１、直流電流検出部２２、抵抗演算部２３、放電判定部２４について説明する。   Next, the DC voltage detection unit 21, the DC current detection unit 22, the resistance calculation unit 23, and the discharge determination unit 24 for performing discharge determination will be described.

放電負荷２において放電が生じると、放電前に比べて、負荷の抵抗分が増加する傾向がある。本発明では、この現象を利用して放電判定を行う。具体的には、下記の（１）〜（２）のようにして放電判定を行う。   When discharge occurs in the discharge load 2, the resistance of the load tends to increase compared to before discharge. In the present invention, this phenomenon is used to make a discharge determination. Specifically, the discharge determination is performed as in the following (1) to (2).

（１）抵抗演算部２３が、直流電圧検出部２１で検出した直流電圧Ｖｄｃおよび直流電流検出部２２で検出した直流電流Ｉｄｃに基づいて抵抗値Ｒｄｃを求める。なお、抵抗値Ｒｄｃは、式（１）によって求めることができる。
Ｒｄｃ＝Ｖｄｃ／Ｉｄｃ ・・・・・・・（１）
（２）放電判定部２４が、抵抗演算部２３で求めた抵抗値Ｒｄｃと予め定めた基準抵抗値とを比較する。前述したように、放電負荷２において放電が生じると、放電前に比べて、負荷の抵抗分が増加する傾向がある。そのために、抵抗演算部２３で求めた抵抗値Ｒｄｃが、基準抵抗値よりも大きいときに放電したと判定できる。また、反対に抵抗演算部２３で求めた抵抗値Ｒｄｃが、基準抵抗値以下であれば、放電がされていないと判定できる。 (1) The resistance calculation unit 23 obtains the resistance value Rdc based on the DC voltage Vdc detected by the DC voltage detection unit 21 and the DC current Idc detected by the DC current detection unit 22. Note that the resistance value Rdc can be obtained by Expression (1).
Rdc = Vdc / Idc (1)
(2) The discharge determination unit 24 compares the resistance value Rdc obtained by the resistance calculation unit 23 with a predetermined reference resistance value. As described above, when a discharge occurs in the discharge load 2, the load resistance tends to increase compared to before the discharge. Therefore, it can be determined that the battery has been discharged when the resistance value Rdc obtained by the resistance calculator 23 is larger than the reference resistance value. On the contrary, if the resistance value Rdc obtained by the resistance calculation unit 23 is equal to or less than the reference resistance value, it can be determined that the battery is not discharged.

したがって、適切な基準抵抗値を予め実験等によって求めておけば、負荷が放電したか否かを判定することができる。   Therefore, if an appropriate reference resistance value is obtained in advance by experiments or the like, it can be determined whether or not the load is discharged.

前述したように増幅器を構成すると、従来のように、負荷の入力端における電圧を検出するような大型化の検出器を必要とせず、増幅器の構成に少し追加するだけで、放電負荷２の放電判定が可能になる。
しかも、直流電源部１１の出力電圧を検出する直流電圧検出部２１と出力電流を検出する直流電流検出部２２は、電力制御を行うため、素子の保護のために既に設けられていることが多い。そのために、既にある部品をそのまま本発明でも利用することができる場合もある。 When the amplifier is configured as described above, unlike the prior art, it is not necessary to use a large-sized detector that detects the voltage at the input terminal of the load, and the discharge load 2 can be discharged by adding a little to the configuration of the amplifier. Judgment is possible.
In addition, the DC voltage detection unit 21 that detects the output voltage of the DC power supply unit 11 and the DC current detection unit 22 that detects the output current are already provided for protection of the elements in order to perform power control. . Therefore, there are cases where the existing parts can be used in the present invention as they are.

もちろん、この発明の範囲は前述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、前述した実施の形態では、増幅器を構成する回路として、フルブリッジ方式の増幅回路例を示したが、ハーフブリッジ方式の増幅回路等にも適用できる。   Of course, the scope of the present invention is not limited to the embodiment described above. For example, in the above-described embodiment, an example of a full-bridge amplifier circuit is shown as a circuit constituting the amplifier, but the present invention can also be applied to a half-bridge amplifier circuit.

図１は、本発明の実施形態にかかる増幅器１の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an amplifier 1 according to an embodiment of the present invention. 図２は、直流電源部１１およびスイッチ部１２の回路構成例である。FIG. 2 is a circuit configuration example of the DC power supply unit 11 and the switch unit 12. 図３は、従来の放電判定を行うための増幅器５０等の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an amplifier 50 and the like for performing conventional discharge determination.

符号の説明Explanation of symbols

１ 本発明の実施形態にかかる増幅器
２ 負荷
１１ 直流電源部
１２ スイッチ部
１３ 中間電流検出部
１４ トランス
１５ インダクタ
１６ 正弦波信号発生部
１７ 信号変換部
１８ 位相差検出部
１９ 周波数制御部
２１ 直流電圧検出部
２２ 直流電流検出部
２３ 抵抗演算部
２４ 放電判定部

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Amplifier 2 concerning embodiment of this invention Load 11 DC power supply part 12 Switch part 13 Intermediate current detection part 14 Transformer 15 Inductor 16 Sine wave signal generation part 17 Signal conversion part 18 Phase difference detection part 19 Frequency control part 21 DC voltage detection Unit 22 DC current detection unit 23 resistance calculation unit 24 discharge determination unit

Claims (3)

負荷に高周波電力を供給する増幅器において、
直流電力を供給する電源であって、出力端から直流電圧を出力する直流電力供給手段と、
前記直流電力供給手段から出力する直流電圧を交流電圧に変換して出力するスイッチ手段と、
前記直流電力供給手段と前記スイッチ手段との間に設けられて、前記直流電力供給手段の出力電圧を検出する直流電圧検出手段と、
前記直流電力供給手段と前記スイッチ手段との間に設けられて、前記直流電力供給手段の出力電流を検出する直流電流検出手段と、
負荷の抵抗分の増減に伴って変化する前記直流電力供給手段と前記スイッチ手段との間の箇所における抵抗値を、前記直流電圧検出手段で検出した電圧を前記直流電流検出手段で検出した電流で除算することによって演算する抵抗値演算手段と、
前記抵抗値演算手段によって演算された抵抗値と予め定められた抵抗値とを比較することによって、負荷が放電したか否かを判定する放電判定手段と、
を備えた放電判定機能を有する増幅器。 In an amplifier that supplies high frequency power to a load,
DC power supply for supplying DC power, DC power supply means for outputting a DC voltage from the output terminal,
Switch means for converting a DC voltage output from the DC power supply means into an AC voltage and outputting the AC voltage;
DC voltage detection means provided between the DC power supply means and the switch means for detecting an output voltage of the DC power supply means;
DC current detection means provided between the DC power supply means and the switch means for detecting an output current of the DC power supply means;
A resistance value at a location between the DC power supply means and the switch means, which changes with an increase / decrease in the load resistance, is a current detected by the DC current detection means with a voltage detected by the DC voltage detection means. A resistance value calculating means for calculating by dividing;
A discharge determination means for determining whether or not the load is discharged by comparing the resistance value calculated by the resistance value calculation means with a predetermined resistance value;
An amplifier having a discharge determination function. 負荷に高周波電力を供給する増幅器において、
直流電力を供給する電源であって、出力端から直流電圧を出力する直流電力供給手段と、
前記直流電力供給手段から出力する直流電圧を矩形波状の交流電圧に変換して出力するスイッチ手段と、
前記スイッチ手段の後段に接続されたトランスと、
前記トランスと前記負荷との間に設けられたインダクタと、
前記スイッチ手段と前記トランスとの間に流れる電流を検出する中間電流検出手段と、
前記スイッチ手段の出力電圧と前記中間電流検出手段によって検出した電流との位相差が、予め定めた位相差になるように、前記スイッチ手段の出力周波数を制御する周波数制御手段と、
前記直流電力供給手段と前記スイッチ手段との間に設けられて、前記直流電力供給手段の出力電圧を検出する直流電圧検出手段と、
前記直流電力供給手段と前記スイッチ手段との間に設けられて、前記直流電力供給手段の出力電流を検出する直流電流検出手段と、
負荷の抵抗分の増減に伴って変化する前記直流電力供給手段と前記スイッチ手段との間の箇所における抵抗値を、前記直流電圧検出手段で検出した電圧を前記直流電流検出手段で検出した電流で除算することによって演算する抵抗値演算手段と、
前記抵抗値演算手段によって演算された抵抗値と予め定められた抵抗値とを比較することによって、負荷が放電したか否かを判定する放電判定手段と、
を備えた放電判定機能を有する増幅器。 In an amplifier that supplies high frequency power to a load,
DC power supply for supplying DC power, DC power supply means for outputting a DC voltage from the output terminal,
Switch means for converting a DC voltage output from the DC power supply means into a rectangular wave AC voltage and outputting the AC voltage;
A transformer connected downstream of the switch means;
An inductor provided between the transformer and the load;
Intermediate current detection means for detecting a current flowing between the switch means and the transformer;
Frequency control means for controlling the output frequency of the switch means so that the phase difference between the output voltage of the switch means and the current detected by the intermediate current detection means becomes a predetermined phase difference;
DC voltage detection means provided between the DC power supply means and the switch means for detecting an output voltage of the DC power supply means;
DC current detection means provided between the DC power supply means and the switch means for detecting an output current of the DC power supply means;
A resistance value at a location between the DC power supply means and the switch means, which changes with an increase / decrease in the load resistance, is a current detected by the DC current detection means with a voltage detected by the DC voltage detection means. A resistance value calculating means for calculating by dividing;
A discharge determination means for determining whether or not the load is discharged by comparing the resistance value calculated by the resistance value calculation means with a predetermined resistance value;
An amplifier having a discharge determination function. 前記放電判定手段は、前記抵抗値演算手段によって演算された抵抗値が、予め定められた抵抗値よりも大きいときに放電したと判定する請求項１または２に記載の放電判定機能を有する増幅器。   3. The amplifier having a discharge determination function according to claim 1, wherein the discharge determination unit determines that a discharge has occurred when a resistance value calculated by the resistance value calculation unit is greater than a predetermined resistance value.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5729693B2 (en) * 2011-03-30 2015-06-03 株式会社ダイヘン High frequency power supply
CN113793815B (en) * 2021-09-26 2024-04-26 杭州广立测试设备有限公司 Wide-voltage-range high-speed multistage discharge circuit, test system and discharge method

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2953086B2 (en) * 1991-03-22 1999-09-27 日産自動車株式会社 Lighting equipment
JP3743017B2 (en) * 1995-03-31 2006-02-08 東芝ライテック株式会社 Electrodeless discharge lamp lighting device and lighting device
JP3210584B2 (en) * 1996-07-25 2001-09-17 株式会社小糸製作所 Discharge lamp lighting circuit
JP4207473B2 (en) * 2002-06-25 2009-01-14 ウシオ電機株式会社 Light emitting device using excimer lamp
JP4048892B2 (en) * 2002-09-25 2008-02-20 松下電工株式会社 Discharge lamp lighting device
JP2004273172A (en) * 2003-03-05 2004-09-30 Matsushita Electric Works Ltd Vehicular discharge lamp lighting device

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