JP6153786B2 - High frequency power supply - Google Patents
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Description
本発明は、プラズマ処理装置等の負荷に高周波電力を供給する高周波電源装置に関するものである。 The present invention relates to a high frequency power supply apparatus that supplies high frequency power to a load such as a plasma processing apparatus.
種々の被処理物を処理する際に、高周波電力をプロセスチャンバ内のガスに輻射してプラズマ化する技術が用いられている。例えば、半導体の製造工程では、プロセスチャンバ内に配置した電極に高周波電力を供給してチャンバ内に高周波電力を輻射することによりチャンバ内のガスをプラズマ化し、プラズマ化したガスを被処理物に供給することによりエッチング処理を行なっている。 When processing various objects to be processed, a technique is used in which high-frequency power is radiated to a gas in a process chamber to form plasma. For example, in a semiconductor manufacturing process, high-frequency power is supplied to an electrode disposed in a process chamber, and the high-frequency power is radiated into the chamber, thereby plasmaizing the gas in the chamber and supplying the plasmaized gas to the object to be processed. Thus, the etching process is performed.
プラズマ負荷等に高周波電力を供給する高周波電源装置として、特許文献1に示されているように、商用電源の出力を整流して得た直流電圧を昇圧又は降圧するDC−DC変換部と、このDC−DC変換部のDC出力を高周波出力(RF出力)に変換するDC−RF変換部と、DC−RF変換部が出力する高周波出力を設定値に保つようにDC−DC変換部の出力を制御する高周波出力制御部とを備えたものが知られている。
As a high-frequency power supply device that supplies high-frequency power to a plasma load or the like, as shown in
近年、半導体の製造工程では、微細なエッチング加工を可能にするために、パルス波形や階段状波形等の波形を有する変調波により変調された高周波電力をプロセスチャンバ内に輻射することが行なわれるようになっている。変調された高周波電力をプラズマ処理に用いる場合には、変調された高周波電力の各瞬時のレベル(大きさ)が正確に設定値に保たれるように管理されることが必要であり、加工の微細化に伴って、管理をより精密に行って安定な高周波電力をプロセスチャンバ内の電極に供給することが求められるようになっている。 In recent years, in a semiconductor manufacturing process, in order to enable fine etching processing, high-frequency power modulated by a modulated wave having a waveform such as a pulse waveform or a stepped waveform is radiated into a process chamber. It has become. When using modulated high-frequency power for plasma processing, it is necessary to manage each instantaneous level (magnitude) of the modulated high-frequency power so that it is accurately maintained at the set value. Along with miniaturization, it is required to perform management more precisely and supply stable high-frequency power to the electrodes in the process chamber.
上記のように、パルス波形等の波形を有する変調波により変調された高周波電力を得る高周波電源装置は、図12に示したように構成することができる。図12において、1は商用電源等から得た交流入力(AC入力)を直流電圧(DC電圧)に変換するAC−DC変換部、2はAC−DC変換部1から得られる直流電圧を所望のレベルを有する直流電圧に変換するDC−DC変換部(DC−DCコンバータ)、3はDC−DC変換部2の出力を高周波電力(RF電力)に変換するDC−RF変換部、4はDC−RF変換部3から負荷に与えられる高周波電力の少なくとも進行波成分を検出する高周波出力検出部である。また5はDC−RF変換部から設定された変調波形で変調された高周波電力を出力させる際に変調された高周波電力が各瞬時にとるべきレベルの設定値を設定する高周波出力設定部、6はDC−DC変換部2を制御する高周波電力制御部である。高周波電力制御部6は、高周波出力検出部4により検出される高周波電力の各瞬時のレベルを高周波出力設定部5により設定された各瞬時のレベルの設定値に等しくするようにDC−DC変換部2を制御する。
As described above, the high-frequency power supply apparatus that obtains the high-frequency power modulated by the modulated wave having a waveform such as a pulse waveform can be configured as shown in FIG. In FIG. 12, 1 is an AC-DC converter that converts an AC input (AC input) obtained from a commercial power source or the like into a DC voltage (DC voltage), and 2 is a DC voltage obtained from the AC-
図12において、DC−RF変換部3は、DC−DC変換部2が出力する直流電圧を電源として高周波信号を増幅する回路により構成することができる。DC−DC変換部2の出力を制御する手法としては、特許文献2に示されているように、出力の設定値と検出値との偏差の情報を含む制御指令信号を、三角波又は鋸歯状の波形を有するキャリア信号と比較することにより得たPWM制御信号を用いてDC−DCコンバータを構成するスイッチ素子をオンオフ制御(PWM制御)する手法が一般に用いられている。
In FIG. 12, the DC-
上記のように、DC−DC変換部と該DC−DC変換部の出力を高周波電力に変換するDC−RF変換部とを設けて、DC−DC変換部をPWM制御することにより、レベルが設定値に保たれた高周波電力を得る高周波電源装置において、高周波電力を所定の波形を有する変調波により変調するためには、高周波出力設定部5で設定された高周波電力の各瞬時のレベルの設定値と高周波出力検出部4で検出される変調された高周波電力の各瞬時のレベルの検出値との偏差の情報を含む制御指令信号をキャリア信号と比較することにより得たPWM制御信号をDC−DC変換部2に与えて、各瞬時のレベルが高周波出力設定部5で設定された各瞬時のレベルに等しい変調された高周波電力をDC−RF変換部3から出力させるべくDC−DC変換部の出力を制御するようにすればよい。この場合高周波電力制御部6は、例えば図13に示されているように構成することができる。
As described above, the DC-DC converter and the DC-RF converter that converts the output of the DC-DC converter into high-frequency power are provided, and the level is set by PWM control of the DC-DC converter. In a high-frequency power supply device that obtains a high-frequency power maintained at a value, in order to modulate the high-frequency power with a modulated wave having a predetermined waveform, the set value of each instantaneous level of the high-frequency power set by the high-frequency output setting unit 5 And a PWM control signal obtained by comparing a control command signal including information on a deviation between the detected value of each instantaneous level of the modulated high-frequency power detected by the high-frequency
図13に示された高周波出力検出部4は、例えばDC−RF変換部3の出力から高周波電圧の進行波成分を検出する方向性結合器と、該方向性結合器により検出された高周波電圧の進行波成分の包絡線の波形の情報を抽出して高周波電圧検出信号を出力する検波回路と、該検波回路から得られる高周波電圧検出信号を負荷に与えられる電力を示す高周波電力検出信号Vrfに変換する変換手段とにより構成される。
The high-
また高周波出力設定部5は、所定の変調波形で高周波電力を変調する際に高周波電力が各瞬時においてとるべきレベルの設定値を与える高周波電力設定信号Vm を高周波電力検出信号Vrfと比較し得る形で(高周波電力検出信号Vrfと比較し得る波形を有する形で)発生する。高周波電力設定信号Vmは、変調波(今の例ではパルス)と同様の波形を有する信号であり、そのレベルは高周波電力が各瞬時にとるべきレベルに対応している。 The high-frequency output setting unit 5 can compare the high-frequency power setting signal Vm that gives a set value of a level that the high-frequency power should take at each moment when the high-frequency power is modulated with a predetermined modulation waveform with the high-frequency power detection signal Vrf. (With a waveform that can be compared with the high-frequency power detection signal Vrf). The high frequency power setting signal Vm is a signal having a waveform similar to that of a modulated wave (pulse in this example), and the level thereof corresponds to the level that the high frequency power should take instantaneously.
図13に示された高周波電力制御部6を構成する諸要素のうち、601は、DC−RF変換部3の出力周波数(高周波電源装置の出力周波数)に等しい高周波信号を発生する高周波信号発生部である。また602は、高周波出力検出部4が出力する高周波電力検出信号Vrfと、高周波出力設定部5が出力する高周波電力設定信号との偏差を演算すると共に、該偏差にPID演算等の制御演算と増幅とを施すことにより、高周波出力設定部5により設定された高周波電力の各瞬時のレベルの設定値と、高周波出力検出部4により検出された高周波電力の各瞬時のレベルとの偏差の情報を含む制御指令信号Veを出力する誤差増幅部、603′は、変調波の周波数(以下変調周波数という。)よりも高い一定の周波数を有するキャリア信号Vcを発生するキャリア信号発生部、604は誤差増幅部から得られる制御指令信号Veをキャリア信号Vcと比較して、DC−DC変換部2に与えるPWM制御信号Vpwmを発生するPWM制御信号発生部である。
Among various elements constituting the high-frequency
図13に示されたAC−DC変換部1は、商用交流電圧を整流平滑して直流電圧を出力する回路により構成することができる。またDC−DC変換部2は、例えば、上下のアームがスイッチ素子により構成された複数のレグを並列接続した構成を有して、スイッチ素子のオンオフによりAC−DC変換部1から与えられる直流電圧を交流電圧に変換するフルブリッジ型のインバータ回路と、該インバータ回路から出力される交流電圧を整流する整流回路とを備えた周知のDC−DCコンバータにより構成することができる。このようなDC−DCコンバータによりDC−DC変換部を構成する場合、DC−DCコンバータ内のインバータ回路を構成するスイッチ素子をPWM制御信号により所定のデューティ比でオンオフ制御する(PWM制御する)ことにより、DC−DC変換部2からレベルが制御された、パルス状の直流電圧を出力させることができる。
The AC-
DC−RF変換部3は、例えば、DC−DC変換部2から得られる直流出力を、高周波信号発生部601が出力する高周波信号の周波数に等しい周波数を有する高周波出力に変換するインバータ回路と、該インバータ回路から得られる高周波出力から高調波成分を除去する回路とを備えたD級アンプにより構成することができる。
The DC-
図14は、図13に示された高周波電力制御部6の各部の信号波形を時間tに対して示したものである。図14(A)はキャリア信号Vcの波形を実線で、誤差増幅部から得られる制御指令信号Veの波形を破線で示し、同図(B)は高周波電力設定信号Vm の波形を示している。また図14(C)はPWM制御信号Vpwmの波形を示し、同図(D)及び(E)はそれぞれDC−DC変換部2が出力する直流電圧Vdcの波形及びDC−RF変換部3が出力する高周波電圧の包絡線の波形を示している。DC−RF変換部3が出力する高周波電圧の波形[図14(E)]のうち、包絡線の内側の薄墨色で示された部分は、高周波信号発生部601が出力する高周波信号の波形に相応した高周波交流波形を呈している。
FIG. 14 shows the signal waveform of each part of the high-frequency
キャリア信号発生部603′は、変調周波数よりも十分に高く、高周波電源装置の出力周波数よりは低い周波数を有する鋸歯状の波形を有するキャリア信号Vcを発生し、PWM制御信号発生部604は、制御指令信号Veとキャリア信号Vcとを比較して、制御指令信号Veのレベルがキャリア信号Vcのレベルを超えている期間ハイレベルを示し、制御指令信号Veのレベルがキャリア信号Vcのレベル以下になっている期間ローレベルを示すパルス波形のPWM制御信号Vpwm(図14C)をDC−DC変換部2のスイッチ素子に与える。DC−DC変換部2は、変調波(今の例ではパルス)と同様の波形を有し、DC−RF変換部3が出力する高周波電力の値を設定値に等しくするために必要なレベルを有する直流電圧Vdc[図14(D)]をDC−RF変換部3に与える。この場合、キャリア信号Vcの周波数(PWM制御信号の周波数)が、DC−DC変換部2をPWM制御する際のスイッチング周波数となる。
The carrier signal generation unit 603 ′ generates a carrier signal Vc having a sawtooth waveform having a frequency sufficiently higher than the modulation frequency and lower than the output frequency of the high frequency power supply device, and the PWM control
DC−RF変換部3は、DC−DC変換部2から与えられたパルス波形の直流出力Vdcを、高周波信号発生部601が出力する高周波信号の周波数に等しい周波数を有する高周波電力に変換することにより、パルス(変調波)により変調され、かつレベルが高周波電力設定信号Vm により設定された設定値に等しくなるように制御された高周波電力を負荷(図示せず。)に与える。
The DC-
上記のような構成を有する高周波電源装置においては、変調波とキャリア信号との間の同期ずれに起因して、図14(C)に示すように、時間の経過に伴ってPWM制御信号Vpwmの位相が僅かずつずれていく状態が周期的に繰り返され、これにより、DC−RF変換部3が出力する高周波電圧の包絡線の波形が、変調周波数よりも低い周波数で変動し、特に、高周波電圧の包絡線の波形の立ち上がり付近で、負荷に与えられる高周波電力のレベルが変調周波数よりも低い周波数で変動することがあった。この変動を高周波電力の低周波変動と呼ぶことにする。この低周波変動は、変調波が、パルス波形や階段状波形のようにステップ状のレベル変化を示す波形を有する場合に特に顕著に現れる。
In the high-frequency power supply device having the above-described configuration, as shown in FIG. 14C, due to the synchronization shift between the modulated wave and the carrier signal, the PWM control signal Vpwm increases with time. The state in which the phase is slightly shifted is repeated periodically, whereby the waveform of the envelope of the high frequency voltage output from the DC-
ここで、PWM動作周期をTpwm[図14(A)参照]、変調波の周期をTp とすると、PWM動作周期と変調波の周期とのズレTdiffは下記の(1)式により与えられる。
Tdiff=|n・Tpwm−Tp| (1)
ここで、nは|n・Tpwm−Tp|の最小値を与えるPWM動作周期の数(整数)であり、図14に示した例ではn=6である。ズレの繰り返し(積み重ね)によるズレ時間がPWM動作周期Tpwmと同じ時間になると、再び同じ動作を繰り返す。ずれ時間がPWM動作周期Tpwmと同じ時間になるまでの繰り返し回数をNrep とすると、Nrep は下記の(2)式により与えられる。
Nrep =Tpwm/Tdiff
=Tpwm/|n・Tpwm−Tp| (2)
この繰り返し回数分の時間が、変調波の周波数よりも低い周波数で起る変動の周期であるから、その変動の周期Tm は下記の(3)式により与えられる。
Tm=Nrep・Tp=(Tpwm・Tp)/|n・Tpwm−Tp| (3)
従って、キャリア信号と変調波との間の同期ズレに起因して起る低周波変動の周波数fm は下記の(4)式により与えられる。
fm=1/Tm =|n・Tpwm−Tp| /(Tpwm・Tp) (4)
Here, assuming that the PWM operation cycle is Tpwm [see FIG. 14A] and the modulation wave cycle is Tp, the deviation Tdiff between the PWM operation cycle and the modulation wave cycle is given by the following equation (1).
Tdiff = | n · Tpwm−Tp | (1)
Here, n is the number (integer) of PWM operation cycles giving the minimum value of | n · Tpwm−Tp |, and n = 6 in the example shown in FIG. When the deviation time due to repetition (stacking) of deviations is the same as the PWM operation period Tpwm, the same operation is repeated again. Assuming that the number of repetitions until the shift time reaches the same time as the PWM operation cycle Tpwm is Nrep, Nrep is given by the following equation (2).
Nrep = Tpwm / Tdiff
= Tpwm / | n · Tpwm-Tp | (2)
Since the time corresponding to the number of repetitions is a period of fluctuation that occurs at a frequency lower than the frequency of the modulation wave, the period Tm of the fluctuation is given by the following equation (3).
Tm = Nrep.Tp = (Tpwm.Tp) / | n.Tpwm-Tp | (3)
Therefore, the frequency fm of the low frequency fluctuation caused by the synchronization shift between the carrier signal and the modulated wave is given by the following equation (4).
fm = 1 / Tm = | n.Tpwm-Tp | / (Tpwm.Tp) (4)
例えば、変調波であるパルスの周波数が8kHz(周期125μs)で、PWM周波数(キャリア周波数)が250kHz(PWM動作周期:4μs)の場合、パルス波形の1周期内にPWM制御信号を構成するパルス(PWMパルス)が31回現れ、n・Tpwm =124μs となる。従って、Tdiff=125μs−124μs=1μsの周期のズレが起る。この場合、ズレ時間がPWM動作周期4μsと同じになるのは、4μs/1μs=4周期後となるので、キャリア信号と変調波との間の同期ズレに起因して起る高周波電力の低周波変動の周期は125μs×4=500μsとなる。 For example, when the frequency of a pulse that is a modulated wave is 8 kHz (period 125 μs) and the PWM frequency (carrier frequency) is 250 kHz (PWM operation period: 4 μs), the pulses that constitute the PWM control signal within one period of the pulse waveform ( PWM pulse) appears 31 times, and n · Tpwm = 124 μs. Accordingly, a shift of a period of Tdiff = 125 μs−124 μs = 1 μs occurs. In this case, the shift time becomes the same as the PWM operation cycle of 4 μs after 4 μs / 1 μs = 4 cycles, so that the low frequency of the high frequency power caused by the synchronization shift between the carrier signal and the modulated wave is low. The fluctuation period is 125 μs × 4 = 500 μs.
上記のように、高周波電力が低い周波数で変動すると、DC−RF変換部から出力される高周波電圧の包絡線の波形に現れる変調波の各立ち上がりの波形が同じにならない現象が生じ、変調波の立ち上がり付近で高周波電力のレベルが変動する。半導体のエッチング処理に用いるプラズマを発生させるために高周波電力を用いる場合のように、高周波電力の波形が精密に管理されていることが必要とされる場合に、負荷に供給される高周波電力が低周波変動する状態が生じることは極力避ける必要がある。 As described above, when the high-frequency power fluctuates at a low frequency, a phenomenon occurs in which the rising waveforms of the modulated waves appearing in the waveform of the envelope of the high-frequency voltage output from the DC-RF converter do not become the same. The high-frequency power level fluctuates near the rise. When high-frequency power waveforms need to be precisely controlled, such as when high-frequency power is used to generate plasma used for semiconductor etching, the high-frequency power supplied to the load is low. It is necessary to avoid as much as possible that the frequency fluctuates.
本発明の目的は、負荷に与える高周波電力をパルス波形や階段状波形等の波形を有する変調波により変調する場合に、DC−DC変換部に与えるPWM制御信号を発生させる際に用いるキャリア信号と変調波との間に常に同期性を持たせることができるようにして、高周波電力のレベルが変調周波数よりも低い周波数で変動する現象が生じるのを防ぐことができるようにした高周波電源装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a carrier signal used when generating a PWM control signal to be supplied to a DC-DC converter when high-frequency power to be applied to a load is modulated by a modulated wave having a waveform such as a pulse waveform or a stepped waveform. Provided is a high-frequency power supply device that can always be synchronized with a modulated wave to prevent a phenomenon in which the level of high-frequency power fluctuates at a frequency lower than the modulation frequency. There is to do.
本発明は、出力レベルのPWM制御が可能なDC−DC変換部と、DC−DC変換部の出力を高周波出力に変換するDC−RF変換部と、DC−RF変換部から設定された波形を有する変調波で変調された高周波電力を出力させる際に変調された高周波電力が各瞬時にとるべきレベルの設定値を設定する高周波出力設定部と、DC−RF変換部から出力された高周波電力の各瞬時のレベルを検出する高周波出力検出部と、高周波出力設定部で設定された高周波電力の各瞬時のレベルの設定値と高周波出力検出部で検出された高周波電力の各瞬時のレベルの検出値との偏差の情報を含む制御指令信号をキャリア信号と比較することにより得たPWM制御信号をDC−DC変換部に与えて、各瞬時のレベルが高周波出力設定部で設定された各瞬時のレベルに等しい変調された高周波電力をDC−RF変換部から出力させるべくDC−DC変換部の出力を制御する高周波電力制御部とを備えた高周波電源装置を対象とする。 The present invention relates to a DC-DC converter capable of output level PWM control, a DC-RF converter that converts the output of the DC-DC converter into a high-frequency output, and a waveform set by the DC-RF converter. A high-frequency output setting unit that sets a set value of a level that the modulated high-frequency power should take instantaneously when outputting the high-frequency power modulated by the modulated wave, and the high-frequency power output from the DC-RF converter A high-frequency output detection unit that detects each instantaneous level, a set value of each instantaneous level of the high-frequency power set by the high-frequency output setting unit, and a detection value of each instantaneous level of the high-frequency power detected by the high-frequency output detection unit The PWM control signal obtained by comparing the control command signal including the deviation information with the carrier signal is supplied to the DC-DC converter, and each instantaneous level is set by the high frequency output setting unit. It targets high-frequency power supply device and a high frequency power control unit for controlling the output of the DC-DC converter unit in order to output a high frequency power modulated equal to the level of DC-RF converter unit.
本発明においては、前記の目的を達成するため、キャリア信号の周波数を、変調波の周波数の整数倍に設定するようにした。 In the present invention, in order to achieve the above object, the frequency of the carrier signal is set to an integral multiple of the frequency of the modulated wave.
上記のように、PWM制御信号を得る際に用いるキャリア信号の周波数を、変調波の周波数の整数倍に設定しておくと、キャリア信号と変調波とに同期性を持たせることができるため、DC−RF変換部から出力される高周波電力のレベルが変調波の周波数よりも低い周波数で変動するのを防ぐことができる。 As described above, if the frequency of the carrier signal used when obtaining the PWM control signal is set to an integer multiple of the frequency of the modulated wave, the carrier signal and the modulated wave can be synchronized, It is possible to prevent the level of the high-frequency power output from the DC-RF converter from fluctuating at a frequency lower than the frequency of the modulation wave.
本発明の好ましい態様では、高周波出力設定部が、変調波の周波数に等しい周波数を有し、変調された高周波電力が各瞬時にとるべきレベルに各瞬時のレベルが対応している高周波電力設定信号を発生するように構成される。この場合高周波電力制御部は、高周波電力設定信号と高周波出力検出部の出力とを入力として、高周波出力設定部で設定された高周波電力の各瞬時のレベルの設定値と高周波出力検出部で検出された高周波電力の各瞬時のレベルの検出値との偏差の情報を含む制御指令信号を発生する誤差増幅部と、高周波電力設定信号の周波数を整数倍することによりキャリア信号の周波数を演算するキャリア周波数演算部と、キャリア周波数演算部により演算された周波数を有するキャリア信号を発生するキャリア信号発生部と、キャリア信号と制御指令信号とを比較してPWM制御信号を出力するPWM制御信号発生部とを備えた構成とされる。 In a preferred aspect of the present invention, the high-frequency output setting unit has a frequency equal to the frequency of the modulated wave, and the high-frequency power setting signal in which each instantaneous level corresponds to the level that the modulated high-frequency power should take at each instant Configured to generate. In this case, the high frequency power control unit receives the high frequency power setting signal and the output of the high frequency output detection unit as inputs, and is detected by the set value of each instantaneous level of the high frequency power set by the high frequency output setting unit and the high frequency output detection unit. An error amplifying unit that generates a control command signal including deviation information from the detected value of each instantaneous level of the high-frequency power, and a carrier frequency that calculates the frequency of the carrier signal by multiplying the frequency of the high-frequency power setting signal by an integer A calculation unit, a carrier signal generation unit that generates a carrier signal having a frequency calculated by the carrier frequency calculation unit, and a PWM control signal generation unit that outputs a PWM control signal by comparing the carrier signal and the control command signal. It is set as the structure provided.
上記のように構成しておくと、DC−DC変換部に与えるPWM制御信号を得る際に用いるキャリア信号の周波数を常に変調波の周波数の整数倍に保って、キャリア信号と変調波とに同期性を持たせた状態を維持することができるため、DC−RF変換部から出力される高周波電力のレベルが変調波の周波数よりも低い周波数で変動するのを防ぐことができる。また高周波電力を変調する変調波の周波数が変更された場合にはPWM制御のスイッチング周波数を直ちに変更後の変調波の周波数の整数倍に調整することができるため、高周波電力を変調する変調波の周波数を適宜に変更する要求にも対応することができる。 When configured as described above, the frequency of the carrier signal used when obtaining the PWM control signal to be supplied to the DC-DC converter is always kept at an integer multiple of the frequency of the modulation wave, and is synchronized with the carrier signal and the modulation wave. Therefore, it is possible to prevent the level of the high frequency power output from the DC-RF converter from fluctuating at a frequency lower than the frequency of the modulation wave. When the frequency of the modulation wave that modulates the high frequency power is changed, the switching frequency of the PWM control can be immediately adjusted to an integer multiple of the frequency of the modulation wave after the change. It is possible to respond to a request to change the frequency appropriately.
本発明の他の好ましい態様においては、高周波電力制御部が、変調波の周波数に等しい周波数を有し、高周波出力設定部により設定された高周波電力の各瞬時のレベルに各瞬時のレベルが対応している高周波電力設定信号を発生する高周波電力設定信号発生部と、高周波電力設定信号と高周波出力検出部の出力とを入力として、高周波出力設定部で設定された高周波電力の各瞬時のレベルの設定値と高周波出力検出部で検出された高周波電力の各瞬時のレベルの検出値との偏差の情報を含む制御指令信号を発生する誤差増幅部と、変調波の周波数である高周波電力設定信号の周波数を整数倍してキャリア信号の周波数を演算するキャリア周波数演算部と、キャリア周波数演算部により演算された周波数を有するキャリア信号を発生するキャリア信号発生部と、キャリア信号と制御指令信号とを比較してPWM制御信号を出力するPWM制御信号発生部とを備えている。 In another preferred aspect of the present invention, the high frequency power control unit has a frequency equal to the frequency of the modulated wave, and each instantaneous level corresponds to each instantaneous level of the high frequency power set by the high frequency output setting unit. The high-frequency power setting signal generating unit that generates the high- frequency power setting signal, and the high-frequency power setting signal and the output of the high-frequency output detection unit are used as inputs to set the instantaneous level of the high-frequency power set by the high-frequency output setting unit. An error amplifying unit for generating a control command signal including deviation information between the value and the detected value of each instantaneous level of the high-frequency power detected by the high-frequency output detecting unit, and the frequency of the high-frequency power setting signal that is the frequency of the modulation wave Is multiplied by an integer to calculate the carrier signal frequency, and the carrier frequency calculation unit generates a carrier signal having the frequency calculated by the carrier frequency calculation unit. A signal generating section, and a PWM control signal generator for outputting a PWM control signal by comparing the carrier signal and the control command signal.
高周波電力の低周波変動により変調波の波形の立ち上がり付近で生じる高周波電力のレベル変動は、変調波の波形がステップ状の変化を示す波形である場合に特に顕著に現れる。従って本発明は、高周波出力設定部が設定する変調波の波形がパルス波形である場合や、階段状波形である場合に特に有用である。 The level fluctuation of the high-frequency power that occurs near the rising edge of the modulation wave waveform due to the low-frequency fluctuation of the high-frequency power appears particularly conspicuously when the waveform of the modulation wave shows a step-like change. Therefore, the present invention is particularly useful when the waveform of the modulation wave set by the high frequency output setting unit is a pulse waveform or a stepped waveform.
本発明によれば、DC−DC変換部と、DC−DC変換部から得られる直流電圧を高周波電力に変換するDC−RF変換部と、変調された高周波電力をそのレベルを設定値に保持した状態でDC−RF変換部から出力させるようにDC−DC変換部をPWM制御する高周波電力制御部とを備えた高周波電源装置において、DC−DC変換部に与えるPWM制御信号を得る際に制御指令信号と比較されるキャリア信号の周波数を、変調波の周波数の整数倍に設定するようにしたので、キャリア信号と変調波とに同期性を持たせた状態を維持して、DC−RF変換部から出力される高周波電力のレベルが変調波の周波数よりも低い周波数で変動するのを防ぐことができる。 According to the present invention, a DC-DC conversion unit, a DC-RF conversion unit that converts a DC voltage obtained from the DC-DC conversion unit into high-frequency power, and a level of the modulated high-frequency power held at a set value. In a high frequency power supply apparatus including a high frequency power control unit that PWM-controls the DC-DC conversion unit so that the DC-RF conversion unit outputs the PWM control signal in a state, a control command is given when obtaining a PWM control signal to be given to the DC-DC conversion unit Since the frequency of the carrier signal to be compared with the signal is set to an integral multiple of the frequency of the modulated wave, the carrier signal and the modulated wave are maintained in a synchronized state, and the DC-RF converter Can be prevented from fluctuating at a frequency lower than the frequency of the modulated wave.
また請求項2又は3に記載された発明によれば、変調波の周波数が変更された場合にもキャリア信号の周波数を直ちに変更後の変調波の周波数の整数倍に調整することができるため、変調波の周波数を変更する要求にも容易に適応することができる。
Further, according to the invention described in
以下図面を参照して本発明の実施形態につき詳細に説明する。本実施形態では、高周波電力を変調する変調波の波形がパルス波形であるとする。図1は本発明に係る高周波電源装置の一実施形態の構成を示したもので、同図において1は交流電圧を直流電圧に変換するAC−DC変換部、2はAC−DC変換部1から得られる直流電圧を、所望のレベルを有するパルス波形(変調波の波形)の直流電圧に変換するDC−DC変換部、3はDC−DC変換部2の出力を高周波電力に変換するDC−RF変換部、4はDC−RF変換部3から負荷に与えられる高周波電力の少なくとも進行波成分を検出する高周波出力検出部、5はDC−RF変換部3から設定された波形を有する変調波で変調された高周波電力を出力させる際に変調された高周波電力が各瞬時にとるべきレベルの設定値を設定する高周波出力設定部、6は高周波出力検出部4により検出される高周波電力のレベルを高周波出力設定部5により設定された設定値に等しくするようにDC−DC変換部2を制御する高周波電力制御部である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, it is assumed that the waveform of the modulation wave that modulates the high-frequency power is a pulse waveform. FIG. 1 shows a configuration of an embodiment of a high-frequency power supply device according to the present invention. In FIG. 1,
AC−DC変換部1は、商用交流電圧を整流する整流回路と、該整流回路の出力を平滑する平滑回路とにより構成される。
The AC-
DC−DC変換部2としては、例えば、高速スイッチングが可能なMOSFET等の半導体スイッチ素子により上下の各アームが構成されたレグ(上側アームと下側アームとを直列に接続したもの)を2個並列に接続して構成したフルブリッジ型のインバータ回路又は単独のレグを備えたハーフブリッジ型のインバータ回路と、該インバータ回路の出力を変圧するトランスと、該トランスの二次側に得られるインバータ回路のPWM出力を整流する整流回路と、該整流回路の出力のリップルを低減するLC平滑回路とを備えたものを用いることができる。
As the DC-
図3は、フルブリッジ型のインバータ回路を用いたDC−DC変換部の構成例を示したものである。この例では、MOSFET Q1とQ2の直列回路からなるレグと、MOSFET Q3とQ4の直列回路からなるレグとを並列接続することによりインバータ回路が構成され、該インバータ回路の出力がトランスTに入力されている。またトランスTの出力がダイオードD1ないしD4のフルブリッジ回路からなる全波整流回路に入力され、この全波整流回路の出力がコイルL1とキャパシタC1とからなる平滑回路に入力されている。 FIG. 3 shows a configuration example of a DC-DC converter using a full bridge type inverter circuit. In this example, an inverter circuit is configured by connecting a leg composed of a series circuit of MOSFETs Q1 and Q2 and a leg composed of a series circuit of MOSFETs Q3 and Q4 in parallel, and the output of the inverter circuit is input to a transformer T. ing. The output of the transformer T is input to a full-wave rectifier circuit composed of a full bridge circuit of diodes D1 to D4, and the output of the full-wave rectifier circuit is input to a smoothing circuit composed of a coil L1 and a capacitor C1.
図3に示されたDC−DC変換部2は、例えば、MOSFET Q1ないしQ4のゲートに、図4(A)ないし(D)に示したような波形を有する駆動信号Vg1ないしVg4を供給して、各駆動信号がハイレベルの期間各MOSFETをオン状態にすることにより駆動される。図4に示した例では、各MOSFETのオン期間Tonを変化させて各MOSFETのオンデューティ比を変化させることにより、DC−DC変換部2の出力電圧をPWM制御している。
The DC-
また図5(A)ないし(D)に示したように、MOSFET Q1ないしQ4のゲートに供給する駆動信号Vg1ないしVg4のデューティを50%(一定)として、駆動信号Vg1と駆動信号Vg4との位相差θ及び駆動信号Vg2と駆動信号Vg3との位相差θを制御するフェーズシフトPWM制御により、DC−DC変換部2の出力電圧をPWM制御する場合もある。なお図5(E)は、インバータ回路からトランスTに入力される電圧V1の波形を示している。
Further, as shown in FIGS. 5A to 5D, the duty of the drive signals Vg1 to Vg4 supplied to the gates of the MOSFETs Q1 to Q4 is set to 50% (constant), and the levels of the drive signals Vg1 and Vg4 are set. In some cases, the output voltage of the DC-
DC−DC変換部2の出力を高周波電力に変換するDC−RF変換3は、D級アンプやE級アンプ等のスイッチングアンプにより構成することができる。D級アンプとしては、図6に示されたように、MOSFET Q11及びQ12からなるハーフブリッジ型のインバータ回路と、キャパシタC11及びインダクタL11からなるフィルタ回路と、トランスT11とにより構成されたものや、図7に示したように、MOSFET Q11ないしQ14からなるフルブリッジ型のインバータ回路と、キャパシタC11及びインダクタL11からなるフィルタ回路と、トランスT11とにより構成されたもの等を用いることもできる。またプッシュプル構成のD級アンプを用いることもできる。
The DC-
E級アンプとしては、例えば図8に示したように、MOSFET Q31とチョークコイルL31と、キャパシタC31及びC32とインダクタL32と、トランスT3とにより構成される周知のシングル構成の増幅回路を用いたものや、図9に示したように、MOSFET Q41及びQ42と、チョークコイルL41及びL42と、キャパシタC41ないしC43と、インダクタL43と、トランスT4とにより構成されたプッシュプル構成の増幅回路を備えたもの等を用いることができる。 As the class E amplifier, for example, as shown in FIG. 8, a known single-configuration amplifier circuit constituted by a MOSFET Q31, a choke coil L31, capacitors C31 and C32, an inductor L32, and a transformer T3 is used. As shown in FIG. 9, there is provided a push-pull amplifier circuit constituted by MOSFETs Q41 and Q42, choke coils L41 and L42, capacitors C41 to C43, an inductor L43, and a transformer T4. Etc. can be used.
なお、大出力の高周波電源装置を構成する場合には、DC−RF変換部3に複数の増幅回路を設けて、該複数の増幅回路の出力をパワーコンバイナにより合成して負荷に供給する構成をとる場合もある。
In the case of configuring a high-output high-frequency power supply device, a configuration in which a plurality of amplifier circuits are provided in the DC-
図1に示された高周波出力検出部4は、DC−RF変換部3から出力されて負荷に供給されている高周波出力の少なくとも進行波成分を検出するもので、例えば、DC−RF変換部3の出力から高周波電圧の進行波成分を検出する方向性結合器と、該方向性結合器により検出された高周波電圧の進行波成分の包絡線の波形の情報を抽出する検波回路と、該検波回路から得られる高周波電圧検出信号を負荷に与えられる電力を示す信号に変換する変換手段とにより構成される。高周波電力をパルスにより変調する場合、高周波出力検出部4は、パルスにより変調された高周波電力のレベルを示すパルス波形の高周波電力検出信号Vrfを出力する。なお負荷側から戻ってくる反射波電力を無視できない場合には、反射波電力を考慮して高周波電源装置の出力を制御する必要があるため、高周波出力検出部4が進行波電力と反射波電力の双方を検出するように構成される。
The high-frequency
高周波出力設定部5は、DC−RF変換部3から出力させる高周波電力を変調するパルスの波形と、パルスにより変調された高周波電力が各瞬時にとるべきレベルの設定値とを設定する部分で、キーボードやデジタルスイッチ等により設定すべき情報を入力するインターフェース部と、変調波の周波数に等しい周波数を有し、変調された高周波電力が各瞬時にとるべきレベルに各瞬時のレベルが対応している高周波電力設定信号を発生する信号発生手段とにより構成される。本実施形態では、高周波出力設定部5が高周波電力設定信号発生部を兼ねている。
The high-frequency output setting unit 5 is a part for setting a waveform of a pulse that modulates the high-frequency power output from the DC-
高周波電力制御部6は、高周波出力設定部5から与えられる高周波電力設定信号Vm と高周波出力検出部4から与えられる高周波電力検出信号Vrfとの偏差にPID演算などの制御演算と増幅とを施して、高周波出力設定部5で設定された高周波電力の各瞬時のレベルの設定値と高周波出力検出部4で検出された高周波電力の各瞬時のレベルの検出値との偏差の情報を含む制御指令信号Veを発生する誤差増幅部602と、高周波出力設定部5により設定された変調波の周波数に対してキャリア周波数を演算するキャリア周波数演算部605と、キャリア周波数演算部605により演算されたキャリア周波数を有するキャリア信号Vcを発生するキャリア信号発生部603と、制御指令信号をキャリア信号Vc と比較してDC−DC変換部2に与えるPWM制御信号Vpwm を発生するPWM制御信号発生部604とを備えている。
The high frequency
本実施形態では、高周波出力設定部5からキャリア周波数演算部605に高周波電力設定信号Vmと同じ波形(パルス波形)の信号が与えられる。この場合キャリア周波数演算部605は、高周波出力設定部5から与えられる信号の周波数を検出して、検出した周波数を整数倍することにより、キャリア周波数(キャリア信号の周波数)を演算する。
In the present embodiment, a signal having the same waveform (pulse waveform) as the high frequency power setting signal Vm is given from the high frequency output setting unit 5 to the carrier
図1に示した実施形態では、高周波電力制御部6のすべての構成要素がFPGA(Field Programmable Gate Array)内に構成され、高周波出力設定部5が出力する高周波電力設定信号VmがFPGAに送信される。
In the embodiment shown in FIG. 1, all the components of the high frequency
図1に示された高周波電力制御部6の構成は、変調波の周波数である高周波電力設定信号Vmの周波数を整数倍してキャリア信号の周波数を演算するキャリア周波数演算部605が設けられている点、及びキャリア信号発生部603がキャリア周波数演算部605で演算された周波数を有するキャリア信号を発生するように構成されている点を除き、図13に示した高周波電源装置で用いられていた高周波電力制御部の構成と同様である。
The configuration of the high frequency
高周波電力検出信号Vrf及び高周波電力設定信号Vmは、誤差増幅部602に与えられる。誤差増幅部602は、高周波電力設定信号Vmと高周波電力検出信号Vrfとの偏差にPID演算などの制御演算と増幅とを施して、高周波出力設定部5で設定された高周波電力の各瞬時のレベルの設定値と高周波出力検出部4で検出された高周波電力の各瞬時のレベルの検出値との偏差を零にするように偏差の情報を含む制御指令信号Ve[図10(A)参照]を発生する。制御指令信号Ve のレベルは、高周波出力設定部5により設定された高周波電力の設定値と高周波出力検出部4により検出された高周波電力のレベルとの偏差に応じて変化する。又、高周波出力設定部5により設定する高周波電力の設定値を大きくすると制御指令信号Veのレベルは大きくなり、高周波出力設定部5により設定する高周波電力の設定値を小さくすると制御指令信号Veのレベルは小さくなる。
The high frequency power detection signal Vrf and the high frequency power setting signal Vm are supplied to the
キャリア周波数演算部605は、高周波出力設定部5が出力した高周波電力設定信号の周波数(変調波の周波数)を検出して、検出した周波数を整数倍することにより、キャリア周波数を演算する。キャリア周波数は、変調波の周波数のn(nは整数)倍で、かつ変調波の周波数とキャリア周波数と高周波電源の出力周波数との間に、下記の関係が成立するように演算される。
変調波の周波数<<キャリア周波数<<高周波電源装置の出力周波数
キャリア信号Vcは、一般には、図10(A)に示されたように、鋸歯状の波形又は三角波形を有する信号である。
The carrier
Modulated Wave Frequency << Carrier Frequency << Output Frequency of High Frequency Power Supply Device The carrier signal Vc is generally a signal having a sawtooth waveform or a triangular waveform as shown in FIG.
PWM制御信号発生部604は、誤差増幅部602から得られる制御指令信号Veと、キャリア信号発生部603から得られるキャリア信号Vcとを比較して、図10(C)に示すように、制御指令信号Veのレベルがキャリア信号Vcのレベルを超えている期間ハイレベルを示し、制御指令信号Veのレベルがキャリア信号Vcのレベル以下になっている期間ローレベルを示すPWM制御信号Vpwmを出力する。
The PWM control
PWM制御信号発生部604が出力するPWM制御信号は,DC−DC変換部2のスイッチ素子の制御端子に与えられる。DC−DC変換部2は、DC−RF変換部3が出力する高周波電力のレベルを設定値に制御するために必要なレベルを有し、変調波の波形(今の例ではパルス波形)を有するように制御された直流電圧Vdc[(図10(D)]をDC−RF変換部3に与える。従って、DC−RF変換部3は、電圧波形の包絡線が図10(E)に示したようにパルス状の波形を呈する高周波電力を出力する。
The PWM control signal output from the PWM
本実施形態では、高周波出力設定部により設定された変調波(パルス)の周波数の整数倍の周波数としてキャリア信号の周波数を演算するキャリア周波数演算部605を設けて、演算されたキャリア周波数を有するキャリア信号を発生させるようにしたので、変調波とキャリア信号との間に常に同期性を持たせることができ、図10から明らかなように、変調波の各周期においてPWM制御信号の位相ずれが生じるのを防ぐことができ、DC−RF変換部3から出力される高周波電力が変調波の周波数よりも低い周波数で変動する現象が生じるのを防ぐことができる。
In this embodiment, a carrier
本実施形態では、キャリア周波数演算部605と、キャリア信号発生部603とにより、DC−DC変換部2をPWM制御する際のスイッチング周波数を、高周波出力設定部5により設定された変調波の周波数の整数倍に保持するスイッチング周波数制御手段が構成されている。
In this embodiment, the carrier
上記の説明では、高周波電力制御部6を一つのFPGAにより構成するとしたが、高周波電力制御部6の構成の仕方は任意であり、上記の実施形態に限定されない。例えば、高周波電力制御部6の構成要素の一部をFPGAにより構成し、他の部分を外部クロック入力を持つアナログICや、マイクロコンピュータや、DSP(Digital Signal Processor) 等により構成することもできる。
In the above description, the high-frequency
例えば、図1において、高周波信号発生部601と、キャリア周波数演算部605とをFPGAにより構成し、誤差増幅部602と、キャリア信号発生部603と、PWM制御信号発生部604とをアナログICにより構成することもできる。
For example, in FIG. 1, the high frequency signal generation unit 601 and the carrier
上記の実施形態では、高周波出力設定部5が高周波電力設定信号Vmを出力するように構成されているが、高周波出力設定部5は、DC−RF変換部3から出力させる高周波電力のレベル情報と、高周波電力を変調する変調波を特定するためのデータ(波形及び周波数)とをデジタル情報として出力する機能を持つインターフェース(例えばキーボード)により構成し、図2に示したように、高周波出力設定部5から与えられるデジタル情報に基づいて高周波電力設定信号を出力する高周波電力設定信号発生部600を、高周波電力制御部6内に設けるようにしてもよい。
In the above embodiment, the high-frequency output setting unit 5 is configured to output the high-frequency power setting signal Vm. However, the high-frequency output setting unit 5 includes the level information of the high-frequency power output from the DC-
上記の実施形態では、高周波電力を変調する変調波を矩形波状のパルスとしたが、他の任意の波形を有する変調波により高周波電力を変調する場合にも本発明を適用することができる。例えば図11に示したように、ステップ状に変化する階段状波形を有する変調波により高周波電力を変調する場合にも本発明を適用することができる。図11(A)はキャリア信号Vcと制御指令信号Veとを示している。また同図(B)は、図1に示された高周波出力設定部5が誤差増幅部602に与える高周波電力設定信号Vm1を示し、同図(C)は、図1に示されたキャリア周波数演算部605に変調波の繰り返し周期の情報を与えるために、高周波出力設定部5からキャリア周波数演算部605に与えられるパルス信号Vm2を示している。図14(D)は、PWM制御信号Vpwmを示し、同図(E)及び(F)はそれぞれDC−DC変換部2が出力する直流電圧Vdcの波形及びDC−RF変換部3が出力する高周波電圧の波形を示している。
In the above embodiment, the modulation wave that modulates the high-frequency power is a rectangular pulse, but the present invention can also be applied to the case where the high-frequency power is modulated by a modulation wave having another arbitrary waveform. For example, as shown in FIG. 11, the present invention can also be applied to the case where high-frequency power is modulated by a modulated wave having a stepped waveform that changes stepwise. FIG. 11A shows the carrier signal Vc and the control command signal Ve. 1B shows the high frequency power setting signal Vm1 that the high frequency output setting unit 5 shown in FIG. 1 gives to the
上記の各実施形態において、高周波電力制御部6を構成する各要素は、ハードウェアにより構成してもよく、マイクロプロセッサに所定のプログラムを実行させることにより構成してもよい。
In each of the above embodiments, each element constituting the high-frequency
1 AC−DC変換部
2 DC−DC変換部
3 DC−RF変換部
4 高周波出力検出部
5 高周波出力設定部
6 高周波電力制御部
600 高周波電力設定信号発生部
601 高周波信号発生部
602 誤差増幅部
603 キャリア信号発生部
604 PWM制御信号発生部
605 キャリア周波数演算部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記キャリア信号の周波数は、前記変調波の周波数の整数倍に設定されていることを特徴とする高周波電源装置。 A DC-DC converter capable of PWM control of the output level, a DC-RF converter that converts the output of the DC-DC converter into a high-frequency output, and a modulation having a waveform set by the DC-RF converter A high-frequency output setting unit that sets a setting value of a level that the modulated high-frequency power should take instantaneously when outputting the high-frequency power modulated by the wave, and each of the high-frequency power output from the DC-RF conversion unit A high-frequency output detection unit that detects an instantaneous level, a set value of each instantaneous level of the high-frequency power set by the high-frequency output setting unit, and a detection of each instantaneous level of the high-frequency power detected by the high-frequency output detection unit A PWM control signal obtained by comparing a control command signal including information of deviation from a value with a carrier signal is applied to the DC-DC converter, and each instantaneous level is set to the high-frequency output setting unit. A high-frequency power supply apparatus comprising: a high-frequency power control unit that controls an output of the DC-DC conversion unit to output a modulated high-frequency power equal to each set instantaneous level from the DC-RF conversion unit. ,
The frequency of the carrier signal is set to an integral multiple of the frequency of the modulated wave.
前記高周波電力制御部は、
前記高周波電力設定信号と前記高周波出力検出部の出力とを入力として、前記高周波出力設定部で設定された高周波電力の各瞬時のレベルの設定値と前記高周波出力検出部で検出された高周波電力の各瞬時のレベルの検出値との偏差の情報を含む制御指令信号を発生する誤差増幅部と、
前記高周波電力設定信号の周波数を整数倍することにより前記キャリア信号の周波数を演算するキャリア周波数演算部と、
前記キャリア周波数演算部により演算された周波数を有するキャリア信号を発生するキャリア信号発生部と、
前記キャリア信号と前記制御指令信号とを比較して前記PWM制御信号を出力するPWM制御信号発生部と、
を備えている請求項1に記載の高周波電源装置。 The high-frequency output setting unit generates a high-frequency power setting signal having a frequency equal to the frequency of the modulated wave, and the modulated high-frequency power corresponds to a level to be taken at each instant. Composed of
The high frequency power control unit includes:
Using the high-frequency power setting signal and the output of the high-frequency output detection unit as inputs, the set value of each instantaneous level of the high-frequency power set by the high-frequency output setting unit and the high-frequency power detected by the high-frequency output detection unit An error amplifying unit for generating a control command signal including information on deviation from the detected value of each instantaneous level;
A carrier frequency calculation unit that calculates the frequency of the carrier signal by multiplying the frequency of the high-frequency power setting signal by an integer,
A carrier signal generator for generating a carrier signal having a frequency calculated by the carrier frequency calculator;
A PWM control signal generator that compares the carrier signal with the control command signal and outputs the PWM control signal;
The high frequency power supply device according to claim 1, comprising:
前記変調波の周波数に等しい周波数を有し、前記高周波出力設定部により設定された高周波電力の各瞬時のレベルに各瞬時のレベルが対応している高周波電力設定信号を発生する高周波電力設定信号発生部と、
前記高周波電力設定信号と前記高周波出力検出部の出力とを入力として、前記高周波出力設定部で設定された高周波電力の各瞬時のレベルの設定値と前記高周波出力検出部で検出された高周波電力の各瞬時のレベルの検出値との偏差の情報を含む制御指令信号を発生する誤差増幅部と、
前記変調波の周波数である前記高周波電力設定信号の周波数を整数倍して前記キャリア信号の周波数を演算するキャリア周波数演算部と、
前記キャリア周波数演算部により演算された周波数を有するキャリア信号を発生するキャリア信号発生部と、
前記キャリア信号と前記制御指令信号とを比較して前記PWM制御信号を出力するPWM制御信号発生部とを備えている請求項1に記載の高周波電源装置。 The high frequency power control unit includes:
High-frequency power setting signal generation for generating a high-frequency power setting signal having a frequency equal to the frequency of the modulation wave and corresponding to each instantaneous level of the high-frequency power set by the high-frequency output setting unit And
Using the high-frequency power setting signal and the output of the high-frequency output detection unit as inputs, the set value of each instantaneous level of the high-frequency power set by the high-frequency output setting unit and the high-frequency power detected by the high-frequency output detection unit An error amplifying unit for generating a control command signal including information on deviation from the detected value of each instantaneous level;
A carrier frequency calculation unit that calculates the frequency of the carrier signal by multiplying the frequency of the high-frequency power setting signal that is the frequency of the modulated wave by an integer;
A carrier signal generator for generating a carrier signal having a frequency calculated by the carrier frequency calculator;
The high frequency power supply device according to claim 1, further comprising: a PWM control signal generation unit that compares the carrier signal with the control command signal and outputs the PWM control signal.
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