JPH11233294A - 高周波電源 - Google Patents
高周波電源Info
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- JPH11233294A JPH11233294A JP10052763A JP5276398A JPH11233294A JP H11233294 A JPH11233294 A JP H11233294A JP 10052763 A JP10052763 A JP 10052763A JP 5276398 A JP5276398 A JP 5276398A JP H11233294 A JPH11233294 A JP H11233294A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電力増幅器の損失を制限する。
【解決手段】 差動アンプ９では、（Ｖｄｃ・Ｉｄｃに
対応した電圧）＋（とＰｒに対応した電圧）−（Ｐｆに
対応した電圧）、即ち、電力増幅器３の損失ＰＬと、基
準電源１１で設定された基準損失ＰＬｓとを比較してい
る。損失ＰＬが基準損失ＰＬｓ以下の場合は、トランジ
スタ１０はオフのままで、通常の出力制御が行われる。
損失ＰＬが基準損失ＰＬｓより大きい場合は、差動増幅
器９は損失ＰＬが基準損失ＰＬｓに等しくなるまで、そ
の差信号を前記自動ゲインコントローラ２に供給する。
自動ゲインコントローラにおいては、供給された差信号
に応じて増幅率が変化させられ、その結果、入射高周波
電力が絞られることになる。
対応した電圧）＋（とＰｒに対応した電圧）−（Ｐｆに
対応した電圧）、即ち、電力増幅器３の損失ＰＬと、基
準電源１１で設定された基準損失ＰＬｓとを比較してい
る。損失ＰＬが基準損失ＰＬｓ以下の場合は、トランジ
スタ１０はオフのままで、通常の出力制御が行われる。
損失ＰＬが基準損失ＰＬｓより大きい場合は、差動増幅
器９は損失ＰＬが基準損失ＰＬｓに等しくなるまで、そ
の差信号を前記自動ゲインコントローラ２に供給する。
自動ゲインコントローラにおいては、供給された差信号
に応じて増幅率が変化させられ、その結果、入射高周波
電力が絞られることになる。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、高周波アンプの損失を
低減するようにした高周波電源に関する。
低減するようにした高周波電源に関する。
【０００２】
【従来の技術】プラズマを用いたエッチング装置やＣＶ
Ｄ装置等では、プラズマを生成させるために高周波電力
を供給する高周波電源が備えられている。この高周波電
源においては、高周波発振器からの高周波電力を負荷で
あるプラズマ装置に供給している。
Ｄ装置等では、プラズマを生成させるために高周波電力
を供給する高周波電源が備えられている。この高周波電
源においては、高周波発振器からの高周波電力を負荷で
あるプラズマ装置に供給している。
【０００３】図１はこの様な高周波電源の一例を示して
いる。図中１は高周波発振器、２は自動的に増幅度が変
えられる自動ゲインコントローラ、３は電力増幅器、４
はカプラ、５は差動増幅器である。
いる。図中１は高周波発振器、２は自動的に増幅度が変
えられる自動ゲインコントローラ、３は電力増幅器、４
はカプラ、５は差動増幅器である。
【０００４】この様な高周波電源において、高周波電源
１からの高周波は自動ゲインコントローラ２によって増
幅され、更に、電力増幅器３により増幅され、負荷（図
示せず）に繋がった出力端子６に供給される。
１からの高周波は自動ゲインコントローラ２によって増
幅され、更に、電力増幅器３により増幅され、負荷（図
示せず）に繋がった出力端子６に供給される。
【０００５】さて、前記電力増幅器３の高周波出力はカ
プラ４によって取り出され、差動増幅器５に供給され
る。該差動増幅器では、カプラ４からの高周波出力信号
と基準電源７で設定された基準電圧信号との比較を行
い、その差信号を前記自動ゲインコントローラ２に供給
する。該自動ゲインコントローラにおいては、供給され
た差信号に応じて増幅率が変化させられ、その結果、前
記出力端子に供給される高周波出力が常に一定に維持さ
れる。
プラ４によって取り出され、差動増幅器５に供給され
る。該差動増幅器では、カプラ４からの高周波出力信号
と基準電源７で設定された基準電圧信号との比較を行
い、その差信号を前記自動ゲインコントローラ２に供給
する。該自動ゲインコントローラにおいては、供給され
た差信号に応じて増幅率が変化させられ、その結果、前
記出力端子に供給される高周波出力が常に一定に維持さ
れる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】所で、この様な高周波
電源には、前記電力増幅器を保護するために、反射電力
制限機構、電流制限機構、温度上昇保護機構等が付加さ
れている。反射電力制限機構は反射電力が設定値を越え
ないように入射電力を絞る機構であり、電流制限機構は
電力増幅器に流れる直流電流が設定値を越えないように
入射電力を絞る機構である。又、温度上昇保護機構は電
力増幅器の温度が設定値を越えたら高周波出力を停止す
る機構で、電力増幅器の主体を成すトランジスタの発熱
を温度センサーにより冷却板温度で検知し、該検知した
温度が設定値を越えたら高周波出力を停止する様に成し
ている。
電源には、前記電力増幅器を保護するために、反射電力
制限機構、電流制限機構、温度上昇保護機構等が付加さ
れている。反射電力制限機構は反射電力が設定値を越え
ないように入射電力を絞る機構であり、電流制限機構は
電力増幅器に流れる直流電流が設定値を越えないように
入射電力を絞る機構である。又、温度上昇保護機構は電
力増幅器の温度が設定値を越えたら高周波出力を停止す
る機構で、電力増幅器の主体を成すトランジスタの発熱
を温度センサーにより冷却板温度で検知し、該検知した
温度が設定値を越えたら高周波出力を停止する様に成し
ている。
【０００７】さて、例えば、プラズマの状態が変化する
等、いわゆる負荷の状態が変動したとき、反射電力が設
定値より低くても、電力増幅器に流れる直流電流が増大
する場合がある。
等、いわゆる負荷の状態が変動したとき、反射電力が設
定値より低くても、電力増幅器に流れる直流電流が増大
する場合がある。
【０００８】電力増幅器の損失ＰＬは、電力増幅器の駆
動電圧（直流電圧）をＶｄｃ、直流電流をＩｄｃ、出力
電力をＰｏとすると、Ｖｄｃ・Ｉｄｃ−Ｐｏで表すこと
が出来る。従って、直流電流Ｉｄｃが増すと、損失ＰＬ
も増大する。
動電圧（直流電圧）をＶｄｃ、直流電流をＩｄｃ、出力
電力をＰｏとすると、Ｖｄｃ・Ｉｄｃ−Ｐｏで表すこと
が出来る。従って、直流電流Ｉｄｃが増すと、損失ＰＬ
も増大する。
【０００９】電力増幅器の主体を成すトランジスタは、
チップと、チップの土台等から成るケースとの一体物を
指しており、冷却板により冷却されている。この様なト
ランジスタのチップと土台の接合部の温度、即ちジャン
クション温度をＴｊ、トランジスタのケース温度をＴ
ｃ、前記冷却板の温度をＴｈ、前記接合部とケース間の
熱抵抗をＲｊｃ、ケースと冷却板間の熱抵抗をＲｃｈと
すると、ジャンクション温度Ｔｊは、Ｔｈ＋（Ｒｊｃ＋
Ｒｃｈ）・ＰＬと表すことが出来る。
チップと、チップの土台等から成るケースとの一体物を
指しており、冷却板により冷却されている。この様なト
ランジスタのチップと土台の接合部の温度、即ちジャン
クション温度をＴｊ、トランジスタのケース温度をＴ
ｃ、前記冷却板の温度をＴｈ、前記接合部とケース間の
熱抵抗をＲｊｃ、ケースと冷却板間の熱抵抗をＲｃｈと
すると、ジャンクション温度Ｔｊは、Ｔｈ＋（Ｒｊｃ＋
Ｒｃｈ）・ＰＬと表すことが出来る。
【００１０】従って、冷却板温度Ｔｈが低くても、損失
ＰＬが大きいと、ジャンクション温度Ｔｊが大きくなっ
て定格オーバーし、電力増幅器の主体を成すトランジス
タが破損してしまうそこで、前記冷却板の温度を検知し
ている温度センサーの設定温度を低くし、ジャンクショ
ン温度Ｔｊが定格オーバーにならないようにすると、損
失ＰＬが小さくても電力増幅器の出力停止が起こってし
まう。
ＰＬが大きいと、ジャンクション温度Ｔｊが大きくなっ
て定格オーバーし、電力増幅器の主体を成すトランジス
タが破損してしまうそこで、前記冷却板の温度を検知し
ている温度センサーの設定温度を低くし、ジャンクショ
ン温度Ｔｊが定格オーバーにならないようにすると、損
失ＰＬが小さくても電力増幅器の出力停止が起こってし
まう。
【００１１】本発明はこの様な問題を解決することを目
的としたもので、新規な高周波電源を提供するものであ
る。
的としたもので、新規な高周波電源を提供するものであ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の高周波電源は、
高周波発振器、該発振器からの高周波を増幅する可変増
幅器、可変増幅器からの高周波電力を増幅する電力増幅
器、負荷への高周波出力が供給され、該高周波出力に対
応した信号と基準信号との差信号に基づいて前記可変増
幅器の増幅度を変化させる第１制御系、及び、前記電力
増幅器の損失に対応した信号と基準損失信号との差信号
に基づいて前記可変増幅器の増幅度を変化させる第２制
御系、前記電力増幅器の損失が基準損失を越えた時に前
記第２制御系を作動させ、前記電力増幅器の損失が基準
損失以下の時に前記第１制御系を作動させる制御回路を
備えたことを特徴とする。
高周波発振器、該発振器からの高周波を増幅する可変増
幅器、可変増幅器からの高周波電力を増幅する電力増幅
器、負荷への高周波出力が供給され、該高周波出力に対
応した信号と基準信号との差信号に基づいて前記可変増
幅器の増幅度を変化させる第１制御系、及び、前記電力
増幅器の損失に対応した信号と基準損失信号との差信号
に基づいて前記可変増幅器の増幅度を変化させる第２制
御系、前記電力増幅器の損失が基準損失を越えた時に前
記第２制御系を作動させ、前記電力増幅器の損失が基準
損失以下の時に前記第１制御系を作動させる制御回路を
備えたことを特徴とする。
【００１３】又、本発明の高周波電源は、前記第２制御
系は、差動増幅器の一方の入力端子に前記電力増幅器の
駆動電圧と直流電流の積に対応した信号、負荷からの反
射高周波電力に対応した信号、及び、基準損失に対応し
た信号が導入され、他方の入力端子に負荷への入射高周
波電力に対応した信号が導入される差動増幅器を備え、
前記制御回路は、該差動増幅器の出力によりオン，オフ
するトランジスタから成るしたことを特徴とする。
系は、差動増幅器の一方の入力端子に前記電力増幅器の
駆動電圧と直流電流の積に対応した信号、負荷からの反
射高周波電力に対応した信号、及び、基準損失に対応し
た信号が導入され、他方の入力端子に負荷への入射高周
波電力に対応した信号が導入される差動増幅器を備え、
前記制御回路は、該差動増幅器の出力によりオン，オフ
するトランジスタから成るしたことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
施の形態を詳細に説明する。
【００１５】図２は本発明の高周波電源の一例を示して
いる。図２において、前記図１と同じ番号及び記号の付
されたものは同一構成要素を示す。
いる。図２において、前記図１と同じ番号及び記号の付
されたものは同一構成要素を示す。
【００１６】図２において、８は新しく負荷された損失
制限回路で、前記電力増幅器３の損失ＰＬが設定値を越
えないように、入射電力を絞る回路である。
制限回路で、前記電力増幅器３の損失ＰＬが設定値を越
えないように、入射電力を絞る回路である。
【００１７】該損失制限回路は、前記電力増幅器３の駆
動電圧（直流電圧）をＶｄｃ、直流電流をＩｄｃ、入射
電力をＰｆ、反射電力をＰｒとすると、前記電力増幅器
３の損失ＰＬを、Ｖｄｃ・Ｉｄｃ−（Ｐｆ−Ｐｒ）で表
すことが出来ることから、該損失ＰＬが設定値を越えた
場合には、入射電力Ｐｆを絞り、越えない場合には通常
の出力制御を行うように構成されている。即ち、該損失
制限回路は、差動アンプ９とトランジスタ１０を備え、
差動アンプ９の負の入力側にＶｄｃ・Ｉｄｃに対応した
電圧、Ｐｒに対応した電圧、及び基準損失電源１１で設
定された基準損失ＰＬｓに対応した電圧が導入され、正
の入力側にＰｆに対応した電圧が導入される様に構成さ
れている。この様な構成の高周波電源において、カプラ
４からは負荷（図示せず）に供給される入射高周波電力
Ｐｆと負荷（図示せず）からの反射高周波電力Ｐｒとが
取り出され、各電力に対応した電圧が、それぞれ、差動
アンプの正の入力端子、負の入力端子に導入されてい
る。又、該差動アンプの負の入力端子には、同時に、電
力増幅器３の直流電圧Ｖｄｃと直流電流Ｉｄｃの積に対
応した電圧と基準電源１１で設定された基準損失ＰＬｓ
に対応した電圧が導入されている。従って、差動アンプ
９では、（Ｖｄｃ・Ｉｄｃに対応した電圧）＋（Ｐｒに
対応した電圧）−（Ｐｆに対応した電圧）、即ち、電力
増幅器３の損失ＰＬと、基準電源１１で設定された基準
損失ＰＬｓとを比較している。
動電圧（直流電圧）をＶｄｃ、直流電流をＩｄｃ、入射
電力をＰｆ、反射電力をＰｒとすると、前記電力増幅器
３の損失ＰＬを、Ｖｄｃ・Ｉｄｃ−（Ｐｆ−Ｐｒ）で表
すことが出来ることから、該損失ＰＬが設定値を越えた
場合には、入射電力Ｐｆを絞り、越えない場合には通常
の出力制御を行うように構成されている。即ち、該損失
制限回路は、差動アンプ９とトランジスタ１０を備え、
差動アンプ９の負の入力側にＶｄｃ・Ｉｄｃに対応した
電圧、Ｐｒに対応した電圧、及び基準損失電源１１で設
定された基準損失ＰＬｓに対応した電圧が導入され、正
の入力側にＰｆに対応した電圧が導入される様に構成さ
れている。この様な構成の高周波電源において、カプラ
４からは負荷（図示せず）に供給される入射高周波電力
Ｐｆと負荷（図示せず）からの反射高周波電力Ｐｒとが
取り出され、各電力に対応した電圧が、それぞれ、差動
アンプの正の入力端子、負の入力端子に導入されてい
る。又、該差動アンプの負の入力端子には、同時に、電
力増幅器３の直流電圧Ｖｄｃと直流電流Ｉｄｃの積に対
応した電圧と基準電源１１で設定された基準損失ＰＬｓ
に対応した電圧が導入されている。従って、差動アンプ
９では、（Ｖｄｃ・Ｉｄｃに対応した電圧）＋（Ｐｒに
対応した電圧）−（Ｐｆに対応した電圧）、即ち、電力
増幅器３の損失ＰＬと、基準電源１１で設定された基準
損失ＰＬｓとを比較している。
【００１８】この比較で、損失ＰＬが基準損失ＰＬｓ以
下の場合は、トランジスタ１０はオフのままなので、通
常の出力制御が行われる。即ち、差動増幅器５におい
て、カプラ４からの入射高周波電力に対応した電圧と基
準電源７で設定された基準電圧との比較を行い、その差
信号を前記自動ゲインコントローラ２に供給する。該自
動ゲインコントローラにおいては、供給された差信号に
応じて増幅率が変化させられ、その結果、前記出力端子
に供給される高周波出力が常に一定に維持される。
下の場合は、トランジスタ１０はオフのままなので、通
常の出力制御が行われる。即ち、差動増幅器５におい
て、カプラ４からの入射高周波電力に対応した電圧と基
準電源７で設定された基準電圧との比較を行い、その差
信号を前記自動ゲインコントローラ２に供給する。該自
動ゲインコントローラにおいては、供給された差信号に
応じて増幅率が変化させられ、その結果、前記出力端子
に供給される高周波出力が常に一定に維持される。
【００１９】一方、損失ＰＬが基準損失ＰＬｓより大き
い場合は、トランジスタ１０はオンの状態になるので損
失制限制御が行われる。即ち、差動増幅器９は損失ＰＬ
が基準損失ＰＬｓに等しくなるまで、その差信号を前記
自動ゲインコントローラ２に供給する。該自動ゲインコ
ントローラにおいては、供給された差信号に応じて増幅
率が変化させられ、その結果、入射高周波電力が絞られ
ることになる。この制御により基準損失ＰＬｓより小さ
くなったら、前記トランジスタ１０がオフの状態になる
ので、再び、通常の制御に戻る。
い場合は、トランジスタ１０はオンの状態になるので損
失制限制御が行われる。即ち、差動増幅器９は損失ＰＬ
が基準損失ＰＬｓに等しくなるまで、その差信号を前記
自動ゲインコントローラ２に供給する。該自動ゲインコ
ントローラにおいては、供給された差信号に応じて増幅
率が変化させられ、その結果、入射高周波電力が絞られ
ることになる。この制御により基準損失ＰＬｓより小さ
くなったら、前記トランジスタ１０がオフの状態になる
ので、再び、通常の制御に戻る。
【００２０】この結果、負荷の変動により電力増幅器の
損失が増大する場合、該損失は基準以下に制限され、そ
の為、電力増幅器の主体を成すトランジスタが破壊され
ることが無くなる。
損失が増大する場合、該損失は基準以下に制限され、そ
の為、電力増幅器の主体を成すトランジスタが破壊され
ることが無くなる。
【図１】 従来の高周波電源の一例を示している。
【図２】 本発明の高周波電源の一例を示している。
１…高周波発振器、２…自動ゲインコントローラ、３…
電力増幅器、４…カプラ、５…差動増幅器、６…出力端
子、７…基準電源、８…損失制限回路、９…差動増幅
器、１１…基準電源
電力増幅器、４…カプラ、５…差動増幅器、６…出力端
子、７…基準電源、８…損失制限回路、９…差動増幅
器、１１…基準電源
Claims (2)
- 【請求項１】 高周波発振器、該発振器からの高周波を
増幅する可変増幅器、可変増幅器からの高周波電力を増
幅する電力増幅器、負荷への高周波出力が供給され、該
高周波出力に対応した信号と基準信号との差信号に基づ
いて前記可変増幅器の増幅度を変化させる第１制御系、
及び、前記電力増幅器の損失に対応した信号と基準損失
信号との差信号に基づいて前記可変増幅器の増幅度を変
化させる第２制御系、前記電力増幅器の損失が基準損失
を越えた時に前記第２制御系を作動させ、前記電力増幅
器の損失が基準損失以下の時に前記第１制御系を作動さ
せる制御回路を備えた前記電力増幅器高周波電源。 - 【請求項２】 前記第２制御系は、差動増幅器の一方の
入力端子に前記電力増幅器の駆動電圧と直流電流の積に
対応した信号、負荷からの反射高周波電力に対応した信
号、及び、基準損失に対応した信号が導入され、他方の
入力端子に負荷への入射高周波電力に対応した信号が導
入される差動増幅器を備え、前記制御回路は該差動増幅
器の出力によりオン，オフするトランジスタから成る請
求項１記載の高周波電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10052763A JPH11233294A (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | 高周波電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10052763A JPH11233294A (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | 高周波電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11233294A true JPH11233294A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12923926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10052763A Withdrawn JPH11233294A (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | 高周波電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11233294A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7221102B2 (en) | 2003-02-07 | 2007-05-22 | Daihen Corporation | High-frequency power supply device |
| JP2009238516A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Daihen Corp | 高周波電源装置 |
| JP2009252619A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Panasonic Corp | マイクロ波処理装置 |
| DE102015113362A1 (de) | 2014-08-15 | 2016-02-18 | Ngk Insulators, Ltd. | Ozongenerator |
-
1998
- 1998-02-18 JP JP10052763A patent/JPH11233294A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7221102B2 (en) | 2003-02-07 | 2007-05-22 | Daihen Corporation | High-frequency power supply device |
| JP2009238516A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Daihen Corp | 高周波電源装置 |
| JP2009252619A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Panasonic Corp | マイクロ波処理装置 |
| DE102015113362A1 (de) | 2014-08-15 | 2016-02-18 | Ngk Insulators, Ltd. | Ozongenerator |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050510 |