JPH11262276A - 高周波電源 - Google Patents
高周波電源Info
- Publication number
- JPH11262276A JPH11262276A JP10080247A JP8024798A JPH11262276A JP H11262276 A JPH11262276 A JP H11262276A JP 10080247 A JP10080247 A JP 10080247A JP 8024798 A JP8024798 A JP 8024798A JP H11262276 A JPH11262276 A JP H11262276A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- frequency amplifier
- power supply
- frequency power
- rectifier circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Plasma Technology (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
高周波アンプの破損を防止する。
【課題】
【解決手段】 アーク放電のように立ち上がりの速い負
荷変動が発生し、立ち上がりの速い電流が高周波アンプ
７に流れると、カレントトランス１５は該立ち上がりの
速い電流を検出し、電圧信号に変換する。該検出電流に
対応した電圧がツェナーダイオード１６のツェナー電圧
に達すると、該ダイオードに急激に大きな電流が流れ、
トランジスタ１７がオンの状態となる。その結果、高周
波アンプ７側に流れる電流が制限され、立ち上がりの速
い負荷変動に基づいて流れる過電流による高周波アンプ
の破壊が防止される。
荷変動が発生し、立ち上がりの速い電流が高周波アンプ
７に流れると、カレントトランス１５は該立ち上がりの
速い電流を検出し、電圧信号に変換する。該検出電流に
対応した電圧がツェナーダイオード１６のツェナー電圧
に達すると、該ダイオードに急激に大きな電流が流れ、
トランジスタ１７がオンの状態となる。その結果、高周
波アンプ７側に流れる電流が制限され、立ち上がりの速
い負荷変動に基づいて流れる過電流による高周波アンプ
の破壊が防止される。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、高周波アンプの破損を
防止するように成した高周波電源に関する。
防止するように成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おり、該電源からの
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おり、該電源からの
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】この様な高周波電源の基本構成要素として
高周波アンプが用いられている。
高周波アンプが用いられている。
【０００４】図１はこの様な高周波電源の一例を示して
いる。商用交流ＡＣはサイリスタ整流回路の如き第１整
流回路１により整流され、更に平滑用コンデンサ２によ
り平滑される。該平滑された直流は、例えばトランジス
タインバータ３により交流に変換される。即ち、スイッ
チング信号発生回路３Ｓからのスイッチング信号によ
り、トランジスタインバータ３を成すスイッチングトラ
ンジスタＱ１とＱ４をオンの状態にし（この時、スイッ
チングトランジスタＱ２とＱ３はオフの状態にある）、
次にＱ２とＱ３をオンの状態にする（この時、スイッチ
ングトランジスタＱ１とＱ４はオフの状態にする）動作
を繰り返すことにより、入力されてきた直流を交流に変
換する。この交流は変圧器４で変圧され、該変圧された
交流は第２整流回路５で整流され、更に、平滑用コンデ
ンサ６により平滑され、高周波アンプ７に直流電源とし
て与えられ、該高周波アンプを駆動することになる。
いる。商用交流ＡＣはサイリスタ整流回路の如き第１整
流回路１により整流され、更に平滑用コンデンサ２によ
り平滑される。該平滑された直流は、例えばトランジス
タインバータ３により交流に変換される。即ち、スイッ
チング信号発生回路３Ｓからのスイッチング信号によ
り、トランジスタインバータ３を成すスイッチングトラ
ンジスタＱ１とＱ４をオンの状態にし（この時、スイッ
チングトランジスタＱ２とＱ３はオフの状態にある）、
次にＱ２とＱ３をオンの状態にする（この時、スイッチ
ングトランジスタＱ１とＱ４はオフの状態にする）動作
を繰り返すことにより、入力されてきた直流を交流に変
換する。この交流は変圧器４で変圧され、該変圧された
交流は第２整流回路５で整流され、更に、平滑用コンデ
ンサ６により平滑され、高周波アンプ７に直流電源とし
て与えられ、該高周波アンプを駆動することになる。
【０００５】この様な高周波電源においては、前記高周
波アンプ７の出力が、負荷（図示せず）に繋がった出力
端子８に供給されると共に、該出力は差動アンプ９にも
供給される。該差動アンプは、前記出力と基準電源１０
により設定された設定値との差が０になる様に、高周波
発振器ＲＦＯからの出力を前記高周波アンプ７に供給し
ている自動ゲインコントロール回路ＡＧＣのゲインをコ
ントロールしている。
波アンプ７の出力が、負荷（図示せず）に繋がった出力
端子８に供給されると共に、該出力は差動アンプ９にも
供給される。該差動アンプは、前記出力と基準電源１０
により設定された設定値との差が０になる様に、高周波
発振器ＲＦＯからの出力を前記高周波アンプ７に供給し
ている自動ゲインコントロール回路ＡＧＣのゲインをコ
ントロールしている。
【０００６】又、この様な高周波電源には、前記トラン
ジスタインバータ３のスイッチングトランジスタＱ１，
Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４を過電流から保護するために、トラン
ジスタインバータ３の出力ライン上にカレントトランス
１１を挿入し、更に該カレントトランスと前記第１整流
回路１の間に制御アンプ１２を設け、該カレントトラン
スが検出した電流に対応した電圧が、基準電源１３で設
定した基準電圧を越えた時に前記整流回路１とスイッチ
ング信号発生回路３Ｓを停止させることにより、前記ス
イッチングトランジスタに過電流が流れるのを防止して
いる。
ジスタインバータ３のスイッチングトランジスタＱ１，
Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４を過電流から保護するために、トラン
ジスタインバータ３の出力ライン上にカレントトランス
１１を挿入し、更に該カレントトランスと前記第１整流
回路１の間に制御アンプ１２を設け、該カレントトラン
スが検出した電流に対応した電圧が、基準電源１３で設
定した基準電圧を越えた時に前記整流回路１とスイッチ
ング信号発生回路３Ｓを停止させることにより、前記ス
イッチングトランジスタに過電流が流れるのを防止して
いる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】所で、負荷の変動によ
り前記高周波アンプ７に流れる電流が変動し、その電流
の大きさによっては高周波アンプ７の主要構成要素であ
るトランジスタが破壊されてしまうことがある。
り前記高周波アンプ７に流れる電流が変動し、その電流
の大きさによっては高周波アンプ７の主要構成要素であ
るトランジスタが破壊されてしまうことがある。
【０００８】そこで、現状においては、負荷変動により
変動して高周波アンプに流れる電流に、該負荷変動時に
前記トランジスタインバータ３に流れる電流が対応して
変動するものと見なし、該カレントトランス１１が検出
した電流が設定値を越えた場合に前記第２整流回路１を
停止させることにより、前記高周波アンプ７に過電流が
流れるのを防止している。
変動して高周波アンプに流れる電流に、該負荷変動時に
前記トランジスタインバータ３に流れる電流が対応して
変動するものと見なし、該カレントトランス１１が検出
した電流が設定値を越えた場合に前記第２整流回路１を
停止させることにより、前記高周波アンプ７に過電流が
流れるのを防止している。
【０００９】さて、例えば、プラズマ放電における真空
チャンバ内の圧力変化等の様に立ち上がりがさほど速く
ない（例えば、立ち上がるのに１ｍｓかかる）負荷変動
が発生した場合、該変動により高周波アンプ７に流れる
電流に対し、トランジスタインバータ１１に流れる電流
は同じように変動している。
チャンバ内の圧力変化等の様に立ち上がりがさほど速く
ない（例えば、立ち上がるのに１ｍｓかかる）負荷変動
が発生した場合、該変動により高周波アンプ７に流れる
電流に対し、トランジスタインバータ１１に流れる電流
は同じように変動している。
【００１０】しかし、アーク放電のように立ち上がりの
早い（例えば、立ち上がるのに０．１ｍｓ）負荷変動が
発生した場合、トランジスタインバータ３の応答速度に
比べ、高周波アンプ７の応答速度が遙かに速いので、高
周波アンプ７に流れようとする電流は、トランジスタイ
ンバータ１１から供給されずに、前記平滑用コンデンサ
６に充電された電荷の放電に基づいて供給される（その
電流をＩ２とする）。そして、このコンデンサ６の放電
後に、前記トランジスタインバータ３からの電流（即
ち、充電電流Ｉ１）が第２整流回路５を介して前記平滑
用コンデンサ６に流れる。即ち、立ち上がりの速い負荷
変動が発生した時に高周波アンプ７に流れる電流とトラ
ンジスタインバータ３に流れる電流とは対応していな
い。その為に、過電流が高周波アンプに流れて、高周波
アンプの主要構成要素であるトランジスタが破壊される
恐れがある。
早い（例えば、立ち上がるのに０．１ｍｓ）負荷変動が
発生した場合、トランジスタインバータ３の応答速度に
比べ、高周波アンプ７の応答速度が遙かに速いので、高
周波アンプ７に流れようとする電流は、トランジスタイ
ンバータ１１から供給されずに、前記平滑用コンデンサ
６に充電された電荷の放電に基づいて供給される（その
電流をＩ２とする）。そして、このコンデンサ６の放電
後に、前記トランジスタインバータ３からの電流（即
ち、充電電流Ｉ１）が第２整流回路５を介して前記平滑
用コンデンサ６に流れる。即ち、立ち上がりの速い負荷
変動が発生した時に高周波アンプ７に流れる電流とトラ
ンジスタインバータ３に流れる電流とは対応していな
い。その為に、過電流が高周波アンプに流れて、高周波
アンプの主要構成要素であるトランジスタが破壊される
恐れがある。
【００１１】尚、前記高周波アンプ７の直流入力ライン
上に抵抗を挿入し、該抵抗に並列に電圧計を接続し、抵
抗の両端に発生する電圧を計測することで、高周波アン
プ７に流れようとする電流を検出する方法も考えられる
が、その場合には大きな電流を測定するために電力的に
非常に大きな抵抗が必要となり、実用的ではない。又、
電位的に浮いている電圧を検出しなければならず、その
電圧を検出するための回路が複雑になる。
上に抵抗を挿入し、該抵抗に並列に電圧計を接続し、抵
抗の両端に発生する電圧を計測することで、高周波アン
プ７に流れようとする電流を検出する方法も考えられる
が、その場合には大きな電流を測定するために電力的に
非常に大きな抵抗が必要となり、実用的ではない。又、
電位的に浮いている電圧を検出しなければならず、その
電圧を検出するための回路が複雑になる。
【００１２】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。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の高周波電源は、
交流入力を整流する第１整流回路、該第１整流回路の出
力を交流に変換するインバータ、該インバータの出力を
整流する第２整流回路、及び、該整流回路の出力が平滑
用コンデンサを介して直流電源として与えられる高周波
アンプを備え、前記平滑用コンデンサと高周波アンプの
間にカレントトランスを挿入し、該カレントトランスで
検出した電流信号に基づいて高周波アンプに流れる電流
を制御するように成したことを特徴とする。
交流入力を整流する第１整流回路、該第１整流回路の出
力を交流に変換するインバータ、該インバータの出力を
整流する第２整流回路、及び、該整流回路の出力が平滑
用コンデンサを介して直流電源として与えられる高周波
アンプを備え、前記平滑用コンデンサと高周波アンプの
間にカレントトランスを挿入し、該カレントトランスで
検出した電流信号に基づいて高周波アンプに流れる電流
を制御するように成したことを特徴とする。
【００１４】又、本発明の高周波電源は、カレントトラ
ンスの二次側にツェナーダイオードとトランジスタを設
け、前記カレントトランスで検出した電流に対応した電
圧がツェナー電圧に達した時に前記トランジスタをオン
の状態にすることにより高周波アンプに流れる電流を制
限するように成したことを特徴とする。
ンスの二次側にツェナーダイオードとトランジスタを設
け、前記カレントトランスで検出した電流に対応した電
圧がツェナー電圧に達した時に前記トランジスタをオン
の状態にすることにより高周波アンプに流れる電流を制
限するように成したことを特徴とする。
【００１５】
【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。
【００１６】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。
【００１７】図２において、１５は平滑用コンデンサ６
と高周波アンプ７の間の間に挿入され、高周波アンプ７
に流れる電流を検出するためのカレントトランスで、該
カレントトランスは、一次側（高周波アンプ）に流れる
電流の変化をとらえ、二次側に電圧として検出するもの
である。１６はツェナーダイオードの如き定電圧素子、
１７は該ダイオードと差動アンプ９の出力部の間に挿入
されたトランジスタである。
と高周波アンプ７の間の間に挿入され、高周波アンプ７
に流れる電流を検出するためのカレントトランスで、該
カレントトランスは、一次側（高周波アンプ）に流れる
電流の変化をとらえ、二次側に電圧として検出するもの
である。１６はツェナーダイオードの如き定電圧素子、
１７は該ダイオードと差動アンプ９の出力部の間に挿入
されたトランジスタである。
【００１８】この様な構成の高周波電源において、アー
ク放電のように立ち上がりの速い負荷変動が発生し、立
ち上がりの速い電流が高周波アンプ７に流れると、カレ
ントトランス１５は該立ち上がりの速い電流を検出し、
電圧信号に変換する。該検出電流に対応した電圧がツェ
ナーダイオード１６のツェナー電圧に達すると、該ダイ
オードに急激に大きな電流が流れ、トランジスタ１７が
オンの状態となる。その結果、高周波アンプ７側に流れ
る電流が制限され、立ち上がりの速い負荷変動に基づい
て流れる過電流による高周波アンプの破壊が防止され
る。尚、立ち上がりのさほど速くない負荷変動に基づく
電流が流れた時には、その変化分がさほど大きくないの
で、検出された電圧値がさほど大きくなく、前記ツェナ
ー電圧に達しない。従って、この様な場合には、従来の
ように、トランジスタインバータ３の出力ライン上に挿
入されたカレントトランス１１が検出した電流に対応し
た電圧に基づいて、制御が行われる。
ク放電のように立ち上がりの速い負荷変動が発生し、立
ち上がりの速い電流が高周波アンプ７に流れると、カレ
ントトランス１５は該立ち上がりの速い電流を検出し、
電圧信号に変換する。該検出電流に対応した電圧がツェ
ナーダイオード１６のツェナー電圧に達すると、該ダイ
オードに急激に大きな電流が流れ、トランジスタ１７が
オンの状態となる。その結果、高周波アンプ７側に流れ
る電流が制限され、立ち上がりの速い負荷変動に基づい
て流れる過電流による高周波アンプの破壊が防止され
る。尚、立ち上がりのさほど速くない負荷変動に基づく
電流が流れた時には、その変化分がさほど大きくないの
で、検出された電圧値がさほど大きくなく、前記ツェナ
ー電圧に達しない。従って、この様な場合には、従来の
ように、トランジスタインバータ３の出力ライン上に挿
入されたカレントトランス１１が検出した電流に対応し
た電圧に基づいて、制御が行われる。
【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…第１整流回路、２，６…平滑用コンデンサ、３…ト
ランジスタインバータ、４…変圧器、５…第２整流回
路、７…高周波アンプ、８…出力端子、９…差動アン
プ、１０，１３…基準電源、ＲＦＯ…高周波発振器、Ａ
ＧＣ…自動ゲインコントロール回路、１１，１５…カレ
ントトランス、１２…制御アンプ、１６…ツェナーダイ
オード、１７…トランジスタ
ランジスタインバータ、４…変圧器、５…第２整流回
路、７…高周波アンプ、８…出力端子、９…差動アン
プ、１０，１３…基準電源、ＲＦＯ…高周波発振器、Ａ
ＧＣ…自動ゲインコントロール回路、１１，１５…カレ
ントトランス、１２…制御アンプ、１６…ツェナーダイ
オード、１７…トランジスタ
Claims (2)
- 【請求項１】 交流入力を整流する第１整流回路、該第
１整流回路の出力を交流に変換するインバータ、該イン
バータの出力を整流する第２整流回路、及び、該整流回
路の出力が平滑用コンデンサを介して直流電源として与
えられる高周波アンプを備えた高周波電源において、前
記平滑用コンデンサと高周波アンプの間にカレントトラ
ンスを挿入し、該カレントトランスで検出した電流信号
に基づいて高周波アンプに流れる電流を制御するように
成した高周波電源。 - 【請求項２】 前記カレントトランスの二次側にツェナ
ーダイオードとトランジスタを設け、前記カレントトラ
ンスで検出した電流に対応した電圧がツェナー電圧に達
した時に前記トランジスタをオンの状態にすることによ
り高周波アンプに流れる電流を制限するように成した請
求項１記載の高周波電源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10080247A JPH11262276A (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 高周波電源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10080247A JPH11262276A (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 高周波電源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11262276A true JPH11262276A (ja) | 1999-09-24 |
Family
ID=13713002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10080247A Pending JPH11262276A (ja) | 1998-03-12 | 1998-03-12 | 高周波電源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11262276A (ja) |
-
1998
- 1998-03-12 JP JP10080247A patent/JPH11262276A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050111 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050621 |