JPS62165221A - 出力電力安定化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、出力電力安定化装置に係り、特にマイクロ波
プラズマ処理装置に用いられるマグネトロン等のように
電流により出力電圧が増減するものを駆動するのに好適
な出力′重力安定化装置に関〔従来の技術〕 従来、負荷からの出力を可変するには、負荷に入力する
電流を変化させて行われ、また、負荷の出力電力を検出
し、その信号と指令電力値との差をもとにそのまま制御
が行われている。

なお、この種の技術は、例えば、日経エレクトロニクス
、４２１３．ＰＰ１５７〜１６８　で論じられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のように、負荷からの出力を可変するのに負荷に入
力する電流を変化させて行うのでは、負荷の、例えば、
マグネトロンの出力は入力電流の他に磁性特性によるマ
グネトロン自身の温度等により変化するため、入力電流
のみ番こより出力電力を正確に設定することはできない
。また、負荷の出力電力を検出し、その信号と指令電力
値との差をもとにそのまま制御したのでは、出力電力を
検出する系での遅れ時間が大きいため早い応答ができず
出力が不安定となるといった問題がある。

かつ正確な出力設定を行うことができる出力電力安定化
装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、出力電力安定化装置を、負葡に入力される
電力を検出する手段と、検出電力と電力指令値との差を
積分し増幅する手段と、該増幅出力に応じて電流を一定
に制御する手段と、電流を電力に変換する手段とを具備
し、前記検出電力と前記電力指令値との差を積分し増幅
する部分の時定数を、前記増幅出力に応じて前記電流を
一定に制御する部分の時定数の１０倍以上としたものと
することで達成される。

〔作　　用〕

負荷に入力される電力を検出し検出出力と電力指令値と
の差を積分して増幅することで、応答速度は遅いが高精
度の制御な行い、該増幅出力に応じて電流を一定に制御
することで、精度は低いが応答速度の早い制御を行う。

これにより応答速度が早く正確な出力設定を行うことが
できる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を第】図〜第３図着こより説明す
る。

第１図で、電流−電力変換素子（例えばマグネトロン）
３の出力ｌ；電力検出部２を設け、負荷ｌに電力を供給
する。電力指令人力６と電力検出部出力信号７との差を
積分し増幅する電力制御部５の出力をｉｆｆ流制御部４
に入力する。電流制御部４には電流を検知する部分と、
その信号を帰還する電流帰還ライン８を有する。電流制
御部４の出力は電流−電力変換素子３に印加する。

電力制御部５の一例を第２図に示す。電力指令人力６と
電力検出部出力信号７との差をとり積分し増幅する機能
は演算増幅器５１と抵抗５２．５３およびコンデンサ９
により基本的に構成できる。安定動作を行うための位相
＃４繁用として抵抗間、５７を追加することもできる。

また、電源オフ時にコンデンサの電荷をなくすためリレ
ー５を設けている。

電流制御部４の一例を第３図に示す。電流指令入力と電
流帰還ライン８との差をとり増幅する機能は演算増幅器
４１と抵抗４２．４３．４４により基本的に構成する。

安定動作を行うための位相調整用。

ノイズ除去用としてコンデンサ４５．　４１０を追加す
ることもできる。演算増幅器４１の出力をもとにパルス
幅変調回路４７により出力パルスのデユーティを変化さ
せる。パルス周期としては、５ＫＨｚ〜１００ＫＨｚ（
通常２０ＫＨｚ程度）を用いる。高周波化しパルス幅変
調された信号を、トランスを用いて昇圧し整流する高圧
整流回路化に入力する。

高圧整流回路化と、電流電力変換素子３間に電流検出抵
抗４９を設ける。マグネトロン用ヒータ回路１０は別に
設ける。

電力制御部５の時定数を電流制御部４の時定数より大き
く（通常１０倍以上）することにより、安定でかつ高精
度の電力制御ができる。

第１図で、電力制御部５では、電力検出部２の電力検出
部出力信号７と電力指令人力６との差を積分し増幅する
。このため、電力制御部５では応答速度は遅いが電流−
′電力変換素子ｌの潤度等によらず高精度の制御が行わ
ｎる。また、電流制御部４では−ｍ油指令人カシ雷矯・
藷、Ｃうメ’／Ｒシの差をとり増幅し、精度は低いが応
答速度の堅い制御が行われる。負荷１は、電力制御部５
の出力を電流制御４の入力として電流駆動される。

本実施例では、応答速度が早い電流制御部と、応答速度
は遅いが高精度の制御が行える電力制御部とに分け、電
力制御部の出力を電流制御部の入力として負荷を電流駆
動するため、応■速度が早く正確な出力設定を行うこと
ができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、応答速度は遅いが高精度の制御を行い
、該制御での出力を入力として応答速度が早い制御を行
えるので、応答速度が早く正確な出力設定を行うことが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す出力電力安定化装置
のブロック構成図、第２図は、第１図の電力制御部の回
路構成図、第３図は、第１図の電流制御部の回路構成図
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、負荷に入力される電力を検出する手段と、検出出力
   と電力指令値との差を積分し増幅する手段と、該増幅出
   力に応じて電流を一定に制御する手段と、電流を電力に
   変換する手段とを具備し、前記検出出力と前記電力指令
   値との差を積分し増幅する部分の時定数を、前記増幅出
   力に応じて前記電流を一定に制御する部分の時定数の１
   ０倍以上としたことを特徴とする出力電力安定化装置。