KR102165546B1 - Self-diagnosis/correcting module and self-diagnosis/correcting method in DC plasma power supply apparatus - Google Patents

Self-diagnosis/correcting module and self-diagnosis/correcting method in DC plasma power supply apparatus Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a self-diagnosis/correction module and a self-diagnosis/correction method for a DC plasma power supply apparatus. The module includes: a power dividing unit connected to the output end of the plasma power supply apparatus and dividing output power at any duty cycle; a divided power accumulation unit accumulating the divided power; an accumulated power discharge unit discharging the accumulated charge for accurate divided power measurement and initializing the divided power accumulation unit; a divided current detection unit measuring the current quantity at a time when power moves from the power dividing unit to the divided power accumulation unit; a first filter unit removing noise from an output voltage signal of the divided power accumulation unit; a second filter unit removing noise from an output current signal of the divided current detection unit; and a central processing device unit controlling the operation of the power dividing unit and the accumulated power discharge unit. The central processing device unit collects a test voltage signal corresponding to the voltage of the divided power and a test current signal corresponding to the current of the divided power from the first and second filter units, respectively. The signals are plasma power supply apparatus status information. The central processing device unit determines based on the collected status information whether the plasma power supply apparatus is abnormal in terms of function and performance. According to the present invention, self-diagnosis and self-correction information is collected, compared to a reference value, and analyzed and a user is provided with the content and result of the self-correction and the status information on whether the plasma power supply apparatus is defective or malfunctioning. As a result, equipment reliability can be ensured and the user can run a semiconductor process with economy, speed, and accuracy.

Description

DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈 및 자가 진단/교정 방법{Self-diagnosis/correcting module and self-diagnosis/correcting method in DC plasma power supply apparatus}Self-diagnosis/correcting module and self-diagnosis/correcting method in DC plasma power supply apparatus}

본 발명은 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈에 관한 것으로서, 더 상세하게는 플라즈마 전원 공급장치에 연결된 감지 수단을 통해 획득한 정보를 기준값과 비교 및 분석하여 플라즈마 전원 공급장치의 결함 또는 고장 여부를 판단 및 교정하고, 사용자에게 최종 결과를 통보하는 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈 및 자가 진단/교정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a self-diagnosis/calibration module of a DC plasma power supply, and more particularly, a defect or failure of a plasma power supply by comparing and analyzing information obtained through a sensing means connected to the plasma power supply with a reference value. The present invention relates to a self-diagnosis/calibration module and a self-diagnosis/calibration method of a DC plasma power supply that determines and corrects whether or not, and notifies a user of a final result.

전원 공급장치(power supply unit)라 함은 각종 전자기기 또는 기계장치를 작동시키기 위한 전압과 전류를 공급해 주는 장치를 말한다. 이와 같은 전원 공급장치는 적용되는 기기나 장치에 따라 용량이 달라지지만 그 원리나 목적은 비슷하다.A power supply unit refers to a device that supplies voltage and current to operate various electronic devices or mechanical devices. Although the capacity of such a power supply varies depending on the applied device or device, its principle and purpose are similar.

이상과 같은 전원 공급장치는 동작 방식에 따라 리니어 파워 서플라이와 스위칭 파워 서플라이로 분류할 수 있다. 리니어 파워 서플라이는 전체적인 부피와 중량이 크고 전력밀도가 낮다. 반면, 스위칭 파워 서플라이는 고효율, 고밀도 특성으로 현재 거의 모든 전원 공급장치가 이에 해당한다.Power supplies as described above can be classified into linear power supplies and switching power supplies according to their operation method. Linear power supplies have a large overall volume and weight and low power density. On the other hand, switching power supplies have high-efficiency and high-density characteristics, and this is the case for almost all power supplies.

최근 반도체 공정 분야에서 플라즈마 전원 공급장치의 수요가 급격히 증가됨에 따라, 플라즈마 발생장치에 전원을 안정적으로 공급할 수 있는 대용량 직류 전원공급장치가 요구되고 있다. 플라즈마를 이용한 폐-가스 처리 공정에서 고효율 플라즈마를 형성 및 유지하기 위해, 고성능의 전원 공급장치가 필수적이다. 또한, 사고를 미연에 방지하는 기능(예컨대, 출력전압 이상, 대전류 제어 이상을 미리 감지하여 제어에 반영하도록 함으로써 사고 발생을 미연에 방지하는 기능)이 필수조건으로 되고 있다. 더 나아가, 중앙처리장치의 제어 불안정에 대해서도 문제가 발생할 경우에 어떻게 안전을 확보할 것인가에 대한 대책이 마련되어 있는 제품이 요구되고 있다.In recent years, as the demand for plasma power supply devices has rapidly increased in the field of semiconductor processing, a large-capacity DC power supply device capable of stably supplying power to the plasma generating device is required. In order to form and maintain a high-efficiency plasma in a waste-gas treatment process using plasma, a high-performance power supply is essential. In addition, a function of preventing an accident in advance (eg, a function of preventing an accident in advance by detecting an abnormal output voltage or a large current control error in advance and reflecting it in the control) is becoming an essential condition. Furthermore, there is a demand for a product with a countermeasure on how to ensure safety in the event of a problem even in the event of a control instability of the central processing unit.

한편, 한국 등록특허공보 제10-1918253호(특허문헌 1)에는 "플라즈마 전원장치의 자가진단모듈 및 자가진단방법"이 개시되어 있는 바, 이에 따른 플라즈마 전원장치의 자가진단모듈은, 플라즈마 전원장치의 자가진단을 위해 플라즈마 전원장치의 내부 종단부에 연결되어 전원장치의 자가진단시 전원장치 출력단에 폐회로를 구성하는 더미로드 저항; 전원장치의 정상동작을 확인하기 위해, 상기 더미로드 저항으로 전원장치 운전 전류를 입력하는 테스트 전류 인가부; 전원장치를 구성하는 부품 및 회로의 입출력 노드에 구비된 진단센서로부터 전원장치에 인가된 테스트 전류에 의해 측정되는 입출력 전류, 전압, 온도, 동작유무 중 어느 하나 이상을 포함하는 자가진단 데이터를 수집하는 데이터 수집부; 데이터 수집부로부터 전달받은 자가진단 데이터를 기설정값과 비교하여, 전원장치 구성부품 및 회로 각각의 고장여부를 판단하는 판단부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, Korean Patent Publication No. 10-1918253 (Patent Document 1) discloses "a self-diagnosis module and self-diagnosis method of a plasma power supply device", and the self-diagnosis module of a plasma power supply device according to this is disclosed. A dummy load resistor connected to the inner end of the plasma power supply for self-diagnosis of the power supply to form a closed circuit at the output of the power supply during self-diagnosis of the power supply; A test current applying unit for inputting a power supply operating current through the dummy load resistor to confirm normal operation of the power supply; Collects self-diagnosis data including any one or more of input/output current, voltage, temperature, operation status, measured by the test current applied to the power supply from the diagnostic sensor provided in the input/output node of the components and circuits constituting the power supply. Data collection unit; It is characterized in that it comprises a determination unit that determines whether or not each of the power supply component component and circuit failure by comparing the self-diagnosis data received from the data collection unit with a preset value.

이상과 같은 특허문헌 1의 경우, 전원장치 점검 시 별도의 부하기, 냉각기 및 배선연결 없이 플라즈마 전원장치 자체적으로 구성 부품 및 회로의 이상유무 진단을 빠르게 수행할 수 있는 장점이 있기는 하나, 자가진단 기능이 출력단에 대용량의 부하저항을 병렬로 연결하여 플라즈마 전원 공급장치를 본격적으로 운용하기 전에 기기의 기능 일부를 측정(진단)하는 정도여서, 플라즈마 전원 공급장치의 시스템 전체에 대한 결함 또는 고장 여부를 정확히 판단하기 어려운 문제점이 있다.In the case of Patent Document 1 as described above, there is an advantage of being able to quickly diagnose the presence of abnormalities in components and circuits by the plasma power device itself without a separate load, cooler and wiring connection when checking the power device, but self-diagnosis The function is to measure (diagnose) a part of the function of the device before operating the plasma power supply in earnest by connecting a large-capacity load resistor in parallel to the output terminal. There is a problem that is difficult to accurately judge.

한국 등록특허공보 제10-1918253호(2018.11.07.등록, 2018.11.13.공고)Korean Patent Publication No. 10-1918253 (Registered on November 7, 2018, Announced on November 13, 2018)

본 발명은 이상과 같은 사항을 종합적으로 감안하여 창출된 것으로서, 자가교정을 위해 대용량의 더미로드 저항 대신 인덕터와 커패시터의 결합체인 분할전력 축적부를 자가진단 모듈에 구비하고, 플라즈마 전원 공급장치에 자가진단 및 자가교정을 위해 연결된 감지부를 통해 설정된 조건에 따라 자가진단 및 자가교정 정보를 수집하여 기준값과 비교/분석하여 플라즈마 전원 공급장치의 결함 또는 고장 유무 상태정보와 자가교정 내용 및 결과를 사용자에게 제공함으로써, 기기의 신뢰성을 보장하고, 사용자로 하여금 경제적이며 신속, 정확하게 반도체 공정을 운영할 수 있도록 하는 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈 및 자가 진단/교정 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was created in consideration of the above matters comprehensively, and instead of a large-capacity dummy load resistor for self-calibration, a divided power accumulator, which is a combination of an inductor and a capacitor, is provided in a self-diagnosis module, and the plasma power supply is self-diagnosed. And by collecting self-diagnosis and self-calibration information according to the conditions set through the detection unit connected for self-calibration, comparing/analyzing it with the reference value, and providing the user with status information on the presence or absence of defects or failures of the plasma power supply, and the contents and results of self-calibration. It is an object of the present invention to provide a self-diagnosis/calibration module and self-diagnosis/calibration method of a DC plasma power supply that guarantees the reliability of a device and enables users to operate a semiconductor process economically, quickly and accurately.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈은, 플라즈마 전원 공급장치의 출력부에 연결되어 플라즈마 전원 공급장치의 이상 여부를 자가 진단 및 교정하는 모듈로서,In order to achieve the above object, the self-diagnosis/calibration module of the DC plasma power supply device according to the present invention is a module that is connected to the output of the plasma power supply device to self-diagnose and correct an abnormality in the plasma power supply device,

플라즈마 전원 공급장치의 출력단에 연결되어, 진단하고자 하는 출력전력을 임의의 시비율로 분할하는 전력 분할부와;A power dividing unit connected to the output terminal of the plasma power supply and dividing the output power to be diagnosed at an arbitrary ratio;

상기 전력 분할부에 의해 분할된 전력을 축적하는 분할전력 축적부와;A divided power accumulating unit that accumulates the electric power divided by the power dividing unit;

상기 전력 분할부에 의해 분할된 전력을 정확하게 측정하기 위하여 축적된 전하를 방전하고, 상기 분할전력 축적부를 초기화하는 축적전력 방전부와;An accumulated power discharging unit for discharging the accumulated charge to accurately measure the electric power divided by the power dividing unit and initializing the divided power accumulating unit;

상기 전력 분할부로부터 상기 분할전력 축적부로 전력이 이동할 때의 전류량을 측정하는 분할전류 감지부와; A divided current sensing unit that measures an amount of current when electric power is transferred from the power dividing unit to the divided power accumulating unit;

상기 분할전력 축적부의 출력 전압신호에 포함되어 있는 잡음을 제거하는 제1 필터부와; A first filter unit for removing noise included in the output voltage signal of the divided power storage unit;

상기 분할전류 감지부의 출력 전류신호에 포함되어 있는 잡음을 제거하는 제2 필터부; 및A second filter unit for removing noise included in the output current signal of the divided current detection unit; And

상기 전력 분할부와 상기 축적전력 방전부의 동작을 제어하는 한편 플라즈마 전원 공급장치의 상태정보로서 분할전력의 전압에 해당하는 시험전압신호와, 분할전력의 전류에 해당하는 시험전류신호를 상기 제1 필터부 및 제2 필터부로부터 각각 수집하고, 수집된 상태정보를 바탕으로 플라즈마 전원 공급장치의 기능 및 성능의 이상여부를 판별하는 중앙처리장치부를 포함하는 점에 그 특징이 있다.While controlling the operation of the power dividing unit and the accumulated power discharging unit, a test voltage signal corresponding to the voltage of the divided power and a test current signal corresponding to the current of the divided power as the state information of the plasma power supply device are transmitted to the first It is characterized in that it includes a central processing unit that collects each from the filter unit and the second filter unit, and determines whether the function and performance of the plasma power supply is abnormal based on the collected state information.

여기서, 상기 분할전력 축적부는 분할된 전력을 축적하는 커패시터(C)와 과도한 돌입전류의 유입을 억제하는 인덕터(L)의 직병렬 조합으로 구성될 수 있다.Here, the divided power accumulating unit may include a series-parallel combination of a capacitor C that accumulates divided power and an inductor L that suppresses excessive inrush current.

또한, 상기 중앙처리장치부는 상기 전력 분할부와 상기 축적전력 방전부의 동작을 제어하는 자가 제어부와; 플라즈마 전원 공급장치의 상태정보를 수집하고, 수집된 상태정보를 바탕으로 플라즈마 전원 공급장치의 기능 및 성능의 이상여부를 판별하는 자가 처리부를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the central processing unit unit includes a self-control unit for controlling the operation of the power dividing unit and the accumulated power discharging unit; It may be configured to include a self-processing unit that collects state information of the plasma power supply and determines whether the function and performance of the plasma power supply is abnormal based on the collected state information.

여기서, 상기 자가 제어부는 상기 축적전력 방전부를 제어하는 방전제어신호와, 상기 전력 분할부를 제어하는 임의의 시비율의 분할 제어신호를 발생할 수 있다. Here, the self-controller may generate a discharge control signal for controlling the accumulated power discharging unit and a division control signal having an arbitrary ratio of controlling the power dividing unit.

이때, 상기 자가 제어부는 임의의 고정된 시비율로 분할 제어신호를 지속적으로 발생하거나, 고정된 시비율로 분할 제어신호의 발생과 중단을 반복하거나, 변동된 시비율로 분할 제어신호의 발생과 중단을 지속 또는 발생과 중단을 반복할 수 있다.At this time, the self-controller continuously generates the division control signal at a fixed application rate, or repeats generation and interruption of the division control signal at a fixed application rate, or generation and interruption of the division control signal at a variable application rate. Can be continued or repeated with occurrence and cessation.

또한, 상기 자가 처리부는 분할전력의 전압에 해당하는 시험전압신호와, 분할전력의 전류에 해당하는 시험전류신호를 상기 제1 필터부 및 제2 필터부로부터 각각 수신하여 자가진단 및 자가교정의 수집데이터로 비교 및 분석에 활용할 수 있다.In addition, the self-processing unit receives a test voltage signal corresponding to the divided power voltage and a test current signal corresponding to the divided power current from the first filter unit and the second filter unit, respectively, and collects self-diagnosis and self-calibration. Data can be used for comparison and analysis.

또한, 상기 축적전력 방전부가 축적된 전하를 방전하고, 상기 분할전력 축적부를 초기화함에 있어서, 상기 자가 제어부로부터 방전 제어신호를 수신하여 분할전력 축적부를 초기화할 수 있다.In addition, when the accumulated power discharge unit discharges the accumulated charge and initializes the divided power storage unit, the divided power storage unit may be initialized by receiving a discharge control signal from the self-controller.

또한, 상기 전력 분할부가 플라즈마 전원 공급장치의 출력전력을 임의의 시비율로 분할함에 있어서, 임의의 시비율에 의한 분할 제어신호를 상기 자가 제어부로부터 수신할 수 있다.In addition, when the power dividing unit divides the output power of the plasma power supply at an arbitrary rate, a division control signal according to an arbitrary rate may be received from the self-controller.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단 방법은,In addition, in order to achieve the above object, the self-diagnosis method of the DC plasma power supply device according to the present invention,

전력 분할부, 분할전력 축적부, 축적전력 방전부, 분할전류 감지부, 제1 필터부, 제2 필터부 및 중앙처리장치부를 포함하는 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈을 기반으로 한 자가 진단 방법으로서, Based on the self-diagnosis/calibration module of the DC plasma power supply including the power division unit, the divided power accumulation unit, the accumulated power discharge unit, the divided current detection unit, the first filter unit, the second filter unit and the central processing unit unit. As a self-diagnosis method,

a) 상기 중앙처리장치부에서 플라즈마 전원 공급장치의 결함 또는 고장 유무를 확인하기 위해 플라즈마 전원 공급장치의 출력부에 임의의 출력전력을 발생시키는 단계;a) generating an arbitrary output power to the output of the plasma power supply to check whether the plasma power supply is defective or faulty by the central processing unit;

b) 상기 축적전력 방전부가 분할된 전력을 정확히 측정하기 위해 상기 분할전력 축적부를 초기화하는 단계; b) initializing the divided power accumulating unit to accurately measure the divided power by the accumulated power discharging unit;

c) 플라즈마 전원 공급장치의 출력부에서 자가 진단/교정 모듈로 투입되는 전력을 임의의 시비율로 분할하기 위한 분할 제어신호를 상기 중앙처리장치부의 자가 제어부에 의해 발생하여 상기 전력 분할부로 전송하는 단계; c) A split control signal for dividing the power input from the output of the plasma power supply to the self-diagnosis/calibration module at an arbitrary rate is generated by the self-controlling unit of the central processing unit and transmitted to the power dividing unit. step;

d) 상기 중앙처리장치부의 자가 처리부에 의해 상기 제1 필터부로부터의 시험전압신호와, 상기 제2 필터부로부터의 시험전류신호를 각각 획득하고, 플라즈마 전원 공급장치의 상태정보 신호를 획득하는 단계; 및d) obtaining a test voltage signal from the first filter unit and a test current signal from the second filter unit by the self-processing unit of the central processing unit unit, respectively, and obtaining a state information signal of the plasma power supply unit ; And

e) 상기 자가 처리부에 의해 상기 획득된 플라즈마 전원 공급장치의 상태 정보 신호를 정상 상태의 플라즈마 전원 공급장치의 기준 상태 정보 신호와 비교 및 분석하여 플라즈마 전원 공급장치의 결함 또는 고장 여부를 판단하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.e) comparing and analyzing the state information signal of the plasma power supply obtained by the self-processing unit with the reference state information signal of the plasma power supply in a normal state to determine whether the plasma power supply is defective or faulty. Including it has its characteristics.

여기서, 상기 단계 c)에서 상기 자가 제어부에 의해 분할 제어신호를 발생함에 있어서, 상기 자가 제어부는 임의의 고정된 시비율로 분할 제어신호를 지속적으로 발생하거나, 고정된 시비율로 분할 제어신호의 발생과 중단을 반복하거나, 변동된 시비율로 분할 제어신호의 발생과 중단을 지속 또는 발생과 중단을 반복할 수 있다.Here, in generating the divided control signal by the self-controller in step c), the self-controlling continuously generates the divided control signal at a fixed time ratio or the divided control signal is generated at a fixed time ratio. It is possible to repeat over and interruption, continue to generate and interrupt the division control signal, or repeat occurrence and interruption at a variable application rate.

또한, 상기 단계 d)에서 상기 자가 처리부는 분할전력의 전압에 해당하는 시험전압신호와, 분할전력의 전류에 해당하는 시험전류신호를 상기 제1 필터부 및 제2 필터부로부터 각각 획득하여 자가진단 및 자가교정의 수집데이터로 비교 및 분석에 활용할 수 있다.In addition, in step d), the self-processing unit obtains a test voltage signal corresponding to the voltage of the divided power and a test current signal corresponding to the current of the divided power from the first filter unit and the second filter unit for self-diagnosis. And it can be used for comparison and analysis as collected data of self-correction.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 교정 방법은,In addition, in order to achieve the above object, the self-calibration method of the DC plasma power supply device according to the present invention,

전력 분할부, 분할전력 축적부, 축적전력 방전부, 분할전류 감지부, 제1 필터부, 제2 필터부 및 중앙처리장치부를 포함하는 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈을 기반으로 한 자가 교정 방법으로서, Based on the self-diagnosis/calibration module of the DC plasma power supply including the power division unit, the divided power accumulation unit, the accumulated power discharge unit, the divided current detection unit, the first filter unit, the second filter unit and the central processing unit unit. As a self-correction method,

a) 상기 중앙처리장치부에 의해 플라즈마 전원 공급장치의 출력부로부터 운전 전압 신호와 운전 전류 신호를 수신하여 운전 전압 정보와 운전 전류 정보를 각각 획득하는 단계;a) receiving an operating voltage signal and an operating current signal from an output portion of the plasma power supply by the central processing unit to obtain operating voltage information and operating current information, respectively;

b) 플라즈마 전원 공급장치의 운전 상태에서 상기 축적전력 방전부가 상기분할전력 축적부를 초기화하는 단계; b) initializing the divided power accumulating unit by the accumulated power discharging unit in an operating state of the plasma power supply device;

c) 플라즈마 전원 공급장치의 운전 전력을 임의의 시비율로 분할하기 위해 상기 중앙처리장치부의 자가 제어부에 의해 분할 제어신호를 발생하여 상기 전력 분할부를 제어하는 단계; c) controlling the power dividing unit by generating a division control signal by the self-controlling unit of the central processing unit to divide the driving power of the plasma power supply at an arbitrary ratio;

d) 상기 중앙처리장치부의 자가 처리부에 의해 상기 제1 필터부로부터 시험전압신호와, 상기 제2 필터부로부터 시험전류신호를 각각 획득하고, 그를 바탕으로 분할 전력(Pd)이 운전 전력(Pr)에 시비율(D)을 곱한 값(Pd = D·Pr)을 만족하는지 판별하는 단계; 및d) A test voltage signal and a test current signal are obtained from the first filter unit and a test current signal from the second filter unit respectively by the self-processing unit of the central processing unit, and the divided power Pd is the driving power Pr. Determining whether the multiplied by the application ratio (D) (Pd = D·Pr) is satisfied; And

e) 상기 판별 결과에 따라 상기 중앙처리장치부에 의해 운전 전력을 조정하여 상기 분할 전력(Pd)이 운전 전력(Pr)에 시비율(D)을 곱한 값(Pd = D·Pr)을 만족하도록 교정하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다. e) According to the determination result, the operation power is adjusted by the central processing unit, so that the divided power (Pd) satisfies the value obtained by multiplying the operating power (Pr) by the application ratio (D) (Pd = D·Pr). It is characterized in that it includes the step of doing.

여기서, 상기 단계 c)에서 상기 자가 제어부에 의해 분할 제어신호를 발생함에 있어서, 상기 자가 제어부는 임의의 고정된 시비율로 분할 제어신호를 지속적으로 발생하거나, 고정된 시비율로 분할 제어신호의 발생과 중단을 반복하거나, 변동된 시비율로 분할 제어신호의 발생과 중단을 지속 또는 발생과 중단을 반복할 수 있다.Here, in generating the divided control signal by the self-controller in step c), the self-controlling continuously generates the divided control signal at a fixed time ratio or the divided control signal is generated at a fixed time ratio. It is possible to repeat over and interruption, continue to generate and interrupt the division control signal, or repeat occurrence and interruption at a variable application rate.

또한, 상기 단계 d)에서 상기 자가 처리부는 분할전력의 전압에 해당하는 시험전압신호와, 분할전력의 전류에 해당하는 시험전류신호를 상기 제1 필터부 및 제2 필터부로부터 각각 획득하여 자가진단 및 자가교정의 수집데이터로 비교 및 분석에 활용할 수 있다.In addition, in step d), the self-processing unit obtains a test voltage signal corresponding to the voltage of the divided power and a test current signal corresponding to the current of the divided power from the first filter unit and the second filter unit for self-diagnosis. And it can be used for comparison and analysis as collected data of self-correction.

이와 같은 본 발명에 의하면, 자가교정을 위해 대용량의 더미로드 저항 대신 인덕터와 커패시터의 결합체인 분할전력 축적부를 자가진단 모듈에 구비하고, 플라즈마 전원 공급장치에 자가진단 및 자가교정을 위해 연결된 감지부를 통해 설정된 조건에 따라 자가진단 및 자가교정 정보를 수집하여 기준값과 비교/분석하여 플라즈마 전원 공급장치의 결함 또는 고장 유무 상태정보와 자가교정 내용 및 결과를 사용자에게 제공함으로써, 기기의 신뢰성을 보장할 수 있고, 사용자는 경제적이며 신속, 정확하게 반도체 공정을 운영할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, instead of a large-capacity dummy load resistor for self-calibration, a divided power accumulating unit, which is a combination of an inductor and a capacitor, is provided in the self-diagnosis module, and through a detection unit connected to the plasma power supply for self-diagnosis and self-calibration. By collecting self-diagnosis and self-calibration information according to the set conditions, comparing/analyzing it with the reference value, and providing the status information on the presence or absence of defects or failures of the plasma power supply and the contents and results of self-calibration to the user, the reliability of the device can be guaranteed. , The user has the advantage of being economical and able to quickly and accurately operate the semiconductor process.

도 1은 자가 진단모듈, 자가 진단방법 및 자가 교정방법에 대한 이론적 배경을 도식적으로 설명하는 도면이다.
도 2는 자가진단 및 자가교정을 위해서 자가 진단모듈의 전력 축적부(LC 탱크)는 시비율(D)에 따라서 작게 할 수 있음을 회로적으로 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈이 플라즈마 전원 공급장치에 적용된 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 블록구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈의전력 분할부에 다양한 시비율과 제어 방식으로 분할 제어신호를 입력하는 경우를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단 방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 교정 방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.
1 is a diagram schematically explaining the theoretical background of a self-diagnosis module, a self-diagnosis method, and a self-correction method.
FIG. 2 is a circuit diagram illustrating that the power storage unit (LC tank) of the self-diagnosis module can be reduced according to the fertilization ratio (D) for self-diagnosis and self-calibration.
3 is a diagram illustrating a state in which a self-diagnosis/calibration module of a DC plasma power supply device according to an embodiment of the present invention is applied to a plasma power supply device.
4 is a block diagram schematically showing the configuration of a self-diagnosis/calibration module of a DC plasma power supply device according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a case in which a divided control signal is input to a power divider of a self-diagnosis/calibration module of a DC plasma power supply device according to the present invention in various application ratios and control methods.
6 is a flowchart illustrating an execution process of a self-diagnosis method of a DC plasma power supply device according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart showing an execution process of a self-calibration method of a DC plasma power supply device according to an embodiment of the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되지 말아야 하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Terms or words used in this specification and claims are limited to their usual or dictionary meanings and should not be interpreted, and that the inventor can appropriately define the concept of terms in order to describe his own invention in the best way. Based on the principle, it should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary. In addition, terms such as "...unit", "...group", "module", and "device" described in the specification mean units that process at least one function or operation, which is a combination of hardware or software or hardware and software. It can be implemented as

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

여기서, 본 발명의 실시예에 대하여 본격적으로 설명하기에 앞서, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명의 주요 기술 내용인 자가 진단모듈, 자가 진단방법 및 자가 교정방법의 이론적 배경에 대하여 먼저 간략히 설명해 보기로 한다.Here, prior to the full description of the embodiments of the present invention, in order to help understand the present invention, a brief description of the theoretical background of the self-diagnosis module, the self-diagnosis method, and the self-correction method, which are the main technical contents of the present invention. Let's see.

도 1은 자가 진단모듈, 자가 진단방법 및 자가 교정방법에 대한 이론적 배경을 도식적으로 설명하는 도면이다.1 is a diagram schematically explaining the theoretical background of a self-diagnosis module, a self-diagnosis method, and a self-correction method.

도 1을 참조하면, 본 발명의 궁극적 지향은 종래 기술에서의 무겁고, 부피가 크며, 전기용량이 매우 큰 더미로드 저항을 제거하기 위해, 전력변환기 중 벅변환기의 개념을 활용하는 것이다. 또한, 본 발명에서의 특이점은 임의의 출력(A)이 가능한 플라즈마 전원 공급장치의 자가진단 및 자가교정 과정에 있어서, 그 임의의 출력(A)을 온전히 감당할 부하가 필요없다는 것이다. Referring to FIG. 1, the ultimate goal of the present invention is to utilize the concept of a buck converter among power converters in order to remove a dummy load resistor having a heavy, bulky, and very large electric capacity in the prior art. In addition, a peculiarity in the present invention is that in the self-diagnosis and self-calibration process of a plasma power supply capable of an arbitrary output (A), there is no need for a load to fully handle the arbitrary output (A).

도 1에서 그 내용을 구체적으로 살펴보면, 임의의 플라즈마 전원 공급장치의 출력 전력을 Pout, 자가 진단모듈의 입력 전력을 Pin, 주기를 T, 플라즈마 전원 공급장치의 출력이 자가 진단모듈에 공급된 시비율을 D라하면, 플라즈마 전원 공급장치의 출력과 자가 진단모듈의 입력과의 관계는 다음의 수식 관계로 표현할 수 있다.Looking at the contents in detail in FIG. 1, the output power of an arbitrary plasma power supply is Pout, the input power of the self-diagnosis module is Pin, the period is T, and the ratio of the time when the output of the plasma power supply is supplied to the self-diagnosis module. When is D, the relationship between the output of the plasma power supply and the input of the self-diagnosis module can be expressed by the following equation.

Pin = 1/T·{DT·Pout + (1-D)T·0} = D·PoutPin = 1/T·{DT·Pout + (1-D)T·0} = D·Pout

위의 수식에서 알 수 있는 바와 같이, 자가 진단모듈의 입력 전력 Pin은 플라즈마 전원 공급장치의 출력 전력 Pout에 시비율 D를 곱한 결과이다.As can be seen from the above equation, the input power Pin of the self-diagnosis module is the result of multiplying the output power Pout of the plasma power supply by the application rate D.

따라서, 시비율 D를 작게 하면 자가 진단모듈의 입력 전력은 작아진다. 결과적으로 플라즈마 전원 공급장치의 자가진단 및 자가교정을 위해서 자가 진단모듈의 필요한 전력 축적부(LC 탱크)(이와 관련해서는 뒤에서 설명됨)는 시비율 D에 따라서 충분히 작게 할 수 있음을 도 2의 적색 점선 타원 표시 부분을 통해 알 수 있다.Therefore, when the application rate D is decreased, the input power of the self-diagnosis module decreases. As a result, it is shown that the power storage unit (LC tank) required for the self-diagnosis module for self-diagnosis and self-calibration of the plasma power supply (described later in this regard) can be sufficiently small according to the application ratio D. This can be seen through the dotted ellipse mark.

그러면, 이하에서는 이상과 같은 이론적 배경을 바탕으로 본 발명의 실시예에 대하여 설명해 보기로 한다.Then, hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on the above theoretical background.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈이 플라즈마 전원 공급장치에 적용된 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈의 구성을 개략적으로 나타낸 블록구성도이다.3 is a view showing a state in which a self-diagnosis/calibration module of a DC plasma power supply according to an embodiment of the present invention is applied to a plasma power supply, and FIG. 4 is a configuration of a self-diagnosis/calibration module of the DC plasma power supply It is a block diagram schematically showing.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈(300)은, 플라즈마 전원 공급장치(200)의 출력부(230)에 연결되어 플라즈마 전원 공급장치(200)의 이상 여부를 자가 진단 및 교정하는 모듈로서, 전력 분할부(310), 분할전력 축적부(320), 축적전력 방전부(330), 분할전류 감지부(340), 제1 필터부(350), 제2 필터부(360), 중앙처리장치부(370)를 포함하여 구성된다.3 and 4, the self-diagnosis/calibration module 300 of the DC plasma power supply device according to the present invention is connected to the output unit 230 of the plasma power supply device 200 and is connected to the plasma power supply device ( As a module for self-diagnosing and correcting the abnormality of 200), the power division unit 310, the divided power accumulation unit 320, the accumulated power discharge unit 330, the divided current detection unit 340, the first filter unit ( 350), a second filter unit 360, and a central processing unit 370.

전력 분할부(310)는 플라즈마 전원 공급장치(200)의 출력부(230)의 출력단 (Point A, Point B)에 연결되어, 진단하고자 하는 출력전력을 임의의 시비율로 분할한다. 여기서, 이와 같은 전력 분할부(310)가 플라즈마 전원 공급장치(200)의 출력전력을 임의의 시비율로 분할함에 있어서, 임의의 시비율에 의한 분할 제어신호를 후술하는 중앙처리장치부(370)의 자가 제어부(371)로부터 수신할 수 있다.The power dividing unit 310 is connected to the output terminals (Point A, Point B) of the output unit 230 of the plasma power supply 200, and divides the output power to be diagnosed at an arbitrary ratio. Here, in the power dividing unit 310 dividing the output power of the plasma power supply device 200 at an arbitrary rate, the central processing unit 370, which will be described later, provides a division control signal at an arbitrary rate. It can be received from the self-controller 371.

분할전력 축적부(320)는 상기 전력 분할부(310)에 의해 분할된 전력을 축적한다. 여기서, 이와 같은 분할전력 축적부(320)는 분할된 전력을 축적하는 커패시터(C)와 과도한 돌입전류의 유입을 억제하는 인덕터(L)의 직병렬 조합으로 구성될 수 있다.The divided power accumulating unit 320 accumulates the electric power divided by the power dividing unit 310. Here, the divided power accumulating unit 320 may be formed of a series-parallel combination of a capacitor C that stores divided power and an inductor L that suppresses the inrush of excessive inrush current.

축적전력 방전부(330)는 상기 전력 분할부(310)에 의해 분할된 전력을 정확하게 측정하기 위하여 축적된 전하를 방전하고, 상기 분할전력 축적부(320)를 초기화한다. 여기서, 이와 같은 축적전력 방전부(330)가 축적된 전하를 방전하고, 상기 분할전력 축적부(320)를 초기화함에 있어서, 후술하는 중앙처리장치부(370)의 자가 제어부(371)로부터 방전 제어신호를 수신하여 분할전력 축적부(320)를 초기화할 수 있다.The accumulated power discharging unit 330 discharges the accumulated electric charge in order to accurately measure the power divided by the power dividing unit 310 and initializes the divided power accumulating unit 320. Here, when the accumulated power discharge unit 330 discharges the accumulated charge and initializes the divided power storage unit 320, a discharge control signal from the self-control unit 371 of the central processing unit 370 to be described later The divided power accumulation unit 320 may be initialized by receiving.

분할전류 감지부(340)는 상기 전력 분할부(310)로부터 상기 분할전력 축적부(320)로 전력이 이동할 때의 전류량을 측정한다. 이와 같은 분할전류 감지부(340)로는 전류 센서가 사용될 수 있다. 상기 전력 분할부(310)에 의해 분할된 전력이 분할전력 축적부(320)에 축적될 때, 전류 센서에 의해 시험전류를 감지할 수 있다. 이때, 시험전류는 후술하는 제2 필터부(360)에 의해 반도체 스위칭 잡음이 제거된(필터링된) 시험전류신호로 된다.The divided current sensing unit 340 measures an amount of current when power is transferred from the power dividing unit 310 to the divided power accumulating unit 320. A current sensor may be used as the divided current sensing unit 340. When the power divided by the power dividing unit 310 is accumulated in the divided power accumulating unit 320, the test current may be sensed by a current sensor. At this time, the test current becomes a test current signal from which semiconductor switching noise is removed (filtered) by a second filter unit 360 to be described later.

제1 필터부(350)는 상기 분할전력 축적부(320)의 출력 전압신호에 포함되어 있는 잡음을 제거한다. 즉, 분할전력 축적부(320)에 축적된 전력은 제1 필터부 (350)에 의해 반도체 스위칭 잡음이 필터링된 시험전압신호로 된다. 아날로그 값인 시험전압신호는 중앙처리장치부(370)에 의해 디지털 값으로 변환되어 중앙처리장치부(370)의 자가 처리부(372)에 의해 시험전압버퍼(미도시)에 저장된다.The first filter unit 350 removes noise included in the output voltage signal of the divided power accumulating unit 320. That is, the power accumulated in the divided power accumulating unit 320 becomes a test voltage signal from which semiconductor switching noise is filtered by the first filter unit 350. The test voltage signal, which is an analog value, is converted into a digital value by the central processing unit 370 and stored in a test voltage buffer (not shown) by the self-processing unit 372 of the central processing unit 370.

제2 필터부(360)는 상기 분할전류 감지부(340)의 출력 전류신호에 포함되어 있는 잡음을 제거한다. 상기 전력 분할부(310)에 의해 분할된 전력이 분할전력 축적부(320)에 축적될 때, 상기 분할전류 감지부(340)(전류 센서)에 의해 시험전류를 감지할 수 있다. 이때, 시험전류는 제2 필터부(360)에 의해 반도체 스위칭 잡음이 제거된(필터링된) 시험전류신호로 된다. 아날로그 값인 시험전류신호는 중앙처리장치부(370)에 의해 디지털 값으로 변환되어 중앙처리장치부(370)의 자가 처리부 (372)에 의해 시험전류버퍼(미도시)에 저장된다. The second filter unit 360 removes noise included in the output current signal of the divided current detection unit 340. When the power divided by the power dividing unit 310 is accumulated in the divided power accumulating unit 320, the test current may be sensed by the divided current detecting unit 340 (current sensor). In this case, the test current becomes a test current signal from which semiconductor switching noise is removed (filtered) by the second filter unit 360. The test current signal, which is an analog value, is converted into a digital value by the central processing unit 370 and stored in a test current buffer (not shown) by the self-processing unit 372 of the central processing unit 370.

여기서, 이상과 같이 시험전압버퍼, 시험전류버퍼에 수집된 자가진단 데이터는 자가 진단방법에 의해 비교/분석 처리되어 플라즈마 전원 공급장치(200)의 이상 유무를 판단하는데 활용될 수 있으며, 운전전압신호 및 운전전류신호와 비교/분석되어 자가교정의 수단으로 활용될 수 있다.Here, the self-diagnosis data collected in the test voltage buffer and the test current buffer as described above can be compared/analyzed by a self-diagnosis method and used to determine the presence or absence of an abnormality in the plasma power supply 200, and the operating voltage signal And it can be used as a means of self-calibration by comparing/analyzing with the driving current signal.

중앙처리장치부(370)는 상기 전력 분할부(310)와 상기 축적전력 방전부(330)의 동작을 제어하는 한편 플라즈마 전원 공급장치(200)의 상태정보로서 분할전력의 전압에 해당하는 시험전압신호와, 분할전력의 전류에 해당하는 시험전류신호를 상기 제1 필터부(350) 및 제2 필터부(360)로부터 각각 수집하고, 수집된 상태정보를 바탕으로 플라즈마 전원 공급장치(200)의 기능 및 성능의 이상여부를 판별한다. 이와 같은 중앙처리장치부(370)는 상기 전력 분할부(310)와 상기 축적전력 방전부(330)의 동작을 제어하는 자가 제어부(371)와; 플라즈마 전원 공급장치(200)의 상태정보를 수집하고, 수집된 상태정보를 바탕으로 플라즈마 전원 공급장치(200)의 기능 및 성능의 이상여부를 판별하는 자가 처리부(372)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 상기 자가 제어부(371)는 상기 축적전력 방전부(330)를 제어하는 방전제어신호와, 상기 전력 분할부(310)를 제어하는 임의의 시비율의 분할 제어신호를 발생할 수 있다. 이때, 상기 자가 제어부(371)는 임의의 고정된 시비율로 분할 제어신호를 지속적으로 발생하거나(도 5의 (A) 참조), 고정된 시비율로 분할 제어신호의 발생과 중단을 반복하거나(도 5의 (B) 참조), 변동된 시비율로 분할 제어신호의 발생과 중단을 지속 또는 발생과 중단을 반복(도 5의 (C) 참조)할 수 있다. 또한, 상기 자가 처리부(372)는 분할전력의 전압에 해당하는 시험전압신호와, 분할전력의 전류에 해당하는 시험전류신호를 상기 제1 필터부(350) 및 제2 필터부(360)로부터 각각 수신하여 자가진단 및 자가교정의 수집데이터로 비교 및 분석에 활용할 수 있다.The central processing unit 370 controls the operation of the power dividing unit 310 and the accumulated power discharging unit 330, while a test voltage signal corresponding to the voltage of the divided power as state information of the plasma power supply unit 200 And, a test current signal corresponding to the divided power current is collected from the first filter unit 350 and the second filter unit 360, respectively, and the function of the plasma power supply 200 based on the collected state information And determine whether or not the performance is abnormal. Such a central processing unit 370 includes a self-control unit 371 for controlling the operation of the power splitting unit 310 and the accumulated power discharging unit 330; It may be configured to include a self-processing unit 372 that collects state information of the plasma power supply 200 and determines whether the function and performance of the plasma power supply 200 is abnormal based on the collected state information. . Here, the self-controller 371 may generate a discharge control signal for controlling the accumulated power discharging unit 330 and a division control signal having an arbitrary ratio for controlling the power dividing unit 310. At this time, the self-controller 371 either continuously generates the divided control signal at a fixed application rate (refer to FIG. 5A), or repeats the generation and interruption of the divided control signal at a fixed application rate ( 5(B)), the generation and interruption of the divided control signal may be continued or the generation and interruption of the divided control signal may be repeated (refer to FIG. 5C) at a variable application rate. In addition, the self-processing unit 372 receives a test voltage signal corresponding to the voltage of the divided power and a test current signal corresponding to the current of the divided power from the first filter unit 350 and the second filter unit 360, respectively. It can be received and used for comparison and analysis as collected data for self-diagnosis and self-calibration.

여기서, 이상과 같은 본 발명의 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈(300)이 적용된 플라즈마 전원 공급장치(200)의 구성요소들인 입력부(210), 인버터(220), 출력부(230)에 대해서도 간략히 설명을 부가해 보기로 한다.Here, the input unit 210, the inverter 220, the output unit 230, which are components of the plasma power supply 200 to which the self-diagnosis/calibration module 300 of the DC plasma power supply device of the present invention is applied as described above. I will also briefly add a description of

입력부(210)는 출력부(230)의 전류, 전압의 상태를 감지하고, 이상 유무는 전술한 본 발명의 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈(300)의 중앙처리장치부에(370)서 판단하여, 시스템(즉, 플라즈마 전원 공급장치)에 이상 발생 시 주전력을 차단하는 주전력차단부(미도시)와, 3상 교류전력을 직류전력으로 정류하는 정류부(미도시) 및 정류된 전력을 평활하는 DC-Link 커패시터부(미도시)로 구성될 수 있다.The input unit 210 detects the state of the current and voltage of the output unit 230, and the presence or absence of an abnormality is determined by the central processing unit unit 370 of the self-diagnosis/correction module 300 of the DC plasma power supply device of the present invention. Judging from this, a main power cut-off unit (not shown) that cuts off the main power when an abnormality occurs in the system (i.e., a plasma power supply), a rectifier (not shown) that rectifies the 3-phase AC power into DC power, and the rectified It may be composed of a DC-Link capacitor unit (not shown) to smooth the power.

인버터(220)는 중앙처리장치부(370)로부터 명령(예컨대, PWM)을 받아서 IGBT 또는 FET에 적합한 구동신호를 공급하는 드라이버부(미도시)와, 구동신호를 받아 직류전력을 스위칭해서 일정한 주기를 갖는 교류전력으로 변환하는 스위칭부(미도시) 및 출력부하에 최대전력을 전달하기 위한 주전력 변압기(미도시)로 구성될 수 있다.The inverter 220 receives a command (e.g., PWM) from the central processing unit 370 and supplies a driving signal suitable for the IGBT or FET, and a driver unit (not shown) that receives the driving signal and switches DC power to maintain a constant cycle. It may be composed of a switching unit (not shown) that converts into AC power and a main power transformer (not shown) for transmitting maximum power to the output load.

출력부(230)는 인버터(220)의 출력 즉, 교류전력을 최종 직류전력으로 변환하기 위한 정류기(미도시)와, 정류기를 통과한 큰 맥동을 갖고 있는 전력을 평활하는 직류평활기(미도시)와, 플라즈마 점화 에너지를 부하에 결합하는 커플링 트랜스포머(미도시) 및 출력 전압 및 전류를 감지하는 센서부(미도시)로 구성될 수 있다.The output unit 230 includes a rectifier (not shown) for converting the output of the inverter 220, that is, AC power into final DC power, and a DC smoother (not shown) for smoothing power having a large pulsation passing through the rectifier. ), a coupling transformer (not shown) that couples plasma ignition energy to a load, and a sensor unit (not shown) that senses output voltage and current.

이상과 같은 플라즈마 전원 공급장치(200)의 출력단에 본 발명의 자가 진단/교정 모듈(300)이 연결되어 플라즈마 전원 공급장치(200)의 자가진단 및 자가교정을 위한 수단으로 사용된다. 본 실시예에서는 플라즈마 전원 공급장치(200)의 출력단에 부하의 연결 여부와 상관없이 중앙처리장치부(370)에서 자가 진단방법 또는 자가 교정방법에 의한 조건으로 입력부(210)와 인버터(220)를 제어하면, 출력부 (230)에서는 그에 부합하는 출력이 제어된다.The self-diagnosis/calibration module 300 of the present invention is connected to the output terminal of the plasma power supply 200 as described above, and is used as a means for self-diagnosis and self-calibration of the plasma power supply 200. In this embodiment, regardless of whether a load is connected to the output terminal of the plasma power supply 200, the central processing unit 370 controls the input unit 210 and the inverter 220 under the condition of a self-diagnosis method or a self-calibration method. Then, the output unit 230 controls an output corresponding thereto.

도 5는 본 발명에 따른 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈의전력 분할부에 다양한 시비율과 제어 방식으로 분할 제어신호를 입력하는 경우를 나타낸 도면이다.5 is a diagram illustrating a case in which a divided control signal is input to a power divider of a self-diagnosis/calibration module of a DC plasma power supply device according to the present invention in various application ratios and control methods.

도 5를 참조하면, 중앙처리장치부(370)의 자가 제어부(371)는 (A)와 같이 임의의 고정된 시비율로 분할 제어신호를 지속적으로 발생할 수 있고, (B)와 같이 고정된 시비율로 분할 제어신호의 발생과 중단을 반복할 수도 있다. 또한, (C)와 같이 변동된 시비율로 분할 제어신호의 발생과 중단을 지속 또는 발생과 중단을 반복할 수도 있다.Referring to FIG. 5, the self-controller 371 of the central processing unit 370 may continuously generate a divided control signal at an arbitrary fixed fertilization rate as shown in (A), and a fixed fertilization rate as shown in (B). The generation and interruption of the divided control signal can be repeated. In addition, as shown in (C), generation and interruption of the divided control signal may be continued or generation and interruption may be repeated at a variable application rate.

(A)와 같이 고정된 시비율로 분할 제어신호를 지속적으로 발생하는 경우는 자가 진단/교정 모듈(300)의 입력 전력이 작은 경우로서, 분할전력 축적부(320)에 부담이 적다. 그리고 (B)와 고정된 시비율로 분할 제어신호의 발생과 중단을 반복할 경우는 자가 진단/교정 모듈(300)의 입력 전력이 매우 큰 상태로서, 분할전력 축적부(320)에 매우 큰 시험전력이 누적되는 경우이다. 또한, (C)와 같이 변동된 시비율로 분할 제어신호의 발생과 중단을 지속 또는 발생과 중단을 반복하는 경우는 플라즈마 전원 공급장치(200)의 실제 운전 상태에서의 자가교정 과정에서 더욱 유효하다.In the case of continuously generating the divided control signal at a fixed rate as shown in (A), the input power of the self-diagnosis/correction module 300 is small, and the burden on the divided power accumulating unit 320 is small. And in the case of repeating the generation and interruption of the divided control signal at a fixed ratio with (B), the input power of the self-diagnosis/calibration module 300 is very large, and a very large test on the divided power accumulator 320 This is the case where power is accumulated. In addition, when the generation and interruption of the divided control signal is continued or the generation and interruption of the divided control signal is repeated at a variable time ratio as shown in (C), it is more effective in the self-calibration process in the actual operating state of the plasma power supply 200. .

이하에서는 이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈을 기반으로 한 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단 방법과 자가 교정 방법에 대하여 설명해 보기로 한다.Hereinafter, a self-diagnosis method and a self-calibration method of a DC plasma power supply device based on a self-diagnosis/calibration module of the DC plasma power supply device according to the present invention having the above configuration will be described.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단 방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating an execution process of a self-diagnosis method of a DC plasma power supply device according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단 방법은, 전술한 바와 같은 전력 분할부(310), 분할전력 축적부(320), 축적전력 방전부(330), 분할전류 감지부(340), 제1 필터부(350), 제2 필터부(360) 및 중앙처리장치부(370)를 포함하는 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈(300)을 기반으로 한 자가 진단 방법으로서, 먼저 상기 중앙처리장치부(370)에서 플라즈마 전원 공급장치(200)의 결함 또는 고장 유무를 확인하기 위해 플라즈마 전원 공급장치(200)의 출력부(230)에 임의의 출력전력을 발생시킨다(단계 S601).Referring to FIG. 6, the self-diagnosis method of the DC plasma power supply apparatus according to the present invention includes a power division unit 310, a divided power storage unit 320, a stored power discharge unit 330, and a divided current as described above. Self-diagnosis/calibration module 300 of the DC plasma power supply including the detection unit 340, the first filter unit 350, the second filter unit 360, and the central processing unit 370 As a diagnostic method, first, the central processing unit 370 generates an arbitrary output power to the output unit 230 of the plasma power supply 200 in order to check whether the plasma power supply 200 is defective or faulty. (Step S601).

그리고 상기 축적전력 방전부(330)는 분할된 전력을 정확히 측정하기 위해 상기 분할전력 축적부(320)를 초기화한다(단계 S602).Then, the accumulated power discharging unit 330 initializes the divided power accumulating unit 320 in order to accurately measure the divided power (step S602).

그런 후, 플라즈마 전원 공급장치(200)의 출력부(230)으로부터 자가 진단/교정 모듈(300)로 투입되는 전력을 임의의 시비율로 분할하기 위한 분할 제어신호를 상기 중앙처리장치부(370)의 자가 제어부(371)에 의해 발생하여 상기 전력 분할부(310)로 전송한다(단계 S603). 여기서, 이와 같이 자가 제어부(371)에 의해 분할 제어신호를 발생함에 있어서, 상기 자가 제어부(371)는 임의의 고정된 시비율로 분할 제어신호를 지속적으로 발생하거나(도 5의 (A) 참조), 고정된 시비율로 분할 제어신호의 발생과 중단을 반복하거나(도 5의 (B) 참조), 변동된 시비율로 분할 제어신호의 발생과 중단을 지속 또는 발생과 중단을 반복할 수 있다(도 5의 (C) 참조).Then, a division control signal for dividing the power input from the output unit 230 of the plasma power supply device 200 to the self-diagnosis/correction module 300 at an arbitrary ratio is transmitted to the central processing unit 370. It is generated by the self-control unit 371 and transmitted to the power dividing unit 310 (step S603). Here, in generating the divided control signal by the self-controlling 371 in this way, the self-controlling 371 continuously generates the divided control signal at an arbitrary fixed fertilization rate (see FIG. 5A). , It is possible to repeat the generation and interruption of the divided control signal at a fixed fertilization rate (refer to FIG. 5B), or repeat the generation and interruption of the divided control signal at a variable fertilization rate ( See Figure 5 (C)).

이후, 상기 중앙처리장치부(370)의 자가 처리부(372)에 의해 상기 제1 필터부(350)로부터의 시험전압신호와, 상기 제2 필터부(360)로부터의 시험전류신호를 각각 획득하고, 플라즈마 전원 공급장치(200)의 상태정보 신호를 획득한다(단계 S604). 여기서, 상기 자가 처리부(372)는 분할전력의 전압에 해당하는 시험전압신호와, 분할전력의 전류에 해당하는 시험전류신호를 상기 제1 필터부(350) 및 제2 필터부(360)로부터 각각 획득하여 자가진단 및 자가교정의 수집데이터로 비교 및 분석에 활용할 수 있다.Thereafter, a test voltage signal from the first filter unit 350 and a test current signal from the second filter unit 360 are obtained by the self-processing unit 372 of the central processing unit 370, respectively, A state information signal of the plasma power supply 200 is acquired (step S604). Here, the self-processing unit 372 receives a test voltage signal corresponding to the voltage of the divided power and a test current signal corresponding to the current of the divided power from the first filter unit 350 and the second filter unit 360, respectively. It can be obtained and used for comparison and analysis as collected data for self-diagnosis and self-correction.

이상과 같이, 플라즈마 전원 공급장치(200)의 상태정보 신호를 획득한 후, 자가 처리부(372)에 의해 상기 획득된 플라즈마 전원 공급장치의 상태 정보 신호를 정상 상태의 플라즈마 전원 공급장치의 기준 상태 정보 신호와 비교 및 분석하여 플라즈마 전원 공급장치(200)의 결함 또는 고장 여부를 판단한다(단계 S605).As described above, after acquiring the state information signal of the plasma power supply 200, the acquired state information signal of the plasma power supply unit 372 is converted to the reference state information of the plasma power supply unit in a normal state. By comparing and analyzing the signal, it is determined whether or not the plasma power supply 200 is defective (step S605).

일 예로, 플라즈마 전원 공급장치(200)의 최대정격출력이 A일 경우, 자가진단 과정에서 (50/n, n = 100)의 비율로 출력을 설정한다. 시비율 1/2로 전력을 분할하면, 시험전압 값과 시험전류 값의 곱은 다음과 같다.For example, when the maximum rated output of the plasma power supply 200 is A, the output is set at a ratio of (50/n, n = 100) in the self-diagnosis process. Dividing the power by 1/2 of the application rate, the product of the test voltage value and the test current value is as follows.

(A * 50 / 100) * 시비율 = (A * 05) * 05 = 025 * A(A * 50 / 100) * Fertilization ratio = (A * 05) * 05 = 025 * A

즉, 획득된 시험전압 값과 시험전류 값의 곱이 A의 25%이면, 자가진단 결과 플라즈마 전원 공급장치(200)는 이상이 없는 정상 상태로 판단하게 된다.That is, if the product of the obtained test voltage value and the test current value is 25% of A, as a result of self-diagnosis, the plasma power supply 200 determines that there is no abnormality.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 교정 방법의 실행 과정을 나타낸 흐름도이다.7 is a flowchart showing an execution process of a self-calibration method of a DC plasma power supply device according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 교정 방법은, 전술한 바와 같은 전력 분할부(310), 분할전력 축적부(320), 축적전력 방전부(330), 분할전류 감지부(340), 제1 필터부(350), 제2 필터부(360) 및 중앙처리장치부(370)를 포함하는 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈(300)을 기반으로 한 자가 교정 방법으로서, 먼저 상기 중앙처리장치부(370)에 의해 플라즈마 전원 공급장치(200)의 출력부(230)로부터 운전 전압 신호와 운전 전류 신호를 수신하여 운전 전압 정보와 운전 전류 정보를 각각 획득한다(단계 S701).Referring to FIG. 7, the self-calibration method of the DC plasma power supply device according to the present invention includes a power division unit 310, a divided power storage unit 320, a stored power discharge unit 330, and a divided current as described above. Self-diagnosis/calibration module 300 of the DC plasma power supply including the detection unit 340, the first filter unit 350, the second filter unit 360, and the central processing unit 370 As a calibration method, first, a driving voltage signal and a driving current signal are received from the output unit 230 of the plasma power supply 200 by the central processing unit 370 to obtain driving voltage information and driving current information, respectively ( Step S701).

그리고 플라즈마 전원 공급장치(200)의 운전 상태에서 상기 축적전력 방전부(330)가 상기 분할전력 축적부(320)를 초기화한다(단계 S702).Then, in the operating state of the plasma power supply 200, the accumulated power discharging unit 330 initializes the divided power accumulating unit 320 (step S702).

그런 후, 플라즈마 전원 공급장치(200)의 운전 전력을 임의의 시비율로 분할하기 위해 상기 중앙처리장치부(370)의 자가 제어부(371)에 의해 분할 제어신호를 발생하여 상기 전력 분할부(310)를 제어한다(단계 S703). 여기서, 상기 자가 제어부(371)에 의해 분할 제어신호를 발생함에 있어서, 상기 자가 제어부(371)는 임의의 고정된 시비율로 분할 제어신호를 지속적으로 발생하거나(도 5의 (A) 참조), 고정된 시비율로 분할 제어신호의 발생과 중단을 반복하거나(도 5의 (B) 참조), 변동된 시비율로 분할 제어신호의 발생과 중단을 지속 또는 발생과 중단을 반복할 수 있다(도 5의 (C) 참조).Then, in order to divide the operation power of the plasma power supply 200 at an arbitrary ratio, the power divider 310 generates a divided control signal by the self-controller 371 of the central processing unit 370 Control (step S703). Here, in generating the divided control signal by the self-controlling 371, the self-controlling 371 continuously generates the divided control signal at an arbitrary fixed fertilization ratio (refer to FIG. 5A), It is possible to repeat the generation and interruption of the divided control signal at a fixed fertilization rate (refer to FIG. 5B), or repeat the generation and interruption of the divided control signal at a variable fertilization rate (Fig. 5(C)).

이후, 상기 중앙처리장치부(370)의 자가 처리부(372)에 의해 상기 제1 필터부(350)로부터 시험전압신호와, 상기 제2 필터부(360)로부터 시험전류신호를 각각 획득하고, 그를 바탕으로 분할 전력(Pd)이 운전 전력(Pr)에 시비율(D)을 곱한 값(Pd = D·Pr)을 만족하는지 판별한다(단계 S704). 여기서, 상기 자가 처리부(372)는 분할전력의 전압에 해당하는 시험전압신호와, 분할전력의 전류에 해당하는 시험전류신호를 상기 제1 필터부(350) 및 제2 필터부(360)로부터 각각 획득하여 자가진단 및 자가교정의 수집데이터로 비교 및 분석에 활용할 수 있다.Thereafter, the self-processing unit 372 of the central processing unit 370 obtains a test voltage signal from the first filter unit 350 and a test current signal from the second filter unit 360, respectively, and As a result, it is determined whether the divided power Pd satisfies the value obtained by multiplying the driving power Pr by the application ratio D (Pd = D·Pr) (step S704). Here, the self-processing unit 372 receives a test voltage signal corresponding to the voltage of the divided power and a test current signal corresponding to the current of the divided power from the first filter unit 350 and the second filter unit 360, respectively. It can be obtained and used for comparison and analysis as collected data for self-diagnosis and self-correction.

이렇게 하여 자가 처리부(372)에 의해 분할 전력(Pd)이 운전 전력(Pr)에 시비율(D)을 곱한 값(Pd = D·Pr)을 만족하는지 판별한 후, 그 판별 결과에 따라 상기 중앙처리장치부(370)에 의해 운전 전력을 조정하여 상기 분할 전력(Pd)이 운전 전력(Pr)에 시비율(D)을 곱한 값(Pd = D·Pr)을 만족하도록 교정한다(단계 S705).In this way, the self-processing unit 372 determines whether the divided power Pd satisfies the value obtained by multiplying the driving power Pr by the fertilization ratio D (Pd = D Pr), and then according to the determination result The operating power is adjusted by the processing unit 370 to correct the divided power Pd to satisfy the value obtained by multiplying the operating power Pr by the application ratio D (Pd = D·Pr) (step S705).

예를 들면, 위에서 도 6에서 설명한 바와 같이, 플라즈마 전원 공급장치의 자가진단 결과 정상 상태에서 플라즈마 전원 공급장치(200)가 설정값(목표값)에 부합한 운전을 할경우, 최대 정격출력이 B, 출력을 100%로 설정한다면 자가교정은 아래와 같은 과정으로 확인될 수 있다. 여기서, 설정값(목표값)에 부합한 운전은 플라즈마 전원 공급장치(200)가 토치 실부하에 임의의 전력을 공급하여 토치 내부를 플라즈마 상태로 점화, 유지할 때를 말한다.For example, as described in FIG. 6 above, when the plasma power supply 200 operates in a normal state as a result of self-diagnosis of the plasma power supply, the maximum rated output is B , If the output is set to 100%, self-calibration can be confirmed by the following process. Here, the operation in accordance with the set value (target value) refers to a time when the plasma power supply 200 supplies arbitrary power to the actual torch load to ignite and maintain the inside of the torch in a plasma state.

시비율을 D = 1 / 100로 자가 진단/교정 모듈(300)을 가동하여 시험전압 및 시험전류 값을 획득하고, 시험전압 값과 시험전류 값의 곱을 C라 하면, C = B / 100가 아닐 경우 가자교정이 필요한 상태로 판별하게 된다. 따라서 중앙처리장치부(370)에서 운전 전력을 조정하여 C = B / 100을 만족시키면 자가교정이 완료된다.If the test voltage and test current values are obtained by operating the self-diagnosis/calibration module 300 with the application ratio D = 1 / 100, and the product of the test voltage value and the test current value is C, then C = B / 100 In this case, it is determined to be in a state that requires temporary correction. Therefore, when the operation power is adjusted in the central processing unit 370 to satisfy C = B / 100, the self-calibration is completed.

이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈 및 자가 진단/교정 방법은 자가교정을 위해 대용량의 더미로드 저항 대신 인덕터와 커패시터의 결합체인 분할전력 축적부를 자가진단 모듈에 구비하고, 플라즈마 전원 공급장치에 자가진단 및 자가교정을 위해 연결된 감지부를 통해 설정된 조건에 따라 자가진단 및 자가교정 정보를 수집하여 기준값과 비교/분석하여 플라즈마 전원 공급장치의 결함 또는 고장 유무 상태정보와 자가교정 내용 및 결과를 사용자에게 제공함으로써, 기기의 신뢰성을 보장할 수 있고, 사용자는 경제적이며 신속, 정확하게 반도체 공정을 운영할 수 있는 장점이 있다.As described above, the self-diagnosis/calibration module and self-diagnosis/calibration method of the DC plasma power supply according to the present invention is a self-diagnosis module for the divided power accumulation unit, which is a combination of an inductor and a capacitor, instead of a large dummy load resistor for self-calibration. In accordance with the conditions set through the detection unit connected to the plasma power supply for self-diagnosis and self-calibration, the self-diagnosis and self-calibration information is collected and compared/analyzed with the reference value to provide information on the presence or absence of defects or failures in the plasma power supply. By providing the user with the contents and results of self-calibration, the reliability of the device can be guaranteed, and the user can economically, quickly and accurately operate the semiconductor process.

또한, 본 발명에 따른 자가 진단/교정 모듈 및 방법은 플라즈마 전원 공급장치의 본 운전과정 직전에 기기 자체의 결함 또는 고장 유무를 판단할 뿐만 아니라, 본 운전과정에서도 출력단에서 분리되지 않으며, 자가진단전압 및 자가진단전류 정보를 수집하여 운전전압 및 운전전류와 비교/분석함으로써 기기의 고장 또는 결함 발생시 자가교정 기능을 수행하는 장점이 있다.In addition, the self-diagnosis/calibration module and method according to the present invention not only determine the presence or absence of a defect or failure of the device itself immediately before the main operation process of the plasma power supply device, but also are not separated from the output stage during the main operation process, and the self-diagnosis voltage And by collecting the self-diagnosis current information and comparing/analyzing it with the operating voltage and the operating current, there is an advantage of performing a self-calibration function when a device malfunction or defect occurs.

또한, 본 발명에 따른 자가 진단/교정 모듈 및 방법은 플라즈마 전원 공급장치의 최초 점검뿐만 아니라, 연속운전 과정에서도 기기의 성능, 기능의 이상유무를 판별할 수 있고, 그 내용을 사용자에게 통신 수단을 이용하여 실시간으로 전달함으로써, 사용자는 플라즈마 전원 공급장치의 사용 중에 발생할 수 있는 이상 상황에 대하여 즉각적이고 능동적으로 대처할 수 있는 장점이 있다.In addition, the self-diagnosis/calibration module and method according to the present invention can determine whether or not there is an abnormality in the performance and function of the device not only during the initial inspection of the plasma power supply, but also during the continuous operation process, and the contents thereof can be communicated to the user. By using the transmission in real time, the user has the advantage of being able to immediately and actively cope with an abnormal situation that may occur while using the plasma power supply.

이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.As described above, the present invention has been described in detail through preferred embodiments, but the present invention is not limited thereto, and various modifications and applications can be made within the scope of the technical spirit of the present invention. It is self-explanatory to the technician. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

200: 플라즈마 전원 공급장치 210: 입력부
220: 인버터 230: 출력부
300:(본 발명)DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈
310: 전력 분할부 320: 분할전력 축적부
330: 축적전력 방전부 340: 분할전류 감지부
350: 제1 필터부 360: 제2 필터부
370: 중앙처리장치부 371: 자가 제어부
372: 자가 처리부
200: plasma power supply 210: input
220: inverter 230: output
300: (Invention) Self-diagnosis/calibration module of DC plasma power supply
310: power division unit 320: division power storage unit
330: accumulated power discharge unit 340: divided current detection unit
350: first filter unit 360: second filter unit
370: central processing unit 371: self control unit
372: self-processing unit

Claims (14)

플라즈마 전원 공급장치의 출력부에 연결되어 플라즈마 전원 공급장치의 이상 여부를 자가 진단 및 교정하는 모듈로서,
플라즈마 전원 공급장치의 출력단에 연결되어, 진단하고자 하는 출력전력을 임의의 시비율로 분할하는 전력 분할부와;
상기 전력 분할부에 의해 분할된 전력을 축적하는 분할전력 축적부와;
상기 전력 분할부에 의해 분할된 전력을 정확하게 측정하기 위하여 축적된 전하를 방전하고, 상기 분할전력 축적부를 초기화하는 축적전력 방전부와;
상기 전력 분할부로부터 상기 분할전력 축적부로 전력이 이동할 때의 전류량을 측정하는 분할전류 감지부와;
상기 분할전력 축적부의 출력 전압신호에 포함되어 있는 잡음을 제거하는 제1 필터부와;
상기 분할전류 감지부의 출력 전류신호에 포함되어 있는 잡음을 제거하는 제2 필터부; 및
상기 전력 분할부와 상기 축적전력 방전부의 동작을 제어하는 한편 플라즈마 전원 공급장치의 상태정보로서 분할전력의 전압에 해당하는 시험전압신호와, 분할전력의 전류에 해당하는 시험전류신호를 상기 제1 필터부 및 제2 필터부로부터 각각 수집하고, 수집된 상태정보를 바탕으로 플라즈마 전원 공급장치의 기능 및 성능의 이상여부를 판별하는 중앙처리장치부를 포함하는 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈.
As a module that is connected to the output of the plasma power supply to self-diagnose and correct the abnormality of the plasma power supply,
A power dividing unit connected to the output terminal of the plasma power supply and dividing the output power to be diagnosed at an arbitrary ratio;
A divided power accumulating unit that accumulates the electric power divided by the power dividing unit;
An accumulated power discharging unit for discharging the accumulated charge to accurately measure the electric power divided by the power dividing unit and initializing the divided power accumulating unit;
A divided current sensing unit that measures an amount of current when electric power is transferred from the power dividing unit to the divided power accumulating unit;
A first filter unit for removing noise included in the output voltage signal of the divided power storage unit;
A second filter unit for removing noise included in the output current signal of the divided current detection unit; And
While controlling the operation of the power dividing unit and the accumulated power discharging unit, a test voltage signal corresponding to the voltage of the divided power and a test current signal corresponding to the current of the divided power as the state information of the plasma power supply device are transmitted to the first Self-diagnosis/calibration module for DC plasma power supply including a central processing unit that collects each from the filter unit and the second filter unit and determines whether the function and performance of the plasma power supply is abnormal based on the collected state information .
제1항에 있어서,
상기 분할전력 축적부는 분할된 전력을 축적하는 커패시터(C)와 과도한 돌입전류의 유입을 억제하는 인덕터(L)의 직병렬 조합으로 구성된 것을 특징으로 하는 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈.
The method of claim 1,
The divided power accumulating unit is a self-diagnosis/calibration module of a DC plasma power supply, characterized in that the combination of a capacitor (C) for storing divided power and an inductor (L) for suppressing the inrush of excessive inrush current.
제1항에 있어서,
상기 중앙처리장치부는,
상기 전력 분할부와 상기 축적전력 방전부의 동작을 제어하는 자가 제어부와;
플라즈마 전원 공급장치의 상태정보를 수집하고, 수집된 상태정보를 바탕으로 플라즈마 전원 공급장치의 기능 및 성능의 이상여부를 판별하는 자가 처리부를 포함하여 구성된 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈.
The method of claim 1,
The central processing unit,
A self-controller for controlling operations of the power dividing unit and the accumulated power discharging unit;
A self-diagnosis/calibration module of a DC plasma power supply comprising a self-processing unit that collects state information of the plasma power supply and determines whether the function and performance of the plasma power supply is abnormal based on the collected state information.
제3항에 있어서,
상기 자가 제어부는 상기 축적전력 방전부를 제어하는 방전제어신호와, 상기 전력 분할부를 제어하는 임의의 시비율의 분할 제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈.
The method of claim 3,
Wherein the self-controller generates a discharge control signal for controlling the accumulated power discharging unit and a division control signal for controlling the power dividing unit at an arbitrary ratio.
제4항에 있어서,
상기 자가 제어부는 임의의 고정된 시비율로 분할 제어신호를 지속적으로 발생하거나, 고정된 시비율로 분할 제어신호의 발생과 중단을 반복하거나, 변동된 시비율로 분할 제어신호의 발생과 중단을 지속 또는 발생과 중단을 반복하는 것을 특징으로 하는 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈.
The method of claim 4,
The self-controller continuously generates a divided control signal at a fixed application rate, repeats generation and interruption of the divided control signal at a fixed application rate, or continues generation and interruption of the divided control signal at a variable application rate. Or a self-diagnosis/calibration module of a DC plasma power supply, characterized in that repeating generation and interruption.
제3항에 있어서,
상기 자가 처리부는 분할전력의 전압에 해당하는 시험전압신호와, 분할전력의 전류에 해당하는 시험전류신호를 상기 제1 필터부 및 제2 필터부로부터 각각 수신하여 자가진단 및 자가교정의 수집데이터로 비교 및 분석에 활용하는 것을 특징으로 하는 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈.
The method of claim 3,
The self-processing unit receives a test voltage signal corresponding to the divided power voltage and a test current signal corresponding to the divided power current from the first filter unit and the second filter unit, respectively, as collected data for self-diagnosis and self-calibration. Self-diagnosis/calibration module of a DC plasma power supply, characterized in that used for comparison and analysis.
제4항에 있어서,
상기 축적전력 방전부가 축적된 전하를 방전하고, 상기 분할전력 축적부를 초기화함에 있어서, 상기 자가 제어부로부터 방전 제어신호를 수신하여 분할전력 축적부를 초기화하는 것을 특징으로 하는 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈.
The method of claim 4,
The self-diagnosis of a DC plasma power supply device, characterized in that when the accumulated power discharge unit discharges the accumulated charge and initializes the divided power storage unit, the divided power storage unit is initialized by receiving a discharge control signal from the self control unit. Calibration module.
제4항에 있어서,
상기 전력 분할부가 플라즈마 전원 공급장치의 출력전력을 임의의 시비율로 분할함에 있어서, 임의의 시비율에 의한 분할 제어신호를 상기 자가 제어부로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈.
The method of claim 4,
In the power division unit dividing the output power of the plasma power supply at an arbitrary rate, the self-diagnosis of a DC plasma power supply device, characterized in that it receives a division control signal at an arbitrary rate from the self-controller Calibration module.
플라즈마 전원 공급장치의 출력단에 연결되어, 진단하고자 하는 출력전력을 임의의 시비율로 분할하는 전력 분할부와; 상기 전력 분할부에 의해 분할된 전력을 축적하는 분할전력 축적부와; 상기 전력 분할부에 의해 분할된 전력을 정확하게 측정하기 위하여 축적된 전하를 방전하고, 상기 분할전력 축적부를 초기화하는 축적전력 방전부와; 상기 전력 분할부로부터 상기 분할전력 축적부로 전력이 이동할 때의 전류량을 측정하는 분할전류 감지부와; 상기 분할전력 축적부의 출력 전압신호에 포함되어 있는 잡음을 제거하는 제1 필터부와; 상기 분할전류 감지부의 출력 전류신호에 포함되어 있는 잡음을 제거하는 제2 필터부; 및 상기 전력 분할부와 상기 축적전력 방전부의 동작을 제어하는 한편 플라즈마 전원 공급장치의 상태정보로서 분할전력의 전압에 해당하는 시험전압신호와, 분할전력의 전류에 해당하는 시험전류신호를 상기 제1 필터부 및 제2 필터부로부터 각각 수집하고, 수집된 상태정보를 바탕으로 플라즈마 전원 공급장치의 기능 및 성능의 이상여부를 판별하는 중앙처리장치부를 포함하는 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈을 기반으로 한 자가 진단 방법으로서,
a) 상기 중앙처리장치부에서 플라즈마 전원 공급장치의 결함 또는 고장 유무를 확인하기 위해 플라즈마 전원 공급장치의 출력부에 임의의 출력전력을 발생시키는 단계;
b) 상기 축적전력 방전부가 분할된 전력을 정확히 측정하기 위해 상기 분할전력 축적부를 초기화하는 단계;
c) 플라즈마 전원 공급장치의 출력부에서 자가 진단/교정 모듈로 투입되는 전력을 임의의 시비율로 분할하기 위한 분할 제어신호를 상기 중앙처리장치부의 자가 제어부에 의해 발생하여 상기 전력 분할부로 전송하는 단계;
d) 상기 중앙처리장치부의 자가 처리부에 의해 상기 제1 필터부로부터의 시험전압신호와, 상기 제2 필터부로부터의 시험전류신호를 각각 획득하고, 플라즈마 전원 공급장치의 상태정보 신호를 획득하는 단계; 및
e) 상기 자가 처리부에 의해 상기 획득된 플라즈마 전원 공급장치의 상태 정보 신호를 정상 상태의 플라즈마 전원 공급장치의 기준 상태 정보 신호와 비교 및 분석하여 플라즈마 전원 공급장치의 결함 또는 고장 여부를 판단하는 단계를 포함하는 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단 방법.
A power dividing unit connected to the output terminal of the plasma power supply and dividing the output power to be diagnosed at an arbitrary ratio; A divided power accumulating unit that accumulates the electric power divided by the power dividing unit; An accumulated power discharging unit for discharging the accumulated charge to accurately measure the electric power divided by the power dividing unit and initializing the divided power accumulating unit; A divided current sensing unit that measures an amount of current when electric power is transferred from the power dividing unit to the divided power accumulating unit; A first filter unit for removing noise included in the output voltage signal of the divided power storage unit; A second filter unit for removing noise included in the output current signal of the divided current detection unit; And a test voltage signal corresponding to a voltage of divided power and a test current signal corresponding to a current of divided power as status information of the plasma power supply device while controlling the operation of the power dividing unit and the accumulated power discharging unit. Self-diagnosis/calibration of a DC plasma power supply including a central processing unit that collects each from the 1 filter unit and the second filter unit and determines whether the function and performance of the plasma power supply is abnormal based on the collected status information As a module-based self-diagnosis method,
a) generating an arbitrary output power to the output of the plasma power supply to check whether the plasma power supply is defective or faulty by the central processing unit;
b) initializing the divided power accumulating unit to accurately measure the divided power by the accumulated power discharging unit;
c) A split control signal for dividing the power input from the output of the plasma power supply to the self-diagnosis/calibration module at an arbitrary rate is generated by the self-controlling unit of the central processing unit and transmitted to the power dividing unit. step;
d) obtaining a test voltage signal from the first filter unit and a test current signal from the second filter unit by the self-processing unit of the central processing unit unit, respectively, and obtaining a state information signal of the plasma power supply unit ; And
e) comparing and analyzing the state information signal of the plasma power supply obtained by the self-processing unit with the reference state information signal of the plasma power supply in a normal state to determine whether the plasma power supply is defective or faulty. Self-diagnosis method of a DC plasma power supply comprising.
제9항에 있어서,
상기 단계 c)에서 상기 자가 제어부에 의해 분할 제어신호를 발생함에 있어서, 상기 자가 제어부는 임의의 고정된 시비율로 분할 제어신호를 지속적으로 발생하거나, 고정된 시비율로 분할 제어신호의 발생과 중단을 반복하거나, 변동된 시비율로 분할 제어신호의 발생과 중단을 지속 또는 발생과 중단을 반복하는 것을 특징으로 하는 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단 방법.
The method of claim 9,
In the generation of the divided control signal by the self-controlling in step c), the self-controlling continuously generates the divided control signal at a fixed application rate, or the generation and interruption of the divided control signal at a fixed fertilization rate. A self-diagnosis method of a DC plasma power supply, characterized in that repeating, or continuing or repeating the generation and interruption of the divided control signal at a variable application rate.
제9항에 있어서,
상기 단계 d)에서 상기 자가 처리부는 분할전력의 전압에 해당하는 시험전압신호와, 분할전력의 전류에 해당하는 시험전류신호를 상기 제1 필터부 및 제2 필터부로부터 각각 획득하여 자가진단 및 자가교정의 수집데이터로 비교 및 분석에 활용하는 것을 특징으로 하는 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단 방법.
The method of claim 9,
In step d), the self-processing unit obtains a test voltage signal corresponding to the divided power voltage and a test current signal corresponding to the divided power current from the first filter unit and the second filter unit, respectively, and performs self-diagnosis and self-diagnosis. Self-diagnosis method of a DC plasma power supply, characterized in that used for comparison and analysis as the collected data of calibration.
플라즈마 전원 공급장치의 출력단에 연결되어, 진단하고자 하는 출력전력을 임의의 시비율로 분할하는 전력 분할부와; 상기 전력 분할부에 의해 분할된 전력을 축적하는 분할전력 축적부와; 상기 전력 분할부에 의해 분할된 전력을 정확하게 측정하기 위하여 축적된 전하를 방전하고, 상기 분할전력 축적부를 초기화하는 축적전력 방전부와; 상기 전력 분할부로부터 상기 분할전력 축적부로 전력이 이동할 때의 전류량을 측정하는 분할전류 감지부와; 상기 분할전력 축적부의 출력 전압신호에 포함되어 있는 잡음을 제거하는 제1 필터부와; 상기 분할전류 감지부의 출력 전류신호에 포함되어 있는 잡음을 제거하는 제2 필터부; 및 상기 전력 분할부와 상기 축적전력 방전부의 동작을 제어하는 한편 플라즈마 전원 공급장치의 상태정보로서 분할전력의 전압에 해당하는 시험전압신호와, 분할전력의 전류에 해당하는 시험전류신호를 상기 제1 필터부 및 제2 필터부로부터 각각 수집하고, 수집된 상태정보를 바탕으로 플라즈마 전원 공급장치의 기능 및 성능의 이상여부를 판별하는 중앙처리장치부를 포함하는 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 진단/교정 모듈을 기반으로 한 자가 교정 방법으로서,
a) 상기 중앙처리장치부에 의해 플라즈마 전원 공급장치의 출력부로부터 운전 전압 신호와 운전 전류 신호를 수신하여 운전 전압 정보와 운전 전류 정보를 각각 획득하는 단계;
b) 플라즈마 전원 공급장치의 운전 상태에서 상기 축적전력 방전부가 상기분할전력 축적부를 초기화하는 단계;
c) 플라즈마 전원 공급장치의 운전 전력을 임의의 시비율로 분할하기 위해 상기 중앙처리장치부의 자가 제어부에 의해 분할 제어신호를 발생하여 상기 전력 분할부를 제어하는 단계;
d) 상기 중앙처리장치부의 자가 처리부에 의해 상기 제1 필터부로부터 시험전압신호와, 상기 제2 필터부로부터 시험전류신호를 각각 획득하고, 그를 바탕으로 분할 전력(Pd)이 운전 전력(Pr)에 시비율(D)을 곱한 값(Pd = D·Pr)을 만족하는지 판별하는 단계; 및
e) 상기 판별 결과에 따라 상기 중앙처리장치부에 의해 운전 전력을 조정하여 상기 분할 전력(Pd)이 운전 전력(Pr)에 시비율(D)을 곱한 값(Pd = D·Pr)을 만족하도록 교정하는 단계를 포함하는 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 교정 방법.
A power dividing unit connected to the output terminal of the plasma power supply and dividing the output power to be diagnosed at an arbitrary ratio; A divided power accumulating unit that accumulates the electric power divided by the power dividing unit; An accumulated power discharging unit for discharging the accumulated charge to accurately measure the electric power divided by the power dividing unit and initializing the divided power accumulating unit; A divided current sensing unit that measures an amount of current when electric power is transferred from the power dividing unit to the divided power accumulating unit; A first filter unit for removing noise included in the output voltage signal of the divided power storage unit; A second filter unit for removing noise included in the output current signal of the divided current detection unit; And a test voltage signal corresponding to a voltage of divided power and a test current signal corresponding to a current of divided power as status information of the plasma power supply device while controlling the operation of the power dividing unit and the accumulated power discharging unit. Self-diagnosis/calibration of a DC plasma power supply including a central processing unit that collects each from the 1 filter unit and the second filter unit and determines whether the function and performance of the plasma power supply is abnormal based on the collected status information As a module-based self-calibration method,
a) receiving an operating voltage signal and an operating current signal from an output portion of the plasma power supply by the central processing unit to obtain operating voltage information and operating current information, respectively;
b) initializing the divided power accumulating unit by the accumulated power discharging unit in an operating state of the plasma power supply device;
c) controlling the power dividing unit by generating a division control signal by the self-controlling unit of the central processing unit to divide the driving power of the plasma power supply at an arbitrary ratio;
d) A test voltage signal and a test current signal are obtained from the first filter unit and a test current signal from the second filter unit respectively by the self-processing unit of the central processing unit, and the divided power Pd is the driving power Pr. Determining whether the multiplied by the application ratio (D) (Pd = D·Pr) is satisfied; And
e) According to the determination result, the operation power is adjusted by the central processing unit, so that the divided power (Pd) satisfies the value obtained by multiplying the operating power (Pr) by the application ratio (D) (Pd = D·Pr). Self-calibration method of a DC plasma power supply comprising the step of.
제12항에 있어서,
상기 단계 c)에서 상기 자가 제어부에 의해 분할 제어신호를 발생함에 있어서, 상기 자가 제어부는 임의의 고정된 시비율로 분할 제어신호를 지속적으로 발생하거나, 고정된 시비율로 분할 제어신호의 발생과 중단을 반복하거나, 변동된 시비율로 분할 제어신호의 발생과 중단을 지속 또는 발생과 중단을 반복하는 것을 특징으로 하는 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 교정 방법.
The method of claim 12,
In the generation of the divided control signal by the self-controlling in step c), the self-controlling continuously generates the divided control signal at a fixed application rate, or the generation and interruption of the divided control signal at a fixed fertilization rate. A self-calibration method of a DC plasma power supply, characterized in that repeating, or continuing or repeating the generation and interruption of the divided control signal at a variable application rate.
제12항에 있어서,
상기 단계 d)에서 상기 자가 처리부는 분할전력의 전압에 해당하는 시험전압신호와, 분할전력의 전류에 해당하는 시험전류신호를 상기 제1 필터부 및 제2 필터부로부터 각각 획득하여 자가진단 및 자가교정의 수집데이터로 비교 및 분석에 활용하는 것을 특징으로 하는 DC 플라즈마 전원 공급장치의 자가 교정 방법.
The method of claim 12,
In step d), the self-processing unit obtains a test voltage signal corresponding to the divided power voltage and a test current signal corresponding to the divided power current from the first filter unit and the second filter unit, respectively, and performs self-diagnosis and self-diagnosis. Self-calibration method of a DC plasma power supply, characterized in that used for comparison and analysis as the collected data for calibration.
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