KR20020025822A - 유체 가변 커패시터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 통상적인 가변 커패시터에 비해 증가된 용량 밀도, 내전압성, 신뢰성 및 비용 절감이라는 효과를 가진 유체 가변 커패시터에 관한 것이다. 유체 가변 커패시터는 각각 도전성을 가진 고정자 플레이트 및 가동 플레이트를 구비하는 케이스를 포함한다. 유체 유전체는 고정자 플레이트와 가동 플레이트를 분리시킨다. 이동 장치는 플레이트 사이에 형성된 커패시턴스가 변화하도록 고정자 플레이트에 대해 가동 플레이트를 이동시키기 위해 가동 플레이트에 결합된다.
Description
본 발명은 일반적으로 RF 커패시터 특히, 높은 용량 밀도를 가진 가변 RF 커패시터에 관한 것이다.
플라즈마를 사용하는 플라즈마 증착 및 스퍼터링과 같은 재료 가공은 수년 동안 공지되어 왔다. 이러한 과정은 일반적으로 플라즈마 챔버에 결합되는 RF 전력 신호의 발생을 필요로 한다. 플라즈마 챔버의 매우 비선형적인 입력 임피던스로 인해, 정합 네트워크가 전형적으로 RF 전력, RF 발생기 및 플라즈마 챔버 사이에 설치된다. 정합 네트워크는 이러한 과정을 통해 발생하는 플라즈마 챔버 입력 임피던스내 변화에 의해 RF 발생기상에 가해진 전기 응력을 감소시키기 위해 재료 가공 과정 동안 능동적으로 제어된다. 정합 네트워크는 발생기로부터 플라즈마 챔버로의 RF 전력의 일정한 흐름을 용이하게 하여, 증가된 전력 효율 및 저가의 저출력 전력 능력을 가진 RF 발생기를 가능케 한다. 통상적인 정합 네트워크는 일반적으로 플라즈마 챔버 입력 임피던스내 변화에 응답하여 제어되는 적어도 하나의 가변 커패시터를 가진 pi 필터를 포함한다. 정합 네트워크에서 사용되는 통상적인 가변 커패시터는 장치의 커패시턴스를 제어하기 위한 모터 구동 샤프트를 포함한다. 커패시터는 일반적으로 공기 또는 진공 유전체로 구성된다.
통상적인 가변 커패시터는 커패시터에 가해진 비교적 높은 전력 및 진공 및 공기의 낮은 유전상수로 인해 상당한 양의 용량을 필요로 한다. 추가로, 요구되는유전체 내전압성을 유지하기 위해 고전압이 커패시터에 추가의 용량으로 가해진다.
통상적인 공기 및 진공 가변 커패시터가 가변 임피던스를 제공하기 위해 RF 회로에서 사용되는 반면, 이들은 미리 설정된 커패시턴스를 얻기 위해 필요한 용량을 최소화하지는 못하는 것으로 판명되었다. 더욱이, 통상적인 공기 가변 커패시터는 상대적으로 낮은 신뢰성을 가진다는 문제점을 가진다. 통상적인 공기 가변 커패시터는 종종 커패시터의 항복 전압을 감소시키는 습기와 같은 환경 조건의 변화에 의한 플레이트 사이의 아킹(arching)을 나타낸다. 유사하게, 통상적인 진공 가변 커패시터는 종종 낮은 열전도성으로 인한 과열에 의해 조기 마모 및 누설을 나타낸다.
본 발명의 유체 가변 커패시터는 증가된 용량 밀도, 내전압성, 개선된 신뢰성 및 비용절감을 제공한다. 가변 커패시터는 고정자 플레이트 및 가동 플레이트를 구비하는 케이스를 포함하며, 이들 플레이트는 각각 도전적이다. 유전체 유체는 고정자 플레이트와 가동 플레이트를 분리시킨다. 이동 장치가 플레이트 사이의 커패시턴스가 가변되도록 하기 위해 고정자 플레이트에 대해 가동 플레이트를 이동시키도록 가동 플레이트에 결합된다.
도 1a는 본 발명의 바람직한 실시예의 플라즈마 가공 장치를 도시한다.
도 1b 내지 도 1d는 본 발명에 따른 유체 가변 커패시터의 여러 필터 구성을 도시한다.
도 2는 본 발명에 따라 유체 가변 커패시터의 실시예를 도시하는 블럭도이다.
도 3a 내지 도3k는 본 발명에 따른 유체 가변 커패시터의 여러 플레이트 구성을 도시한다.
도 4는 본 발명에 따라 유체 가변 커패시터의 바람직한 실시예의 블럭도를 도시한다.
도 5a 내지 도 5b는 본 발명에 따른 정합 네트워크의 바람직한 실시예를 2차원적으로 도시한다.
*도면의 주요부분에 대한 설명*
12: RF 발생기 13: 위상/크기 센서
14: 플라즈마 챔버 16: 정합 네트워크
24: 제어기 28: 고정자 플레이트
30: 가동 플레이트
본 발명, 그의 목적 및 장점에 대한 더 완전한 이해를 위해, 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 상세히 설명된다.
도 1a를 참조하면, 집적회로 및 콤팩트 디스크 등을 가공하기 위한 플라즈마가공 장치(10)가 도시된다. 본 발명이 플라즈마 가공 장치(10)에 관해 개시하고 있지만, 이는 단순히 예시를 위한 것이다. 가공 장치(10)는 정합 네트워크(16)를 통해 플라즈마 챔버(14)에 결합되는 RF 전력 신호를 발생하기 위한 RF 발생기(12)를 포함한다. RF 발생기(12)와 정합 네트워크(16) 사이에 RF 발생기(12)의 출력 특성을 감지하기 위한 위상/크기 센서(13)가 결합된다. 정합 네트워크(16)는 플라즈마 챔버(14)와 RF 발생기(12)의 임피던스를 정합하기 위한 제어 가능한 필터를 제공한다. 정합 네트워크(16) 내부에 하나의 인덕터(도시 안됨) 및 2개의 가변 커패시터(도시 안됨)가 포함된다. 플라즈마 챔버에 결합된 제어기(24)는 플라즈마 챔버(14)와 RF 발생기(12)의 임피던스 정합을 결정한다. 제어기(24)는 결정된 임피던스 정합에 응답하여 유체 가변 커패시터를 제어한다.
도 1b 내지 도 1d를 참조하면, 본 발명에 따른 여러 선택적인 정합 네트워크 필터 구성이 도시된다. pi-필터 구성(20)이 도 1b에, L-필터 구성(21)이 도 1c에, 그리고 T-필터 구성(23)이 도 1d에 도시된다. 각각의 필터 구성은 하나의 인덕터(18)와 2개의 유체 가변 커패시터(20)로 구성된다. 모든 필터 구성은 블럭 DC 바이어스로의 직렬 커패시터(25)를 포함한다.
도 2를 참조하면, 유체 가변 커패시터(26)의 일실시예의 블럭도가 본 발명에 따라 도시된다. 유체 가변 커패시터(26)는 고정자 플레이트(28)와 가동 플레이트(30)를 포함한다. 고정자 플레이트(28)의 적어도 하나의 표면 및 가동 플레이트(30)의 하나의 표면이 구리, 강철, 알루미늄, 은 및 주석과 같은 도전성 재료로 구성된다. 플레이트(28, 30)는 표면의 일부가 서로 중첩하여 커패시턴스가이들 사이에서 발생하도록 배치된다. 당업자라면 플레이트(28, 30) 사이에 형성된 커패시턴스가 식: C=keA/d에 의해 계산될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이며, 여기서 C는 커패시턴스, k는 유전체 매체의 상대 유전상수, e는 유전상수, A는 플레이트(28, 30)의 중첩 표면 영역 및 D는 플레이트(28, 30) 사이의 거리 또는 이격이다. 그러므로, 중첩 표면 영역을 가변함으로써 또는 플레이트(28, 30) 사이의 거리를 변화시킴으로써 커패시턴스내에 역비례 변화를 유도할 수 있다. 플레이트(28, 30)는 도 3a 내지 도 3K에 도시된 바와 같은 여러 플레이트 구성으로 배치될 수 있다. 플레이트 구성은 평행 플레이트 반구형 디스크(도 3a, 도 3b), 평행 플레이트 반구형 실린더(도 3c), 평행 플레이트 시트(도 3d), 동축 실린더(도 3e), 종방향으로 이동 가능한 평행 디스크(도 3f), 나비형 구성(도 3g), 차동 커패시터 구성(도 3h), 미리 설정된 최소 커패시턴스를 가진 변형된 나비형 구성(도 3i), 내부 모터를 가진 동축 실린더(도 3j) 및 자기 결합된 이동 장치(도 3k)를 포함한다.
유체 가변 커패시터(26)는 커패시터가 내부에 형성되도록 가동 플레이트(30)에 대해 배치된 제 2 고정자 플레이트(29)를 더 포함한다. 이에 따라 2개의 직렬 커패시터가 형성되고: 제 1 커패시터는 고정자 플레이트(38)와 가동 플레이트(30) 사이에 형성되고, 제 2 커패시터는 가동 플레이트(30)와 제 2 고정자 플레이트(29) 상에 형성된다. 이러한 구성에서, 제 3 리드가 제 2 고정자 플레이트(29)에 결합된다. 제 2 리드는 사용되지 않을 수도 있고 고정자 플레이트(28)와 제 2 고정자 플레이트(29) 사이에 형성된 유효 커패시턴스의 일부를 선택하기 위한 탭으로서 사용될 수도 있다.
플레이트(28, 30)는 다우 코닝 561과 같은 유체 유전체 매체(34)를 구비하는 케이스내에 포함된다. 유체 유전체 매체(34)는 플레이트(28, 30)를 분리시켜 전압 항복 능력 및 커패시턴스를 증가시키고 개선된 열소산을 제공한다. 유체 유전체 매체는 섭씨 25도 및 100Hz에서 1.5 이상 바람직하게는, 대략 2.71 이상의 유전상수를 가진다. 추가하여, 유체 유전체 매체는 밀(mil)당 적어도 100볼트 바람직하게는, 밀당 350볼트 이상의 유전 강도를 가진다. 유체 유전체 매체의 열도전성은 적어도 0.026W/mK 바람직하게는, 0.15W/mK 이상이다. 공기 또는 진공 대신에 유체 유전체 매체(34)를 사용하는 것은 습기와 같은 외부 환경 요인으로부터 플레이트를 분리시킴으로써 볼륨당 더 높은 커패시턴스, 더 높은 내전압성, 저비용, 개선된 신뢰성 및 아크 발생에 대한 개선된 시스템 응답을 제공한다. 더 높은 유전상수에 의해 획득되는 커패시턴스가 얻어진다. 더 높은 내전압성은 유체 유전체 매체(34)의 증가된 유전 강도에 의해 얻어진다. 아크 발생에 대한 개선된 시스템 응답은 유체 매체의 더 높은 열전도성 및 가동 플레이트(3)가 빠르게 이동될 때 발생하는 유체의 증가된 질량의 소멸 효과 때문에 아크 검출을 위한 개선된 응답 시간에 의해 제공된다.
이동 장치(36)는 고정자 플레이트(28)에 대해 가동 플레이트(30)를 이동시키기 위한 수단을 제공하기 위해 가동 플레이트(30)에 결합된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 샤프트는 이동 장치로서 사용된다. 하지만, 본 발명의 범위는 레버와 같은 다른 이동 장치를 사용하는 것과 자석 또는 모터로부터의 자기 결합을포함한다. 본 발명의 범위는 또한 플레이트(28, 30) 사이의 중첩 영역의 양이 가변하도록 가동 플레이트(30)를 이동시키거나, 플레이트(28, 30) 사이의 거리가 가변하도록 가동 플레이트(30)를 이동시키거나 또는 플레이트(28, 30) 사이의 중첩 영역과 거리가 모두 가변하도록 가동 플레이트(30)를 이동시키는 이동 장치(36)를 구성하는 것을 포함한다. 이동 장치(36)는 도전성 또는 비도전성일 수 있다. 도전성 재료로 구성된 이동 장치(36)는 다수의 가동 플레이트(30)를 전기적으로 연결하기 위한 편리한 수단을 제공한다.
모터(38)는 가동 플레이트(30)가 전기 신호에 응답하여 이동될 수 있도록 이동 장치(36)에 결합된다. 모터(38)는 케이스(32)의 외부 또는 내부에 위치한다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 유체 가변 커패시터(40)의 바람직한 실시예가 도시된다. 외장(42)은 유체 유전체 매체(34) 및 유체 가변 커패시터(40)의 다른 부품에 대해 밀봉 환경을 제공한다. 바람직한 실시예에서 사용된 유체 유전체 매체(34)는 다우 코닝 561이지만, 적어도 1.5의 유전상수 및 적어도 100V/mil의 유전 강도를 가진 다른 액체 유전체도 본 발명의 범위내에서 사용 가능하다. 외장(42)내에는 고정자 플레이트(28), 가동 플레이트(30), 이동 장치(36) 및 모터(38) 뿐만 아니라 확장 장치(44) 및 센서(46)가 위치한다.
바람직한 실시예의 고정자 플레이트(28)와 가동 플레이트(30)는 알루미늄, 구리 및 은과 같은 도전성 재료로 구성된 인터리브형(interleaved) 평행 플레이트 반구형 디스크의 열로서 형성된다. 바람직한 실시예에서, 도전성 재료는 알루미늄 화합물이다. 이동 장치(36)는 도전성 재료를 포함하고, 고정자 플레이트(28)의 절연된 중심 절단부를 통과하여 인터리브형 가동 플레이트(30)에 본딩된다. 이동 장치(36)의 마주하는 단부는 모터(38)에 결합되고, 가동 플레이트(30)의 이동을 제어한다. 바람직한 실시예에서의 이동 장치(36)는 가동 플레이트(36)가 고정자 플레이트(28)를 가진 메쉬(mesh) 내부로 또는 외부로 이동하도록 가동 플레이트(30)에 이론적인 이동을 부가한다. 가동 플레이트(30)에 고정자 플레이트(28)로의 거리를 증가 또는 감소시키는 가동 플레이트(30)의 이동을 야기하는 종방향 이동을 추가로 부과하는 것은 본 발명의 범위내에 있다. 제 1 리드(48)와 제 2 리드(50)는 고정자 플레이트(28)와 가동 플레이트(30)에 각각 전기적으로 결합된다. 센서(48)는 온도, 압력 및 유체 레벨과 같은 하나 이상의 외장 동작 조건을 반영하는 적어도 하나의 출력을 제공한다. 바람직한 실시예에서, 센서(46)는 온도를 감지함으로써 아크 발생을 간접적으로 감지한다. 센서(46)로부터의 출력은 센서 출력에 응답하여 모터를 제어하는 모터 제어기(56)에 결합된다. 모터 제어기(56)는 커패시턴스내 변화를 필요로 하는 정합 네트워크 신호와 같은 추가의 입력을 수신한다. 비록 바람직한 실시예에서, 모터 제어기(56)가 외장(42)의 외부에 위치하지만, 외장(42) 내부에 모터 제어기(56)가 위치하는 것도 본 발명의 범위내이다. 선택적인 아크 검출기(54)가 제 1 리드(48) 또는 제 2 리드(50)내 전류 흐름을 감지함으로써 수행된다. 선택적인 아크 검출기(54)로부터의 출력은 모터 제어기(56)에 결합된다. 아크가 발생될 때, 아크가 발생된 부근의 유체 유전체 매체(34)는 열을 흡수함으로써 온도가 증가된다. 온도 증가는 유체의 높은 열전도성 때문에 남아 있는 유체 유전체 매체(34)에 분포된다. 센서(46)는 유전체 매체(34)의 온도 증가 및 모터제어기(56)로의 응답 신호의 증가를 검출한다.
외장의 벽에 위치하는 밀봉된 커넥터(52)는 외장(42)의 내부 및 외부를 통과하는 전기 신호를 위한 경로를 제공한다. 확장 장치(44)는 유체의 온도, 압력 및 양의 변동에 의한 유전체 유체(34)내 부피 변화를 보상하기 위해 외장(42)내에 구비된다. 당업자라면 본 발명의 범위내에서 압축 장치 및 매체 뿐만 아니라 공기 부레 등을 포함하는 여러 적절한 확장 장치가 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명에 따른 정합 네트워크(16)의 바람직한 실시예가 도시된다. 정합 네트워크(16)는 pi-필터 구성으로 연결된 2개의 유체 가변 커패시터(20) 및 인덕터(18)를 포함한다. 비록 본 발명이 pi-필터 구성을 사용하지만, L-필터 및 T-필터 구성과 같은 다른 필터 구성을 사용하는 것 또한 본 발명의 범위내에 있다. 각각의 유체 가변 커패시터(20)는 다수의 고정자 플레이트(60) 및 가동 플레이트(62), 가동 플레이트(62)에 결합된 이동 장치(64), 이동 장치(64)에 결합된 모터(68) 및 장착 구조물(66)을 포함한다.
고정자 플레이트(60)와 가동 플레이트(62)가 알루미늄 화합물로 구성된 인터리브형 평행 플레이트 반구형 디스크의 열로서 형성된다. 이동 장치(64)(도 5a 및 도 5b 참조)는 도전성 재료로 구성되며 고정자 플레이트(60)의 절연된 중심 절단부를 통과하여, 인터리브형 가동 플레이트(62)에 본딩된다. 이동 장치(64)의 마주하는 단부는 모터(68)에 결합되어, 가동 플레이트(62)의 이동을 제어한다. 바람직한 실시예에서 모터(68)는 DC 스텝핑 모터이지만, 당업자라면 본 발명의 원리가 여러 형태의 사용가능한 모터 및 액츄에이터로 확장될 수 있음을 알 수 있을 것이다.바람직한 실시예에서 이동 장치(64)는 가동 플레이트(62)가 고정자 플레이트(60)를 가진 메쉬 내부 또는 외부로 이동하도록 가동 플레이트(62)에 이론적인 이동을 부가한다.
외장(74)은 유체 가변 커패시터(20)와 인덕터(18)를 감싼다. 외장(74)은 감싸진 커패시터(20)와 인덕터(18)가 잠기는 유체 유전체 매체(70)를 포함한다. 바람직한 실시예에서 사용되는 유체 유전체 매체(70)는 바람직하게는 다우 코닝 561이지만, 적어도 1.5의 유전상수, 적어도 100V/mil의 유전 강도 및 적어도 0.026W/mK의 열도전성을 가진 다른 액체 유전체도 본 발명의 범위에 속한다.
각각의 커패시터(20)에 인덕터(18)를 포함하는 보드를 장착하기 위한 장착 브래킷(72)이 부착된다. 커넥터(76)는 외장(74)의 내부 및 외부로 전기 신호를 위한 경로를 제공하기 위해 외장(74)의 벽내에 장착된다.
도 1, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 동작시 제어기(24)는 이동 지표로서 정합 신호를 수신하고, RF 발생기와 플라즈마 챔버 사이의 임피던스내 상대 정합을 나타낸다. 정합 신호에 응답하여, 제어기(24)는 표시된 임피던스 부정합을 보상하기 위해 적정 정합 네트워크 임피던스 특성을 결정한다. 제어기(24)는 정합 네트워크(16)의 결정된 임피던스 특성이 얻어지도록 유체 가변 커패시터(20, 22)의 모터를 구동하는 신호를 출력한다.
본 발명의 유체 가변 커패시터는 높은 유전상수 및 유전 강도를 가진 액체 유전체를 포함한다. 유체 가변 커패시터는 통상적인 가변 커패시터보다 더 높은 전위 전압하에서 동작할 수 있는 더 작은 물리적인 장치를 제공한다. 액체 유전체는 성능 특성을 주위 환경으로부터 격리시킨다. 추가로, 액체 유전체의 높은 열전도성에 의해 장치의 열적 동작이 강화된다.
따라서, 본 발명에 대해 상술된 바를 통해 알 수 있듯이, 다른 무엇보다 원리적인 목적이 완벽하게 수행됨에 의해 산업 가공에서 사용된 RF 전달 시스템용 유체 가변 커패시터가 제공된다. 본 발명의 범위내에서 변조 및/또는 변형이 가능하다는 것을 알 수 있다. 따라서, 이상의 설명 및 첨부된 도면은 바람직한 실시예를 설명하기 위한 것이지 제한하기 위한 것은 아니며, 본 발명의 정신 및 범위는 첨부된 청구항 및 법적인 등가물에 의해서 결정된다.
본 발명에 따르면, 증가된 용량 밀도, 내전압성, 개선된 신뢰성 및 비용절감 효과를 가진 유체 유전체 가변 커패시터가 제공된다.
Claims (21)
- 도전성의 고정자 플레이트;도전성의 가동 플레이트;상기 고정자 플레이트 및 상기 가동 플레이트를 분리시키는 유체 유전체;상기 유체 유전체, 상기 고정자 플레이트 및 상기 가동 플레이트를 구비하는 케이스; 및상기 고정자 플레이트에 대해 상기 가동 플레이트를 이동시킴으로써 이들 사이의 커패시턴스를 변화시키는 이동 장치를 포함하는 가변 커패시터.
- 제 1항에 있어서, 상기 가동 플레이트는 상기 고정자 플레이트에 대해 방사 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 가변 커패시터.
- 제 1항에 있어서, 상기 가동 플레이트는 상기 고정자 플레이트에 대해 종방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 가변 커패시터.
- 제 1항에 있어서, 상기 가동 플레이트에 기계적 에너지를 결합시키기 위해 상기 이동 장치에 결합되는 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 커패시터.
- 제 1항에 있어서, 아크 발생을 검출하기 위한 아크 검출기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 커패시터.
- 제 5항에 있어서, 상기 아크 검출기는 액체 유전체 온도 센서, 케이스 온도 센서, 케이스 압력 센서 및 전류 센서로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 가변 커패시터.
- 제 5항에 있어서, 상기 아크 검출기 및 상기 모터 사이에 결합된 제어기를 더 포함하며, 상기 제어기는 검출된 아크에 응답하여 아크를 소멸시키기 위해 상기 가동 플레이트를 구동하도록 상기 모터에 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 가변 커패시터.
- 제 1항에 있어서, 상기 고정자 플레이트 및 상기 가동 플레이트는 상기 플레이트들 사이의 커패시턴스가 가동 플레이트가 상기 고정자 플레이트에 대해 방사 방향 및 종방향으로 이동됨에 따라 변화되도록 반구형 디스크로 구성되는 것을 특징으로 하는 가변 커패시터.
- 제 1항에 있어서, 상기 액체 유전체 부피내 변화를 보상하도록 동작하는 확장 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 커패시터.
- 제 4항에 있어서, 상기 가변 커패시터는 정합 네트워크가 형성되도록 상기 인덕터에 전기 결합되는 것을 특징으로 하는 가변 커패시터.
- 제 4항에 있어서, 상기 정합 네트워크는 상기 인덕터를 가진 필터내에 결합된 적어도 2개의 가변 커패시턴스를 구비하는 것을 특징으로 하는 가변 커패시터.
- 제 1항에 있어서, 상기 이동 장치는 샤프트, 자석 및 모터로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 가변 커패시터.
- 도전성의 고정자 플레이트;도전성의 가동 플레이트;상기 고정자 플레이트 및 상기 가동 플레이트를 분리시키는 유체 유전체;상기 유체 유전체, 상기 고정자 플레이트 및 상기 가동 플레이트를 감싸는 외장;상기 가동 플레이트에 결합된 이동 장치; 및상기 고정자 플레이트에 대해 상기 가동 플레이트가 이동하여 이들 사이에 형성된 커패시턴스가 가변하도록 동작하며 상기 이동 장치에 결합된 모터를 포함하는 가변 커패시터.
- 제 13항에 있어서, 상기 가동 플레이트는 상기 고정자 플레이트에 대해 방사방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 가변 커패시터.
- 제 13항에 있어서, 상기 모터는 상기 외장내에 포함되는 것을 특징으로 하는 가변 커패시터.
- 제 13항에 있어서, 상기 외장내에서 발생하는 아크 발생을 검출하는 아크 검출기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 커패시터.
- 제 16항에 있어서, 상기 아크 검출기는 유체 유전체 온도 센서, 케이스 온도 센서, 케이스 압력 센서 및 전류 센서로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 가변 커패시터.
- 제 15항에 있어서, 상기 아크 검출기 및 상기 모터 사이에 결합되는 제어기를 더 포함하며, 상기 제어기는 검출된 아크 발생에 응답하여 상기 모터를 제어하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 가변 커패시터.
- 제 13항에 있어서, 상기 유체 유전체는 적어도 0.026W/mK의 열도전성, 적어도 1.5의 유전상수 및 적어도 100V/mil의 유전 강도를 가지는 것을 특징으로 하는 가변 커패시터.
- 제 19항에 있어서, 상기 가변 커패시터는 정합 네트워크가 형성되도록 인덕터에 결합되는 것을 특징으로 하는 가변 커패시터.
- 도전성의 고정자 플레이트;도전성의 가동 플레이트;상기 고정자 플레이트 및 상기 가동 플레이트를 분리시키는 유체 유전체를 포함하는데, 상기 유체 유전체는 적어도 0.026W/mK의 열도전성, 적어도 1.5의 유전상수 및 적어도 100V/mil의 유전 강도를 가지며;상기 유체 유전체, 상기 고정자 플레이트 및 상기 가동 플레이트를 감싸는 외장;상기 가동 플레이트에 결합된 이동 장치;상기 고정자 플레이트에 대해 상기 가동 플레이트가 이동하여 이들 사이에 형성된 커패시턴스가 변하도록 동작하며 상기 이동 장치에 결합된 모터;아크 발생을 검출하는 아크 검출기; 및상기 아크 발생에 응답하여 상기 모터를 제어하도록 동작하는 제어기를 포함하는 가변 커패시터.
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Families Citing this family (20)
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| WO2010064544A1 (ja) * | 2008-12-02 | 2010-06-10 | 株式会社明電舎 | 真空コンデンサ |
| JP5417824B2 (ja) * | 2008-12-02 | 2014-02-19 | 株式会社明電舎 | 真空コンデンサ |
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| CN103065796A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-04-24 | 国家电网公司 | 一种变距式电力电容器及其容值的调节方法 |
| CN104167742A (zh) * | 2014-08-21 | 2014-11-26 | 巢湖市金辉自控设备有限公司 | 电容可变式智能电力电容器 |
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| CN113707457A (zh) * | 2021-07-20 | 2021-11-26 | 国网江苏省电力有限公司连云港市赣榆区供电分公司 | 一种距离控制型可调容量高压电容器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102005921B1 (ko) * | 2018-11-28 | 2019-07-31 | (주)에이에스엔지니어링 | 전자 가변 캐패시터 및 이를 구비하는 정합장치 |
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