KR20090124119A - Power supply having a actively protection circuit and a control method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전원 공급 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 부하의 변동이나 전력 변환 회로의 소비 전력의 변화에 따라 능동적으로 출력 전력을 가변시켜서 전원 공급 장치의 손상을 방지할 수 있는 능동 보호 회로를 구비한 전원 공급 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply, and more particularly, to an active protection circuit capable of preventing damage to the power supply by actively changing the output power according to a load change or a change in power consumption of the power conversion circuit. A power supply device and a control method thereof.
전기 에너지를 공급하기 위한 전원 공급 장치는 여러 종류가 있다. 전원 공급 장치는 전기 에너지를 공급 받아서 동작하는 장치들의 특성에 따라 다양하게 제공되고 있다. 일반적으로 전원 공급 장치는 입력된 전기적 에너지를 특정한 형태의 전기적 에너지로 변환하여 출력한다. 예를 들어, 직류-직류 변환, 교류-직류 변환, 직류-교류 변환, 교류-교류 변환 등의 여러 가지 형태가 있으며 주파수에 따라 저주파 변환과 고주파 변환 등으로 분류되는 다양한 전원 공급 장치가 있다. 일반적으로 전원 공급 장치는 부하측에서 발생되는 단락이나 단선과 같은 비정상 상태에 따른 전원 공급 장치의 손상을 방지하기 위한 보호 회로를 구비한다.There are several types of power supplies for supplying electrical energy. Power supplies are provided in various ways according to the characteristics of the devices that operate by receiving electrical energy. In general, the power supply device converts the input electrical energy into a specific type of electrical energy and outputs the electrical energy. For example, there are various types of DC-DC conversion, AC-DC conversion, DC-AC conversion, AC-AC conversion, and there are various power supply devices classified into low frequency conversion and high frequency conversion according to frequency. In general, the power supply includes a protection circuit for preventing damage to the power supply due to an abnormal state such as a short circuit or a disconnection occurring at the load side.
그런데 정전압 또는 정전류 출력을 제공하는 전원 공급 장치의 경우 부하가 단락 또는 단락에 가까운 저임피던스 상태 일 때 정전류에 의한 통제만이 가능하다. 그럼으로 이러한 상태에서 전원 공급 장치가 규정된 정전류를 출력하게 되면 전원 공급 장치의 증폭부가 갖는 허용 손실을 초과하여 전원 공급 장치가 손상될 수 있다.By the way, in the case of a power supply that provides a constant voltage or constant current output, only constant current control is possible when the load is short or near low impedance. Therefore, in this state, if the power supply outputs a prescribed constant current, the power supply may be damaged by exceeding the allowable loss of the amplifier of the power supply.
또한, 정전력 출력을 제공하는 전원 공급 장치의 경우 부하가 단락 또는 단선 상태에서 이를 통제하기 위한 것으로 반사파에 의한 최대 허용 설정치 또는 설정 전류 제한치 이내에 대해서만 보호 기능을 수행하고 있다. 그럼으로 반사파에 의한 허용치를 극히 줄여서 설정한 경우를 제외하고, 통상적으로 전원 공급 장치의 정격 출력의 10~20%를 반사파 전력 허용치로 설정하고 있어서 전원 공급 장치의 증폭부의 전력 손실 한계를 초과하는 경우 전원 공급 장치는 손상을 받게 된다.In addition, a power supply that provides a constant power output is designed to control the load in a short circuit or a disconnected state, and only protects it within a maximum allowable set value or set current limit by a reflected wave. Therefore, except when the limit of the reflected wave is set to be extremely small, in general, 10 to 20% of the rated output of the power supply is set to the reflected wave power allowance, so that the power loss limit of the amplifying portion of the power supply is exceeded. The power supply will be damaged.
본 발명의 목적은 부하의 임피던스 변화에 따라 전원 공급 장치의 출력을 제한하여 전원 공급 장치의 손상을 방지할 수 있는 능동 보호 회로를 구비한 전원 공급 장치 및 그 제어 방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a power supply device having an active protection circuit capable of preventing damage to the power supply device by limiting the output of the power supply device according to the impedance change of the load, and a control method thereof.
본 발명의 다른 목적은 전원 공급 장치의 소비 전력의 변화에 따라 전원 공급 장치의 출력을 제한하여 전원 공급 장치의 손상을 방지할 수 있는 능동 보호 회로를 구비한 전원 공급 장치 및 그 제어 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a power supply having an active protection circuit capable of preventing damage to the power supply by limiting the output of the power supply according to the change in the power consumption of the power supply, and a control method thereof. have.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 능동 보호 회로를 구 비한 전원 공급 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일면에 따른 전원 공급 장치는: 입력단을 통하여 입력 전력을 받아들여 변환하고 출력단을 통하여 변환된 전력을 출력하는 전력 변환 회로; 상기 출력단에 연결된 부하의 임피던스를 검출하기 위한 부하 임피던스 검출부; 상기 부하 임피던스 검출부로부터 검출된 부하 임피던스 값과 기준 임피던스 값을 비교하는 임피던스 비교부; 및 상기 임피던스 비교부로부터 비교된 결과 값에 기초하여 상기 전력 변환 회로의 출력을 전력 허용 기준치 이내에서 동작되도록 상기 전력 변환 회로를 제어하는 제어부를 포함한다.One aspect of the present invention for achieving the above technical problem relates to a power supply device having an active protection circuit. According to an aspect of the present invention, there is provided a power supply apparatus comprising: a power conversion circuit which receives and converts input power through an input terminal and outputs the converted power through an output terminal; A load impedance detector for detecting an impedance of a load connected to the output terminal; An impedance comparison unit comparing the load impedance value detected from the load impedance detection unit with a reference impedance value; And a control unit controlling the power conversion circuit to operate the output of the power conversion circuit within a power allowance reference value based on a result value compared from the impedance comparison unit.
일 실시예에 있어서, 상기 임피던스 비교부는 상기 부하의 고 임피던스 상태를 검출하기 위한 제1 임피던스 비교 회로와 상기 부하의 저 임피던스 상태를 검출하기 위한 제2 임피던스 비교 회로를 포함한다.The impedance comparing unit includes a first impedance comparing circuit for detecting a high impedance state of the load and a second impedance comparing circuit for detecting a low impedance state of the load.
일 실시예에 있어서, 상기 전력 변환 회로는 무선 주파수 변환 회로로 구성되고, 상기 부하는 플라즈마 반응기로 구성된다.In one embodiment, the power conversion circuit is comprised of a radio frequency conversion circuit and the load is comprised of a plasma reactor.
본 발명의 다른 일면은 능동 보호 회로를 구비한 전원 공급 장치의 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명의 다른 일면에 따른 전원 공급 장치의 제어 방법은: 출력단에 연결된 부하의 임피던스 값을 검출하는 단계; 검출된 임피던스 값을 기준 값과 비교하여 부하의 임피던스 상태를 판별하는 단계; 부하 상태가 고 임피던스 상태로 판별되는 경우 부하의 고 임피던스 값에 기초하여 전력 변환 회로의 출력을 전력 허용 기준치 이내에서 상향 조정하는 단계; 및 부하 상태가 저 임피던스 상태로 판별되는 경우 부하의 저 임피던스 값에 기초하여 전력 변환 회로의 출력을 전력 허용 기준치 이내에서 하향 조정하는 단계를 포함한다.Another aspect of the present invention relates to a control method of a power supply having an active protection circuit. According to another aspect of the present invention, a control method of a power supply includes: detecting an impedance value of a load connected to an output terminal; Determining the impedance state of the load by comparing the detected impedance value with a reference value; If the load state is determined to be a high impedance state, adjusting the output of the power conversion circuit within the power tolerance reference value based on the high impedance value of the load; And if the load state is determined to be a low impedance state, adjusting the output of the power conversion circuit within the power tolerance reference value based on the low impedance value of the load.
일 실시예에 있어서, 상기 부하의 임피던스는 플라즈마 임피던스이다.In one embodiment, the impedance of the load is a plasma impedance.
본 발명의 또 다른 일면은 능동 보호 회로를 구비한 전원 공급 장치에 관한 것이다. 본 발명의 또 다른 일면에 따른 전원 공급 장치는: 입력단을 통하여 입력 전력을 받아들여 변환하고 출력단을 통하여 변환된 전력을 출력하는 전력 변환 회로; 상기 입력단을 통한 상기 전력 변환 회로의 입력 전력을 검출하기 위한 입력 전력 검출부; 상기 출력단을 통한 상기 전력 변환 회로의 출력 전력을 검출하기 위한 출력 전력 검출부; 및 상기 입력 전력 검출부와 상기 출력 전력 검출부를 통하여 상기 전력 변환 회로의 입력 전력 값과 출력 전력 값을 받아들여 상기 전력 변환 회로의 소비 전력을 측정하고, 측정된 소비 전력에 기초하여 상기 전력 변환 회로를 제어하여 출력 전력을 제한하는 제어부를 포함한다.Another aspect of the invention relates to a power supply having an active protection circuit. According to another aspect of the present invention, a power supply apparatus includes: a power conversion circuit which receives and converts input power through an input terminal, and outputs the converted power through an output terminal; An input power detector for detecting input power of the power conversion circuit through the input terminal; An output power detector for detecting output power of the power conversion circuit through the output terminal; And receiving the input power value and the output power value of the power conversion circuit through the input power detector and the output power detector to measure the power consumption of the power conversion circuit, and based on the measured power consumption. The control unit includes a control unit for limiting the output power.
일 실시예에 있어서, 상기 전력 변환 회로는 무선 주파수 변환 회로로 구성되고, 상기 부하는 플라즈마 반응기로 구성된다.In one embodiment, the power conversion circuit is comprised of a radio frequency conversion circuit and the load is comprised of a plasma reactor.
본 발명의 또 다른 일면은 능동 보호 회로를 구비한 전원 공급 장치에 관한 것이다. 본 발명의 또 다른 일면에 따른 전원 공급 장치는: 전력 변환 회로의 입력 전력 및 출력 전력을 각각 검출하는 단계; 검출된 입력 전력 및 출력 전력에 기초하여 상기 전력 변환 회로의 소비 전력을 측정하는 단계; 및 측정된 소비 전력이 상기 전력 변환 회로의 소비 전력 기준값을 초과하는 경우 상기 전력 변환 회로의 출력을 제한한다.Another aspect of the invention relates to a power supply having an active protection circuit. In accordance with yet another aspect of the present invention, a power supply includes: detecting input power and output power of a power conversion circuit, respectively; Measuring the power consumption of the power conversion circuit based on the detected input power and output power; And limit the output of the power conversion circuit if the measured power consumption exceeds the power consumption reference value of the power conversion circuit.
일 실시예에 있어서, 상기 전력 변환 회로는 무선 주파수 변환 회로로 구성되고, 상기 전력 변환 회로에 연결되는 부하는 플라즈마 반응기로 구성된다.In one embodiment, the power conversion circuit is comprised of a radio frequency conversion circuit, and the load coupled to the power conversion circuit is comprised of a plasma reactor.
본 발명의 능동 보호 회로를 구비한 전원 공급 장치 및 그 제어방법에 의하면, 부하의 임피던스 변화에 따라 부하의 부정합 상태가 발생되는 경우 전력 변환 회로의 출력을 전력 허용 기준치 이내에서 능동적으로 상향 또는 하향 조정함으로서 전원 공급 장치가 안전하게 동작될 수 있다. 또는 본 발명의 전원 공급 장치는 전력 변환 회로의 소비 전력 변화에 따라 전력 변환 회로의 출력을 전력 허용 기준치 이내에서 능동적으로 상향 또는 하향 조정함으로서 전원 공급 장치가 안전하게 동작될 수 있다.According to the power supply device having an active protection circuit of the present invention and a control method thereof, the output of the power conversion circuit is actively adjusted up or down within the power allowance threshold when a load mismatch occurs due to a change in load impedance. By doing so, the power supply can be operated safely. Alternatively, the power supply device of the present invention can safely operate the power supply device by actively adjusting the output of the power converter circuit up or down within the power tolerance reference value according to the change in the power consumption of the power converter circuit.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Embodiment of the present invention may be modified in various forms, the scope of the invention should not be construed as limited to the embodiments described in detail below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. It should be noted that the same members in each drawing are sometimes shown with the same reference numerals. Detailed descriptions of well-known functions and configurations that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention are omitted.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 능동 보호 회로를 구비한 전원 공급 장치의 회로 구성을 보여주는 도면이다.1 is a view showing a circuit configuration of a power supply device having an active protection circuit according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 능동 보호 회로를 구비한 전 원 공급 장치는 전력 변환 회로(10), 부하 임피던스 검출부(30), 임피던스 비교 회로(32), 및 제어부(40)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, a power supply device having an active protection circuit according to a first embodiment of the present invention includes a
전력 변환 회로(10)는 입력단(14)을 통하여 입력된 전력을 변환하여 출력단(16)을 통하여 변환된 전력을 부하(20)로 출력한다. 전력 변환은 예를 들어, 직류-직류 변환, 교류-직류 변환, 직류-교류 변환, 교류-교류 변환 등의 여러 가지 형태가 있으며 주파수에 따라 저주파 변환과 고주파 변환일 수 있다.The
부하 임피던스 검출부(30)는 전력 변환 회로(10)와 출력단(16) 사이에 구성되며, 출력단(16)에 연결된 부하(20)의 임피던스를 검출한다. 임피던스 비교부(32)는 부하 임피던스 검출부(30)로부터 검출된 부하 임피던스 값과 기준 임피던스 값을 비교하여 그 결과를 제어부(40)로 제공한다. 임피던스 비교부(32)는 부하(20)의 고 임피던스 상태를 검출하기 위한 제1 임피던스 비교 회로(34)와 부하(20)의 저 임피던스 상태를 검출하기 위한 제2 임피던스 비교 회로(36)를 포함한다.The
제1 임피던스 비교 회로(34)는 제1 기준값 설정부(35)에 설정된 고 임피던스 기준값과 부하 임피던스 검출부(30)로부터 제공되는 임피던스 검출값을 비교하여 부하(20)의 전기적 상태가 고 임피던스 상태인가를 판별한다. 제2 임피던스 비교 회로(36)는 제2 기준값 설정부(37)에 설정된 저 임피던스 기준값과 부하 임피던스 검출부(30)로부터 제공되는 임피던스 검출값을 비교하여 부하(20)의 전기적 상태가 저 임피던스 상태인가를 판별한다.The first
제어부(40)는 임피던스 비교부(32)로부터 비교된 결과 값에 기초하여 전력 변환 회로(10)의 출력을 전력 허용 기준치 이내에서 상향 또는 하향 조정 되도록 전력 변환 회로(10)를 제어한다. 전력 변환 회로(10)의 제어는 예를 들어, 전력 변환 회로(10)의 출력 증폭기(12)의 출력을 전력 허용 기준치 이내에서 상향 또는 하향 조정하는 것이다.The
도 2는 도 1의 전원 공급 장치의 능동 보호를 위한 제어 동작 수순을 보여주는 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a control operation procedure for active protection of the power supply of FIG. 1.
도 2를 참조하여, 단계 S10에서 부하 임피던스 검출부(30)는 출력단(16)에 연결된 부하(20)의 임피던스 값을 검출하고, 검출된 임피던스 값은 임피던스 비교 회로(32)로 제공된다. 임피던스 비교 회로(32)는 검출된 임피던스 값을 기준 값과 비교하여 부하의 임피던스 상태를 판별하고, 그 결과 값을 제어부(40)로 제공한다.Referring to FIG. 2, in step S10, the
제어부(40)는 단계 S12에서 부하(20)의 전기적 상태가 고 임피던스 상태로 판별되는 경우 단계 S14로 진행하여 부하(20)의 고 임피던스 값에 기초하여 전력 변환 회로(10)의 출력 증폭기(12)의 출력을 전력 허용 기준치 이내에서 상향 조정한다. 또는 단계 S16에서 부하(20)의 전기적 상태가 저 임피던스 상태로 판별되는 경우 단계 S18로 진행하여 검출된 부하(20)의 저 임피던스 값에 기초하여 전력 변환 회로(10)의 출력 증폭기(12)의 출력을 전력 허용 기준치 이내에서 하향 조정한다.If the electrical state of the
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 능동 보호 회로를 구비한 전원 공급 장치에 의하면 부하(20)의 임피던스 변화에 따라 부하(20)의 부정합 상태가 발생되는 경우 전력 변환 회로(10)의 출력 증폭기(12)의 출력을 전력 허용 기준치 이 내에서 능동적으로 상향 또는 하향 조정함으로서 전원 공급 장치가 안전하게 동작될 수 있다.As described above, according to the power supply device having the active protection circuit according to the first embodiment of the present invention, when the mismatch state of the
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 능동 보호 회로를 구비한 전원 공급 장치의 회로 구성을 보여주는 도면이다.3 is a circuit diagram of a power supply device having an active protection circuit according to a second embodiment of the present invention.
도 3을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 능동 보호 회로를 구비한 전원 공급 장치는 전력 변환 회로(10), 입력 전력 검출부(50), 출력 전력 검출부(52) 및, 제어부(40)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3, a power supply device having an active protection circuit according to a second embodiment of the present invention includes a
전력 변환 회로(10)는 입력단(14)을 통하여 입력 전력을 받아들여 변환하여 출력단(16)을 통하여 변환된 전력을 부하(20)로 출력한다. 전력 변환은 예를 들어, 직류-직류 변환, 교류-직류 변환, 직류-교류 변환, 교류-교류 변환 등의 여러 가지 형태가 있으며 주파수에 따라 저주파 변환과 고주파 변환일 수 있다.The
입력 전력 검출부(50)는 입력단(14)과 전력 변환 회로(10) 사이에 구성되어 입력단(50)을 통하여 전력 변환 회로(10)의 입력 전력을 검출한다. 출력 전력 검출부(52)는 출력단(16)과 전력 변환 회로(10) 사이에 구성되어 출력단(16)을 통한 전력 변환 회로(10)의 출력 전력을 검출한다. 입력 전력 검출부(50)와 출력 전력 검출부(52)에서 검출된 입력 전력 값과 출력 전력 값은 각기 제어부(40)로 제공된다.The
제어부(40)는 입력 전력 검출부(50)와 출력 전력 검출부(52)를 통하여 전력 변환 회로(10)의 입력 전력 값과 출력 전력 값을 받아들여 전력 변환 회로(10)의 소비 전력을 측정한다. 그리고 측정된 소비 전력에 기초하여 필요한 경우 전력 변 환 회로(10)를 제어하여 출력 전력을 제한한다. 전력 변환 회로(10)의 제어는 예를 들어, 전력 변환 회로(10)의 출력 증폭기(12)의 출력을 전력 허용 기준치 이내에서 상향 또는 하향 조정되도록 하는 것이다.The
도 4는 도 3의 전원 공급 장치의 능동 보호를 위한 제어 동작 수순을 보여주는 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a control operation procedure for active protection of the power supply of FIG. 3.
도 4를 참조하여, 단계 S20에서 입력 전력 검출부(50)와 출력 검출부(52)에 의해서 검출된 전력 변환 회로(10)의 입력 전력 값과 출력 전력 값은 제어부(40)로 제공된다. 단계 S22에서 제어부(40)는 입력 전력 검출부(50)와 출력 검출부(52)로부터 제공된 입력 전력 값 및 출력 전력 값에 기초하여 전력 변환 회로(10)의 소비 전력을 측정한다. 이어 단계 S24에서 제어부(40)는 측정된 소비 전력이 전력 변환 회로(10)의 기 설정된 소비 전력 기준값을 초과하는가를 판단한다. 만약 측정된 소비 전력 값이 기 설정된 소비 전력 기준값을 초과하는 경우 단계 S26에서 전력 변환 회로(10)의 출력을 제한한다.4, the input power value and the output power value of the
이와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 능동 보호 회로를 구비한 전원 공급 장치에 의하면 전력 변환 회로(10)의 소비 전력 변화에 따라 전력 변환 회로(10)의 출력 증폭기(12)의 출력 제한 기준치를 전력 허용 기준치 이내에서 능동적으로 상향 또는 하향 조정함으로서 전원 공급 장치가 안전하게 동작될 수 있다.As described above, according to the power supply device having the active protection circuit according to the second embodiment of the present invention, the output limitation of the
상술한 바와 같은 제1 및 제2 실시예에 따른 전원 공급 장치에 있어서 출력을 제한하는 방법은 여러 경우에 있어서 다양한 방법으로 실시될 수 있다. 예를 들어, 출력 증폭기(12)가 선형 증폭기(linear amplifier)를 사용하는 경우 증폭 기(12)의 입력을 제한하여 결과적으로 출력을 제한하는 방법, 또는 증폭기(12)에 공급되는 전원(예를 들어, 직류 전압 등)을 제한하여 출력을 제한하는 방법, 또는 증폭기(12)의 이득을 조절하는 방법으로 부궤한량을 조절하여 출력을 제한하는 방법을 사용할 수 있다.In the power supply apparatuses according to the first and second embodiments as described above, the method of limiting the output may be implemented in various cases in various ways. For example, when the
상술한 제1 실시예에서 부하의 임피던스를 검출하여 전력 변환 회로(10)의 출력을 제한하는 방법과 제2 실시예에서 전력 변환 회로(10)의 소비전력을 검출하여 출력을 제한하는 방법은 혼합적으로 전원 공급 장치에 적용될 수 있다. 즉, 부하(20)의 임피던스 변화와 전력 변환 회로(10)의 소비전력의 변화에 각기 기초하여 능동적으로 전력 변환 회로(10)의 출력을 제한할 수 있다.The method of limiting the output of the
본 발명의 전원 공급 장치는 예를 들어, 플라즈마 반응기(plasma reactor)를 위한 무선 주파수 발생기(RE generator)에 사용될 수 있다. 즉, 전원 공급 장치의 전력 변환 회로는 무선 주파수를 발생하기 위한 무선 주파수 변환 회로로 구성된다. 본 발명의 전원 공급 장치가 적용된 경우, 무선 주파수 발생기와 플라즈마 반응기 사이에 임피던스 정합을 위한 별도의 임피던스 정합기를 사용하지 않는다. 플라즈마 반응기 내의 플라즈마 임피던스를 측정하고, 플라즈마 임피던스의 변화에 따라 무선 주파수 발생기의 출력을 제한한다. 플라즈마 반응기 내의 플라즈마 임피던스는 초기 방전 이후 낮아지게 되며, 가스 공급량이 증가되는 등의 요인에 의해서 임피던스가 가변될 수 있다. 예를 들어, 플라즈마 임피던스가 낮아지는 경우 무선 주파수 발생기의 출력을 낮아지게 제한함으로서 자연스럽게 플라즈마 임피던스가 높아지도록 하여 부정합 상태를 해소할 수 있다. 즉, 저출력에서 플라즈마 임피던스 상승효과를 얻을 수 있으며, 적절한 매치 포인트를 찾아서 효과적인 전력 공급이 이루어지도록 할 수 있다. 이와 같은 무선 주파수 발생기의 출력 제한은 플라즈마 임피던스의 상태에 따라 능동적으로 연동되도록 한다.The power supply of the present invention can be used, for example, in a radio frequency generator (RE generator) for a plasma reactor. That is, the power conversion circuit of the power supply device is composed of a radio frequency conversion circuit for generating a radio frequency. When the power supply of the present invention is applied, a separate impedance matcher for impedance matching is not used between the radio frequency generator and the plasma reactor. The plasma impedance in the plasma reactor is measured and the output of the radio frequency generator is limited as the plasma impedance changes. Plasma impedance in the plasma reactor is lowered after the initial discharge, the impedance may be varied by factors such as increased gas supply. For example, when the plasma impedance is lowered, by limiting the output of the radio frequency generator to be lowered, the plasma impedance may be naturally increased to solve the mismatch state. In other words, the plasma impedance increase effect can be obtained at low power, and an effective power supply can be achieved by finding an appropriate match point. This output limitation of the radio frequency generator allows active interlocking depending on the state of the plasma impedance.
이상에서 설명된 본 발명의 능동 보호 회로를 구비한 전원 공급 장치 및 그 제어방법의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiment of the power supply device having the active protection circuit of the present invention and the control method thereof described above are merely exemplary, and various modifications and equivalents may be made by those skilled in the art to which the present invention pertains. It will be appreciated that other embodiments are possible. Therefore, it will be understood that the present invention is not limited only to the form mentioned in the above detailed description. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims. It is also to be understood that the present invention includes all modifications, equivalents, and substitutes within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 능동 보호 회로를 구비한 전원 공급 장치의 회로 구성을 보여주는 도면이다.1 is a view showing a circuit configuration of a power supply device having an active protection circuit according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 전원 공급 장치의 능동 보호를 위한 제어 동작 수순을 보여주는 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a control operation procedure for active protection of the power supply of FIG. 1.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 능동 보호 회로를 구비한 전원 공급 장치의 회로 구성을 보여주는 도면이다.3 is a circuit diagram of a power supply device having an active protection circuit according to a second embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 전원 공급 장치의 능동 보호를 위한 제어 동작 수순을 보여주는 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a control operation procedure for active protection of the power supply of FIG. 3.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10: 전력 변환 회로 12: 증폭기10: power conversion circuit 12: amplifier
14: 입력단 16: 출력단14: input terminal 16: output terminal
20: 부하 30: 부파 임피던스 검출부20: load 30: negative impedance detection unit
32: 임피던스 비교 회로 40: 제어부32: impedance comparison circuit 40: control unit
50: 입력 전력 측정부 52: 출력 전력 측정부50: input power measurement unit 52: output power measurement unit
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