TW201714199A - 用於反應氣體產生器應用的直接三相並聯共振反相器 - Google Patents

用於反應氣體產生器應用的直接三相並聯共振反相器 Download PDF

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Abstract

用於反應氣體產生器的電源系統包含直接三相反相器。共振槽可更進一步被包含以接收直接三相反相器之方波輸出並提供正弦波輸出。電源系統可包含根據三相交流電供應器之三相狀態而導通及關閉選擇的直接三相反相器之開關之反相器控制器，其中開關依據所需的輸出功率而以適應性導通時間以及調變關閉時間來導通。

Description

用於反應氣體產生器應用的直接三相並聯共振反相器
本發明係關於一種共振反相器，更具體而言，係關於一種用於反應氣體產生器應用的直接三相並聯共振反相器。
具體而言在電漿應用領域的電源供應器需要高頻（例如，400kHz至4MHz）、高電壓（例如，1kVpk至10kVpk）以及高功率（例如，5kW至50kW）的能力。
此外，用於電漿應用的電源供應器，如反應氣體產生器必須可對電漿阻抗變動特徵反應，以使功率在系統操作期間保持穩定、表現效率，以及能配合不斷降低的物理應區域而可用於電源供應器。用於電漿應用之電源系統可包含轉換標準三相208VAC/480VAC、50/60Hz供給至高頻，以變化（高）交流(AC)輸出電壓電源供應器。
提出適用於高頻應用的電源系統。上述電源系統包含直接三相並聯共振反相器方案。
在部分實施例中，電源系統包含直接三相反相器以及共振槽。直接三相反相器可具有用於接收三相交流輸入的第一相位輸入線、第二相位輸入線以及第三相位輸入線。共振槽可耦接至直接三相反相器用以接收直接三相反相器之輸出。
在部分實施例中，電源系統包含直接三相反相器以及反相器控制器(inverter controller)。直接三相反相器可具有用於接收三相交流輸入的第一相位輸入線、第二相位輸入線以及第三相位輸入線。反相器控制器也可連接至用於接收三相交流輸入的第一相位輸入線、第二相位輸入線以及第三相位輸入線。 反相器控制器根據三相交流輸入之三相狀態控制直接三相反相器。
在部分實施例中，電源系統包含直接三相反相器、共振槽以及反相器控制器。直接三相反相器可具有用於接收三相交流輸入的第一相位輸入線、第二相位輸入線以及第三相位輸入線。共振槽可耦接至直接三相反相器以接收直接三相反相器的輸出而產生正弦波輸出。 反相器控制器也可連接至用於接收三相交流輸入的第一相位輸入線、第二相位輸入線以及第三相位輸入線用於接收三相交流輸入。此外，反相器控制器可耦接至共振槽以接收感測輸出功率以及感測輸出電流。 反相器控制器可根據三相交流輸入之三相狀態以及感測輸出功率與感測輸出電流而供應控制訊號至直接三相反相器。
供應電源至反應氣體產生器之方法可包含提供直接三相反相器。上述方法可進一步包含提供至用於將直接三相反相器之方波輸出轉換為正弦波之共振槽以及用於控制直接三相反相器之開關之反相器控制器的其一或兩者。
該方法可進一步包含根據三相交流電源供應器之三相狀態藉由導通及關閉選擇的開關來操作直接三相反相器，其中開關依據所需的輸出功率而以適應性導通時間以及調變關閉時間來導通。
本發明內容係以簡化形式提供以介紹所選擇的概念，其將在實施方式中更進一步描述。本發明內容不旨在識別申請專利範圍申請標的之主要特徵或所需特徵，亦非旨在用於限制申請專利範圍申請標的之範圍。
提出適用於高頻應用的電源系統。高頻、高電壓以及高功率應用可藉由具有直接三相反相器的電源系統支援。藉由包含單觸發閘極驅動電路(one-shot gate driving circuit)以及適應性的導通時間控制來進一步支援強健以及穩定範圍之操作。使用單觸發閘極驅動電路的適應性的導通時間控制係根據組成以及負載變異來提供完全恆定的輸出頻率以及適應性導通時間。其為直接三相反相器如何達成導通及關閉兩者的零電流開關(zero current switching)。
如本文所用，“適應性導通時間(adaptive ON time)”係指在時間長度增加或降低導通時間，當訊號的頻率改變時，以使所產生的導通時間可考慮隨著關閉時間(OFF time)而恆定。在一例示性實施方式中，頻率指令訊號可用於在輕負載下稍增加導通時間時調變關閉時間，並且在較重負載下減少導通時間時調變關閉時間，以使導通時間呈現隨著關閉時間改變而維持恆定。
第1圖為實施例示性電源系統之反應氣體產生器系統之方塊圖。反應氣體產生器系統100包含電漿施加器(plasma applicator)110，其使用高頻、施加至電極以及繞組電漿施加器110之施加器變壓器的高電壓訊號來操作。此訊號可藉由使用直接三相反相器101、共振槽102以及反相器控制器103的直接三相並聯共振反相器方案而從標準三相供應器（ 例如，208VAC/480、50/60Hz供應器）產生。
反相器101可經由δ(delta)或Y型(wyes)組態的供應器之三個訊號線連接至三相電源供應器之各三個相位。反相器控制器103開啓以及關閉反相器101之開關，並且三相供應輸入至反相器101用以將50Hz或60Hz訊號轉換成例如400kHz至4MHz。 反相器101之輸出驅動共振槽，其將從反相器101的高頻方波轉換成用於電漿施加器110之正弦波訊號。反相器控制器103可從共振槽102接收回授，以調整反相器101之一或多個控制訊號。
第2A圖至第2C圖描繪電源系統之多種組態。參照第2A圖，根據一實施例的電源系統包含共同位於電源系統封裝的直接三相反相器201、共振槽202以及反相器控制器203。第2A圖中所述的組態可適用與電漿產生器使用，例如作為反應氣體產生器系統100之部分。 包含電源系統200的電源系統封裝的尺寸可適當地配合在電漿產生器設備之可用區域或其中配置電漿產生器的製造中心。在一些情況下，在第2B圖所示，電源系統210可包含直接三相反相器211以及反相器控制器213。 此組成（電源系統210）可用於不論是否有無共振槽之各種應用。當用於電漿產生應用，共振槽102可與電源系統210一起提供，以形成適用於與電漿產生器使用之電源系統。 第2C圖描繪電源系統之另一組態。在第2C圖，電源系統220可包含直接三相反相器221以及共振槽222。獨立的反相器控制器223可提供以適當地導通或關閉直接三相反相器221之開關。
第3A圖至第3C圖描繪可形成本文描述的各種電源系統之部分的合適的共振槽。舉例來說，共振槽可為如第3A圖所示的並聯共振槽、如第3B圖所示的串聯共振槽，如第3C圖所示的串聯並聯(series-parallel)共振槽或其結合。
第4A圖描繪直接三相並聯共振反相器電源系統之例示性實施例。在第4A圖所繪的系統可用於以第2A圖至第2C圖所示的任何組態實施第1圖的直接三相反相器101、共振槽102以及反相器控制器103。 第4B圖以及第4C圖描繪可與直接三相並聯共振反相器電源系統使用之三相交流供應組態之範例。
參照第4A圖，直接三相反相器400可包含六個開關401、402、403、404、405以及406。當開關導通時，六個開關為單向，以使電流路徑之僅一方向為可用的。開關401、402、403、404、405以及406可包含但不限於電晶體，如雙極型接面電晶體（BJTs）； 絕緣閘極雙極型電晶體（insulated-gate bipolar transistor，IGBTs）；以及場效應電晶體（FETs），包含MOSFETs（金屬氧化物半導體場效電晶體）以及高電子移動率電晶體（HEMTs）。在許多情況下，電源裝置包含，但不限於上述電晶體之任何功率電晶體（例如，具有適當崩潰電壓之尺寸及/或材料）選擇用於作為開關之部分。
第5A圖以及第5B圖描繪單向開關組態之範例。第5A圖所示，用於直接三相反相器的開關可包含電源裝置，如功率電晶體500、以及依據穿過各種節點的電壓將電流指向特定方向的四個二極體。 控制訊號C施加以導通或關閉電晶體以及訊號節點X以及Y耦接在相位輸入與共振槽之間的開關。在第5B圖所示之另一範例，用於直接三相反相器的開關可包含兩個功率電晶體510、511，其在控制訊號C相對於C’施加時，提供兩個方向的電流流動。 藉由消去額外二極體，也沒有影響效率的反向恢復。
第6圖說明例示性反相器電源級。例示性反相器電源級具有利用第5A圖的例示性單向開關配置實施的六個開關之直接三相反相器。根據所述實施方式（以及第4A圖指示），指定Q1為第一開關401、指定Q3為第二開關402、指定Q5為第三開關403、指定Q4為第四開關404、指定Q6為第五開關以及指定Q2為第六開關406。
參照第4A圖以及第6圖兩者，開關之配對從三相電源供應器，例如第4B圖以及第4C圖各別顯示之Y型及δ的例示性電源供應器組態連接至相位輸入的一端。在此示例中，開關401（Q1）以及404（Q4）連接至第一相位輸入A（電壓訊號Va），開關402（Q3）以及405（Q6）連接至第二相位輸入B（電壓訊號Vb），以及開關403（Q5）以及406（Q6）連接至第三相位輸入C（電壓訊號Vc）。 各個開關之另一末端耦接至共振槽408
第4A圖所示，反相器控制器410提供控制訊號以導通以及關閉各個六個開關401、402、403、404、405以及406。在此，第一輸出c1耦接至第一開關401，第二輸出c2耦接至第二開關402，第三輸出c3耦接至第三開關403，第四輸出c4耦接至第四開關404，第五輸出c5耦接至第五開關405以及第六輸出c6耦接至第六開關406。這些控制訊號（c1、c2、c3、c4、c5以及c6）可對應於第6圖所示（以及參照第8圖）的閘極控制訊號G1、G2、G3、G4、G5以及G6。
此外，反相器控制器410從共振槽408可選擇性使用電流及/或電源感測回授411以調整控制訊號。
第7圖為例示性反相器控制器。所繪的例示性反相器控制器可實施在第4A圖所述的反相器控制器410作為範例。參照第7圖，反相器控制器700之例示性實施例包含從三相電源接收三相輸入訊號A、B以及C之相位偵測器710以及根據相位偵測器710偵測的相位輸出，且可選擇性自電流或功率調節器730的訊號來輸出適當控制訊號c1、c2、c3、c4、c5以及c6之閘極驅動器720。 當與直接三相反相器一起封裝時（例如，第2A圖以及第2C圖所繪之範例），相位偵測器710可從一或多個相同輸入電源線接收三相輸入訊號。當與直接三相反相器獨立地封裝（例如，第2B圖所繪之範例），使用至三相輸入訊號A、B以及C的個別連接。
閘極驅動器720可包含閘極驅動邏輯(gate driving logics)721以及適應性單觸發閘極驅動電路722。參照第10A圖以及第10B圖提供關於適應性單觸發閘極驅動電路722以及其相關方法的額外細節。電流或功率調節器730可使反相器控制器監控電流（I）、功率（P）或電流以及功率兩者，以及維持、補償或其他調整輸出電流（及/或功率）。
第8圖描繪反相器控制器之例示性實施例，如反相器控制器700。第8圖所示，三相輸入訊號（經由VA 、VB 以及VC ）是使用用於交流(AC)相位偵測器810的邏輯或處理器進行檢測，其將提供六個訊號輸出至根據適當相位區域控制閘極驅動之驅動閘極驅動邏輯820。以從直接三相反相器之輸出感測的電流以及感測的功率之形式的回授提供至比較器830以及電壓控制震盪器（VCO）840，以助於調整輸出電流及/或輸出功率。VCO840之輸出使用於觸發適應性單觸發電路850（將對應在第14A圖至第14F圖顯示之具體實施方式更詳細地討論）。 藉由適應性單觸發電路850產生的脈衝訊號以及閘極驅動邏輯820之輸出使用作為至產生用於開關之控制訊號（例如G1、G2、G3、G4、G5、G6）的適應性單觸發閘極驅動器860之輸入。
第9圖描繪藉由反相器控制器執行程序之範例。參照第9圖，程序900可在例如相對於第4A圖、第7圖以及第8圖中任何描述之反相器控制器執行，以助於用於反應氣體產生應用的直接三相並聯共振反相器。 實際上，程序900（以及藉此反相器控制器）可使用微處理器、數位訊號處理器（DSP）、複合可程式化邏輯裝置（CPLD）、場可編程閘陣列（FPGA）、邏輯或其結合來實施。
反相器控制器可檢測三相交流輸入（910）之各個訊號（例如，第6圖以及第8圖顯示之Va、Vb、Vc）之相位。此可例如，使用第7圖之相位偵測器710或第8圖之相位偵測器810來執行。反相器控制器可更進一步接收感測的輸出功率及/或輸出電流（920）。 輸出功率、輸出電流或輸出功率以及輸出電流兩者可經由耦接至直接三相反相器之輸出的電路來(例如，經由連接至包含共振槽及/或電漿產生器的負載之電流或功率調節器730)來檢測。基於偵測相位(及感測的功率及/或電流輸出)，可產生控制訊號（930）。
根據實施方式，產生的控制訊號包含從當Va等於Vc的時間，以及直到當Va等於Vb時間（其中Va、Vb以及Vc為先前在910檢測的相位），在導通Q2和Q3與導通Q5和Q6之間交替，以致使Q2和Q3導通且使Q5和Q6關閉，且反之亦然（931）。 接著，自當Va等於Vb的時間，以及直到當Vb等於Vc的時間，在導通Q1和Q2與導通Q4和Q5之間交替，以致使Q1和Q2導通且使Q4和Q5關閉，且反之亦然（932）。 接著，從當Vb等於Vc的時間，以及直到當Va等於Vc的時間，在導通Q1和Q3與導通Q4和Q6之間交替，以致使Q1和Q3導通且使Q4和Q6關閉，且反之亦然（933）。  當偵測的Va等於Vc(且同時系統在運行中)時，重複步驟931、932以及933。
在此期間，接收的感測輸出功率及/或輸出電流用以響應於電源需要而調整關閉時間之長度，並且提供適應性導通時間（934）。識別應導通的電晶體之訊號與從步驟934產生的驅動訊號結合，以輸出具有調變關閉時間之控制訊號（940）。 此外，即使在步驟931、932以及933可識別開關的配對而被導通，驅動訊號可實際上不具有在同時導通開關兩者。適應性單觸發電路可使用以助於具有調變關閉時間的“恆定”導通時間控制。 此程序可進行恆定導通時間控制，其中調變關閉時間及適應導通時間（用於適應性導通時間）。
如說明性範例，可監控三個相位Va、Vb以及Vc；以及響應於Va＝Vc以及直到Va＝Vb之指示的反相器控制器產生維持Q1以及Q4維持在關閉狀態之訊號，替代地產生指示使Q2以及Q3兩者有效及使Q5以及Q6兩者有效的訊號，且產生適當驅動訊號至有效配對。用於 Q2、Q3、Q5以及Q6之控制訊號可具有恆定導通時間，但具有根據所需的輸出功率或輸出電流的關閉時間。此外，響應於Va＝Vb以及直到Vb＝Vc之指示，反相器控制器可產生訊號維持Q3以及Q6在關閉狀態之訊號，替代地產生指示使Q1以及Q2兩者有效以及使Q4以及Q5兩者有效之訊號，以及產生適當驅動訊號至有效配對。用於Q1、Q2、Q4以及Q5之控制訊號具有恆定導通時間，但具有根據所需的輸出功率之關閉時間。接著，響應於Vb＝Vc以及直到Vc＝Va之指示，反相器控制器可產生維持Q2以及Q5在關閉狀態之訊號，替代地產生指示使Q1以及Q3兩者有效以及使Q4以及Q6兩者有效之訊號，以及產生適當驅動訊號至有效配對。
第10A圖以及第10B圖說明適應性導通時間控制。具體而言，第10A圖以及第10B圖提供舉例來說，當施加於包含如第6圖所示的直接三相反相器之系統時，在第9圖之任一步驟932或933之時間以及響應於第9圖之步驟934的期間發生的訊號之快照比較。 也就是說，以Q1以及Q4以閘極控制訊號G1以及G4導通及關閉，其中關閉時間之長度響應於電源之需要（例如，電漿施加器110）來調整，同時維持(適應性、恆定導通時間的）“固定”導通時間。在此，電源需要顯示為4kW之“低”電漿功率以及8kW之“高”電漿功率。 首先，參照第10A圖，在第9圖之步驟940輸出閘極控制訊號G1以及G4之電壓-時間(voltage-time)圖表顯示如約2μs 的G1以及G4導通時間以及如約6μs的關閉時間（參照G4的電壓-時間圖表）。跨越電晶體Q1以及Q4的對應電壓（Vds）以及電流（I（Rds））描繪於V/I圖表。
作為一比較例，關閉時間之長度可被調變（舉例來說，使用適應性單觸發電路）以及第10B圖顯示之結果。參照第10B，圖可看出G1以及G4保持大約2μs之導通時間；然而，關閉時間已調整至大約3μs，其為顯示在第10A圖之方案的關閉時間的一半。 電源輸出之倍增（從4kW至8kW）可藉由此縮短關閉時間而實現。由於恆定導通時間，在導通及關閉電晶體兩者，穿過電晶體之電流可為更輕易最小化（以及提供更恆定的輸出）。
第11A圖描繪基本驅動器操作的簡化控制邏輯；以及第11B圖提供用於表示第11A圖之簡化控制邏輯之基本驅動器操作之時序圖。控制邏輯(control logic)1100可在反相器控制器實施。在此，控制邏輯1100接收用於選擇特定開關之訊號Q1s、Q2s、Q3s、Q4s、Q5s以及Q6s，以在反相器進行導通以及關閉。 這些訊號可根據三相交流供應器之檢測相位，如在第11B圖之時序圖中Va、Vb以及Vc所說明。此外，控制邏輯1100接收時鐘訊號QP以及QN。將注意的是，當實施方式包含適應性單觸發電路時，用於此基本驅動器操作之時鐘訊號QP以及QN可被自適應性單觸發電路之脈衝取代。 控制邏輯1100之輸出驅動第11B圖所示之開關Q1、Q2、Q3、Q4、Q5以及Q6。
第12圖提供第11B圖從t1至t2之簡化時序圖之詳細快照；以及第13A圖至第13D圖描繪響應於顯示在第12圖之簡化時序圖之閘極驅動邏輯操作的電流流量以及反相器之操作。 第12圖之簡化時序圖也顯示反相器之輸出電壓（Vinv）以及輸出電流（Iinv）。反相器之操作可藉由反射在第13A圖至第13D圖之時間特定視窗識別。在此，第13A圖描繪在t1至t1-1期間的反相器操作，其中Q2以及Q3為導通以及電流為“正(positive)”（在箭頭方向）。 接著，第13B圖描繪在t1-1至t1-2期間的反相器操作，其中Q2以及Q3仍然導通，但電流變成負(negative)（參照通過二極體的訊號路徑的改變）。接著，如第13C圖所示，從t1-2至t1-3，Q5以及Q6為導通，Q2以及Q3為關閉且電流仍然負（根據通過二極體的訊號路徑） 接著，如第13D圖所示，從t1-3至t1-4，Q5以及Q6仍為導通，但電流再次變成正。此順序從t1-4 至t2 持續重覆。
例示性模擬
第14A圖至第14F圖顯示模擬執行具有直接三相並聯共振反相器之電漿產生系統之示意圖。第14A圖顯示模擬三相208VAC供應器1401、具有六個開關的直接三相反相器1402（亦參照第6圖）、並聯共振槽1403（亦參照例如第3A圖）以及模擬電漿施加器1404。第14B圖顯示耦合至模擬三相208VAC供應器1401之A、B及C節點且輸出由於第14E圖顯示的驅動電路1410的最初階段1411使用的P1、P2、P3、P4、P5以及P6訊號之模擬三相208VAC相位偵測器1405。 第14C圖顯示從電漿產生器(自第14A圖的Inv_rms)以及功率/電流迴路補償器（PI Comp）1406之模擬Isense/Psense功率/電流迴路（從14A之Inv_rms）。依據上述組態，可使用從電漿產生器的功率迴路或電流迴路。如第14C圖所示之範例，（從輸入節點“功率”）的功率迴路為封閉以及比例加積分控制器(PI Comp 1406)的輸出為頻率指令。 PI Comp 1406之輸出提供用於單觸發定時器1407之頻率訊號/時鐘(freq)的頻率指令，以用於如第14D圖顯示之適應性單觸發及適應性導通時間(VCO)。參照第14D圖，接收頻率指令後，單觸發定時器1407之輸出包含藉由顯示在第14E圖之驅動電路1410的單觸發閘極驅動電路階段1412（ 亦參照例如使用時鐘訊號替代適應性單觸發之第11A圖）使用之訊號OUTA、OUTB、OUTC以及OUTD。
第14E圖所示，驅動電路接收指示相位（P1、P2、P3、P4、P5以及P6）的輸出以及單觸發定時器之輸出（OUTA、OUTB、OUTC以及OUTD），以產生中間閘極控制訊號G1a、G2a、G3a、G4a、G5a以及G6a。、 第14F圖顯示接收中間閘極控制訊號G1a、G2a、G3a、G4a、G5a以及G6a以及輸出閘極控制訊號G1、G2、G3、G4、G5以及G6之驅動器輸出整流器。
第15A圖至第15K圖顯示自第14A圖至第14F圖的用於全15kW輸出負載之示意圖的模擬結果之圖表；以及第16A圖至第16K圖顯示自第14A圖至第14F圖的用於5kW輸出負載之示意圖的模擬結果之圖表。第15A圖以及第16A圖顯示橫跨電晶體Q1之電流以及電壓（VDS ），同時三相208VAC訊號如第15E圖以及第16E圖所示；就相同時間之視窗而言，第15B圖以及第16B圖顯示橫跨電晶體Q4之電流以及電壓，其與自電源供應器的三相訊號線中的其一連接之Q1配對。第15C圖以及第16C圖顯示在電漿產生器的輸出之電壓以及電流； 以及第15D圖以及第16D圖顯示產生的輸出電漿功率，以分別確認15kW以及5kW之輸出功率。
第15F圖以及第16F圖顯示在如第15J圖以及第16J圖所示之10μs視窗期間橫跨電晶體Q1之電流以及電壓的片段；以及第15G圖以及第16G圖顯示橫跨此相同視窗之橫跨電晶體Q4的電流以及電壓的片段。 第15H圖以及第16H圖顯示（就此時間視窗而言）電漿電流以及電漿電壓；以及第15I圖以及第16I圖顯示產生的輸出電漿功率。如從第15F圖、第15G圖、第16F圖以及第16G圖中的Ids以及Vds交叉所示，以本文的各種實施例所述的電源級可達到用於導通（參照實線箭頭）以及關閉（參照虛線箭頭）兩者之近乎零電流開關（zero current switching，ZCS），因而藉此提供無損耗電源裝置的功耗。
第15K圖以及第16K圖提供另一細節。適應性單觸發以及適應性導通時間電路使用自訊號freq的頻率信息，以調變關閉時間，同時在輕負載時些微增加導通時間。參照第15K圖，就1kW電漿負載而言，在單觸發定時器訊號OUTD（參照第14D圖）導通時間為1.79μs以及導通時間為26.5μs。 在較重負載，如就11kW電漿負載而言，在單觸發時間訊號OUTD的導通時間在模擬為1.43μs以及關閉時間為2.39μs。因此，可看出（使用頻率控制訊號freq）的適應性導通時間電路產生的導通時間之長度相對地恆定（具有從1.79μs至1.43μs的些微改變），同時關閉時間從26.5μs調變至2.39μs。
本發明之特定態樣提供下列非限制實施例：
範例1：電源系統包含：具有用於接收三相交流輸入之第一相位輸入線、第二相位輸入線以及第三相位輸入線之直接三相反相器；以及接收直接三相反相器之輸出的共振槽。
範例2：範例1之電源系統，其中直接三相反相器之輸出經由第一輸出線以及第二輸出線提供，其中直接三相反相器包含六個單向開關，一個單向開關將第一相位輸入線連接至第一輸出線，一個單向開關將第一相位輸入線連接至第二輸出線，一個單向開關將第二相位輸入線連接至第一輸出線，一個單向開關將第二相位輸入線連接至第二輸出線，一個單向開關將第三相位輸入線連接至第一輸出線，以及一個單向開關將第三相位輸入線連接至第二輸出線。
範例3：範例2之電源系統，其中各個六個單向開關包含功率電晶體以及四個二極體。
範例4：範例3之電源系統，其中功率電晶體為金屬氧化物半導體場效電晶體、雙極型接面電晶體、絕緣柵雙極型電晶體或碳化矽電晶體。
範例5：範例2之電源系統，其中各個六個單向開關包含兩個金屬氧化物半導體場效電晶體（MOSFETs），兩個MOSFETs耦合在其閘極以及其源極。
範例6：範例2至5之任何電源系統，其更包含連接至用於接收三相交流輸入的第一相位輸入線、第二相位輸入線以及第三相位輸入線之反相器控制器；其中反相器控制器具有耦接至第一單向開關用以控制第一單向開關之第一訊號線、耦接至第二單向開關用以控制第二單向開關之第二訊號線、耦接至第三單向開關用以控制第三單向開關之第三訊號線、耦接至第四單向開關用以控制第四單向開關之第四訊號線、耦接至第五單向開關用以控制第五單向開關之第五訊號線，以及耦接至第六單向開關用以控制第六單向開關之第六訊號線，其中反相器控制器包含邏輯：其響應於三相交流輸入之第一相位等於三相交流輸入之第三相位之指示，維持第一單向開關以及第四單向開關在關閉狀態以及在第二單向開關以及第三單向開關兩者之間交替導通和關閉以及在第五單向開關以及第六單向開關兩者之間交替導通和關閉； 響應於第一相位等於三相交流輸入之第二相位之指示，維持第三單向開關以及第六單向開關在關閉狀態以及在第一單向開關以及第二單向開關兩者之間交替導通和關閉以及在第四單向開關以及第五單向開關兩者之間交替導通和關閉； 以及響應於第二相位等於第三相位之指示，維持第二單向開關以及第四單向開關在關閉狀態以及在第一單向開關以及第三單向開關兩者之間交替導通和關閉以及在第四單向開關以及第六單向開關兩者之間交替導通和關閉。
範例7：範例6之電源系統，其中反相器控制器耦接至共振槽，以從共振槽接收感測輸出電流以及感測輸出功率，其中反相器控制器更包含邏輯，其在提供適應性導通時間時，根據感測輸出電流以及感測輸出功率調變用於各第一單向開關、第二單向開關、第三單向開關、第四單向開關、第五單向開關以及第六單向開關的關閉時間量。
範例8：電源系統包含：具有用於接收三相交流輸入的第一相位輸入線、第二相位輸入線以及第三相位輸入線之直接三相反相器；以及連接至用於接收三相交流輸入的第一相位輸入線、第二相位輸入線以及第三相位輸入線且根據三相交流輸入之狀態控制控制直接三相反相器之反相器控制器。
範例9：範例8之電源系統，其中直接三相反相器包含六個單向開關，當藉由反相器控制器導通時，一個單向開關將第一相位輸入線連接至直接三相反相器之第一輸出線，當藉由反相器控制器導通時，一個單向開關將第一相位輸入線連接至直接三相反相器之第二輸出線，當藉由反相器控制器導通時，一個單向開關將第二相位輸入線連接至第一輸出線，當藉由反相器控制器導通時，一個單向開關將第二相位輸入線連接至第二輸出線，當藉由反相器控制器導通時，一個單向開關將第三相位輸入線連接至第一輸出線，以及當藉由反相器控制器導通時，一個單向開關將第三相位輸入線連接至第二輸出線。
範例10：範例9之電源系統，其中各個六個單向開關包含功率電晶體以及四個二極體。
範例11：範例9之電源系統，其中各個六個單向開關包含兩個金屬氧化物半導體場效電晶體（MOSFETs），兩個MOSFETs耦接在其閘極以及其源極。
範例12：範例8-11的任意之電源系統，其中反相器控制器包含：相位偵測器；以及包含閘極驅動邏輯以及適應性單觸發閘極驅動電路之閘極驅動器。
範例13：範例12之電源系統，其中反相器控制器更包含電流/功率調節器以及電壓控制震盪器，其中電壓控制震盪器輸出具有基於經由電流/功率調節器接收的感測功率及感測電流之頻率的訊號，其中適應性單觸發閘極驅動電路接收該頻率的訊號以及產生調變關閉時間之長度，同時提供適應性導通時間之驅動訊號。
範例14：範例12或13之電源系統，其中相位偵測器接收三相交流輸入以及輸出表示三相交流輸入之各訊號之對應電壓，其中閘極驅動邏輯包含接收表示三相交流輸入之各訊號之對應電壓以及根據三相交流輸入之訊號之相位狀態導通直接三相反相器之特定開關的邏輯。
範例15：範例14之電源系統，其中接收表示三相交流輸入之各訊號之對應電壓以及根據三相交流輸入之訊號之相位狀態導通直接三相反相器之特定開關的邏輯包含邏輯：其響應於三相交流輸入之第一相位等於三相交流輸入之第三相位的指示，維持第一單向開關以及第四單向開關在關閉狀態且在第二單向開關以及第三單向開關兩者之間交替導通和關閉以及在第五單向開關以及第六單向開關兩者之間交替導通及關閉；響應於第一相位等於三向交流輸入的第二相位之指示，維持第三單向開關以及第六單向開關在關閉狀態且在第一單向開關以及第二單向開關兩者之間交替導通和關閉以及在第四單向開關以及第五單向開關兩者之間交替導通及關閉； 以及響應於第二相位等於第三相位之指示，維持第二單向開關以及第四單向開關在關閉狀態且在第一單向開關以及第三單向開關兩者之間交替導通和關閉以及在第四單向開關以及第六單向開關兩者之間交替導通及關閉。
範例16：用於電漿應用之電源系統，電源系統包含：具有用於接收三相交流輸入的第一相位輸入線、第二相位輸入線以及第三相位輸入線之直接三相反相器；接收直接三相反相器之輸出，以產生正弦波輸出之共振槽； 以及供應控制訊號至直接三相反相器之反相器控制器，反相器控制器連接至用於接收三相交流輸入的第一相位輸入線、第二相位輸入線以及第三相位輸入線以及耦接至共振槽，以接收感測輸出功率以及感測輸出電流。
範例17：範例16之電源系統，其中反相器控制器藉由增加供應至直接三相反相器的控制訊號之關閉時間而減少輸出功率至電漿施加器；以及其中反相器控制器藉由降低控制訊號之關閉時間而增加輸出功率至電漿施加器。
範例18：範例17之電源系統，其中反相器控制器包含提供適應性導通時間，同時根據感測輸出功率以及感測輸出電流調變控制訊號之關閉時間之適應性單觸發閘極驅動電路。
範例19：範例16-18的任意之電源系統，其中直接三相反相器之輸出經由第一輸出線以及第二輸出線提供，其中直接三相反相器包含六個單向開關，一單向開關將第一相位輸入線連接至第一輸出線，一單向開關將第一相位輸入線連接至第二輸出線，一單向開關將第二相位輸入線連接至第一輸出線，一單向開關將第二相位輸入線連接至第二輸出線，一單向開關將第三相位輸入線連接至第一輸出線，以及一個單向開關將第三相位輸入線連接至第二輸出線；其中反相器控制器具有耦接至第一單向開關以控制第一單向開關之第一訊號線、耦接至第二單向開關以控制第二單向開關之第二訊號線、耦接至第三單向開關以控制第三單向開關之第三訊號線、耦接至第四單向開關以控制第四單向開關之第四訊號線、耦接至第五單向開關以控制第五單向開關之第五訊號線、以及耦接至第六單向開關以控制第六單向開關之第六訊號線，其中反相器控制器包含邏輯：其響應於三相交流輸入之第一相位等於三相交流輸入之第三相位的指示，維持第一單向開關以及第四單向開關在關閉狀態且在第二單向開關以及第三單向開關兩者之間交替導通和關閉以及在第五單向開關以及第六單向開關兩者之間交替導通及關閉；響應於第一相位等於三相交流輸入之第二相位的指示，維持第三單向開關以及第六單向開關在關閉狀態且在第一單向開關以及第二單向開關兩者之間交替導通和關閉以及在第四單向開關以及第五單向開關兩者之間交替導通及關閉；以及響應於第二相位等於第三相位之指示，維持第二單向開關以及第四單向開關在關閉狀態且在第一單向開關以及第三單向開關兩者之間交替導通和關閉以及在第四單向開關以及第六單向開關兩者之間交替導通及關閉。
範例20：供應電源至反應氣體產生器之方法，其包含：提供直接三相反相器以經由第一相位輸入線、第二相位輸入線以及第三相位輸入線直接接收三相交流輸入；以及根據三相交流輸入之三相狀態操作直接三相反相器。
範例21：範例20之方法，其更包含：藉由提供耦接至直接三相反相器之輸出的共振槽產生正弦波輸出。
範例22：範例20或21之方法，其更包含：提供連接以接收三相交流輸入之反相器控制器，反相器控制器根據三相交流輸入之三相狀態操作直接三相反相器。
範例23：範例22之方法，其更包含：在反相器控制器產生單觸發驅動訊號；以及使用單觸發驅動訊號作為驅動訊號，以具有適應性導通時間（例如，相對恆定導通時間）以及調變關閉時間導通直接三相反相器之開關。
範例24：範例22或23之方法，其中根據三相交流輸入之三相狀態操作直接三相反相器包含：響應於三相交流輸入之第一相位等於三相交流輸入之第三相位的指示：產生關閉訊號用以維持耦接至第一相位輸入線的直接三相反相器之第一開關以及第四開關在關閉狀態； 以及產生驅動訊號，其交替地導通及關閉耦接至第三輸入線的直接三相反相器之第二開關及耦接至第二相位輸入線的直接三相反相器之第三開關兩者與導通及關閉耦接至第三相位輸入線的直接三相反相器之第五開關及耦接至第二相位輸入線的直接三相反相器之第六開關兩者； 響應於第一相位等於三相交流輸入之第二相位的指示：產生關閉訊號用以維持第三開關和第六開關在關閉狀態；以及產生驅動訊號，其交替地導通及關閉第一開關和第二開關兩者與導通及關閉第四開關和第五開關兩者；以及響應於第二相位等於第三相位之指示：產生關閉訊號以維持第二開關以及第四開關在關閉狀態，以及產生驅動訊號，其交替地導通及關閉第一開關和第三開關兩者與地導通及關閉第四開關和第六開關兩者。
範例25：範例24之方法，其更包含：在反相器控制器產生單觸發驅動訊號；以及使用單觸發驅動訊號作為驅動訊號以具有適應性導通時間（ 例如，相對恆定導通時間）以及調變關閉時間導通以及關閉直接三相反相器的第一開關、第二開關、第三開關、第四開關、第五開關以及第六開關中之適當的開關。
範例26：供應電源之方法：包含根據任何範例20-25之方法執行。
範例27：供應電源之方法：包含提供任何範例1-19之電源系統。
應當理解的是，本文描述之範例、實施方式以及實施例為僅用於說明性目的以及鑑於其的各種修改或變化對於所屬技術領域中具有通常知識者將為顯而易見，且被包含於本申請之精神及範圍中。
100‧‧‧反應氣體產生器系統
200、210、220‧‧‧電源系統
101、1402、201、211、221、400‧‧‧直接三相反相器
102、202、222、408‧‧‧共振槽
103、203、213、223、410、700‧‧‧反相器控制器
110、1404‧‧‧電漿施加器
1100‧‧‧控制邏輯
1401‧‧‧三相208VAC供應器
1403‧‧‧並聯共振槽
1406‧‧‧功率/電流迴路補償器
1407‧‧‧單觸發定時器
1410‧‧‧驅動電路
1411‧‧‧最初階段
1412‧‧‧單觸發閘極驅動電路階段
401、Q1‧‧‧第一開關
402、Q3‧‧‧第二開關
403、Q5‧‧‧第三開關
404、Q4‧‧‧第四開關
405、Q6‧‧‧第五開關
406、Q2‧‧‧第六開關
411‧‧‧回授
500、510、511‧‧‧功率電晶體
710、810、1405‧‧‧相位偵測器
720‧‧‧閘極驅動器
721、820‧‧‧閘極驅動邏輯
722、860‧‧‧單觸發閘極驅動電路
730‧‧‧電流或功率調節器
830‧‧‧比較器
840‧‧‧電壓控制震盪器
850‧‧‧單觸發電路
900‧‧‧程序
910、920、930、931、932、933、934、940‧‧‧步驟
C、c1、c2、c3、c4、c5、c6‧‧‧控制訊號
freq‧‧‧頻率控制訊號
G1、G2、G3、G4、G5、G6‧‧‧閘極控制訊號
G1a、G2a、G3a、G4a、G5a、G6a‧‧‧中間閘極控制訊號
Iinv‧‧‧輸出電流
OUTA、OUTB、OUTC、OUTD、P1、P2、P3、P4、P5、P6、Q1s、Q2s、Q3s、Q4s、Q5s、Q6s‧‧‧訊號
Va、Vb、Vc‧‧‧電壓訊號
QP、QN‧‧‧時鐘訊號
Vinv‧‧‧輸出電壓
X、Y‧‧‧訊號節點
第1圖為實施例示性電源系統之反應氣體產生器系統之簡化方塊圖。
第2A圖至第2C圖描繪電源系統之多種組態。
第3A圖至第3C圖描繪可形成本文描述的各種電源系統之部分的合適的共振槽。
第4A圖描繪直接三相並聯共振反相器電源系統之例示性實施例。
第4B圖以及第4C圖描繪可與直接三相並聯共振反相器電源系統使用的三相交流源組態之範例。
第5A圖以及第5B圖描繪單向開關(uni-directional switch)組態之範例。
第6圖為反相器電源級(power stage)之範例。
第7圖描繪反相器控制器之範例。
第8圖描繪反相器控制器之例示性實施例。
第9圖描繪藉由反相器控制器執行程序之範例。
第10A圖以及第10B圖描繪適應性導通時間(ON time)控制。
第11A圖描繪基本驅動器操作的簡化控制邏輯。
第11B圖提供用於表示第11A圖之簡化控制邏輯之基本驅動器操作之時序圖。
第12圖提供從第11B圖之t1至t2之簡化時序圖之詳細快照。
第13A圖至第13D圖描繪響應於顯示在第12圖之簡化時序圖之閘極驅動邏輯操作的電流流量以及反相器之操作。
第14A圖至第14F圖顯示模擬執行具有直接三相並聯共振反相器之電漿產生系統示意圖。
第15A圖至第15K圖顯示自第14A圖至第14F圖的用於全(full)15kW輸出負載之示意圖的模擬結果之圖表。
第16A圖至第16K圖顯示自第14A圖至第14F圖的用於5kW輸出負載之示意圖的模擬結果之圖表。
100‧‧‧反應氣體產生器系統
101‧‧‧直接三相反相器
102‧‧‧共振槽
103‧‧‧反相器控制器
110‧‧‧電漿施加器

Claims (25)

  1. 一種電源系統，其包含：  一直接三相反相器，係具有用於接收一三相交流輸入的一第一相位輸入線、一第二相位輸入線以及一第三相位輸入線；以及  一共振槽，係接收該直接三相反相器之輸出。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電源系統，其中該直接三相反相器的輸入係經由一第一輸出線以及一第二輸出線提供， 其中該直接三相反相器包含六個單向開關，一個單向開關將該第一相位輸入線連接至該第一輸出線，一個單向開關將該第一相位輸入線連接至該第二輸出線，一個單向開關將該第二相位輸入線連接至該第一輸出線，一個單向開關將該第二相位輸入線連接至該第二輸出線，一個單向開關將該第三相位輸入線連接至該第一輸出線，以及一個單向開關將該第三相位輸入線連接至該第二輸出線。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之電源系統，其中各個該六個單向開關包含一功率電晶體以及四個二極體。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之電源系統，其中該功率電晶體為金屬氧化物半導體場效電晶體、雙極型接面電晶體、絕緣柵雙極性電晶體或碳化矽電晶體。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之電源系統，其中各個該六個單向開關包含兩個金屬氧化物半導體場效電晶體（MOSFETs），該金屬氧化物半導體場效電晶體耦接在閘極以及源極。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之電源系統，其更包含連接至用於接收該三相交流輸入的該第一相位輸入線、該第二相位輸入線以及該第三相位輸入線之一反相器控制器； 其中該反相器控制器具有：耦接至第一單向開關以控制該第一單向開關之一第一訊號線、耦接至第二單向開關以控制該第二單向開關之一第二訊號線、耦接至第三單向開關以控制該第三單向開關之一第三訊號線、耦接至第四單向開關以控制該第四單向開關之一第四訊號線、耦接至第五單向開關以控制該第五單向開關之一第五訊號線以及耦接至第六單向開關以控制該第六單向開關之一第六訊號線， 其中該反相器控制器包含邏輯： 其響應於該三相交流輸入之一第一相位等於該三相交流輸入之一第三相位之指示，維持該第一單向開關以及該第四單向開關在關閉狀態且在該第二單向開關及該第三單向開關兩者之間交替導通和關閉以及在該第五單向開關及該第六單向開關兩者之間交替導通和關閉； 其響應於該第一相位等於該三相交流輸入之一第二相位之指示，維持該第三單向開關以及在該第六單向開關在關閉狀態且在該第一單向開關及該第二單向開關兩者之間交替導通和關閉以及在該第四單向開關及該第五單向開關兩者之間交替導通和關閉； 以及 其響應於該第二相位等於該第三相位之指示，維持該第二單向開關以及該第四單向開關在關閉狀態且在該第一單向開關及該第三單向開關兩者之間交替導通和關閉以及在該第四單向開關及該第六單向開關兩者之間交替導通和關閉。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之電源系統，其中該反相器控制器耦接至該共振槽，以從該共振槽接收一感測輸出電流以及一感測輸出功率，其中該反相器控制器更包含邏輯，該邏輯在提供一適應性導通時間時，根據該感測輸出電流以及該感測輸出功率來對於各個該第一單向開關、該第二單向開關、該第三單向開關、該第四單向開關、該第五單向開關以及該第六單向開關調變關閉時間量。
  8. 一種電源系統，其包含： 一直接三相反相器，具有用於接收一三相交流輸入的一第一相位輸入線、一第二相位輸入線以及一第三相位輸入線；以及 一反相器控制器，係連接至用於接收該三相交流輸入的該第一相位輸入線、該第二相位輸入線以及該第三相位輸入線以及根據之該三相交流輸入之狀態控制該直接三相反相器。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之電源系統，其中該反相器控制器包含： 一相位偵測器；以及 一閘極驅動器，包含閘極驅動邏輯以及一適應性單觸發閘極驅動電路。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之電源系統，其中該反相器控制器更包含一電流/電源調節器以及一電壓控制震盪器，其中該電壓控制震盪器輸出具有基於經由該電流/電源調節器接收的感測功率及感測電流的一頻率之一訊號，其中該適應性單觸發閘極驅動電路接收具有該頻率的該訊號以及產生調變關閉時間之長度，並且提供一適應性導通時間之一驅動訊號。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之電源系統，其中該相位偵測器接收該三相交流輸入以及輸出表示該三相交流輸入之各個訊號的對應電壓， 其中該閘極驅動邏輯包含接收表示該三相交流輸入之各個訊號之該對應電壓以及根據該三相交流輸入之訊號之一相位狀態導通該直接三相反相器之特定開關。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之電源系統，其中該直接三相反相器包含六個單向開關，當藉由該反相器控制器導通時，一個單向開關將該第一相位輸入線連接至該直接三相反相器之一第一輸出線，當藉由該反相器控制器導通時，一個單向開關將該第一相位輸入線連接至該直接三相反相器之一第二輸出線，當藉由該反相器控制器導通時，一個單向開關將該第二相位輸入線連接至該第一輸出線，當藉由該反相器控制器導通時，一個單向開關將該第二相位輸入線連接至該第二輸出線，當藉由該反相器控制器導通時，一個單向開關將該第三相位輸入線連接至該第一輸出線，以及當藉由該反相器控制器導通時，一個單向開關將該第三相位輸入線連接至該第二輸出線。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之電源系統，其中接收表示該三相交流輸入之各個訊號之該對應電壓以及根據該三相交流輸入之訊號之該相位狀態導通該直接三相反相器之特定開關之該邏輯包含邏輯： 其響應於該三相交流輸入之一第一相位等於該三相交流輸入之一第三相位之指示，維持第一單向開關以及第四單向開關在關閉狀態且在第二單向開關及第三單向開關兩者之間交替導通和關閉以及在第五單向開關及第六單向開關兩者之間交替導通和關閉； 其響應於該第一相位等於該三相交流輸入之一第二相位之指示，維持該第三單向開關以及在該第六單向開關在關閉狀態且在該第一單向開關及該第二單向開關兩者之間交替導通和關閉以及在該第四單向開關及該第五單向開關兩者之間交替導通和關閉； 以及 其響應於該第二相位等於該第三相位之指示，維持該第二單向開關以及該第四單向開關在關閉狀態且在該第一單向開關及該第三單向開關兩者之間交替導通和關閉以及在該第四單向開關及該第六單向開關兩者之間交替導通和關閉。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之電源系統，其中各個該六個單向開關包含一功率電晶體以及四個二極體。
  15. 如申請專利範圍第12項所述之電源系統，其中各個該六個單向開關包含兩個金屬氧化物半導體場效電晶體（MOSFETs），該兩個MOSFETs耦接在閘極以及源極。
  16. 一種用於電漿應用之電源系統，該電源系統包含：  一直接三相反相器，具有用於接收一三相交流輸入的一第一相位輸入線、一第二相位輸入線以及一第三相位輸入線； 一共振槽，係接收該直接三相反相器之輸出，以產生一正弦波輸出；以及 一反相器控制器，係供應控制訊號至該直接三相反相器，該反相器控制器連接至用於接收該三相交流輸入的該第一相位輸入線、該第二相位輸入線以及該第三相位輸入線以及耦接至該共振槽，以接收一感測輸出功率以及一感測輸出電流。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之電源系統，其中該反相器控制器藉由增加供應至該直接三相反相器之該控制訊號的關閉時間來減少輸出至一電漿施加器的功率；以及其中該反相器控制器藉由降低該控制訊號之關閉時間來增加輸出至該電漿施加器的功率。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之電源系統，其中該反相器控制器包含一適應性單觸發閘極驅動電路，該適應性單觸發閘極驅動電路提供一適應性導通時間，並且根據該感測輸出功率以及該感測輸出電流調變該控制訊號的關閉時間。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之電源系統，其中該直接三相反相器之輸出經由一第一輸出線以及一第二輸出線提供， 其中該直接三相反相器包含六個單向開關，一個單向開關將該第一相位輸入線連接至該第一輸出線，一個單向開關將該第一相位輸入線連接至該第二輸出線，一個單向開關將該第二相位輸入線連接至該第一輸出線，一個單向開關將該第二相位輸入線連接至該第二輸出線，一個單向開關將該第三相位輸入線連接至該第一輸出線，以及一個單向開關將該第三相位輸入線連接至該第二輸出線； 其中該反相器控制器具有：耦接至第一單向開關以控制該第一單向開關之一第一訊號線、耦接至第二單向開關以控制該第二單向開關之一第二訊號線、耦接至第三單向開關以控制該第三單向開關之一第三訊號線、耦接至第四單向開關以控制該第四單向開關之一第四訊號線、耦接至第五單向開關以控制該第五單向開關之一第五訊號線以及耦接至第六單向開關以控制該第六單向開關之一第六訊號線， 其中該反相器控制器包含邏輯： 其響應於該三相交流輸入之一第一相位等於該三相交流輸入之一第三相位之指示，維持該第一單向開關以及該第四單向開關在關閉狀態且在該第二單向開關及該第三單向開關兩者之間交替導通和關閉以及在該第五單向開關及該第六單向開關兩者之間交替導通和關閉； 其響應於該第一相位等於該三相交流輸入之一第二相位之指示，維持該第三單向開關以及在該第六單向開關在關閉狀態且在該第一單向開關及該第二單向開關兩者之間交替導通和關閉以及在該第四單向開關及該第五單向開關兩者之間交替導通和關閉； 以及 其響應於該第二相位等於該第三相位之指示，維持該第二單向開關以及該第四單向開關在關閉狀態且在該第一單向開關及該第三單向開關兩者之間交替導通和關閉以及在該第四單向開關及該第六單向開關兩者之間交替導通和關閉。
  20. 一種供應電源至反應氣體產生器之方法，其包含： 提供一直接三相反相器以經由一第一相位輸入線、一第二相位輸入線以及一第三相位輸入線直接接收一三相交流輸入；以及 根據該三個交流輸入之三相狀態操作該直接三相反相器。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之方法，其更包含：藉由提供耦接至該直接三相反相器的輸出之一共振槽產生一正弦波輸出。
  22. 如申請專利範圍第20項所述之方法，其更包含：提供連接以接收該三相交流輸入的一反相器控制器，該反相器控制器根據該三相交流輸入之該三相狀態操作該直接三相反相器。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其更包含： 在該反相器控制器產生一單觸發驅動訊號；以及 利用該單觸發驅動訊號作為一驅動訊號以具有一導通時間及一調變關閉時間導通該直接三相反相器之一開關。
  24. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中根據該三相交流輸入之該三相狀態操作該直接三相反相器包含： 響應於該三相交流輸入之一第一相位等於該三相交流輸入之一第三相位的指示： 產生一關閉訊號以維持耦接至該第一相位輸入線的該直接三相反相器之一第一開關以及一第四開關在關閉狀態；及 產生驅動訊號，其交替地導通及關閉耦接至該第三相位輸入線的該直接三相反相器之一第二開關及耦接至該第二相位輸入線的該直接三相反相器之一第三開關兩者，以及導通及關閉耦接至該第三相位輸入線的該直接三相反相器之一第五開關及耦接至該第二相位輸入線的該直接三相反相器之一第六開關兩者； 響應於該第一相位等於該三相交流輸入的一第二相位之指示： 產生該關閉訊號以維持該第三開關以及該第六開關在關閉狀態；及 產生驅動訊號，其交替地導通及關閉該第一開關及該第二開關兩者以及導通及關閉該第四開關及該第五開關兩者；以及 響應於該第二相位等於該第三相位之指示： 產生該關閉訊號以維持該第二開關以及該第四開關在關閉狀態；及 產生驅動訊號，其交替地導通及關閉該第一開關及該第三開關兩者以及導通及關閉該第四開關及該第六開關兩者。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之方法，其更包含： 在該反相器控制器產生單觸發驅動訊號；以及 使用該單觸發驅動訊號作為該驅動訊號以具有一適應性導通時間以及一調變關閉時間導通以及關閉該直接三相反相器的該第一開關、該第二開關、該第三開關、該第四開關、該第五開關以及該第六開關中之適當的開關。
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