TW202414955A - 電流控制方法和能量輻射系統 - Google Patents

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Abstract

本申請涉及一種電流控制方法和能量輻射系統，該方法包括通過電流控制裝置提供高頻電力至射頻能量輻射單元的各線圈；通過電流控制裝置調節傳輸至各線圈的高頻電力之間的電流比例和/或電流相角。在非理想狀態下，由於製造工藝導致各線圈存在性能上的差異，各線圈在相同的電流下產生的磁感應強度並不同，本申請電流控制方法通過採集各線圈在相同的電流下產生的磁感應強度，電流控制裝置根據各磁感應強度的差異，來調節輸出給各線圈的電流之間的比例和/或相角，通過調節電流的比例和/或相角從而調整各線圈產生的磁感應強度均勻化，進而提升多線圈的射頻能量輻射單元的輸出精度。

Description

電流控制方法和能量輻射系統
本申請涉及射頻電源，特別是涉及電流控制方法和能量輻射系統。
等離子體(plasma)源機構通過傳輸無線電波的方式，在不需要傳輸線的情況下，將資訊傳送至一定距離外。等離子體源機構中的能量輻射裝置包括多個線圈。但在包括多個線圈的能量輻射裝置中，由於線圈的製作工藝不能做到多個線圈完全相同，導致各線圈通入相同的電流而產生的磁感應強度不同，從而影響等離子體源機構的輸出精度。因此，在實現過程中，發明人發現傳統技術中至少存在如下問題：傳統等離子體源機構輸出電磁波不均勻。
基於此，有必要針對傳統多線圈的能量輻射結構的輸出精度不高的問題，提供一種電流控制方法和能量輻射系統。
為了實現上述目的，一方面，本申請實施例提供了一種等離子體(plasma)源機構的電流控制方法，應用於等離子體源機構的射頻能量輻射單元，電流控制方法包括：通過電流控制裝置提供高頻電力至射頻能量輻射單元的各線圈；通過該電流控制裝置調節傳輸至各線圈的高頻電力之間以下至少一者的電力參數，包括：調節各線圈的電流比例；調節各線圈的電流相角。
在其中一個實施例中，調節傳輸至各線圈的高頻電力之間以下至少一者的電力參數的步驟前還包括：通過該電流控制裝置獲取各線圈通電流產生的磁感應強度；通過該電流控制裝置根據各磁感應強度調節傳輸出給各線圈的電流之間的比例及電流相角。
在其中一個實施例中，該電流控制裝置獲取各線圈在相同比例的電流下產生的磁感應強度。
在其中一個實施例中，該電流控制裝置調節傳輸出給各線圈的電流之間的比例，以使各線圈在調節後的電流下產生的磁感應強度均勻化。
在其中一個實施例中，該電流控制裝置包括電源與多輸出匹配模組；調節各線圈的電流比例的步驟中：通過該電源輸出給該多輸出匹配模組的電流；通過該多輸出匹配模組調節傳輸出至各線圈的電流之間的比例，並依據比例對該電源傳輸的電流進行分路，對應輸出給各線圈。
在其中一個實施例中，該電流控制裝置包括電源與多輸出匹配模組；調節各線圈的電流比例的步驟中：通過主控電源控制至少一從電源輸出電力給各多輸出匹配模組，各多輸出匹配模組傳遞至各線圈的電流符合電流比例。
在其中一個實施例中，調節各線圈的電流比例的步驟中：通過主控電源輸出電力至第一多輸出匹配模組；通過主控電源控制從電源輸出電力至第二多輸出匹配模組；其中，通過第一多輸出匹配模組與第二多輸出匹配模組傳遞至各線圈的電流符合電流比例。
在其中一個實施例中，該電流控制裝置包括主控電源、至少一個從電源以及至少一個多輸出匹配模組；主控電源連接各從電源；各從電源連接對應的多輸出匹配模組；調節各線圈的電流比例的步驟中：該主控電源控制各從電源調節輸出給各多輸出匹配模組的電流之間的比例。
在其中一個實施例中，該電流控制裝置包括相移控制電源以及多輸出匹配模組；調節各線圈的電流相角的步驟中：通過相移控制電源調製輸出給多輸出匹配模組的電流相角。
在其中一個實施例中，該電流控制裝置包括電源與多輸出匹配模組；調節各線圈的電流相角的步驟中：通過主控電源輸出控制至少一從電源輸出給各多輸出匹配模組的電流相角。
在其中一個實施例中，調節各線圈的電流相角的步驟中：通過主控電源輸出第一電流至第一多輸出匹配模組；通過該主控電源控制從電源輸出第二電流至第二多輸出匹配模組，第二電流與第一電流的相角為相同或相異。
在其中一個實施例中，該多輸出匹配模組包括可變電容；多輸出匹配模組調節各路電流之間的比例的步驟中：多輸出匹配模組通過改變可變電容的電容值，來調節各路輸出電流之間的比例。
另一方面，本申請實施例提供了一種能量輻射系統，包括射頻能量輻射單元以及電流控制裝置；該射頻能量輻射單元包括至少兩個線圈；該電流控制裝置的分別連接各線圈；其中，該電流控制裝置用於實現上述的等離子體源機構的電流控制方法。
在其中一個實施例中，該電流控制裝置還用於根據各磁感應強度，調節傳輸出給各線圈的電流的相角。
上述技術方案中的一個技術方案具有如下優點和有益效果：本申請等離子體源機構的電流控制方法中，通過電流控制裝置提供高頻電力至射頻能量輻射單元的各線圈；通過電流控制裝置調節傳輸至各線圈的高頻電力之間的電流比例和/或電流相角。在非理想狀態下，由於製造工藝導致各線圈存在性能上的差異，各線圈在相同的電流下產生的磁感應強度並不同，本申請電流控制方法通過採集各線圈在相同的電流下產生的磁感應強度，電流控制裝置根據各磁感應強度的差異，來調節輸出給各線圈的電流之間的比例和/或相角，通過調節電流的比例和/或相角從而調整各線圈產生的磁感應強度均勻化，進而提升多線圈的射頻能量輻射單元的輸出精度。
1:電流控制裝置
11:電源
111:主控電源
113:從電源
115:控制器
13:多輸出匹配模組
15:功率放大模組
2:能量輻射裝置
21:相移控制電源
圖1為本申請實施提供的等離子體源機構的一種結構示意圖。
圖2為本申請實施提供的等離子體源機構的一種結構示意圖。
圖3為本申請實施提供的等離子體源機構的一種結構示意圖。
圖4為本申請實施提供的等離子體源機構的一種結構示意圖。
圖5為本申請實施提供的等離子體源機構的一種結構示意圖。
圖6為本申請實施提供的等離子體源機構的一種結構示意圖。
圖7為本申請實施提供的等離子體源機構的一種結構示意圖。
圖8為本申請實施提供的雙輸出匹配模組的結構示意圖。
圖9為本申請實施提供的電流控制方法的一種流程示意圖。
圖10為本申請實施提供的等離子體源機構的一種結構示意圖。
圖11為本申請實施提供的等離子體源機構的一種結構示意圖。
圖12為本申請實施提供的一種等離子體源機構的電流分流示意圖。
圖13為本申請實施提供的另一種等離子體源機構的電流分流示意圖。
圖14為本申請實施提供的等離子體源機構的一種結構示意圖。
圖15為本申請實施提供的等離子體源機構的主從控制示意圖。
圖16為本申請實施提供的電流控制方法的另一種流程示意圖。
圖17為本申請實施提供的等離子體源機構的一種結構示意圖。
圖18為本申請實施提供的等離子體源機構的電流流向示意圖。
圖19為本申請實施提供的雙輸出匹配模組的等效電路圖。
為了便於理解本申請，下面將參照相關附圖對本申請進行更全面的描述。附圖中給出了本申請的首選實施例。但是，本申請可以以許多不同的形式來實現，並不限於本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本申請的公開內容更加透徹全面。
需要說明的是，當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件並與之結合為一體，或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“安裝”、“一端”、“另一端”以及類似的表述只是為了說明的目的。
除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬於本申請的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本申請的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在於限制本申請。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
等離子體(plasma)源機構用於發射無線電波，等離子體源機構中的能量輻射裝置2中包括兩個及以上的線圈，由於製造工藝的不同使得各線圈存在性能差異，在通入相同電流的情況下各線圈產生的磁感應強度會存在差異，導致該能量輻射裝置2的輸出精度不高。為了解決該問題，如圖1~圖6所示，提供一種等離子體源機構，應用於具有真空腔室的真空腔體設備。該等離子體源機構包括能量輻射裝置2以及電流控制裝置1，其中，該能量輻射裝置2安裝於真空腔體設備的真空腔室外部的殼體內。在一個示例中，該電流控制裝置1包括電源11以及多輸出匹配模組13；其中，該電源11連接多輸出匹配模組13；該多輸出匹配模組13的各輸出端對應地連接能量輻射裝置2的多個線圈；該電流控制裝置1提供的電流，通過該多輸出匹配模組13傳遞至多個線圈，多個線圈獲取相同或不同比例的電流量，及相同相角或不同相角的電流。需要說明的是，該電流控制裝置1能夠調節輸出給線圈的電流比例，也可以調節輸出給線圈的相角。具體的，輸出給各線圈的電流比例可相同，也可不相同，各線圈的相角可相同，也可不相同。具體的，在一個示例中，該電源11提供第一電流至多輸出匹配模組13，多輸出匹配模組13調節第一電流形成多個第二電流且傳輸至多個線圈，多個第二電流彼此之間為相同或相異比例的電流量。
在一個示例中，如圖1所示，該電流控制裝置1包括一個多輸出匹配模組13。在另一個示例中，如圖2所示，電流控制裝置1包括至少兩個多輸出匹配模組13，例如，兩個、三個、四個......N個多輸出匹配模組13，具體數量可根據實際需求而定。在多輸出匹配模組13為多數個時，電源11提供相同比例或 相異比例的電流至各多輸出匹配模組13。同理，在多輸出匹配模組13的數量為多數個時，多輸出匹配模組13自電源11獲取相同或不同相角的電流。
其中，該電源11用於調製能量輻射裝置2需要的電流，多輸出匹配模組13用於將電源11傳輸的電流按比例進行分路。電源11可以是單個電源，也可以是有多個電源連接成的電池組。在一個示例中，如圖3所示，電源包括主控電源111、至少一個從電源113以及至少一個多輸出匹配模組13。主控電源111的各輸出端對應地連接從電源113；各從電源113對應地連接多輸出匹配模組13。需要說明的是，當多輸出匹配模組13為一個時，該主控電源111可以控制從電源113調節輸出給各多輸出匹配模組13的電流大小。當多輸出匹配模組13為兩個及以上時，該主控電源111可以控制從電源113調節輸出給各多輸出匹配模組13的電流的比例及大小。當然，在該實施例中，如圖3所示，主控電源111分別連接所有從電源和部分多輸出匹配模組13，從電源113連接另一部分多輸出匹配模組13。該示例中，主控電源111同時具備控制從電源113和向多輸出匹配模組13輸出電流的功能。
為了適用交流電的情況，由於交流電中電流值隨著相角的變化而變化，通過改變輸出給多輸出匹配模組13的各路電流的相角，進一步使得各線圈的磁感應強度均勻化。在一個示例中，如圖4所示，電源包括主控電源111與至少一個從電源113，主控電源與從電源分別連接多輸出匹配模組13的輸入端並提供電流，主控電源控制各從電源輸出電流的相角。例如，主控電源111和從電源113中至少有一個為相移控制電源。例如，主控電源111為相移控制電源，主控電源111將調整的相位角的電流通過輸出端傳輸給對應的從電源113。從電源113為相位控制電源，從電源113在接收到主控電源111的控制指令後，從電源113調整其輸出的電流相角。又例如，電源也可直接由控制器115控制，如圖5所示，電源包括控制器115與至少一個從電源113，至少一個從電源113分別連接多輸出匹配模組13的輸入端並提供電流；控制器115調節至少一個從電源113輸出電流 的相角，該示例中只要保證一個從電源受控制器115控制而改變電流的相角。又例如，電源包括控制器115與多個從電源，多個從電源113分別連接多輸出匹配模組13，控制器115控制多個從電源113提供相同或不同相角的電流。
在一個示例中，該多輸出匹配模組13的數量為單一並具有兩個以上的輸入端，每一輸入端對應不同多輸出匹配模組13的輸出端，兩個輸入端自電源獲取相同或不同相角的電流。輸入端的數量為一個、兩個、三個、四個......N個輸出端，具體數量可根據實際需求而定。在一個示例中，該多輸出匹配模組13的輸出端數量為兩個，即該多輸出匹配模組13為雙輸出匹配模組。同樣，在一個示例中，該多輸出匹配模組13有一個輸入端，該輸入端可連接電源的一個輸出端，也可同時連接電源的至少兩個輸出端。在另一個示例中，該多輸出匹配模組13有至少兩個輸入端，各輸入端可一一對應地連接電源的輸出端，各輸入端也可連接不定數量的電源的輸出端。
在一個示例中，提供一種雙輸出匹配模組結構，雙輸出匹配模組包括電容C0、可變電容C1、可變電容C2、可變電容C3(如圖8所示)；電容C0的一端連接可變電容C1一端，另一端連接可變電容C2的一端，可變電容C3的一端連接可變電容C1另一端，可變電容C3的另一端連接可變電容C2另一端。
該電流控制裝置1通過以下步驟來調解電流，從而使得各線圈產生的磁感應強度相等：
步驟S1，電流控制裝置1獲取能量輻射裝置2的各線圈在相同電流下產生的磁感應強度。
其中，可以利用磁感應強度探測器來探測各線圈在相同電流下產生的磁感應強度。在一個示例中，可以預先探測各線圈在相同電流下產生的磁感應強度，並將磁感應強度存儲在電流控制裝置1，在需要控制能量輻射裝置2發生無線電波時，電流控制裝置1調用已經存儲在其內的磁感應強度。進一步的，電流控制裝置1可以同時存儲多個不同的能量輻射裝置2的各線圈的磁感應 強度。在另一個示例中，電流控制裝置1可以通過磁感應強度探測器即時探測磁感應強度，電流控制裝置1通過即時獲取的磁感應強度來動態調節輸出給線圈的電流。需要說明的是，電流控制裝置1用於向各線圈傳輸電流，並且可以調節傳輸給各線圈的電流之間的比例。
步驟S3，電流控制裝置1根據各磁感應強度，調節傳輸出給各線圈的電流之間的比例，以使各線圈在調節後的電流下產生的磁感應強度均勻化。
其中，電流控制裝置1根據其內已經存儲的各線圈的磁感應強度，或者根據即時獲取的磁感應強度，調製出與各磁感應強度之和對應大小的總電流，根據各磁感應強度獲取輸出給各線圈的電流之間的比例，並按照該比例將總電流分路成傳輸給各線圈的分電流，將對應大小的分電流傳輸給對應的線圈。
在一個示例中，如圖1所示，該電流控制裝置1包括電源11以及一個多輸出匹配模組13。需要說明的是，該示例中的該多輸出匹配模組13的輸出端數量與該能量輻射裝置2上的線圈數量相等，該多輸出匹配模組13的輸出端一一對應地連接該能量輻射裝置2上的線圈。需要說明的是，該多輸出匹配模組13為至少包括兩個的輸出端。
在該示例中，該電流控制裝置1根據各磁感應強度，調節傳輸至各線圈的電流之間的比例的步驟中，包括以下步驟：
步驟S21，電源11根據各磁感應強度，調製輸出給多輸出匹配模組13的電流。其中，電源11獲取各磁感應強度之和，調製與各磁感應強度之和對應大小的電流，並將該電流傳輸給多輸出匹配模組13。
步驟S31，多輸出匹配模組13根據各磁感應強度，調節傳輸出給各線圈的電流之間的比例，並依據該比例對電源11傳輸的電流進行分路，對應輸出給各線圈。其中，多輸出匹配模組13根據各磁感應強度的差異，處理出需 要輸出給各線圈的電流之間的比例，然後依據該比例對電源11傳輸的電流進行分路，將將對應的分路電流傳輸給對應的線圈。分成的路數與線圈數量相等。
在另一個示例中，如圖2所示，電流控制裝置1包括電源11以及至少兩個多輸出匹配模組13。該示例中，各多輸出匹配模組13的連接能量輻射裝置2的輸出端數量之和與能量輻射裝置2上的線圈數量相等，多輸出匹配模組13的輸出端一一對應地連接能量輻射裝置2上的線圈。
該示例中，電流控制裝置1根據各磁感應強度，調節傳輸至各線圈的電流之間的比例的步驟中，包括以下步驟：
步驟S31，電源11根據各磁感應強度，調節輸出給各多輸出匹配模組13的電流之間的比例。其中，電源11獲取各磁感應強度之和，調製與各磁感應強度之和對應大小的總電流。電源11分別單獨獲取每個多輸出匹配模組13連接的線圈的磁感應強度之和，根據各多輸出匹配模組13對應的磁感應強度之和，獲取輸出給各多輸出匹配模組13的電流之間的比例，根據該比例對上述總電流進行分路，並將分路電流傳輸給對應的多輸出匹配模組13。分成的路數與多輸出匹配模組13數量相等。
步驟S33，各多輸出匹配模組13根據與多輸出匹配模組13連接的線圈的磁感應強度，調節傳輸出給與多輸出匹配模組13連接的各線圈的電流之間的比例，並依據該比例對電源11傳輸的電流進行分路，對應輸出給與多輸出匹配模組13連接的線圈。其中，每個多輸出匹配模組13根據其上連接的各線圈的磁感應強度，獲取輸出給其上連接的各線圈的電流之間的比例，利用該比例對對應輸入的電流進行分流，並將分路電流輸出給對應的線圈。
為了實現多輸出匹配模組13能夠調節輸出電流之間的比例，在一個示例中，多輸出匹配模組13包括可變電容。其中，可變電容為在受控下能夠改變電容值。
多輸出匹配模組13調節各路電流之間的比例的步驟中：多輸出匹配模組13通過改變可變電容的電容值，來調節各路輸出電流之間的比例。
為了保證電路後端接收到足夠大的電流，在一個示例中，如圖6所示，電流控制裝置1還包括功率放大模組15。其中，該功率放大模組15用於對電流進行放大處理。
電源11根據各磁感應強度，調節輸出給多輸出匹配模組13的電流的步驟中：電源11根據各磁感應強度，調節輸出給功率放大模組15的電流；功率放大模組15對電源11傳輸的電流進行調整傳輸給多輸出匹配模組13。
為了更加具體瞭解本申請電流控制裝置1的原理，以下結合圖7所述的電流控制裝置1為例進行說明：
電源11的第一輸出端與功率放大模組1連接，第二輸出端與功率放大模組2連接。電源11根據雙輸出匹配模組A上連接的線圈一和線圈二的磁感應強度之和，與雙輸出匹配模組B上連接的線圈一和線圈二的磁感應強度之和，調節電源11第一輸出端的電流Ips1與第二輸出端的電流Ips2的電流比Ips1/Ips2，根據該電流比對電源11輸出的總電流進行分路輸出，分別輸出給功率放大模組A和功率放大模組B。
功率放大模組A將電流Ips1放大，輸出電流I1，其輸出端與雙輸出匹配模組A的輸入端連接；功率放大模組B將電流Ips2放大，輸出電流I2，其輸出端與雙輸出匹配模組B的輸入端連接。
雙輸出匹配模組A根據線圈一的磁感應強度和線圈二的磁感應強度，對功率放大模組A輸出的電流I1進行分流，功率放大模組A的第一輸出端連接線圈一、第二輸出端連接線圈二，使流入線圈一的電流為Iu1，流入線圈2的電流為Iu2，其中I1=Iu1+Iu2；雙輸出匹配模組B根據線圈三的磁感應強度和線圈四的磁感應強度，對功率放大模組B輸出的電流I2進行分流，功率放大模組B的第一 輸出端連接線圈三、第二輸出端連接線圈四，使流入線圈三的電流為Id1，流入線圈四的電流為Id2，其中I2=Id1+Id2。
實施應用，上述雙輸出匹配模組A包含：4個電容Cu0、Cu1、Cu2、Cu3，其中Cu1、Cu2、Cu3為可變電容，通過調節可變電容Cu1、Cu2、Cu3可以調節雙輸出匹配模組A第一輸出端的電流Iu1與雙輸出匹配模組A第二輸出端的電流Iu2的電流比Iu1/Iu2。
上述雙輸出匹配模組B包含：4個電容Cd0、Cd1、Cd2、Cd3，其中Cd1、Cd2、Cd3為可變電容，通過調節可變電容Cd1、Cd2、Cd3可以調節雙輸出匹配模組B第一輸出端的電流Id1與雙輸出匹配模組2第二輸出端的電流Id2的電流比Id1/Id2。
上述線圈模組包括線圈一、線圈二、線圈三及線圈四，其中：線圈一與雙輸出匹配模組A的第一輸出端連接，流過線圈一的電流為Iu1；線圈二與雙輸出匹配模組A的第二輸出端連接，流過線圈二的電流為Iu2；線圈三與雙輸出匹配模組B的第一輸出端連接，流過線圈三的電流為Id1；線圈四與雙輸出匹配模組B的第二輸出端連接，流過線圈四的電流為Iu2。
本申請能量輻射裝置2的電流控制裝置1包括電源11以及至少一個多輸出匹配模組13；電源11連接多輸出匹配模組13；多輸出匹配模組13的各輸出端一一對應地連接能量輻射裝置2的各線圈。在非理想狀態下，由於製造工藝導致各線圈存在性能上的差異，各線圈在相同的電流下產生的磁感應強度並不同，本申請電流控制裝置1根據各線圈的磁感應強度的差異，來調節輸出給各線圈的電流之間的比例，通過調節電流從而調整各線圈產生的磁感應強度均勻化，進而提升多線圈的能量輻射裝置2結構的輸出精度。
在一個實施例中，提供了一種等離子體源機構，包括能量輻射裝置2以及電流控制裝置1。其中，能量輻射裝置2包括至少兩個線圈，例如包括2個、3個、4個......N個線圈。電流控制裝置1中的電源11通過多輸出匹配模組13 分別連接各線圈。其中，電流控制裝置1用於獲取能量輻射裝置2的各線圈在相同電流下產生的磁感應強度，並根據各磁感應強度，調節傳輸出給各線圈的電流之間的比例，以使各線圈在調節後的電流下產生的磁感應強度均勻化。
根據多輸出匹配模組13的輸出埠數量分成以下兩種情況，第一種情況，如圖1所示，電流控制裝置1包括電源11以及一個多輸出匹配模組13；電源11連接多輸出匹配模組13；多輸出匹配模組13分別連接各線圈。需要說明的是，該多輸出匹配模組13的輸出端正好與各線圈的數量相同。第二種情況，如圖2所示，電流控制裝置1包括電源11以及至少兩個多輸出匹配模組13；電源11分別連接多輸出匹配模組13；各多輸出匹配模組13分別連接對應數量的線圈。需要說明的是，各多輸出匹配模組13至少包括兩個輸出端，各多輸出匹配模組13的輸出端之和等於線圈的數量。在一個示例中，多輸出匹配模組13為雙輸出匹配模組，即多輸出匹配模組13包括兩個輸出端。以能量輻射裝置2包括四個線圈為例。電流控制裝置1包括兩個多輸出匹配模組13，各多輸出匹配模組13分別連接兩個線圈，即該示例中，多輸出匹配模組13為雙輸出匹配模組。進一步的，該示例中，多輸出匹配模組13連接的兩個線圈的線圈繞制方向相反，換言之，連接在一個多輸出匹配模組13上的兩個線圈，一個線圈順時針繞制，一個線圈逆時針繞制。
在一個示例中，如圖8所示，雙輸出匹配模組包括電容C0、可變電容C1、可變電容C2、可變電容C3，其中，電容C0的一端連接可變電容C1一端，另一端連接可變電容C2的一端，可變電容C3的一端連接可變電容C1另一端，可變電容C3的另一端連接可變電容C2另一端。通過調節可變電容C1、可變電容C2、可變電容C3的電容值，即可改變雙輸出匹配模組的兩個輸出端輸出的電流的比例。
為了保證電路後端接收到足夠大的電流，電流控制裝置1還包括功率放大模組15；電源11通過功率放大模組15連接多輸出匹配模組13。
為了能夠直接探測磁感應強度，本申請等離子體源機構還包括磁感應強度探測器；磁感應強度探測器的數量與線圈的數量相等；磁感應強度探測器與線圈一一對應設置；磁感應強度探測器連接電流控制裝置1。磁感應強度探測器探測對應的線圈的磁感應強度，並將磁感應強度傳輸給電流控制裝置1。
為了進一步理解本申請等離子體源機構的結構，如圖7所示，提供一具體的實施例進行說明：
等離子體源機構包括電源11、能量輻射裝置2、功率放大模組A、功率放大模組B、雙輸出匹配模組A、雙輸出匹配模組B。其中，能量輻射裝置2包括線圈一、線圈二、線圈三和線圈四。電源11分別連接功率放大模組A和功率放大模組B，功率放大模組A分別連接線圈一和線圈二，功率放大模組B分別連接線圈三和線圈四。
電源11根據線圈一和線圈二的磁感應強度之和，和線圈三和線圈四的磁感應強度之和，調節輸出給功率放大模組A和功率放大模組B的電流比。雙輸出匹配模組A根據線圈一和線圈二的磁感應強度，調節輸出給線圈一和線圈二的電流比。雙輸出匹配模組B根據線圈三和線圈四的磁感應強度，調節輸出給線圈三和線圈四的電流比。
本申請等離子體源機構，通過調節電流來調節各個線圈產生的磁感應強度，提高射頻電源輸出的精度及穩定性。該功能的實現需要多輸出匹配模組13及電源11的協同調節，其原理是通過調節多輸出匹配模組13中的可調電容C，使得該多輸出匹配模組13的多路輸出電流的比發生變化，從而令與雙輸出匹配模組連接的線圈中各自產生的磁感應強度相同；而電源11可調節其輸出端的兩路電流之比，從而進一步調節雙輸出匹配模組各自輸入端的電流之比，使得與不同雙輸出匹配模組連接的線圈的磁感應強度相同。
請參照圖9至圖19，在另外的一些實施例中，等離子體源機構用於發射無線電波，等離子體源機構的射頻能量輻射單元25中至少包括兩個線 圈，由於製造工藝的不同使得各線圈存在性能差異，在通入相同電流的情況下各線圈產生的磁感應強度會存在差異，導致射頻能量輻射單元25的輸出精度不高。為了解決該問題，在一個實施例中，如圖9所示，提供了一種射頻能量輻射單元25的電流控制方法，電流控制方法包括以下步驟：
步驟S1，通過電流控制裝置提供高頻電力至射頻能量輻射單元25的各線圈。
電流控制裝置能夠產生高頻電力傳輸給射頻能量輻射單元25上的各線圈，以使線圈在高頻電力發射電磁場。
步驟S3，通過電流控制裝置提供高頻電力至射頻能量輻射單元25的各線圈。
通過電流控制裝置調節傳輸至各線圈的高頻電力之間以下至少一者的電力參數，包括：調節各線圈的電流比例；調節各線圈的電流相角。需要說明的是，電流控制裝置調節傳輸出給各線圈的電流之間的比例或相角，以使各線圈在調節後的電流下產生的磁感應強度均勻化。
實現調節各線圈的電流比例的方式有多種：
在一個示例中，電流控制裝置包括相移控制電源21與多輸出匹配模組13。該示例中，實現調節各線圈的電流比例的步驟中：通過相移控制電源21輸出給多輸出匹配模組13的電流；通過多輸出匹配模組13調節傳輸出至各線圈的電流之間的比例，並依據比例對電源傳輸的電流進行分路，對應輸出給各線圈。多輸出匹配模組13根據實際需求而定，例如，多輸出匹配模組13為多數個。當多輸出匹配模組13為多數個時，電源可提供相同比例電流至各多輸出匹配模組13。也可提供相異比例的電流至各多輸出匹配模組13。即，電源可調節輸出給與其連接的多輸出匹配模組13的電流比例。
在一個示例中，電流控制裝置包括電源與多輸出匹配模組13。該示例中，調節各線圈的電流比例的步驟中：通過主控電源111控制至少一從電源 113輸出電力給各多輸出匹配模組13，各多輸出匹配模組13傳遞至各線圈的電流符合電流比例。該示例中，電源包括主控電源111和從電源113，主控電源111僅連接從電源113。主控電源111用於控制從電源113，當有多個從電源113時，主控電源111可控制各從電源113輸出電流的比例。多輸出匹配模組13將從電源113輸入的電流進行分路，按電流比例傳輸至與其連接的各線圈。
在一個示例中，電流控制裝置包括電源與多輸出匹配模組13。其中，電源包括主控電源111和從電源113。多輸出匹配模組13包括連接主控電源111的第一個多輸出匹配模組13，以及連接從電源113的第二個多輸出匹配模組13。
調節各線圈的電流比例的步驟中：通過主控電源111輸出電力至第一個多輸出匹配模組13；通過主控電源控制從電源113輸出電力至第二個多輸出匹配模組13；其中，通過第一個多輸出匹配模組13與第二個多輸出匹配模組13傳遞至各線圈的電流符合電流比例。該示例中，主控電源111不僅用於控制，還直接連接多輸出匹配模組13給多輸出匹配模組13供電。
在當電源與多輸出匹配模組13皆為多數個時，電源連接至多輸出匹配模組13為一對一、一對多或兩者組合，各電源提供相同比例或相異比例的電流至所連接的多輸出匹配模組13。
需要說明的是，電流控制裝置不僅可以發射高頻電力，還可調節輸出給各線圈的高頻電力的電力參數，具體包括電流比例和電流相角。
為了能夠調節各線圈產生的磁感應強度，在一個示例中，調節傳輸至各線圈的高頻電力之間以下至少一者的電力參數的步驟前還包括：通過電流控制裝置獲取各線圈通電流產生的磁感應強度；需要說明的是，在一個示例中，電流控制裝置獲取各線圈在相同比例的電流下產生的磁感應強度。
通過電流控制裝置根據各磁感應強度調節傳輸出給各線圈的電流之間的比例及電流相角。
在一個示例中，電流控制方法包括以下步驟：
步驟S5，電流控制裝置獲取射頻能量輻射單元25的各線圈在相同電流下產生的磁感應強度。
其中，可以利用磁感應強度探測器來探測各線圈在相同電流下產生的磁感應強度。在一個示例中，可以預先探測各線圈在相同電流下產生的磁感應強度，並將磁感應強度存儲在電流控制裝置，在需要控制射頻能量輻射單元25發生無線電波時，電流控制裝置調用已經存儲在其內的磁感應強度。進一步的，電流控制裝置可以同時存儲多個不同的射頻能量輻射單元25的各線圈的磁感應強度。在另一個示例中，電流控制裝置可以通過磁感應強度探測器即時探測磁感應強度，電流控制裝置通過即時獲取的磁感應強度來動態調節輸出給線圈的電流。需要說明的是，電流控制裝置用於向各線圈傳輸電流，並且可以調節傳輸給各線圈的電流之間的比例。
步驟S6，電流控制裝置根據各磁感應強度，調節傳輸出給各線圈的電流之間的比例，以使各線圈在調節後的電流下產生的磁感應強度均勻化。
其中，電流控制裝置根據其內已經存儲的各線圈的磁感應強度，或者根據即時獲取的磁感應強度，調製出與各磁感應強度之和對應大小的總電流，根據各磁感應強度獲取輸出給各線圈的電流之間的比例，並按照該比例將總電流分路成傳輸給各線圈的分電流，將對應大小的分電流傳輸給對應的線圈。
在一個示例中，如圖10所示，電流控制裝置包括電源以及一個多輸出匹配模組13。需要說明的是，該示例中的多輸出匹配模組13的輸出端數量與射頻能量輻射單元25上的線圈數量相等，多輸出匹配模組13的輸出端一一對應地連接射頻能量輻射單元25上的線圈。需要說明的是，多輸出匹配模組13為至少包括兩個的輸出端。
在該示例中，電流控制裝置根據各磁感應強度，調節傳輸至各線圈的電流之間的比例的步驟中，包括以下步驟：
步驟S21，電源根據各磁感應強度，調製輸出給多輸出匹配模組13的電流。其中，電源獲取各磁感應強度之和，調製與各磁感應強度之和對應大小的電流，並將該電流傳輸給多輸出匹配模組13。
步驟S23，多輸出匹配模組13根據各磁感應強度，調節傳輸出給各線圈的電流之間的比例，並依據該比例對電源傳輸的電流進行分路，對應輸出給各線圈。其中，多輸出匹配模組13根據各磁感應強度的差異，處理出需要輸出給各線圈的電流之間的比例，然後依據該比例對電源傳輸的電流進行分路，將將對應的分路電流傳輸給對應的線圈。分成的路數與線圈數量相等。
在另一個示例中，如圖11所示，電流控制裝置包括相移控制電源21以及至少兩個多輸出匹配模組13。該示例中，各多輸出匹配模組13的連接射頻能量輻射單元25的輸出端數量之和與射頻能量輻射單元25上的線圈數量相等，多輸出匹配模組13的輸出端一一對應地連接射頻能量輻射單元25上的線圈。
該示例中，電流控制裝置根據各磁感應強度，調節傳輸至各線圈的電流之間的比例的步驟中，包括以下步驟：
步驟S31，電源根據各磁感應強度，調節輸出給各多輸出匹配模組13的電流之間的比例(如圖12和圖13的中第一次分流)。其中，電源獲取各磁感應強度之和，調製與各磁感應強度之和對應大小的總電流。電源分別單獨獲取每個多輸出匹配模組13連接的線圈的磁感應強度之和，根據各多輸出匹配模組13對應的磁感應強度之和，獲取輸出給各多輸出匹配模組13的電流之間的比例，根據該比例對上述總電流進行分路，並將分路電流傳輸給對應的多輸出匹配模組13。分成的路數與多輸出匹配模組13數量相等。
步驟S33，各多輸出匹配模組13根據與多輸出匹配模組13連接的線圈的磁感應強度，調節傳輸出給與多輸出匹配模組13連接的各線圈的電流之間的比例(如圖12和圖13的中第二次分流)，並依據該比例對電源傳輸的電流進行分路，對應輸出給與多輸出匹配模組13連接的線圈。其中，每個多輸出匹 配模組13根據其上連接的各線圈的磁感應強度，獲取輸出給其上連接的各線圈的電流之間的比例，利用該比例對對應輸入的電流進行分流，並將分路電流輸出給對應的線圈。需要說明的是，步驟S31中的第一次分流和步驟S33中的第二次分流可以分開獨立使用，也可配合使用。
在再一個示例中，如圖14所示，電流控制裝置包括主控電源111、至少一個從電源113以及至少一個多輸出匹配模組13；主控電源111連接各從電源113；各從電源113連接對應的多輸出匹配模組13。該示例中，主控電源111用於控制從電源113，從電源113直接向多輸出匹配模組13傳輸電流。從電源113的數量可根據實際需要以及多輸出匹配模組13而定，在一個示例中，從電源113可連接一個多輸出匹配模組13，也可以連接兩個以上的多輸出匹配模組13。從電源113連接的多輸出匹配模組13的數量可相等，也可不相等。
該示例中，電源根據各磁感應強度，調節輸出給各多輸出匹配模組13的電流之間的比例的步驟中：主控電源111根據各磁感應強度，控制各從電源113調節輸出給各多輸出匹配模組13的電流之間的比例(如圖13所示)。需要說明的是，主控電源111獲取各磁感應強度之和，調製與各磁感應強度之和對應大小的總電流。電源分別單獨獲取每個從電源113連接的線圈的磁感應強度之和，根據各從電源113對應的磁感應強度之和，獲取輸出給各從電源113的電流之間的比例，根據該比例對上述總電流進行分路，並將分路電流傳輸給對應的從電源113。分成的路數與從電源113數量相等。在一個示例中，當從電源113連接至少兩個多輸出匹配模組13，從電源113分別單獨獲取與從電源113連接的每個多輸出匹配模組13連接的線圈的磁感應強度之和，根據各多輸出匹配模組13對應的磁感應強度之和，獲取輸出給與從電源113連接的各多輸出匹配模組13的電流之間的比例，根據該比例對主控電源111傳輸給從電源113的電流進行分路，並將分路電流傳輸給對應的多輸出匹配模組13。分成的路數與從電源113連接的多輸出匹配模組13數量相等。
需要說明的是，以使各線圈在調節後的電流下產生的磁感應強度均勻化是指，將各線圈產生的磁感應強度控制到趨於相等、完全相等或者在一定範圍內。
在一個實施例中，電流控制裝置包括相移控制電源以及多輸出匹配模組13；調節各線圈的電流相角的步驟中：
通過相移控制電源調製輸出給多輸出匹配模組13的電流的相角。該示例中，多輸出匹配模組13的數量為單一並具有兩個以上的輸入端，每一輸入端對應不同多輸出匹配模組13的輸出端，兩個輸入端自電源獲取相同或不同相角的電流。在一個示例中，相移控制電源包括主控電源111與至少一個從電源113，主控電源111與從電源113分別連接多輸出匹配模組13的輸入端並提供電流，主控電源111控制各從電源113輸出電流的相角。在另一個示例中，相移控制電源包括控制器與至少一個從電源113，至少一個從電源113分別連接多輸出匹配模組13的輸入端並提供電流；控制器調節至少一個從電源113輸出電流的相角。在再一個示例中，相移控制電源包括控制器與多個從電源113，多個從電源113分別連接多輸出匹配模組13，控制器控制多個電源提供相同或不同相角的電流。其中，多輸出匹配模組13的數量為多數個，並自電源獲取相同或不同相角的電流。需要說明的是，相同或不同相角的電流為相同或相異的電源提供。
調節各線圈的電流相角的方式多種多樣：
在一個示例中，電源包括主控電源111和從電源113，主控電源111用於控制從電源113調整電流的相角。調節各線圈的電流相角的步驟中：通過主控電源111輸出控制至少一從電源113輸出給各多輸出匹配模組13的電流的相角。
在一個示例中，電源包括主控電源111和從電源113，主控電源111不僅用於控制從電源113調整電流的相角，還直接連接多輸出匹配模組13向其輸入不同相角的電流(如圖15所示)。該示例中，多輸出匹配模組13包括與主控 電源111連接的第一個多輸出匹配模組13，以及與從電源113連接的第二個多輸出匹配模組13。調節各線圈的電流相角的步驟中：通過主控電源111輸出第一電流至第一個多輸出匹配模組13；通過主控電源控制從電源113輸出第二電流至第二個多輸出匹配模組13，第二電流與第一電流的相角為相同或相異。
在一個示例中，可給電源連接一個控制設備，該控制設備可控制電源調節輸出給各多輸出匹配模組13的電流的相角。在一個實施例中，如圖16所示，提供了一種射頻能量輻射單元25的電流控制方法，電流控制方法包括以下步驟：
步驟S51，電流控制裝置獲取射頻能量輻射單元25的各線圈在相同電流下產生的磁感應強度。需要說明的是，步驟S51與前述實施例步驟S1相同，此處不再贅述。
步驟S53，電流控制裝置根據各磁感應強度，調節傳輸出給各線圈的電流之間的比例，調節傳輸出給各線圈的電流的相角，以使各線圈在調節後的電流下產生的磁感應強度均勻化。
需要說明的是，在交流電的一個週期內，電流值隨著相角的變化而變化，從而導致線圈產生的磁感應強度隨著時間的變化而變化。本申請的傳輸給各線圈的電流是由一個總電流按照比例分路而定，傳輸給各線圈的電流的波形相同，若改變傳輸給各線圈的電流的相角差，由於不同相角對應的電流值可能不相等，從而可調節各線圈暫態產生的磁感應強度，例如，某個暫態，某個線圈產生的磁感應強度相對於其他線圈偏大，可根據電流的波形特性，將相角調前或調後，以減小隨後的電流。有例如，某個暫態，某個線圈產生的磁感應強度相對於其他線圈偏小，可根據電流的波形特性，將相角調前或調後，以增加隨後的電流。
本實施例中，通過電流比例的控制和電流相角的控制的配合，來進一步加強對線圈的磁感應強度均勻化的控制。例如，以電流比例的控制為主， 電流相角的控制作為輔助調整，具體為電流控制裝置根據各磁感應強度，調節傳輸出給各線圈的電流之間的比例，並根據各磁感應強度和比例調節傳輸出給各所述線圈的電流的相角。也可以電流相角的控制為主，電流比例的控制作為輔助調整，具體為電流控制裝置根據各磁感應強度，調節傳輸出給各所述線圈的電流的相角，並根據各磁感應強度和相角調節傳輸出給各線圈的電流之間的比例。當然，也將電流比例的控制和電流相角的控制放在同等地位，具體為電流控制裝置根據各磁感應強度，同時調節傳輸出給各線圈的電流的相角和傳輸出給各線圈的電流之間的比例。
在一個示例中，電流控制裝置包括相移控制電源以及一個多輸出匹配模組13。需要說明的是，該示例中，多輸出匹配模組13的輸出端數量與射頻能量輻射單元25上的線圈數量相等，多輸出匹配模組13的輸出端一一對應地連接射頻能量輻射單元25上的線圈。需要說明的是，多輸出匹配模組13為至少包括兩個的輸出端。相移控制電源可以調製電流，並調節電流的相角。
在該示例中，電流控制裝置根據各磁感應強度，調節傳輸出給各線圈的電流的相角的步驟中：相移控制電源根據各磁感應強度，調製輸出給多輸出匹配模組13的電流的相角。其中，相移控制電源根據各磁感應強度，對各多輸出匹配模組13的電流的相角進行調整，以對各多輸出匹配模組13連接的線圈的磁感應強度之和進行初步的調整。
在該示例中，電流控制裝置根據各磁感應強度，調節傳輸至各線圈的電流之間的比例的步驟中，包括以下步驟：相移控制電源根據各磁感應強度，調製輸出給多輸出匹配模組13的電流；多輸出匹配模組13根據各磁感應強度，調節傳輸出給各線圈的電流之間的比例，並依據比例對相移控制電源傳輸的電流進行分路，對應輸出給各線圈。
其中，相移控制電源獲取各磁感應強度之和，調製與各磁感應強度之和對應大小的電流，並將該電流傳輸給多輸出匹配模組13。多輸出匹配模 組13根據各磁感應強度的差異，處理出需要輸出給各線圈的電流之間的比例，然後依據該比例對相移控制電源傳輸的電流進行分路，將將對應的分路電流傳輸給對應的線圈。分成的路數與線圈數量相等。
在另一個示例中，電流控制裝置包括相移控制電源以及至少兩個多輸出匹配模組13。該示例中，各多輸出匹配模組13的連接射頻能量輻射單元25的輸出端數量之和與射頻能量輻射單元25上的線圈數量相等，多輸出匹配模組13的輸出端一一對應地連接射頻能量輻射單元25上的線圈。相移控制電源可以調製電流，並調節電流的相角。
該示例中，電流控制裝置根據各磁感應強度，調節傳輸出給各線圈的電流的相角的步驟中：相移控制電源根據各磁感應強度，調製輸出給各多輸出匹配模組13的電流的相角。需要說明的是，相移控制電源分別單獨獲取各多輸出匹配模組13連接的線圈的磁感應強度之和，根據各多輸出匹配模組13對應的磁感應強度之和之間的差異，調節傳輸給各多輸出匹配模組13的電流的相角。
該示例中，電流控制裝置根據各磁感應強度，調節傳輸至各線圈的電流之間的比例的步驟中：相移控制電源根據各磁感應強度，調節輸出給各多輸出匹配模組13的電流之間的比例；多輸出匹配模組13根據與多輸出匹配模組13連接的線圈的磁感應強度，調節傳輸出給與多輸出匹配模組13連接的各線圈的電流之間的比例，並依據比例對相移控制電源傳輸的電流進行分路，對應輸出給與多輸出匹配模組13連接的線圈。
其中，相移控制電源獲取各磁感應強度之和，調製與各磁感應強度之和對應大小的總電流。相移控制電源分別單獨獲取每個多輸出匹配模組13連接的線圈的磁感應強度之和，根據各多輸出匹配模組13對應的磁感應強度之和，獲取輸出給各多輸出匹配模組13的電流之間的比例，根據該比例對上述總電流進行分路，並將分路電流傳輸給對應的多輸出匹配模組13。分成的路數與 多輸出匹配模組13數量相等。每個多輸出匹配模組13根據其上連接的各線圈的磁感應強度，獲取輸出給其上連接的各線圈的電流之間的比例，利用該比例對對應輸入的電流進行分流，並將分路電流輸出給對應的線圈。
在再一個示例中，電流控制裝置包括相移控制電源、至少一個從電源113以及至一個多輸出匹配模組13；相移控制電源連接各從電源113；各從電源113連接對應的多輸出匹配模組13。該示例中，包括兩種電源，一種是主控電源111可以控制從電源113，可以調製電流，可以對電流進行分路，另一種是從電源113，可以調節電流的相角，可以對電流進行分路。從電源113根據實際需求和多輸出匹配模組13的數量進行確定。在一個示例中，從電源113可連接一個多輸出匹配模組13，也可以連接兩個以上的多輸出匹配模組13。從電源113連接的多輸出匹配模組13的數量可相等，也可不相等。
該示例中，電流控制裝置根據各磁感應強度，調節傳輸出給各線圈的電流的相角的步驟中：主控電源111根據各磁感應強度，調節控制各從電源113傳輸出給對應的多輸出匹配模組13的電流的相角。需要說明的是，相移控制電源分別單獨獲取各多輸出匹配模組13連接的線圈的磁感應強度之和，根據各多輸出匹配模組13對應的磁感應強度之和之間的差異，控制從電源113調節傳輸給各多輸出匹配模組13的電流的相角。
該示例中，電流控制裝置根據各磁感應強度，調節輸出給各多輸出匹配模組13的電流之間的比例的步驟中：主控電源111根據各磁感應強度，控制各從電源113調節輸出給各多輸出匹配模組13的電流之間的比例。其中，主控電源111獲取各磁感應強度之和，調製與各磁感應強度之和對應大小的總電流。電源分別單獨獲取每個從電源113連接的線圈的磁感應強度之和，根據各從電源113對應的磁感應強度之和，獲取輸出給各從電源113的電流之間的比例，根據該比例對上述總電流進行分路，並將分路電流傳輸給對應的從電源113。分成的路數與從電源113數量相等。在一個示例中，當從電源113連接至少兩個多輸出 匹配模組13，從電源113分別單獨獲取與從電源113連接的每個多輸出匹配模組13連接的線圈的磁感應強度之和，根據各多輸出匹配模組13對應的磁感應強度之和，獲取輸出給與從電源113連接的各多輸出匹配模組13的電流之間的比例，根據該比例對主控電源111傳輸給從電源113的電流進行分路，並將分路電流傳輸給對應的多輸出匹配模組13。分成的路數與從電源113連接的多輸出匹配模組13數量相等。
為了實現多輸出匹配模組13能夠調節輸出電流之間的比例，在一個示例中，多輸出匹配模組13包括可變電容。其中，可變電容為在受控下能夠改變電容值。
多輸出匹配模組13調節各路電流之間的比例的步驟中：多輸出匹配模組13通過改變可變電容的電容值，來調節各路輸出電流之間的比例。
為了保證電路後端接收到足夠大的電流，在一個示例中，如圖17所示，電流控制裝置還包括功率放大模組15。其中，功率放大模組15用於對電流進行放大處理。
相移控制電源21根據各磁感應強度，調節輸出給多輸出匹配模組13的電流的步驟中：相移控制電源21根據各磁感應強度，調節輸出給功率放大模組15的電流；功率放大模組15對相移控制電源21傳輸的電流進行調整傳輸給多輸出匹配模組13。
為了更加具體瞭解本申請電流控制方法的原理，以下結合圖18所示的電流控制系統為例進行說明：
相移控制電源21的第一輸出端與功率放大模組A連接，第二輸出端與功率放大模組B連接。相移控制電源21根據雙輸出匹配模組A上連接的線圈一和線圈二的磁感應強度之和，與雙輸出匹配模組B上連接的線圈三和線圈四的磁感應強度之和，調節相移控制電源21第一輸出端的電流Ips1與第二輸出端的電 流Ips2的電流比Ips1/Ips2，根據該電流比對相移控制電源21輸出的總電流進行分路輸出，分別輸出給功率放大模組A和功率放大模組B。
功率放大模組A將電流Ips1放大，輸出電流I1，其輸出端與雙輸出匹配模組A的輸入端連接；功率放大模組B將電流Ips2放大，輸出電流I2，其輸出端與雙輸出匹配模組B的輸入端連接。
雙輸出匹配模組A根據線圈一的磁感應強度和線圈二的磁感應強度，對功率放大模組A輸出的電流I1進行分流，功率放大模組A的第一輸出端連接線圈一、第二輸出端連接線圈二，使流入線圈一的電流為Iu1，流入線圈二的電流為Iu2，其中I1=Iu1+Iu2；
雙輸出匹配模組B根據線圈三的磁感應強度和線圈四的磁感應強度，對功率放大模組B輸出的電流I2進行分流，功率放大模組B的第一輸出端連接線圈三、第二輸出端連接線圈四，使流入線圈一的電流為Id1，流入線圈二的電流為Id2，其中I2=Id1+Id2。
上述雙輸出匹配模組A包含：4個電容Cu0、Cu1、Cu2、Cu3，其中Cu1、Cu2、Cu3為可變電容，通過調節可變電容Cu1、Cu2、Cu3可以調節雙輸出匹配模組A第一輸出端的電流Iu1與雙輸出匹配模組A第二輸出端的電流Iu2的電流比Iu1/Iu2。
上述雙輸出匹配模組B包含：4個電容Cd0、Cd1、Cd2、Cd3，其中Cd1、Cd2、Cd3為可變電容，通過調節可變電容Cd1、Cd2、Cd3可以調節雙輸出匹配模組B第一輸出端的電流Id1與雙輸出匹配模組B第二輸出端的電流Id2的電流比Id1/Id2。
上述線圈模組包括線圈一、線圈二、線圈三及線圈四，其中：線圈一與雙輸出匹配模組A的第一輸出端連接，流過線圈一的電流為Iu1；線圈二與雙輸出匹配模組A的第二輸出端連接，流過線圈二的電流為Iu2；線圈三與雙輸出 匹配模組B的第一輸出端連接，流過線圈三的電流為Id1；線圈四與雙輸出匹配模組B的第二輸出端連接，流過線圈四的電流為Iu2。
如圖19所示，為圖18所示的電流控制系統的等效電路，基於以下公式調節電流的之間的比例：
非理想狀態下，
Figure 112123188-A0101-12-0026-1
。
理想狀態下，L1=L2=L，C1=C2=C，
Figure 112123188-A0101-12-0026-2
。
線圈i產生的磁場
Figure 112123188-A0101-12-0026-3
，(i=1，2，3，4)其中N為線圈匝數，μ為線圈所處介質的磁導率，l為線圈的磁路長度。
本申請射頻能量輻射單元25的電流控制方法中，電流控制裝置在獲取射頻能量輻射單元25的各線圈在相同電流下產生的磁感應強度後，電流控制裝置根據各磁感應強度，調節傳輸出給各線圈的電流之間的比例，並將調節後的電流分別對應輸出至各線圈，使得各線圈在調節後的電流下產生的磁感應強度均勻化。在非理想狀態下，由於製造工藝導致各線圈存在性能上的差異，各線圈在相同的電流下產生的磁感應強度並不同，本申請電流控制方法通過採集各線圈在相同的電流下產生的磁感應強度，電流控制裝置根據各磁感應強度的差異，來調節輸出給各線圈的電流之間的比例，通過調節電流從而調整各線圈產生的磁感應強度均勻化，進而提升多線圈的射頻能量輻射單元25結構的輸出精度。
在一個實施例中，如圖10~圖15所示，提供了一種能量輻射系統，包括射頻能量輻射單元25以及電流控制裝置。其中，射頻能量輻射單元25包括至少兩個線圈，例如包括2個、3個、4個......N個線圈。電流控制裝置的分別連接各線圈。其中，電流控制裝置用於獲取射頻能量輻射單元25的各線圈在相同電流下產生的磁感應強度，並根據各磁感應強度，調節傳輸出給各線圈的電流之間的比例，以使各線圈在調節後的電流下產生的磁感應強度均勻化。在一個 示例中，電流控制裝置還用於根據各磁感應強度，調節傳輸出給各線圈的電流的相角。在另一個示例中，電流控制裝置還用於根據各磁感應強度，調節傳輸出給各線圈的電流之間的比例，調節傳輸出給各線圈的電流的相角，以使各線圈在調節後的電流下產生的磁感應強度。需要說明的是，該實施例中的電流控制裝置與本申請電流控制方法中的電流控制裝置相同，詳情請參照本申請電流控制方法的各實施例，此處不再贅述。
根據多輸出匹配模組13的輸出埠數量分成以下兩種情況，第一種情況，如圖10所示，電流控制裝置包括相移控制電源21以及一個多輸出匹配模組13；相移控制電源21連接多輸出匹配模組13；多輸出匹配模組13分別連接各線圈。需要說明的是，該多輸出匹配模組13的輸出端正好與各線圈的數量相同。第二種情況，如圖11所示，電流控制裝置包括相移控制電源21以及至少兩個多輸出匹配模組13；相移控制電源21分別連接多輸出匹配模組13；各多輸出匹配模組13分別連接對應數量的線圈。需要說明的是，各多輸出匹配模組13至少包括兩個輸出端，各多輸出匹配模組13的輸出端之和等於線圈的數量。在一個示例中，多輸出匹配模組13為雙輸出匹配模組，即多輸出匹配模組13包括兩個輸出端。
在一個示例中，如圖8所示，雙輸出匹配模組包括電容C0、可變電容C1、可變電容C2、可變電容C3，其中，電容C0的一端連接可變電容C1一端，另一端連接可變電容C2的一端，可變電容C3的一端連接可變電容C1另一端，可變電容C3的另一端連接可變電容C2另一端。通過調節可變電容C1、可變電容C2、可變電容C3的電容值，即可改變雙輸出匹配模組的兩個輸出端輸出的電流的比例，如圖11所示，按照該比例將電流I分路成I1和I2。
為了保證電路後端接收到足夠大的電流，如圖17所示，電流控制裝置還包括功率放大模組15；相移控制電源21通過功率放大模組15連接多輸出匹配模組13。
為了進一步理解本申請能量輻射系統的結構，如圖18所示，提供一具體的實施例進行說明：
能量輻射系統包括相移控制電源21、射頻能量輻射單元25、功率放大模組A、功率放大模組B、雙輸出匹配模組A、雙輸出匹配模組B。其中，射頻能量輻射單元25包括線圈一、線圈二、線圈三和線圈四。相移控制電源21分別連接功率放大模組A和功率放大模組B，功率放大模組A分別連接線圈一和線圈二，功率放大模組B分別連接線圈三和線圈四。
相移控制電源21根據線圈一和線圈二的磁感應強度之和，和線圈三和線圈四的磁感應強度之和，調節輸出給功率放大模組A和功率放大模組B的電流比。雙輸出匹配模組A根據線圈一和線圈二的磁感應強度，調節輸出給線圈一和線圈二的電流比。雙輸出匹配模組B根據線圈三和線圈四的磁感應強度，調節輸出給線圈三和線圈四的電流比。
本申請能量輻射系統，通過調節電流來調節各個線圈產生的磁感應強度，提高射頻電源輸出的精度及穩定性。該功能的實現需要多輸出匹配模組13及相移控制電源21的協同調節，其原理是通過調節多輸出匹配模組13中的可調電容C，使得該多輸出匹配模組13的多路輸出電流的比發生變化，從而令與雙輸出匹配模組連接的線圈中各自產生的磁感應強度相同；而相移控制電源21可調節其輸出端的兩路電流之比，從而進一步調節雙輸出匹配模組各自輸入端的電流之比，使得與不同雙輸出匹配模組連接的線圈的磁感應強度相同。
以上所述實施例的各技術特徵可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特徵所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特徵的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的範圍。
以上所述實施例僅表達了本申請的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對申請專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本申請構思的前提下，還可以做出若 干變形和改進，這些都屬於本申請的保護範圍。因此，本申請專利的保護範圍應以所附權利要求為准。
1:電流控制裝置
11:電源
13:多輸出匹配模組
15:功率放大模組
2:能量輻射裝置

Claims (14)

  1. 一種等離子體源機構的電流控制方法，應用於等離子體源機構的射頻能量輻射單元，其中，所述電流控制方法包括：
    通過一電流控制裝置提供高頻電力至所述射頻能量輻射單元的各線圈；
    通過所述電流控制裝置調節傳輸至各所述線圈的高頻電力之間以下至少一者的電力參數，包括：
    調節各所述線圈的電流比例；
    調節各所述線圈的電流相角。
  2. 如請求項1所述之等離子體源機構的電流控制方法，其中，所述調節傳輸至各所述線圈的高頻電力之間以下至少一者的電力參數的步驟前還包括：
    通過所述電流控制裝置獲取各所述線圈通電流產生的磁感應強度；
    通過所述電流控制裝置根據各所述磁感應強度調節傳輸出給各所述線圈的電流之間的比例及電流相角。
  3. 如請求項2所述之等離子體源機構的電流控制方法，其中，所述電流控制裝置獲取各所述線圈在相同比例的電流下產生的磁感應強度。
  4. 如請求項1所述之等離子體源機構的電流控制方法，其中，所述電流控制裝置調節傳輸出給各所述線圈的電流之間的比例，以使各所述線圈在調節後的電流下產生的磁感應強度均勻化。
  5. 如請求項1所述之等離子體源機構的電流控制方法，其中，所述電流控制裝置包括一電源與一多輸出匹配模組；
    所述調節各所述線圈的電流比例的步驟中：
    通過所述電源輸出給所述多輸出匹配模組的電流；通過所述多輸出匹配模組調節傳輸出至各所述線圈的電流之間的比例，並依據所述比例對所述電源傳輸的電流進行分路，對應輸出給各所述線圈。
  6. 如請求項1所述之等離子體源機構的電流控制方法，其中，所述電流控制裝置包括一電源與多數個多輸出匹配模組；
    所述調節各所述線圈的電流比例的步驟中：
    通過一主控電源控制至少一從電源輸出電力給各所述多輸出匹配模組，各所述多輸出匹配模組傳遞至各所述線圈的電流符合所述電流比例。
  7. 如請求項1所述之等離子體源機構的電流控制方法，其中，所述調節各所述線圈的電流比例的步驟中：
    通過一主控電源輸出電力至一第一多輸出匹配模組；
    通過所述主控電源控制從電源輸出電力至一第二多輸出匹配模組；
    其中，通過所述第一多輸出匹配模組與所述第二多輸出匹配模組傳遞至各所述線圈的電流符合所述電流比例。
  8. 如請求項1所述之等離子體源機構的電流控制方法，其中，所述電流控制裝置包括一主控電源、至少一個從電源以及至少一個多輸出匹配模組；
    所述主控電源連接各所述從電源；各所述從電源連接對應的所述多輸出匹配模組；
    所述調節各所述線圈的電流比例的步驟中：
    所述主控電源控制各所述從電源調節輸出給各所述多輸出匹配模組的電流之間的比例。
  9. 如請求項1所述之等離子體源機構的電流控制方法，其中，所述電流控制裝置包括一相移控制電源以及一多輸出匹配模組；
    所述調節各所述線圈的電流相角的步驟中：
    通過所述相移控制電源調製輸出給所述多輸出匹配模組的電流相角。
  10. 如請求項1所述之等離子體源機構的電流控制方法，其中，所述電流控制裝置包括一電源與多數個多輸出匹配模組；
    所述調節各所述線圈的電流相角的步驟中：
    通過一主控電源輸出控制至少一從電源輸出給各所述多輸出匹配模組的電流相角。
  11. 如請求項1所述之等離子體源機構的電流控制方法，其中，所述調節各所述線圈的電流相角的步驟中：
    通過一主控電源輸出一第一電流至一第一多輸出匹配模組；
    通過所述主控電源輸出一第二電流至一第二多輸出匹配模組，所述第二電流與所述第一電流的相角為相同或相異。
  12. 如請求項5至11中任意一項所述之等離子體源機構的電流控制方法，其中，所述多輸出匹配模組包括可變電容；
    所述多輸出匹配模組調節各路電流之間的比例的步驟中：
    所述多輸出匹配模組通過改變所述可變電容的電容值，來調節各路輸出電流之間的比例。
  13. 一種能量輻射系統，其中，包括射頻能量輻射單元以及電流控制裝置；
    所述射頻能量輻射單元包括至少兩個線圈；所述電流控制裝置的分別連接各所述線圈；
    其中，所述電流控制裝置用於實現如請求項1至12中任意一項所述的等離子體源機構的電流控制方法。
  14. 如請求項13所述之能量輻射系統，其中，所述電流控制裝置還用於根據各所述磁感應強度，調節傳輸出給各所述線圈的電流相角。
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