[发明专利]中高功率可调频的数字电源系统

说明书

一种中高功率可调频的数字电源系统，其包含开关切换电路、输出取样电路以及微控制器。该开关切换电路具有多个开关，接收交流输入电源，且转换该交流输入电源为输出电源。该输出取样电路接收该输出电源的输出电压与输出电流。该微控制器接收该输出电压与该输出电流，根据该输出电压与该输出电流计算的功率信息产生多个控制信号，以对应地控制该多个开关导通与截止的切换。

技术领域

本申请涉及数字电源技术领域，尤其涉及一种中高功率可调频的数字电源系统。

背景技术

电浆是一种带有电子、正负电荷、中性的气体分子和自由基所组成，是继物质三态理论(固态、气态、液态)后的另一物质状态(或称第四态)。所谓电浆在正常情形下呈电中性，又称为“等离子体”，即取其带正电荷的离子数目与带负电荷的电子数目相等的意思。长期以来，如半导体以及光电等电子信息产业，电浆已普及以及广泛的应用到各种元件的制造中，例如，电脑芯片、内存、硬盘、晶体管、光盘、液晶显示器、等离子显示器等，例如，将电浆技术应用到改质、磊晶、蚀刻、溅镀以及辅助化学气相沉积镀膜等，尤其是涉及精密光学、重要感测元件以及生医材料的表面处理等，均需要依赖电浆技术，所以电浆技术的开发对这些产业的发展具有相当的影响。

一般在电浆制程中，是在接近真空的腔体中注入低气压气体并对气体施予电压，由气体压力、电压以及电流的适当匹配可使气体分子形成电浆状态，由于半导体镀膜必须考虑到均匀性与稳定度，故一般对气体的电压与电流的控制是控制气体在辉光放电(glowdischarge)的反应区间，使气体分子的电子获得足够能量以致提高气体分子的离子化程度(degree of ionization)，而形成电浆(plasma)状态。

然而，对于半导体制程而言，维持电浆的电源供应的稳定性与对气体的控制一样重要，一般的电浆反应设备由于电源供应模组、控制界面、马达、气体控制部分都是个别配置的，各自有各自的独立布线以及独立电源，不仅建置成本高且占用体积大。

为此，如何设计出一种中高功率可调频的数字电源系统，乃为本申请发明人所研究的重要课题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种中高功率可调频的数字电源系统，其所提供的高压输出可作为电浆电源供应器的高压使用。

为达成上述目的，本申请实施例所提出的中高功率可调频的数字电源系统，其包含开关切换电路、输出取样电路以及微控制器；该开关切换电路具有多个开关，该开关切换电路用于接收交流输入电源，且转换该交流输入电源为输出电源；该输出取样电路用于接收该输出电源的输出电压与输出电流；该微控制器用于接收该输出电压与该输出电流，且根据该输出电压与该输出电流计算的功率信息产生多个控制信号，以对应地控制该多个开关导通与截止的切换。

在一种实施方式中，该微控制器包含模数转换单元、功率运算单元以及控制信号产生单元；该模数转换单元用于接收该输出电压与该输出电流，且转换该输出电压与该输出电流为数字电压信号与数字电流信号；该功率运算单元耦接该模数转换单元，用于接收该数字电压信号与该数字电流信号，且根据该数字电压信号与该数字电流信号计算该功率信息；该控制信号产生单元耦接该功率运算单元，用于接收该功率信息，且根据该功率信息产生该等控制信号。

在一种实施方式中，中高功率可调频的数字电源系统还包含升压变压器；该升压变压器电性耦接该开关切换电路，用于接收该输出电源，且对该输出电源升压以提供交流输出电源。

在一种实施方式中，中高功率可调频的数字电源系统还包含驱动电路；该驱动电路电性耦接该微控制器与该开关切换电路，用于接收该多个控制信号，且转换该多个控制信号为多个驱动信号，进而对应地驱动该等开关。

在一种实施方式中，中高功率可调频的数字电源系统还包含输入取样电路；该输入取样电路，用于接收该交流输入电源的输入电压。

在一种实施方式中，该微控制器用于通过移相全桥方式控制该多个开关导通与截止的切换。