[發(fā)明專利]超高壓汞燈的恒功率控制電路

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110007393.5
• 申請日: 2011-01-14
• 公開（公告）號: CN102045934A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發(fā)明（設計）人: 劉衛(wèi)平;甄萬財;劉玄博;蒲繼祖;周國卓;周慶奎;孫廣翔
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十五研究所
• 主分類號: H05B41/38
• 分類號: H05B41/38
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 陳建民

技術領域

?本發(fā)明涉及一種超高壓汞燈的恒功率控制電路，具體用在光刻機超高壓汞燈的電源電路中。

背景技術

在微電子光刻領域中，曝光光源的穩(wěn)定性直接影響著電子元器件的成品率和質(zhì)量，目前，隨著一些新器件和高集成度電路的不斷問世，光學微細加工技術以及相應的制造工藝亦不斷進步。新技術、新工藝的不斷出現(xiàn)使光學微細加工逐漸向高集成度、超微細線寬方向發(fā)展，這樣對光刻設備曝光光源的穩(wěn)定性提出了更高的要求，目前一些設備采用線性電源以及恒流控制的開關電源控制超高壓汞燈發(fā)光，光強穩(wěn)定性差，很難滿足生產(chǎn)工藝的要求，而采用本發(fā)明技術的開關汞燈電源則能有效提高光強的穩(wěn)定性，滿足生產(chǎn)工藝的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種能夠提高光強的穩(wěn)定性的超高壓汞燈的恒功率控制電路。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案：

本發(fā)明由分別檢測所述汞燈電壓和電流信號的電壓傳感器和電流傳感器、第一和第二放大器、模擬乘法器、濾波及信號調(diào)節(jié)電路、電壓跟隨器和脈寬控制器組成；所述電壓傳感器的輸出端經(jīng)第一放大器接模擬乘法器的一個輸入端；所述的電流傳感器的輸出端經(jīng)第二放大器接模擬乘法器的另一個輸入端；所述模擬乘法器的輸出端依次經(jīng)濾波及信號調(diào)節(jié)電路、電壓跟隨器接脈寬控制器的輸入端。

本發(fā)明的工作原理如下：

在超高壓汞燈開關電源中，用電壓、電流傳感器檢測汞燈電壓、電流信號，經(jīng)過運算放大后，通過模擬乘法器轉(zhuǎn)換為功率信號，該信號通過脈寬控制器(PWM)去控制、調(diào)節(jié)功率變換電路中的高壓脈沖占空比，使得由于某種原因造成汞燈功率增大時，高壓脈沖占空比變??；反之功率降低時，高壓脈沖占空比增大，這樣調(diào)節(jié)輸出高壓脈沖占空比，進而調(diào)節(jié)供給汞燈的功率，達到穩(wěn)定功率的目的，保證了發(fā)光強度的穩(wěn)定性。

本發(fā)明的有益效果如下：

在超高壓汞燈開關電源的控制電路中采用恒功率控制方式，控制超高壓汞燈發(fā)光功率保持恒定，從而能夠有效地提高了光強的穩(wěn)定性，最終提高了電子元器件的成品率和質(zhì)量。

附圖說明

圖1為超高壓汞燈的恒功率控制示意圖（原理框圖）。

圖2為本發(fā)明的原理框圖（即圖1中的恒功率控制電路的原理框圖）。

圖3為本發(fā)明的電路原理圖。

具體實施方式

由圖2、圖3所示的實施例可知，本實施例由分別檢測所述汞燈電壓和電流信號的電壓傳感器和電流傳感器、第一和第二放大器、模擬乘法器、濾波及信號調(diào)節(jié)電路、電壓跟隨器和脈寬控制器組成；所述電壓傳感器的輸出端經(jīng)第一放大器接模擬乘法器的一個輸入端；所述的電流傳感器的輸出端經(jīng)第二放大器接模擬乘法器的另一個輸入端；所述模擬乘法器的輸出端依次經(jīng)濾波及信號調(diào)節(jié)電路、電壓跟隨器接脈寬控制器的輸入端。

所述電壓傳感器和電流傳感器采用霍爾磁平衡傳感器，它們的標號分別為TV1和TA1。

所述第一和第二放大器的結(jié)構(gòu)相同，其中第一放大器由第一運算放大器N1及其外圍元件電阻R1-R4和電容C1組成；所述第一運算放大器N1的同相輸入端經(jīng)電阻R2接電壓傳感器TV1的輸出端M，所述電阻R1與電容C1并聯(lián)后接在電壓傳感器TV1的輸出端M與地之間，第一運算放大器N1的反相輸入端經(jīng)電阻R3接地，電阻R4接在第一運算放大器N1的輸出端與反相輸入端之間；所述第二放大器由第二運算放大器N2及其外圍元件電阻R5-R8、電容C2組成。

所述模擬乘法器的標號為N3，其型號為AD534JD，所述模擬乘法器N3的輸入端X1接第一運算放大器N1的輸出端，其輸入端Y1接所述第二運算放大器N2的輸出端。

所述濾波及信號調(diào)節(jié)電路由電阻R9、濾波電容C3、電位器RP1組成；所述電阻R9、濾波電容C3和電位器RP1并聯(lián)后的一端接所述模擬乘法器N3的輸出端OUT，其另一端接地。

所述電壓跟隨器由第三運算放大器N4及其外圍元件電阻R10組成，電阻R10接在運算放大器N4的輸出端與其反相輸入端之間，第三運算放大器N4的同相輸入端接所述電位器RP1的動臂。

所述脈寬控制器由脈寬集成控制器N5及其外圍元件電阻R11和電位器RP2組成；脈寬集成控制器N5的反相輸入端IN-接第三運算放大器N4的輸出端，其同相輸入端IN+接電位器RP2的動臂；電阻R11與電位器RP2串聯(lián)后接在+5V與地之間；所述脈寬集成控制器N5的型號為SG3524。

在圖3中，N1、N2、N4的型號為OP07。

圖1表明了本發(fā)明的恒功率控制電路與超高壓汞燈及功率變換電路的連接關系。

本實施例的工作原理如下：