[發明專利]電源裝置

在審

• 申請號: 201980096270.8
• 申請日: 2019-05-20
• 公開（公告）號: CN113812081A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 津田真吾;民田太一郎
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H02M9/04
• 分類號: H02M9/04
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 金光華

為了提供不需要長時間的調整就能夠供給期望的時間波形的電力的電源裝置，具備：m×n個開關元件(sw_ij)；電容器(c_ij)，與開關元件分別串聯連接，構成m×n個串聯電路(s_ij)；充電器(ch_ij)，對電容器進行充電；m個變壓器(T_i)，1次繞組連接于通過將每n個串聯電路以使極性一致的方式相互并聯地連接而成的m個并聯電路(p_i)各自的兩端；電流檢測部(2)，將變壓器的2次繞組依次串聯連接且兩端成為輸出端的多級串聯電路的電流作為電流檢測值(I)輸出；控制部(1)，輸出根據作為從輸出端輸出的電流的目標值的電流指令(cc)以及電流檢測值而生成的指令信號(sig_ij)；以及驅動部(g_ij)，根據指令信號來驅動開關元件以及充電器。

技術領域

本發明涉及通過利用多個開關元件進行的電流的調制和使用多個變壓器的電壓的重疊來供給高輸出的電力的電源裝置。

背景技術

在利用脈沖電弧放電的殺菌裝置、水處理裝置、激光振蕩器、廢氣凈化裝置、臭氧產生機、極紫外光(EUV：Extreme Ultra－Violet)光源等中使用產生高輸出的脈沖電流的電源裝置。它們被稱為等離子體應用設備、放電裝置等。

這些電源裝置所使用的氣體放電開關在壽命和穩定性方面存在課題，利用半導體器件的半導體開關元件被使用。并且，提出了將半導體開關元件的開關動作與基于變壓器的感應電壓重疊進行組合而供給期望的波形的電力的技術。

在專利文獻1中，公開了向氣體激光裝置的放電電極之間施加高電壓的高電壓脈沖產生裝置。該高電壓脈沖產生裝置在脈沖變壓器的1次側具備相互并聯地連接的n個(n為2以上的自然數)1次側電路。1次側電路各自包括1次側線圈、與1次側線圈并聯地連接的電容器以及與電容器串聯地連接的開關。

而且，在脈沖變壓器的2次側具備2次側電路。2次側電路包括相互串聯地連接的n個2次側線圈以及與n個2次側線圈各自的兩端分別連接的n個二極管，連接于放電電極。

現有技術文獻

專利文獻1：國際公開2016/152738號

發明內容

在專利文獻1所記載的高電壓脈沖產生裝置中，將多個開關元件與多個變壓器進行組合而產生高電壓的脈沖。并且，開關元件的特性依賴于開關元件的電壓以及電流而變動，在所使用的多個開關元件之間存在固體差。

而且，電負荷裝置的阻抗依賴于向電負荷裝置的輸出電壓以及輸出電流而變動，電負荷裝置的阻抗存在固體差。如上所述，存在開關元件以及電負荷裝置的固體差、依賴于輸出電壓以及輸出電流的變動等，從而有時為了驅動多個開關元件來供給期望的時間波形的電力，要求作業人員進行長時間的調整。

本發明是鑒于上述情形而完成的，其目的在于提供一種電源裝置，不需要由作業人員進行的長時間的調整，就能夠向電負荷裝置供給期望的時間波形的電力。

本發明的電源裝置具備：m×n個(m、n為2以上的整數)開關元件；m×n個電容器，與開關元件分別串聯連接，構成m×n個串聯電路；充電器，對電容器進行充電；m個變壓器，各自的1次繞組的兩端連接于m個并聯電路各自的兩端，該m個并聯電路是通過將每n個串聯電路以使極性一致的方式相互并聯地連接而構成的；電流檢測部，檢測在m個變壓器的2次繞組的兩端依次串聯連接且兩端成為輸出端的多級串聯電路中流過的電流，并作為電流檢測值輸出；控制部，輸出根據作為從輸出端輸出的電流的目標值的電流指令以及電流檢測值而生成的指令信號；以及驅動部，根據指令信號來驅動開關元件以及充電器。

根據本發明，可提供一種電源裝置，不需要由作業人員進行的長時間的調整，就能夠將期望的時間波形的電力供給到電負荷裝置。

附圖說明

圖1是示出實施方式1中的電源裝置的結構的一個例子的概略圖。