[發明專利]一種用于集成電路精密加工設備的動態電壓恢復器系統

有效

• 申請號: 202011190698.X
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112421967B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 牛紅軍;賀達江;宋宏彪;陳雷平
• 申請（專利權）人: 懷化學院
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02J13/00
• 代理公司: 深圳市興科達知識產權代理有限公司 44260
• 代理人: 殷瑜

本發明公開了一種用于集成電路精密加工設備的動態電壓恢復器系統，所述系統包括：多個電壓傳感器、多個動態電壓恢復器、比例諧振閉環控制器、數據存儲模塊以及協議轉換單元，多個電壓傳感器分別用于測量目標設備中多個敏感負荷側的電壓信號；比例諧振閉環控制器分別接收各個敏感負荷側的電壓信號并基于閉環控制生成補償信號；多個動態電壓恢復器分別接收所述比例諧振閉環控制器生成的補償信號，并基于所述補償信號輸出相應的動態電壓至所述供電網絡。

技術領域

本發明涉及電學領域，具體涉及用于集成電路精密加工設備的動態電壓恢復器系統。

背景技術

動態電壓補償器(Dynamic Voltage Restorer，DVR)是一種電壓源型電力電子補償裝置，串接于電源和重要負荷之間。它具有很好的動態性能，當發生電壓暫降或凸起時，能在很短的時間(幾個毫秒)內將故障處電壓恢復到正常值。DVR通常由儲能裝置、逆變裝置、濾波裝置、串聯變壓器構成，其控制電路多由單片機組成。

但是，現有的DVR控制系統無法對大規模集成電路生產中精密生產設備用戶電網進行多點電壓暫降監測和動態電壓補償，目前國內也沒有多電壓傳感器和多DVR物聯的嘗試，基于物聯網技術的動態電壓恢復系統研制與應用將大大提高集成電路精密加工企業對敏感設備和裝置的監控與調制能力，保持長效穩定的運行和生產。

發明內容

針對上述問題，本發明提出了一種包含多個動態電壓恢復器的動態電壓恢復系統，其能夠同時對精密加工設備中的多個敏感設備進行監控與調制。

具體而言，本發明提供了一種用于集成電路精密加工設備的動態電壓恢復器系統，其特征在于，所述系統包括：

多個電壓傳感器、多個動態電壓恢復器、比例諧振閉環控制器、數據存儲模塊以及協議轉換單元，

多個電壓傳感器分別用于測量目標設備中多個敏感負荷側的電壓信號；

比例諧振閉環控制器分別接收各個敏感負荷側的電壓信號并基于閉環控制生成補償信號；所述比例諧振閉環控制器的電流開環傳遞函數為：

式中k_PWM為動態電壓恢復器中逆變器的衰減系數，Ts為采樣等效延時，k為比例系數，L_f為剪切頻率；

多個動態電壓恢復器分別連接在供電網絡中，每個動態電壓恢復器與一個電壓傳感器的位置對應，分別接收所述比例諧振閉環控制器生成的補償信號，并基于所述補償信號輸出相應的動態電壓至所述供電網絡；

所述數據存儲模塊與所述比例諧振閉環控制器相連以接收并存儲相應的補償信號。

在一種優選實現方式中，動態電壓恢復器串聯于供電網絡中，位置上與一個電壓傳感器對應，包括：并聯變壓器、LC低通濾波器、整流單元、儲能電容以及逆變單元，所述供電網絡經由所述并聯變壓器與所述整流單元相連，所述儲能電容并聯連接在所述整流單元和所述逆變單元之間，所述LC低通濾波器串聯連接在所述逆變單元與所述供電網絡之間。

在另一種優選實現方式中，比例諧振閉環控制器檢測所述電壓信號以確定其相位，將所檢測到的相位與預設幅值相乘后作為參考電壓，并且與所測得電壓信號的電壓值進行差分，通過比例諧振調節器作為電壓環進行電壓調節，其輸出的交流量作為參考值與負載電流值i_L求偏差后再次通過比例諧振調節器實現電流環進行電流調節，將占空比送入PWM模塊，輸出動態補充電壓。