[發明專利]一種濺射電源控制系統以及控制方法

在審

• 申請號: 202211601685.6
• 申請日: 2022-12-13
• 公開（公告）號: CN115800798A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 吳向方
• 申請（專利權）人: 吳向方
• 主分類號: H02M9/00
• 分類號: H02M9/00;C23C14/54;C23C14/35;H02M1/088;H03K3/02;H03K3/011;H03K3/013;H03K3/57;H02M9/04
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理有限公司 11613
• 代理人: 蔡曉敏

本發明公開一種濺射電源控制系統以及控制方法，涉及電源技術領域，為解決起弧放電對電源輸出的影響。本發明提供一種濺射電源控制系統，包括單片機、第一比較器、圖騰柱驅動電路、并聯的兩個碳化硅開關管、第二比較器、電流采樣電阻以及第二高速光耦。其中，單片機，輸出3.3V PWM脈沖信號。第一比較器正極接收高電平時，第一比較器將3.3V脈沖轉變成12V脈沖輸出。柵極與圖騰柱驅動電路的輸出端相連。漏極與容性負載相連。第二比較器正極輸入端與碳化硅開關管的源極相連。電流采樣電阻與碳化硅開關管的源極相連。第二高速光耦輸入端與第二比較器的輸出端相連，第二高速光耦的輸出端與單片機相連，本發明用于鍍膜機。

技術領域

本發明涉及電源系統技術領域，尤其涉及一種濺射電源控制系統以及控制方法。

背景技術

磁控濺射鍍膜機是用濺射的方法，制備金屬、合金、化合物、半導體、陶瓷、介質復合膜及其它化學反應膜等。磁控濺射鍍膜機適用于鍍制各種單層膜、多層膜、摻雜膜系及合金膜；可鍍制磁性材料和非磁性材料。

磁控濺射是物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition，PVD)的一種。濺鍍是一種物理氣相沉積技術，磁控濺鍍原理是在真空環境下，利用輝光放電(glow discharge)或離子束產生的高能等離子體撞擊耙材，以動量轉移方式將耙材內的原子從耙材上轟擊出來而沉積在基板上形成薄膜。

應用于濺射的高能脈沖濺射電源，在脈沖電源的輸出極，根據濺射過程中發生起弧放電時會對電源輸出產生影響。

發明內容

本發明的實施例提供一種濺射電源控制系統以及控制方法，能夠解決濺射過程中脈沖電源的輸出極發生起弧放電時對電源輸出產生的影響。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

一方面，本發明實施例提供一種濺射電源控制系統，包括單片機、第一比較器、圖騰柱驅動電路、并聯的兩個碳化硅開關管、第二比較器、電流采樣電阻以及第二高速光耦。其中，單片機，輸出3.3V的PWM脈沖信號。第一比較器正極輸入端與單片機的輸出端相連，第一比較器正極接收低電平時，輸出低電平以及停止脈沖輸出，第一比較器正極接收高電平時，第一比較器將3.3V脈沖轉變成12V脈沖輸出。圖騰柱驅動電路與第一比較器的輸出端相連。并聯的兩個碳化硅開關管，柵極與圖騰柱驅動電路的輸出端相連。并聯的兩個碳化硅開關管的漏極與容性負載相連，并聯的兩個碳化硅開關管用于在接收高電平時連通，還用于接收低電平時斷開。第二比較器正極輸入端與碳化硅開關管的源極相連，第二比較器用于在正輸入端接收低電平時輸出低電平，還用于在正輸入端接收高電平時轉換輸出12V電平。電流采樣電阻與碳化硅開關管的源極相連，用于在放電時，輸出至第二比較器正極輸入端高電平，還用于在不放電時，輸出至第二比較器正極輸入端低電平。第二高速光耦輸入端與第二比較器的輸出端相連，第二高速光耦的輸出端與單片機相連，第二高速光耦用于接收低電平時輸出低電平，還用于在接收高電平12V時輸出高電平3.3V。其中，單片機用于在接收第二高速光耦輸出的高電平3.3V時，停止若干個PWM脈沖信號輸出。

本發明提供的一種濺射電源控制系統，通過單片機、第一比較器、圖騰柱驅動電路、并聯的兩個碳化硅開關管、第二比較器、電流采樣電阻和第二高速光耦，實現在電流采樣電阻檢測到放電時單片機控制停止輸出若干個脈沖信號，從而實現放電時，也無法對電源產生干擾的效果。其中，第一比較器和第二比較器可以實現接收高電平時，電平翻轉輸出。電流采樣電阻可以采集濺射過程中發生起輝光放電時的電流，當放電時，經過電流采樣電阻的電流瞬間增大，從而此時進入第二比較器為高電平。第二高速光耦起到隔離作用，碳化硅開關管實現開關作用。圖騰柱驅動電路提升電流驅動能力。