JP4597886B2 - プラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路 - Google Patents
プラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4597886B2 JP4597886B2 JP2006049156A JP2006049156A JP4597886B2 JP 4597886 B2 JP4597886 B2 JP 4597886B2 JP 2006049156 A JP2006049156 A JP 2006049156A JP 2006049156 A JP2006049156 A JP 2006049156A JP 4597886 B2 JP4597886 B2 JP 4597886B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- arc
- rectifier
- reactor
- power supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
Description
また、リアクタLに蓄積されたエネルギーの負荷端(例えば、プラズマ発生部)(図示せず)への転移区間の動作をみると、上昇した電流は、負荷端の小さなインピーダンスにより、逆バイアスとなり徐々に減少するようになる。
上述したように、負荷端からアークが発生した場合、インバータ10の出力を理想的に遮断するようにしても、C−Lフィルタ32に蓄積されたエネルギーは負荷端にそのまま伝達される。従って、過度のアークエネルギーが発生する問題点は依然として解消されていない。
<第1の実施の形態>
図2は、本発明の第1の実施の形態に係るプラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路を示す回路構成図である。本実施の形態に係るプラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路は、インバータ10と、交流リアクタLrと、変圧器20と、整流器31及びC−Lフィルタ32からなる整流部30とを備えている。このアークエネルギー制御回路において、C−Lフィルタ32のリアクタLは、主巻線101と補助巻線102に分けて構成されており、前記補助巻線102には、補助巻線102から誘導されたエネルギーを消耗させるための抵抗Rcが同補助巻線102に対して並列に接続されているとともに、抵抗Rcの両端の電圧を測定し、その測定された電圧が基準値以上であるときアークと判断するアーク検知部200が接続されている。抵抗Rcは、補助巻線102に対する並列抵抗として機能する。
先ず、本実施の形態に係るプラズマ発生用電源装置の動作中、負荷端にてアーク(ショート状態)が発生すると、前記C−Lフィルタ32のリアクタLの両端には、コンデンサCに蓄積された電圧が印加され、電流が急上昇するようになり、前記リアクタLの主巻線101に印加される電圧が急激に増加する。
図4は、本発明の第2の実施の形態に係るプラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路を示す回路構成図である。このプラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路は、インバータ10と、交流リアクタLrと、変圧器20と、整流器30及びC−Lフィルタ32からなる整流部30とを備え、前記C−Lフィルタ32のリアクタLは、主巻線101と補助巻線102に分けて構成されている。
先ず、プラズマ発生用電源装置の動作中、負荷端からアークが発生すると、前記C−Lフィルタ32のリアクタLの両端には、コンデンサC1に蓄積された電流が印加され、前記リアクタLの主巻線101に印加される電圧が急激に増加する。
先ず、アーク発生時、動作中である第1のスイッチSW1がオフされると同時に、第1のスイッチSW1に流れる電流iS1がコンデンサC2に充電される。この際、第1のスイッチSW1に流れる電流iS1は、図5に示すように、アークの発生によってコンデンサC1から伝達される電流により急上昇を示し、急上昇した電流iS1は、コンデンサC2の容量によって、一定の時間の間、充電及び放電される。そして、前記コンデンサC2に充電された電流が放電され、抵抗R1を通じて放電消耗される。この際、アークの発生によって、放電回路部100を通じて消耗されるアークエネルギーPは、P=iS1 2×R1だけ放電消耗される。
図6は、本発明の第3の実施の形態に係るプラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路を示す回路構成図である。このプラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路は、インバータ10と、交流リアクタLrと、変圧器20と、整流器30及びC−Lフィルタ32からなる整流部30とを備え、前記C−Lフィルタ32のリアクタLは、主巻線101と補助巻線102に分けて構成されている。
先ず、アークが発生すると、第1のスイッチSW2が開放され、第1のスイッチSW2に流れていたアーク電流は、R−C放電回路に迂回して、コンデンサC3、C4を充電させ、抵抗R2、R3において放電される。
前記R−C放電回路に流れるアーク電流iS2は、図7に示すようなカーブを示すが、アークの発生によって、コンデンサC1から伝達される電流によって急上昇を示し、急上昇した電流iS2は、コンデンサC3、C4の容量に応じて一定の時間の間充電される。
次いで、図7に示すように、抵抗R2、R3を通じたコンデンサC4の蓄積電圧V2の放電消耗時、設定された一定の時間が経過した任意の時点に、第2のスイッチSW3が駆動されてオンされることにより、コンデンサC4の放電消耗中である電圧V2がマイナス側負荷端(−)に逆電圧として印加される。その結果、アークエネルギーが完全にクリアされる。
<第4の実施の形態>
図8は、本発明の第4の実施の形態に係るプラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路を示す回路構成図である。このプラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路は、インバータ10と、交流リアクタLrと、変圧器20と、整流器31およびコンデンサC1,リアクタLの組み合わせによるC−Lフィルタ32からなる整流部30とを備え、前記C−Lフィルタ32のリアクタLは、主巻線101と補助巻線102に分けて構成されている。
この際のアークエネルギーは、次式で表される。
<第5の実施の形態>
図10は、本発明の第5の実施の形態に係るプラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路を示す回路構成図である。このアークエネルギー制御回路は、インバータ10と、変圧器20と、整流器31と、コンデンサC及びリアクタLで構成されたC−Lフィルタ32からなる整流部30とを備え、前記C−Lフィルタ32のリアクタLは、主巻線101と補助巻線102に分けて構成されている。
20 変圧器
Lr 交流インバータ
30 整流部
31 整流器
32 C−Lフィルタ
100,300,400,500 放電回路部
101 主巻線
102 補助巻線
103 リアクタLd
104 抵抗Rd
105 ダイオード
Rc 並列抵抗
200 アーク検知部
SW1、SW2 第1のスイッチ
SW3 第2のスイッチ
Claims (7)
- ブリッジダイオードで整流され、コンデンサで平滑化された直流電圧を高周波交流電圧に変換するインバータと、前記インバータの出力端に接続された交流リアクタと、前記高周波交流電圧を特定の巻線比に応じて必要な電圧に変圧する変圧器と、前記変圧器の出力端に連結される整流部とを備え、前記整流部が、前記変圧器にて変圧された前記交流電圧出力を直流電圧に整流する整流器と、前記整流器に連結されたコンデンサ及びリアクタの組み合わせによるC−Lフィルタとを含み、前記C−Lフィルタのコンデンサが前記整流器に並列連結され、前記C−Lフィルタのリアクタが前記整流器に直列連結されたプラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路において、
前記C−LフィルタのリアクタLは、主巻線と補助巻線に分離されており、
前記補助巻線には、前記補助巻線の両端間に接続された抵抗と、その抵抗の両端の電圧を測定し、その測定された電圧が基準値以上であるとき、アークと判断するアーク検知部とが連結されており、
当該プラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路が、
前記主巻線の出力端に直列連結された第1のスイッチと、該第1のスイッチに並列連結され、かつ互いに並列連結された抵抗及びコンデンサと、を含む放電回路部をさらに備えることを特徴とするプラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路。 - ブリッジダイオードで整流され、コンデンサで平滑化された直流電圧を高周波交流電圧に変換するインバータと、前記インバータの出力端に接続された交流リアクタと、前記高周波交流電圧を特定の巻線比に応じて必要な電圧に変圧する変圧器と、前記変圧器の出力端に連結される整流部とを備え、前記整流部が、前記変圧器にて変圧された前記交流電圧出力を直流電圧に整流する整流器と、前記整流器に連結されたコンデンサ及びリアクタの組み合わせによるC−Lフィルタとを含み、前記C−Lフィルタのコンデンサが前記整流器に並列連結され、前記C−Lフィルタのリアクタが前記整流器に直列連結されたプラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路において、
前記C−LフィルタのリアクタLは、主巻線と補助巻線に分離されており、
前記補助巻線には、前記補助巻線の両端間に接続された抵抗と、その抵抗の両端の電圧を測定し、その測定された電圧が基準値以上であるとき、アークと判断するアーク検知部とが連結されており、当該プラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路は、
前記主巻線の出力端に直列連結された第1のスイッチと、該第1のスイッチに並列連結され、かつ互いに直列連結された二つのコンデンサと、該第1のスイッチに並列連結され、かつ互いに直列連結された二つの抵抗と、その一端が前記二つの抵抗間のノードと前記二つのコンデンサ間のノードとに連結され、その他端が当該プラズマ電源装置のマイナス側負荷端に連結された第2のスイッチと、を含む放電回路部をさらに備えることを特徴とするプラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路。 - 前記第2のスイッチが、アーク発生から予め設定された所定時間の経過後にオンされることを特徴とする請求項2に記載のプラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路。
- 前記第1のスイッチが、低電圧または過電流時にオフされることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のプラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路。
- 前記第1のスイッチが、前記アーク検知部においてアークが発生したと判断されたことを条件にオフされることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のプラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路。
- ブリッジダイオードで整流され、コンデンサで平滑化された直流電圧を高周波交流電圧に変換するインバータと、前記インバータの出力端に接続された交流リアクタと、前記高周波交流電圧を特定の巻線比に応じて必要な電圧に変圧する変圧器と、前記変圧器の出力端に連結される整流部とを備え、前記整流部が、前記変圧器にて変圧された前記交流電圧出力を直流電圧に整流する整流器と、前記整流器に連結されたコンデンサ及びリアクタの組み合わせによるC−Lフィルタとを含み、前記C−Lフィルタのコンデンサが前記整流器に並列連結され、前記C−Lフィルタのリアクタが前記整流器に直列連結されたプラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路において、
前記C−LフィルタのリアクタLは、主巻線と補助巻線に分離されており、
前記補助巻線には、前記補助巻線の両端間に接続された抵抗と、その抵抗の両端の電圧を測定し、その測定された電圧が基準値以上であるとき、アークと判断するアーク検知部とが連結されており、当該プラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路は、
前記補助巻線の両端間に接続された前記抵抗と、該抵抗に並列連結され、かつ互いに直列連結されたリアクタと抵抗と単方向性のダイオードと、を含む放電回路部をさらに備えることを特徴とするプラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路。 - 前記互いに直列連結されたリアクタと抵抗と単方向性のダイオードを、半導体スイッチング素子と抵抗に代替して構成したことを特徴とする請求項6に記載のプラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20050015430 | 2005-02-24 | ||
KR1020050015432A KR100501069B1 (ko) | 2005-02-24 | 2005-02-24 | 플라즈마 전원 장치용 아크에너지 저감회로 |
KR1020060015525A KR100785865B1 (ko) | 2005-02-24 | 2006-02-17 | 플라즈마 전원장치용 아크 검출 및 아크 에너지 저감 회로 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006237009A JP2006237009A (ja) | 2006-09-07 |
JP4597886B2 true JP4597886B2 (ja) | 2010-12-15 |
Family
ID=37044374
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006049156A Active JP4597886B2 (ja) | 2005-02-24 | 2006-02-24 | プラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4597886B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1995818A1 (en) | 2007-05-12 | 2008-11-26 | Huettinger Electronic Sp. z o. o | Circuit and method for reducing electrical energy stored in a lead inductance for fast extinction of plasma arcs |
WO2009023135A1 (en) * | 2007-08-15 | 2009-02-19 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for wafer level arc detection at an rf bias impedance match to the pedestal electrode |
US7750645B2 (en) | 2007-08-15 | 2010-07-06 | Applied Materials, Inc. | Method of wafer level transient sensing, threshold comparison and arc flag generation/deactivation |
US7750644B2 (en) | 2007-08-15 | 2010-07-06 | Applied Materials, Inc. | System with multi-location arc threshold comparators and communication channels for carrying arc detection flags and threshold updating |
US7737702B2 (en) | 2007-08-15 | 2010-06-15 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for wafer level arc detection at an electrostatic chuck electrode |
US7733095B2 (en) | 2007-08-15 | 2010-06-08 | Applied Materials, Inc. | Apparatus for wafer level arc detection at an RF bias impedance match to the pedestal electrode |
US7768269B2 (en) | 2007-08-15 | 2010-08-03 | Applied Materials, Inc. | Method of multi-location ARC sensing with adaptive threshold comparison |
JP4905304B2 (ja) * | 2007-09-10 | 2012-03-28 | 東京エレクトロン株式会社 | プラズマ処理装置、プラズマ処理方法及び記憶媒体 |
JP5778463B2 (ja) * | 2011-04-19 | 2015-09-16 | 新電元工業株式会社 | 電源装置 |
CN105024353B (zh) * | 2015-07-24 | 2018-09-04 | 佛山市绿系真空科技有限公司 | 用于真空镀膜电子枪高压电源***自动灭弧方法及*** |
CN107295740A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-10-24 | 西安交通大学 | 一种产生均匀大气压下辉光放电的装置及方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55145170A (en) * | 1979-04-28 | 1980-11-12 | Tokuda Seisakusho Ltd | Arc-breaking method of direct current electric discharge unit and its circuit |
US5162965A (en) * | 1991-06-28 | 1992-11-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Anti crow bar current interrupter for microwave tube transmitters |
JPH08277468A (ja) * | 1995-04-04 | 1996-10-22 | Ulvac Japan Ltd | 真空装置の直流電源 |
JPH10298755A (ja) * | 1997-02-20 | 1998-11-10 | Shibaura Eng Works Co Ltd | スパッタリング装置用電源装置 |
JP2004006146A (ja) * | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Shibaura Mechatronics Corp | 放電用電源、スパッタリング用電源及びスパッタリング装置 |
JP2007503096A (ja) * | 2003-08-18 | 2007-02-15 | エム ケー エス インストルメンツ インコーポレーテッド | スパッタ処理システムにおけるプラズマ遷移の制御 |
JP2008518406A (ja) * | 2004-10-25 | 2008-05-29 | ティーイーエル エピオン インク. | イオンビーム処理装置のスキャン中にアークを抑制する方法および機構 |
-
2006
- 2006-02-24 JP JP2006049156A patent/JP4597886B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS55145170A (en) * | 1979-04-28 | 1980-11-12 | Tokuda Seisakusho Ltd | Arc-breaking method of direct current electric discharge unit and its circuit |
US5162965A (en) * | 1991-06-28 | 1992-11-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Anti crow bar current interrupter for microwave tube transmitters |
JPH08277468A (ja) * | 1995-04-04 | 1996-10-22 | Ulvac Japan Ltd | 真空装置の直流電源 |
JPH10298755A (ja) * | 1997-02-20 | 1998-11-10 | Shibaura Eng Works Co Ltd | スパッタリング装置用電源装置 |
JP2004006146A (ja) * | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Shibaura Mechatronics Corp | 放電用電源、スパッタリング用電源及びスパッタリング装置 |
JP2007503096A (ja) * | 2003-08-18 | 2007-02-15 | エム ケー エス インストルメンツ インコーポレーテッド | スパッタ処理システムにおけるプラズマ遷移の制御 |
JP2008518406A (ja) * | 2004-10-25 | 2008-05-29 | ティーイーエル エピオン インク. | イオンビーム処理装置のスキャン中にアークを抑制する方法および機構 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006237009A (ja) | 2006-09-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4597886B2 (ja) | プラズマ電源装置用アークエネルギー制御回路 | |
KR100785865B1 (ko) | 플라즈마 전원장치용 아크 검출 및 아크 에너지 저감 회로 | |
CN107800283B (zh) | 有源钳位反激控制器及其电力供应***和控制方法 | |
US8411397B2 (en) | Power supply apparatus and method | |
JP6348304B2 (ja) | 放電回路及びこれを備えた電源装置 | |
JP4735072B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
US8665613B2 (en) | Switched mode power converter and method of operation thereof | |
JP5579378B2 (ja) | 電源装置内のバルク・キャパシタンスに必要な容量を抑えるための方法及び装置 | |
US20070008748A1 (en) | Method and apparatus for overcurrent protection in DC-DC power converters | |
TW201203819A (en) | A start-up circuit with low standby power loss for power converters | |
WO2006039478A2 (en) | Method and circuitry for charging a capacitor to provide a high pulsed power discharge | |
US9350251B2 (en) | Power conversion apparatus and over power protection method thereof | |
US9627991B2 (en) | Rectifier with indicator switch | |
US11569734B2 (en) | Power converter with over temperature protection compensation | |
US8120930B2 (en) | Rush current reduction circuit and electric appliance | |
JP4985385B2 (ja) | Dc−dcコンバータの制御方法、およびdc−dcコンバータ | |
KR100501069B1 (ko) | 플라즈마 전원 장치용 아크에너지 저감회로 | |
EP1432109A1 (en) | Power source apparatus | |
CN111262467A (zh) | 通过占空比控制来降低总谐波失真的功率逆变器 | |
JP3372914B2 (ja) | スイッチング電源装置 | |
JP4100938B2 (ja) | アーク遮断回路、スパッタ用電源及びスパッタ装置 | |
KR20110012055A (ko) | 아크제어수단을 구비한 플라즈마용 펄스전원장치 및 그 장치에서의 아크 제어 방법 | |
JP4349773B2 (ja) | バッテリ充電方法及び該充電方法を実施するバックアップ電源装置 | |
EP3499705B1 (en) | Creeping discharge element drive device and creeping discharge element drive method | |
US20230318443A1 (en) | Power supply apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081216 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20090316 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20090319 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090416 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100511 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100730 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100824 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100922 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4597886 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131001 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |