一种电压转换电路及镀膜电源的制作方法

    专利2025-07-07  7


    本技术涉及镀膜电源,特别涉及一种电压转换电路及镀膜电源。


    背景技术:

    1、等离子体增强化学沉积技术是利用低温等离子体在工艺腔体的阴极上产生辉光放电,使样品升温到预定的温度后,通入适量的工艺气体,这些气体经一系列化学反应和等离子体反应,最终在工件表面形成固态薄膜的一种技术。其中,给等离子体负载供电的电源叫做镀膜电源。

    2、在镀膜电源的功率电路拓扑中,一般设置有电压转换电路,例如降压式变换电路(buck电路)。在镀膜电源的工作过程中,由于等离子体负载在放电时的突变,容易引起电弧的产生,电弧会极大地影响镀膜的效果。


    技术实现思路

    1、本实用新型的主要目的在于:提供一种电压转换电路及镀膜电源,旨在解决现有技术中镀膜电源的电压转换电路存在电弧影响的技术问题。

    2、为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:

    3、第一方面,本实用新型提出一种电压转换电路,包括相互连接的降压模块和续流模块,以及分别与降压模块和续流模块连接的h桥模块;

    4、续流模块包括第一二极管d1、第二二极管d2和电容c1,第一二极管d1的正极与降压模块的负输入端连接,第一二极管d1的负极分别与第二二极管d2的正极和电容c1的一端连接,电容c1的另一端分别与降压模块的正输出端和h桥模块的正输入端连接,第二二极管d2的负极分别与降压模块的负输出端和h桥模块的负输入端连接。

    5、可选地,上述电压转换电路中,降压模块包括并联的第一降压单元和第二降压单元;

    6、第一降压单元和第二降压单元分别对输入电压进行降压处理,得到不同电压值的输出电压。

    7、可选地,上述电压转换电路中,第一降压单元包括第一开关管q1、第一电感l1和第三二极管d3;

    8、第一开关管q1的源极分别与第二降压单元的输入端和第一二极管d1的正极连接,第一开关管q1的漏极分别与第一电感l1的一端和第三二极管d3的正极连接,第一电感l1的另一端分别与第二降压单元的负输出端和第二二极管d2的负极连接,第三二极管d3的负极分别与第二降压单元的正输出端和电容c1的另一端连接。

    9、可选地,上述电压转换电路中,第二降压单元包括第二开关管q2、第二电感l2和第四二极管d4;

    10、第二开关管q2的源极分别与第一开关管q1的源极和第一二极管d1的正极连接,第二开关管q2的漏极分别与第二电感l2的一端和第四二极管d4的正极连接,第二电感l2的另一端分别与第一电感l1的另一端和第二二极管d2的负极连接,第四二极管d4的负极分别与第三二极管d3的负极和电容c1的另一端连接。

    11、可选地,上述电压转换电路中,电压转换电路与外部的控制电路连接,控制电路与降压模块的控制端连接;

    12、控制电路控制切换第一降压单元或第二降压单元工作。

    13、可选地,上述电压转换电路中,当电压转换电路所在镀膜电源的输出模式为完整模式时,第一降压单元工作的状态与第二降压单元工作的状态直接转换的过程中,由续流模块提供能量的续流回路。

    14、可选地,上述电压转换电路中,当电压转换电路所在镀膜电源的输出模式为双脉冲模式时,第一降压单元工作的状态与第二降压单元工作的状态延时切换的过程中,由续流模块提供能量的续流回路。

    15、可选地,上述电压转换电路中,当电压转换电路所在镀膜电源的输出模式为瞬时模式时,第一降压单元与第二降压单元均工作的状态和第一降压单元与第二降压单元均关断的状态进行切换的过程中,由续流模块提供能量的续流回路。

    16、可选地,上述电压转换电路中,电压转换电路与负载连接,h桥模块的正输出端与负载的正极连接,h桥模块的负输出端与负载的负极连接;

    17、电容c1的容值根据负载的等效阻抗与降压模块的谐振频率确定。

    18、可选地,上述电压转换电路中,电容c1采用金膜电容器。

    19、可选地,上述电压转换电路中,电容c1为多个电容元件并联的电容组件。

    20、第二方面,本实用新型还提出一种镀膜电源,包括如上述的电压转换电路。

    21、本实用新型提供的上述一个或多个技术方案,可以具有如下优点或至少实现了如下技术效果:

    22、本实用新型提出的一种电压转换电路及镀膜电源,通过在电压转换电路中增加续流模块,提供能量的续流回路,实现灭弧的目的,通过降压模块的不同工作模式与续流回路的共同作用,得到不同波形的输出电压,实现不同模式输出的切换;还通过在续流模块内设置滤波电容,来对续流回路中的电压尖峰与纹波干扰进行抑制,减小了能量损耗,提高了镀膜电源的能量传输效率和利用效率,并在h桥模块的功率器件导通瞬间,电压尖峰超过输出电压时,通过第一二极管d1、第二二极管d2和电容c1构成的灭弧续流回路起到电压钳位作用,将电压尖峰的大小稳定在输出电压,避免功率器件受到电压瞬变的影响,因此该电压转换电路还可以保护镀膜电源功率电路拓扑中的元器件,增加了设备寿命。



    技术特征:

    1.一种电压转换电路,其特征在于,包括相互连接的降压模块和续流模块,以及分别与所述降压模块和所述续流模块连接的h桥模块;

    2.如权利要求1所述的电压转换电路,其特征在于,所述第一降压单元包括第一开关管q1、第一电感l1和第三二极管d3;

    3.如权利要求2所述的电压转换电路,其特征在于,所述第二降压单元包括第二开关管q2、第二电感l2和第四二极管d4;

    4.如权利要求1所述的电压转换电路,其特征在于,所述电压转换电路与负载连接,所述h桥模块的正输出端与所述负载的正极连接,所述h桥模块的负输出端与所述负载的负极连接;

    5.一种镀膜电源,其特征在于,包括如权利要求1至4中任一项所述的电压转换电路。


    技术总结
    本技术公开一种电压转换电路及镀膜电源,属于镀膜电源技术领域,电压转换电路包括相互连接的降压模块和续流模块,以及分别与降压模块和续流模块连接的H桥模块;续流模块包括第一二极管、第二二极管和电容,第一二极管的正极与降压模块的负输入端连接,第一二极管的负极分别与第二二极管的正极和电容的一端连接,电容的另一端分别与降压模块的正输出端和H桥模块的正输入端连接,第二二极管的负极分别与降压模块的负输出端和H桥模块的负输入端连接。本技术解决了现有技术中镀膜电源的电压转换电路存在电弧影响的问题,实现了灭弧和不同模式输出的切换,以及抑制续流回路中纹波干扰的效果。

    技术研发人员:章春晖,陈厅和,龙琦
    受保护的技术使用者:苏州汇川控制技术有限公司
    技术研发日:20230705
    技术公布日:2024/4/29
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