一種直流磁控濺射鍍膜電源快速滅弧電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種直流磁控濺射鍍膜電源快速滅弧電路，包括第一功率開關(guān)管和第二功率開關(guān)管，所述第一功率開關(guān)管串聯(lián)在直流電源輸出端上，所述第二功率開關(guān)管與所述直流電源的輸出端并聯(lián)，且所述第二功率開關(guān)管一端并聯(lián)接到所述第一功率開關(guān)管和所述直流電源的輸入端之間；所述第二功率開關(guān)管與緩沖儲能電路并聯(lián)；所述第一功率開關(guān)管和第二功率開關(guān)管的控制極均與控制驅(qū)動(dòng)器連接。本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)簡單，體積小，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，方便現(xiàn)有電源加裝改造。本發(fā)明可以使電源工作于頻繁產(chǎn)生打弧的工藝條件下，極大地降低打弧的能量，提高濺射沉積薄膜的質(zhì)量。
【專利說明】一種直流磁控濺射鍍膜電源快速滅弧電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及直流磁控濺射鍍膜領(lǐng)域，特別是一種直流磁控濺射鍍膜電源快速滅弧電路。

【背景技術(shù)】
[0002]在鍍膜工藝的各個(gè)階段常?？梢栽谡婵斟兡で惑w內(nèi)觀察到打弧現(xiàn)象，由于打弧時(shí)的電流比正常工作電流大許多，強(qiáng)弧電流的峰值往往數(shù)倍于正常工作電流，電源的輸出接近短路狀態(tài)，嚴(yán)重威脅了電源的安全運(yùn)行。因此目前現(xiàn)有的電源都是針對放電室打弧為常態(tài)的工作特性，設(shè)計(jì)電源的輸出端串聯(lián)大容量電感來抑制弧電流對電源的沖擊，同時(shí)設(shè)計(jì)弧流檢測電路，當(dāng)弧流產(chǎn)生時(shí)關(guān)斷逆變器的大功率開關(guān)管，以保護(hù)電源的安全。但是電路的雜散電感，變壓器的漏感，輸出限流電感等儲能電路在逆變器開關(guān)管關(guān)斷的瞬間其反向能量向放電室釋放會產(chǎn)生更強(qiáng)的弧光，所以現(xiàn)有電源在設(shè)計(jì)上不具備滅弧的功能，當(dāng)打弧頻繁發(fā)生時(shí)幾乎不能正常工作，在打弧工作狀態(tài)下薄膜的質(zhì)量受到了很大影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種直流磁控濺射鍍膜電源快速滅弧電路，降低打弧的能量，從而提高濺射沉積薄膜的質(zhì)量。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種直流磁控濺射鍍膜電源快速滅弧電路，包括第一功率開關(guān)管和第二功率開關(guān)管，所述第一功率開關(guān)管串聯(lián)在直流電源輸出端上，所述第二功率開關(guān)管與所述直流電源的輸出端并聯(lián)，且所述第二功率開關(guān)管一端并聯(lián)接到所述第一功率開關(guān)管和所述直流電源的輸入端之間；所述第二功率開關(guān)管與緩沖儲能電路并聯(lián)；所述第一功率開關(guān)管和第二功率開關(guān)管的控制極均與控制驅(qū)動(dòng)器連接；當(dāng)發(fā)生打弧現(xiàn)象時(shí)，所述控制驅(qū)動(dòng)器控制第一功率開關(guān)管關(guān)斷，所述直流電源電感產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)移到所述緩沖儲能電路中然后開通第二功率開關(guān)管，待所述緩沖儲能電路放電結(jié)束后，所述控制驅(qū)動(dòng)器控制所述第二功率開關(guān)管關(guān)斷，并開通所述第一功率開關(guān)管。
[0005]所述緩沖儲能電路包括二極管和與所述二極管并聯(lián)的電阻，所述二極管的陰極與電容一端串聯(lián)，所述二極管的陽極接所述第二功率開關(guān)管的集電極，所述電容器的另一端接第二功率開關(guān)管的發(fā)射極。
[0006]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果為:本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)簡單，體積小，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，方便現(xiàn)有電源加裝改造。本發(fā)明可以使電源工作于頻繁產(chǎn)生打弧的工藝條件下，極大地降低打弧的能量，從而提高濺射沉積薄膜的質(zhì)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例電路原理圖；
圖2為本發(fā)明一實(shí)施例應(yīng)用示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0008]如圖1所示，本發(fā)明一實(shí)施例包括第一功率開關(guān)管Vl和第二功率開關(guān)管V2，所述第一功率開關(guān)管串聯(lián)在直流電源輸出端上，所述第二功率開關(guān)管與所述直流電源的輸出端并聯(lián)，且所述第二功率開關(guān)管一端并聯(lián)接到所述第一功率開關(guān)管和所述直流電源的輸入端之間；所述第二功率開關(guān)管與緩沖儲能電路并聯(lián)；所述第一功率開關(guān)管和第二功率開關(guān)管的控制極均與控制驅(qū)動(dòng)器連接；所述緩沖儲能電路包括由二極管V3和限流電阻Rl并聯(lián)與儲能電容Cl串聯(lián)。
[0009]圖1中:Vl為IGBT模塊或功率場效應(yīng)管，作電子滅弧開關(guān)；V2為IGBT模塊或功率場效應(yīng)管，作電子泄放開關(guān)；V3為快恢復(fù)二極管，作Cl的快速充電通路；R1為大功率限流電阻，當(dāng)V2導(dǎo)通時(shí)限制Cl的放電電流；C1為高壓電容，存儲電路電感泄放的能量。
[0010]本發(fā)明中，功率開關(guān)管可以采用IGBT模塊或功率場效應(yīng)管；二極管V3為大電流高反壓快恢復(fù)二極管；限流電阻Rl為大功率限流電阻。
[0011]如圖2所示，本發(fā)明工作原理如下:
快速滅弧電路沒有發(fā)生打弧的工作狀態(tài)是:V1導(dǎo)通，V2截止，電源電流從電源的正極流出，經(jīng)陽極(放電室外殼)流向陰極，再流向電源的負(fù)極，然后通過Vl經(jīng)電感LI和整流橋的陰極，流回到變壓器的次級。
[0012]當(dāng)打弧檢測系統(tǒng)判定發(fā)生打弧時(shí)，關(guān)斷逆變器開關(guān)管，再關(guān)斷Vl以切斷弧電流的回路，電路散雜電感、變壓器漏感、輸出限流電感儲存的能量因Vi關(guān)斷不能通過放電室泄放，而是通過V3轉(zhuǎn)移存儲在Cl中，然后開通V2，把Cl中存儲的能量經(jīng)過Rl限流再通過V2泄放，待Cl放電結(jié)束后，關(guān)斷V2，開通VI，允許逆變器開關(guān)管工作，至此完成了一次打弧管理的工作周期。整個(gè)滅弧電路的工作周期由控制器，VI，V2及逆變器的開關(guān)速度，R1，Cl時(shí)間常數(shù)確定，一般可達(dá)25 us.由于滅弧的速度快，并且滅弧時(shí)向放電室注射的能量很小，有效地保證薄膜的質(zhì)量不受打弧的影響。
【權(quán)利要求】
1.一種直流磁控濺射鍍膜電源快速滅弧電路，其特征在于，包括第一功率開關(guān)管和第二功率開關(guān)管，所述第一功率開關(guān)管串聯(lián)在直流電源輸出端上，所述第二功率開關(guān)管與所述直流電源的輸出端并聯(lián)，且所述第二功率開關(guān)管一端并聯(lián)接到所述第一功率開關(guān)管和所述直流電源的輸入端之間；所述第二功率開關(guān)管與緩沖儲能電路并聯(lián)；所述第一功率開關(guān)管和第二功率開關(guān)管的控制極均與控制驅(qū)動(dòng)器連接；當(dāng)發(fā)生打弧現(xiàn)象時(shí)，所述控制驅(qū)動(dòng)器控制第一功率開關(guān)管關(guān)斷，所述直流電源電感產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)移到所述緩沖儲能電路中然后開通第二功率開關(guān)管，待所述緩沖儲能電路放電結(jié)束后，所述控制驅(qū)動(dòng)器控制所述第二功率開關(guān)管關(guān)斷，并開通所述第一功率開關(guān)管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流磁控濺射鍍膜電源快速滅弧電路，其特征在于，所述緩沖儲能電路包括二極管和與所述二極管并聯(lián)的電阻，所述二極管的陰極與電容一端串聯(lián)，所述二極管的陽極接所述第二功率開關(guān)管的集電極，所述電容器的另一端接第二功率開關(guān)管的發(fā)射極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流磁控濺射鍍膜電源快速滅弧電路，其特征在于，所述快速滅弧電路的工作周期為25118。
【文檔編號】H02H7/12GK104362593SQ201410530034
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】楊建生, 劉嘉賓, 郭艷 申請人:湖南紅太陽光電科技有限公司