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一种宽电压宽频率输出的等离子体电源及其控制方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2024-11-22 09:20:28
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 徐景新 | 2024-11-22 09:20:28
本发明的目的在于，提供一种宽电压宽频率输出的等离子体电源及其控制方法。本发明在提高输出频率的同时保证了开关管工作频率在适宜频率范围内，降低器件损耗，提升稳定性。
本发明公开了一种宽电压宽频率输出的等离子体电源及其控制方法，包括三相整流电路、双管升降压电路和全桥逆变电路组成，其中三相整流电路由三相二极管整流桥构成，双管升降压电路由第一开关管、第二开关管、第一电感、第一二极管、第二二极管和第二电容构成，全桥逆变电路由第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第二电感、第三电容和升压变压器构成，通过控制器对双管升降压电路输出的直流电压和电流信号进行采样和调节，实现电源输出电压或功率的闭环控制；通过控制器对全桥逆变电路输出交流电压的相位信号进行采样和调节，实现电源输出频率闭环控制。本发明在提高输出频率的同时保证了开关管工作频率在适宜频率范围内。
材料表面处理领域：在金属、陶瓷、塑料等材料的表面改性处理中，等离子体电源可以提供不同电压和频率的等离子体。例如，在金属表面的氮化、碳化处理过程中，宽电压宽频率的输出可以根据材料的性质和处理要求，精确控制等离子体的能量和密度，提高表面处理的质量，增强材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。
半导体制造行业：在半导体芯片制造过程中，等离子体刻蚀和薄膜沉积是关键工艺。该等离子体电源可以满足不同工艺步骤对等离子体的电压和频率要求，提高工艺的精度和稳定性。通过精确控制等离子体的参数，可以制造出更高性能的半导体芯片，推动半导体产业的发展。
环境净化和消毒应用：在空气净化和水消毒等领域，等离子体技术可以有效去除污染物和杀灭细菌、病毒。宽电压宽频率的等离子体电源可以根据不同的净化和消毒对象，调整等离子体的输出参数，提高净化和消毒的效率，例如在医院、食品加工厂等场所的环境净化和消毒设备中应用。
浙江大学是一所历史悠久、声誉卓著的高等学府，坐落于中国历史文化名城、风景旅游胜地杭州。浙江大学的前身求是书院创立于1897年，为中国人自己最早创办的新式高等学校之一。1928年，定名国立浙江大学。2022年，浙江大学入选第二轮“双一流”建设高校，21个学科入选一流学科建设名单，绝大多数学科在第五轮学科评估中取得可喜进步。
与现有技术相比，本发明的电源由三相整流电路、双管升降压电路和全桥逆变电路组成，其中三相整流电路由三相二极管整流桥构成，第一电容抑制整流输出电压波动，双管升降压电路由第一开关管、第二开关管、第一电感、第一二极管、第二二极管和第二电容构成，全桥逆变电路由第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第二电感、第三电容和升压变压器构成，通过控制器对双管升降压电路输出的直流电压和电流信号进行采样和调节，实现电源输出电压或功率的闭环控制；通过控制器对全桥逆变电路输出交流电压的相位信号进行采样和调节，实现电源输出频率闭环控制，因此在提高逆变交流输出频率的同时保证开关管工作频率在适宜频率范围内，降低器件损耗，提升系统稳定性。本发明的双管升降压电路扩展了输出电压调节范围，使电源适用于更多类型材料的处理。
技术转让，许可，合作所需资金需双方协商，此项技术想尽快落地，希望具备此项技术研发的技术方，能够尽快承接此项目。
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