射频电源中半导体场效应晶体管保护方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种射频电源中半导体场效应晶体管保护方法及装置，在射频电源的放大电路中增加电压抑制保护电路，利用电压抑制保护电路中的瞬态电压抑制器吸收放大电路中的瞬时反压，电压抑制保护电路包括串联的第一瞬态电压抑制器、第二电压抑制器，第一瞬态电压抑制器、第二电压抑制器所在支路分别与第一电容、第二电容、电感并联。本发明专利技术能很大程度的改善金属‑氧化物金属‑氧化物半导体场效应晶体管的使用环境，在恶劣不测事件发生时，保护金属‑氧化物半导体场效应晶体管不受伤害和损坏。

【技术实现步骤摘要】
射频电源中半导体场效应晶体管保护方法及装置
本专利技术涉及半导体领域，尤其涉及一种射频电源中半导体场效应晶体管保护方法及装置。
技术介绍
射频电源是基于50欧姆纯电阻负载设计的。这种情况下，负载稳定、反射功率基本为零、金属-氧化物半导体场效应晶体管（金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET）的耗散功率在最佳状况，电压驻波比接近为1，金属-氧化物半导体场效应晶体管处于最佳的工作状态，机器也处于最好的工作状态。但在实际的使用时，用户所使用的设备，负载往往并非50欧姆，甚至远远偏离50欧姆，并且这个偏离的过程还是不断变化的。这个时候，负载不稳定、反射功率增加、金属-氧化物半导体场效应晶体管的耗散功率增大、电压驻波比偏离1，导致金属-氧化物半导体场效应晶体管的工作状态恶化，射频电源的工作状态不断地变坏，并最终导致射频电源损坏。工作状态恶化的快，状态恶化的程度高，射频电源损坏的也就快。现在业界采取的措施是在射频电源与使用者的实际负载之间加一个匹配器，也可以射频电源实施扫频。使用匹配器之后，将射频电源输出的50欧姆标准负载阻抗，变换到使用者实际的负载阻抗，这是基于一个暂定负载匹配的；但当负载阻抗发生偏移，匹配器得再次寻找相关的负载点来进行匹配，消耗一定的时间，这期间射频电源的工作也是处于恶劣状态。射频电源实施扫频也存在类似的情况。射频电源的损坏，绝大部分存在于射频功率放大部分；而根本的原因就是所使用的金属-氧化物半导体场效应晶体管已经损坏。每台射频电源都有自己的保护措施，但必须经过检测、回馈、系统调整、指令下达、机器保护，这有一段时间过程。可在这个时间内，如果遇到的不测情况很恶劣，射频功率放大部分的金属-氧化物半导体场效应晶体管，很大可能会损坏；伴随着金属-氧化物半导体场效应晶体管的损坏，相应的PCBA也会或多或少的损坏。一个金属-氧化物半导体场效应晶体管，费用一般由几百元到几千元（具体价格与频率、功率大小、高压类型还是低压类型等等相关），一台射频电源，至少由两个及多个金属-氧化物半导体场效应晶体管组成。射频电源损坏时，哪怕即使只明显的损坏一个金属-氧化物半导体场效应晶体管，在实际维修时，其它几个金属-氧化物半导体场效应晶体管也会一同换掉（因为一批金属-氧化物半导体场效应晶体管的参数、特性与另外一批有差异，而实际使用时一般是配对使用等等），这样维修成本是很大的，就目前而言，因金属-氧化物半导体场效应晶体管损坏而造成射频电源一次维修的费用都在1万元以上。因此，如何降低射频电源中的金属-氧化物半导体场效应晶体管的损坏率，提高使用寿命，是射频电源设计开发的一大难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种射频电源中金属-氧化物半导体场效应晶体管保护方法及装置。为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案是：一种射频电源中半导体场效应晶体管保护方法，在射频电源的放大电路中增加电压抑制保护电路，利用电压抑制保护电路中的瞬态电压抑制器吸收放大电路中的瞬时反压，其它频率的杂散信号通过电压抑制保护电路的并联网络来吸收。一种射频电源的金属-氧化物半导体场效应晶体管保护装置，包括一个电压抑制保护电路，电压抑制保护电路包括串联的第一瞬态电压抑制器、第二电压抑制器，第一瞬态电压抑制器、第二电压抑制器所在支路分别与第一电容、第二电容、电感并联，所述电压抑制电路一端连接射频电源放大电路，另一端接地；所述电压抑制电路谐振频率为12.8MHz。本专利技术的有益效果是：本专利技术能很大程度的改善金属-氧化物金属-氧化物半导体场效应晶体管的使用环境，在恶劣不测事件发生时，保护金属-氧化物半导体场效应晶体管不受伤害和损坏。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。一种射频电源中半导体场效应晶体管保护方法，在射频电源的放大电路中增加电压抑制保护电路，利用电压抑制保护电路中的瞬态电压抑制器吸收放大电路中的瞬时反压，其它频率的杂散信号通过电压抑制保护电路的并联网络吸收到地。如图1所示，基于本方法设计的保护装置，包括一个电压抑制保护电路，电压抑制保护电路包括串联的第一瞬态电压抑制器D1、第二电压抑制器D2，第一瞬态电压抑制器D1、第二电压抑制器D2的瞬态抑制功率1500W，第一瞬态电压抑制器D1、第二电压抑制器D2所在支路分别与第一电容C1、第二电容C2、电感L1并联，所述电压抑制电路一端连接射频电源放大电路，另一端接地。射频电源正常状态工作时，在第一瞬态电压抑制器D1、第二电压抑制器D2上面会有射频电压，第一瞬态电压抑制器D1、第二电压抑制器D2表现为两个电容，选取第一电容C1、第二电容C2、电感L1的合适值，让整个电压抑制保护电路谐振频率到12.8MHz。当遇到不测情况发生时，比如：使用者的负载变化较大，或者出现开路、短路等等恶劣情况，在整个射频功率放大网络中，会出现较大的反射功率和很高的反压，如果让这两者加到金属-氧化物半导体场效应晶体管的漏极，金属-氧化物半导体场效应晶体管很可能会发生损坏；加上本专利技术电压抑制保护电路之后，遇到不测情况，第一瞬态电压抑制器D1、第二电压抑制器D2两端的电压会加大，其容值会变小，整个并联网络的谐振频率会变大，达到13.56MHz这个射频电源的工作频率。这时，射频电源的正常输出不会受到影响，而整个射频放大网络中出现的很高的瞬时反压，由第一瞬态电压抑制器D1、第二电压抑制器D2来吸收抑制，其它频率的杂散信号经过这个并联网络来吸收到地。所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射频电源中半导体场效应晶体管保护方法，其特征在于，在射频电源的放大电路中增加电压抑制保护电路，利用电压抑制保护电路中的瞬态电压抑制器吸收放大电路中的瞬时反压，其它频率的杂散信号通过电压抑制保护电路的并联网络来吸收。

【技术特征摘要】
1.一种射频电源中半导体场效应晶体管保护方法，其特征在于，在射频电源的放大电路中增加电压抑制保护电路，利用电压抑制保护电路中的瞬态电压抑制器吸收放大电路中的瞬时反压，其它频率的杂散信号通过电压抑制保护电路的并联网络来吸收。2.一种射频电源中半导体场效应晶体管保护装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学文，李光健，
申请(专利权)人：北京北广科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11