等离子光源驱动系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种等离子光源驱动系统和方法，涉及照明技术领域。系统中的控制器用于执行以下步骤：预设VSWR0；从T1时刻开始，根据开始功率P1和开始频率F1输出，获取VSWR1；当VSWR1<VSWR0时，在T1至T2时间段内，控制P1递增至P2，F1递减至F2；在T2时刻开始，根据P2和F2输出，获取VSWR2和第一光源数据；当VSWR2在第一预设驻波比范围之内、且第一光源数据在第一预设光源数据范围之内，控制P2递增，F2递减，获取最佳驻波比VSWR和最佳光源数据，并保持在最佳驻波比和最佳光源数据工作。该系统和方法能够针对不同的等离子光源负载实现自动匹配，避免因负载个体差异导致失配的情况发生。因负载个体差异导致失配的情况发生。因负载个体差异导致失配的情况发生。

【技术实现步骤摘要】
等离子光源驱动系统和方法


[0001]本专利技术涉及照明
，具体而言，涉及一种等离子光源驱动系统和方法。

技术介绍

[0002]传统的射频驱动模块的软件控制系统主要由小信号生成器、信号放大器、隔离保护器、模拟标准负载和主控制器组成，其中，主控制器主要用于读取小信号在放大前的频率、信号放大后的反射功率或者输出端与负载间的驻波比。
[0003]传统射频驱动模块内部通常只嵌入了以上一种或两种信息的读取功能，并且没有反馈调节机制，在射频源与负载失配的情况下，容易使射频源工作在驻波较大的工作点，导致射频源使用寿命大打折扣，影响负载的正常工作；射频驱动模块无法读取负载的工作状态信息，并根据反馈信息进行相应的匹配调解，容易导致负载失配而停止工作，从而使射频源长时间处于空载状态，容易造成关键核心功放器件如功率放大器的损坏。
[0004]因此，设计一种等离子光源驱动系统和方法，能够针对不同的等离子光源负载实现自动匹配，避免因负载个体差异导致失配的情况发生，这是目前急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例的目的包括提供一种等离子光源驱动系统和方法，其能够针对不同的等离子光源负载实现自动匹配，避免因负载个体差异导致失配的情况发生。
[0006]本专利技术的实施例可以这样实现：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种等离子光源驱动系统，等离子光源驱动系统包括依次连接的微波激励器、聚焦器和等离子光源，其中，微波激励器包括控制器，控制器用于执行以下步骤：
[0008]预设初始驻波比VSWR0，初始驻波比VSWR0>最佳驻波比VSWR；
[0009]从T1时刻开始，根据开始功率P1和开始频率F1输出，获取第一匹配驻波比VSWR1，其中，开始功率P1根据微波激励器的初始状态确定，开始频率F1根据聚焦器的初始状态确定；
[0010]当VSWR1<VSWR0时，在T1至T2时间段内，控制开始功率P1均匀递增至第一功率P2，开始频率F1均匀递减至第一频率F2；
[0011]在T2时刻开始，根据第一功率P2和第一频率F2输出，获取第二匹配驻波比VSWR2和第一光源数据，其中，第一光源数据从等离子光源采集；
[0012]当VSWR2在第一预设驻波比范围之内、且第一光源数据在第一预设光源数据范围之内，控制第一功率P2均匀递增，第一频率F2均匀递减，直到获取最佳驻波比VSWR和最佳光源数据，并保持在最佳驻波比VSWR和最佳光源数据工作。
[0013]在可选的实施方式中，控制器还用于执行以下步骤：
[0014]当VSWR2在第一预设驻波比范围之内、且第一光源数据在第一预设光源数据范围之内，在T2至T3时间段内，控制第一功率P2均匀递增至第二功率P3，第一频率F2均匀递减至
第二频率F3；
[0015]在T3时刻开始，根据第二功率P3和第二频率F3输出，获取第三匹配驻波比VSWR3和第二光源数据；
[0016]当VSWR3在第二预设驻波比范围之内、且第二光源数据在第二预设光源数据范围之内，控制第二功率P3均匀递增，第二频率F3均匀递减，直到获取最佳驻波比VSWR和最佳光源数据，并保持在最佳驻波比VSWR和最佳光源数据工作。
[0017]在可选的实施方式中，第一预设驻波比范围为：(0，Δ1]，第二预设驻波比范围为：(0，Δ2]，其中，Δ2<Δ1。
[0018]在可选的实施方式中，第一预设驻波比范围为：(0，3]，第二预设驻波比范围为：(0，2]。
[0019]在可选的实施方式中，第二预设光源数据范围为：色温小于或等于5500开尔文、且距离光源一米处的照度值大于或等于2000勒克斯。
[0020]在可选的实施方式中，微波激励器还包括依次连接的信号生成器、信号放大器和隔离保护器，信号生成器、信号放大器和隔离保护器均与控制器连接，隔离保护器还与聚焦器连接；
[0021]信号生成器用于产生对应频率的微波，信号放大器用于将微波的功率放大至额定功率，隔离保护器用于防止聚焦器的反射损伤信号放大器。
[0022]在可选的实施方式中，控制器包括频率控制单元、功率控制单元、驻波比控制单元和光源数据读取单元，频率控制单元用于读取和控制信号生成器生成的微波的频率，功率控制单元用于读取和控制信号放大器对微波放大后的功率，驻波比控制单元用于读取和控制隔离保护器反馈的驻波比VSWR，光源数据读取单元用于从等离子光源读取光源数据。
[0023]第二方面，本专利技术提供一种等离子光源驱动方法，等离子光源驱动方法包括：
[0024]预设初始驻波比VSWR0，初始驻波比VSWR0>最佳驻波比VSWR；
[0025]从T1时刻开始，根据开始功率P1和开始频率F1输出，获取第一匹配驻波比VSWR1；
[0026]当VSWR1<VSWR0时，在T1至T2时间段内，控制开始功率P1均匀递增至第一功率P2，开始频率F1均匀递减至第一频率F2；
[0027]在T2时刻开始，根据第一功率P2和第一频率F2输出，获取第二匹配驻波比VSWR2和第一光源数据；
[0028]当VSWR2在第一预设驻波比范围之内、且第一光源数据在第一预设光源数据范围之内，控制第一功率P2均匀递增，第一频率F2均匀递减，直到获取最佳驻波比VSWR，并保持在最佳驻波比VSWR工作。
[0029]在可选的实施方式中，当VSWR2在第一预设驻波比范围之内、且光源数据在第一预设光源数据范围之内，控制第一功率P2均匀递增，第一频率F2均匀递减，直到获取最佳驻波比VSWR，并保持在最佳驻波比VSWR工作的步骤，包括：
[0030]当VSWR2在第一预设驻波比范围之内、且第一光源数据在第一预设光源数据范围之内，在T2至T3时间段内，控制第一功率P2均匀递增至第二功率P3，第一频率F2均匀递减至第二频率F3；
[0031]在T3时刻开始，根据第二功率P3和第二频率F3输出，获取第三匹配驻波比VSWR3和第二光源数据；
[0032]当VSWR3在第二预设驻波比范围之内、且第二光源数据在第二预设光源数据范围之内，控制第二功率P3均匀递增，第二频率F3均匀递减，直到获取最佳驻波比VSWR和最佳光源数据，并保持在最佳驻波比VSWR和最佳光源数据工作。
[0033]在可选的实施方式中，当VSWR3在第二预设驻波比范围之内、且第二光源数据在第二预设光源数据范围之内，控制第二功率P3均匀递增，第二频率F3均匀递减，直到获取最佳驻波比VSWR和最佳光源数据，并保持在最佳驻波比VSWR和最佳光源数据工作的步骤，包括：
[0034]当VSWR3在第二预设驻波比范围之内、且第二光源数据在第二预设光源数据范围之内，控制第二功率P3均匀递增至第三功率P4，第二频率F3均匀递减至第三频率F4；
[0035]在T4时刻开始，根据第三功率P4和第三频率F3输出，获取第四本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种等离子光源驱动系统，其特征在于，所述等离子光源驱动系统包括依次连接的微波激励器(110)、聚焦器(120)和等离子光源(130)，其中，所述微波激励器(110)包括控制器(111)，所述控制器(111)用于执行以下步骤：预设初始驻波比VSWR0，所述初始驻波比VSWR0>最佳驻波比VSWR；从T1时刻开始，根据开始功率P1和开始频率F1输出，获取第一匹配驻波比VSWR1，其中，所述开始功率P1根据所述微波激励器(110)的初始状态确定，所述开始频率F1根据所述聚焦器(120)的初始状态确定；当VSWR1<VSWR0时，在T1至T2时间段内，控制所述开始功率P1均匀递增至第一功率P2，所述开始频率F1均匀递减至第一频率F2；在T2时刻开始，根据所述第一功率P2和所述第一频率F2输出，获取第二匹配驻波比VSWR2和第一光源数据，其中，所述第一光源数据从所述等离子光源(130)采集；当VSWR2在第一预设驻波比范围之内、且所述第一光源数据在第一预设光源数据范围之内，控制所述第一功率P2均匀递增，所述第一频率F2均匀递减，直到获取所述最佳驻波比VSWR和最佳光源数据，并保持在所述最佳驻波比VSWR和所述最佳光源数据工作。2.根据权利要求1所述的等离子光源驱动系统，其特征在于，所述控制器(111)还用于执行以下步骤：当VSWR2在第一预设驻波比范围之内、且所述第一光源数据在第一预设光源数据范围之内，在T2至T3时间段内，控制所述第一功率P2均匀递增至第二功率P3，所述第一频率F2均匀递减至第二频率F3；在T3时刻开始，根据所述第二功率P3和所述第二频率F3输出，获取第三匹配驻波比VSWR3和第二光源数据；当VSWR3在第二预设驻波比范围之内、且所述第二光源数据在第二预设光源数据范围之内，控制所述第二功率P3均匀递增，所述第二频率F3均匀递减，直到获取所述最佳驻波比VSWR和所述最佳光源数据，并保持在所述最佳驻波比VSWR和所述最佳光源数据工作。3.根据权利要求2所述的等离子光源驱动系统，其特征在于，所述第一预设驻波比范围为：(0，Δ1]，所述第二预设驻波比范围为：(0，Δ2]，其中，Δ2<Δ1。4.根据权利要求2所述的等离子光源驱动系统，其特征在于，所述第一预设驻波比范围为：(0，3]，所述第二预设驻波比范围为：(0，2]。5.根据权利要求2所述的等离子光源驱动系统，其特征在于，所述第二预设光源数据范围为：色温小于或等于5500开尔文、且距离光源一米处的照度值大于或等于2000勒克斯。6.根据权利要求1所述的等离子光源驱动系统，其特征在于，所述微波激励器(110)还包括依次连接的信号生成器(112)、信号放大器(113)和隔离保护器(114)，所述信号生成器(112)、所述信号放大器(113)和所述隔离保护器(114)均与所述控制器(111)连接，所述隔离保护器(114)还与所述聚焦器(120)连接；所述信号生成器(112)用于产生对应频率的微波，所述信号放大器(113)用于将所述微波的功率放大至额定功率，所述隔离保护器(114)用于防止所述聚焦器(120)的反射损伤所述信号放大器(113)。7.根据权利要求6所述的等离子光源驱动系统，其特征在于，所述控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：何梁，何磊，乔乾，潘虹，
申请(专利权)人：清华四川能源互联网研究院，
类型：发明
国别省市：