一种宽负载范围的全固态射频电源制造技术

本发明专利技术公开了一种宽负载范围的全固态射频电源，具体包括功率放大单元、动态阻抗变换单元、动态阻抗压缩网络和等效可变负载；电源在工作工程中通过动态阻抗变换单元与动态阻抗压缩网络两级缩放作用，可将宽范围变化负载压缩至小变化范围，大大减弱了负载变化时对整形电容参数的影响，从而保证了功率放大单元E类功率放大器的零电压开关工作条件，使得宽负载范围全固态射频电源在高功率时能高效输出，低功率时能稳定输出。

【技术实现步骤摘要】
一种宽负载范围的全固态射频电源
本专利技术属于固态射频电源
，更为具体地讲，涉及一种宽负载范围的全固态射频电源。
技术介绍
随着半导体器件材料的发展，射频电源也由电子管射频电源迈入固态射频电源时代。在ICP(电感耦合等离子体)相关应用当中，由于需要较高工作频率的高功率密度能量激发等离子体，目前普遍采用高性能的固态射频电源作为激发源。固态射频电源采用的固态开关器件具有较高的开关频率与耐压值，相比于传统的射频电源具有效率高、寿命长、体积小等优点，但是该类固态射频电源采用的固态开关器件内部普遍具有较大的输出电容，由电路参数设计公式推导，较大的输出电容使电路等效输入电阻通常较小。通常ICP相关应用当中，射频电源等效负载会随着激发等离子体密度的改变而变化，这一变化具有以下特点：变化为分阶段阶梯式的跳变，负载感性变化小基本可以忽略，阻性变化范围较大。固态射频电源对于负载变化比较敏感，阻抗不匹配不仅会影响激发等离子体的质量，同时也会破坏固态开关器件的理想工作条件，严重情况下失配将产生较大的反射功率将烧毁开关器件，因此通常需要自动阻抗匹配网络进行阻抗匹配本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种宽负载范围的全固态射频电源，其特征在于，包括：功率放大单元、动态阻抗变换单元、动态阻抗压缩网络和等效可变负载；/n所述功率放大单元包含第一功率放大单元和第二功率放大单元；其中，第一、第二功率放大单元均包含射频信号源、直流电源、射频扼流圈、固态开关器件、整形电容和滤波网络；/n在第一功率放大单元中，第一功率放大单元射频扼流圈L

【技术特征摘要】
1.一种宽负载范围的全固态射频电源，其特征在于，包括：功率放大单元、动态阻抗变换单元、动态阻抗压缩网络和等效可变负载；
所述功率放大单元包含第一功率放大单元和第二功率放大单元；其中，第一、第二功率放大单元均包含射频信号源、直流电源、射频扼流圈、固态开关器件、整形电容和滤波网络；
在第一功率放大单元中，第一功率放大单元射频扼流圈Lf1的一端与直流电源V1相连接，另一端与固态开关器件U1相连；固态开关器件U1的另一端接地，其控制端接射频信号源；整形电容Co1的一端接固态开关器件U1和射频扼流圈Lf1的连接点，另一端接地；滤波网络的一端与整形电容Co1连接，另一端与动态阻抗变换单元连接；第二功率放大单元与第一功率放大单元结构、连接方式相同，但射频信号源信号频率相同、相位相反；
所述所述动态阻抗变换单元包含第一传输线变压器T1和第二传输线变压器T2；其中，第一传输线变压器T1包含四个端口，分别编号为1,2,3,4；第二传输线变压器T2包含四个端口，分别编号为5,6,7,8；
第一传输线变压器T1端口1与第二传输线变压器T2端口5一同连接第二功率输出单元输出，第一传输线变压器T1端口2与第二传输线变压器T2端口6一同连接第一功率输出单元输出；第一传输线变压器T1端口4与第二传输线变压器T2端口7连接；第二传输线变压器T2端口8接地；第一传输线变压器T1端口3接动态阻抗压缩网络；在动态阻抗变换单元作用下，将第一功率放大单元输出端口的阻抗做变换，变换后的等效阻抗为第一传输线变压器T1端口3处阻抗的四分之一；同理，第二功率放大单元输出端口的阻抗做变换，其变换结果与第一功率放大单元输出端口的阻抗变换相同；
所述阻抗压缩网络包含阻抗压缩电感Lcom与阻抗压缩电容Ccom；阻抗压缩电容Ccom...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙敏，蔡东升，黄琦，刘顺林，彭毓川，井实，张真源，李坚，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51