静电消除器精密闭环调整电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种静电消除器精密闭环调整电路，包括高压生成装置、放电针架、送风风扇、离子平衡采集网、监测电路和调节电路，高压生成装置输出正高压信号和负高压信号，分别通过线路连接至放电针架的正极放电针和负极放电针上；放电针架的出风口侧依次设置送风风扇和离子平衡采集网，离子平衡采集网用于采集放电针架出风口上的正负离子，且通过线路依次连接至监测电路与调节电路；调节电路输出正压调节信号和负压调节信号，并分别通过线路连接至高压生成装置的正供电电压调节端和负供电电压调节端。采用闭环的调整思路和电路结构，让静电消除器的性能可以控制到极小

【技术实现步骤摘要】
静电消除器精密闭环调整电路


[0001]本技术涉及静电防护与电子制程用设备
，特别是涉及一种静电消除器精密闭环调整电路。

技术介绍

[0002]随着制程精密化程度的提升，产品对于静电放电(esd)事件耐受等级持续降低。静电消除器得到越来越广泛的应用。对于静电消除器而言，除了按照标准进行的离子平衡电压和衰减事件的测试外，其长期耐用性和耐候特性是非常重要的两个性能指标。直流静电消除器采用双电源方式供电，而正负离子产生的机理是不同，电子的产生是采用空气击穿电子雪崩方式产生，而正离子的产生是靠正极放电针产生的强场强诱导电子向其冲撞，进而让正离子留在原地向反方向运行的方式，这样就会造成正离子放电针烧蚀严重，进而影响离子平衡电压参数。同样的，由于正负离子产生机制的不同，也会造成同样的湿度变化对其造成不同影响，进而影响静电消除器性能。
[0003]以上特性为基础物理特性，无法彻底避免，目前主流的手段为通过采用调节电路来实现正负放电电压的调整，进而达成一个平衡状态。但这个方式的问题非常明显：
[0004]（1）因为是后期补偿的方式，会存在失调的情况；
[0005]（2）对于高度依赖采集电路的精度，但作为一个非接触式和非稳定定量测量方式，其精度很难确保，且反应速度也很难确保；
[0006]（3）在失调情况下，需要人员介入调整；如调整不及时，会有成为静电危险源的可能。
[0007]由于正负电晕放电的机制不同，随着放电时间的延长，造成正负放电针的烧蚀差异越来越大。图1给出了六个月的同样供电电压的放电针烧蚀的情况。

技术实现思路

[0008]本技术所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本技术提供一种静电消除器精密闭环调整电路，从控制电路的角度考虑解决放电针烧蚀的问题。
[0009]本技术解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种静电消除器精密闭环调整电路，包括高压生成装置、放电针架、送风风扇、离子平衡采集网、监测电路和调节电路，其中，所述高压生成装置输出正高压信号和负高压信号，分别通过线路连接至放电针架的正极放电针和负极放电针上；所述放电针架的出风口侧依次设置送风风扇和离子平衡采集网，所述离子平衡采集网用于采集放电针架出风口上的正负离子，且通过线路依次连接至监测电路与调节电路；所述调节电路输出正压调节信号和负压调节信号，并分别通过线路连接至高压生成装置的正供电电压调节端和负供电电压调节端；所述监测电路和调节电路共同构成主控电路。
[0010]对离子平衡状态的调整本质上就是对放电状态的调整，能够通过电路完成的主要是对放电电压的调整，调节的逻辑为：当离子平衡偏正时，通过加大负极性放电或者减弱正
极性放电来调整；当离子平衡偏负时，通过加大正极性放电或者减弱负极性放电来调整。完成此调整，可以通过调整高压输出部分和低压输入部分两种途径，低压输入部分通过升压装置成为高压输出。从电路实现的便利性及可控性来说，调整低压输入部分是最合理的选择，通过固定升压装置的高压与低压的升压比率，调整低压输入间接完成高压输出的调整是本技术的优先选择。
[0011]进一步，为了实现平衡电压的采集，所述离子平衡采集网为双层金属网罩结构，包括外层金属网罩和内层金属网罩，所述外层金属网罩接地，所述内层金属网罩通过线路与监测电路连接，且外层金属网罩和内层金属网罩共同形成电容结构，收集正负离子，所述监测电路监测电容结构上由正负离子产生的电压信号。
[0012]进一步，所述监测电路包括平衡电压采集电路、信号放大电路、信号转换电路以及基准信号电路，其中，所述平衡电压采集电路的输入端INPUT1与出风口的内层金属网罩连接，用于采集内层金属网罩上产生的平衡电压，所述平衡电压采集电路的输出端与信号放大电路的输入端连接，用于将平衡电压传输至信号放大电路，所述信号放大电路用于将平衡电压进行放大；所述信号转换电路具有第一输入端和第二输入端，所述信号放大电路的输出端连接至信号转换电路的第一输入端，基准信号电路的输出端连接至信号转换电路的第二输入端，所述信号转换电路的输出端连接至控制单元，所述基准信号电路用于产生基准电压VRE1，所述信号转换电路用于将第一输入端输入的平衡电压与第二输入端输入的基准电压进行转换，并将转换后的结果提供给控制单元。
[0013]具体的，所述平衡电压采集电路包括运算放大器U9，电阻R14、R15和R16，电容C25，二极管D1和D2，所述运算放大器U9的反向输入端串接电阻R14后作为平衡电压采集电路的输入端INPUT1，二极管D1和D2串联在+5V电源和
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5V电源之间，且二极管D1和D2的公共端连接在运算放大器U9的反向输入端，所述二极管D1的阴极连接+5V电源，所述二极管D2的阳极连接
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5V电源；所述运算放大器U9的正向输入端接地；运算放大器U9的输出端串接电阻R16后作为平衡电压采集电路的输出端连接至信号放大电路，所述电容C25并联在运算放大器的反向输入端和输出端之间；所述电阻R15并联在运算放大器的反向输入端和平衡电压采集电路的输出端之间。
[0014]具体的，所述信号放大电路包括运算放大器U10A、U10B和U10C，电阻R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24和R25，电位器RP3，电容C28和C29，其中，运算放大器U10A的正向输入端串接电阻R17后作为输入端连接至平衡电压采集电路的输出端，电阻R19一端接地，另一端连接至运算放大器U10A的正向输入端，运算放大器U10A的反向输入端串接电阻R18后接地，电阻R20并联在运算放大器U10A的反向输入端和输出端之间；所述运算放大器U10A的输出端依次串接电阻R21和R22后连接至运算放大器U10B的正向输入端，电容C28连接在运算放大器U10B的正向输入端和地之间，电容C29一端连接在电阻R21和R22的公共端上，另一端分为两路分别连接至运算放大器U10B的反向输入端和输出端U10_7A上；运算放大器U10B的输出端U10_7A串接电阻R23后连接至运算放大器U10C的正向输入端，运算放大器U10C的反向输入端串接电阻R24后接地，所述电位器RP3和电阻R25串接后，电位器RP3的一端连接至运算放大器U10C的反向输入端，电阻R25的一端连接至运算放大器U10C的输出端U10_14A，且所述电位器RP3的调节端连接至运算放大器U10C的反向输入端，运算放大器U10C的输出端U10_14A作为信号放大电路的输出端连接至信号转换电路。
[0015]具体的，所述信号转换电路包括运算放大器U10D，电阻R26、R27、R28和R29，整流二极管Z1，电容C30，电阻R26和R27一端并联后连接在运算放大器U10D的正向输入端上，电阻R26的另一端作为第一输入端与运算放大器U10C的输出端U10_14A连接，电阻R27的另一端作为第二输入端与基准信号电路的输出端连接，运算放大器U10C的反向输入端串接电阻R28后接地，电阻R29并联在运算放大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种静电消除器精密闭环调整电路，其特征在于：包括高压生成装置、放电针架、送风风扇、离子平衡采集网、监测电路和调节电路，其中，所述高压生成装置输出正高压信号和负高压信号，分别通过线路连接至放电针架的正极放电针和负极放电针上；所述放电针架的出风口侧依次设置送风风扇和离子平衡采集网，所述离子平衡采集网用于采集放电针架出风口上的正负离子，且通过线路依次连接至监测电路与调节电路；所述调节电路输出正压调节信号和负压调节信号，并分别通过线路连接至高压生成装置的正供电电压调节端和负供电电压调节端；所述监测电路和调节电路共同构成主控电路。2.如权利要求1所述的静电消除器精密闭环调整电路，其特征在于：所述离子平衡采集网为双层金属网罩结构，包括外层金属网罩和内层金属网罩，所述外层金属网罩接地，所述内层金属网罩通过线路与监测电路连接，且外层金属网罩和内层金属网罩共同形成电容结构，收集正负离子，所述监测电路监测电容结构上由正负离子产生的电压信号。3.如权利要求2所述的静电消除器精密闭环调整电路，其特征在于：所述监测电路包括平衡电压采集电路、信号放大电路、信号转换电路以及基准信号电路，其中，所述平衡电压采集电路的输入端INPUT1与出风口的内层金属网罩连接，用于采集内层金属网罩上产生的平衡电压，所述平衡电压采集电路的输出端与信号放大电路的输入端连接，用于将平衡电压传输至信号放大电路，所述信号放大电路用于将平衡电压进行放大；所述信号转换电路具有第一输入端和第二输入端，所述信号放大电路的输出端连接至信号转换电路的第一输入端，基准信号电路的输出端连接至信号转换电路的第二输入端，所述信号转换电路的输出端连接至控制单元，所述基准信号电路用于产生基准电压VRE1，所述信号转换电路用于将第一输入端输入的平衡电压与第二输入端输入的基准电压进行转换，并将转换后的结果提供给控制单元。4.如权利要求3所述的静电消除器精密闭环调整电路，其特征在于：所述平衡电压采集电路包括运算放大器U9，电阻R14、R15和R16，电容C25，二极管D1和D2，所述运算放大器U9的反向输入端串接电阻R14后作为平衡电压采集电路的输入端INPUT1，二极管D1和D2串联在+5V电源和
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5V电源之间，且二极管D1和D2的公共端连接在运算放大器U9的反向输入端，所述二极管D1的阴极连接+5V电源，所述二极管D2的阳极连接
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5V电源；所述运算放大器U9的正向输入端接地；运算放大器U9的输出端串接电阻R16后作为平衡电压采集电路的输出端连接至信号放大电路，所述电容C25并联在运算放大器的反向输入端和输出端之间；所述电阻R15并联在运算放大器的反向输入端和平衡电压采集电路的输出端之间。5.如权利要求4所述的静电消除器精密闭环调整电路，其特征在于：所述信号放大电路包括运算放大器U10A、U10B和U10C，电阻R17、R18、R19、R20、R21、R22、R23、R24和R25，电位器RP3，电容C28和C29，其中，运算放大器U10A的正向输入端串接电阻R17后作为输入端连接至平衡电压采集电路的输出端，电阻R19一端接地，另一端连接至运算放大器U10A的正向输入端，运算放大器U10A的反向输入端串接电阻R18后接地，电阻R20并联在运算放大器U10A的反向输入端和输出端之间；所述运算放大器U10A的输出端依次串接电阻R21和R22后连接至运算放大器U10B的正向输入端，电容C28连接在运算放大器U10B的正向输入端和地之间，电容C29一端连接在电阻R21和R22的公共端上，另一端分为两路分别连接至运算...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣刚，谢建潭，王洪万，成玉磊，
申请(专利权)人：苏州天华超净科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：