一种低压大电流AD-DC变换器制造技术

本发明专利技术公开了一种低压大电流AD

【技术实现步骤摘要】
一种低压大电流AD
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DC变换器


[0001]本专利技术涉及变换器
，具体涉及一种低压大电流AD
‑
DC变换器。

技术介绍

[0002]在半导体行业中，离子注入是很重要的一道工序，离子注入是在本征硅(即不含杂质的单晶硅)中掺杂不同的杂质元素来改变其导电性，进而制作成不同类型的半导体(P型半导体和N型半导体)，掺杂有很多种方式，其中离子注入是将高压离子轰击把杂质引入硅片中，杂质与硅元素发生原子级高能碰撞后被注入。
[0003]目前离子注入机大多数被国际品牌垄断，国内品牌的市场占有率很小，急需新的产品来对这个领域注入活力。离子注入机可以分为三个有用的重要的单元：离子源单元、离子束线单元、工作站单元。其中离子源单元包括产生、吸出、偏转、控制和聚焦几个部分，离子是用间接加热的阴极产生再由吸极取出。
[0004]而电源是在离子源单元中的加热阴极的灯丝使用，灯丝需要用低压大电流来产生更多的电子去轰击气体来产生更多的离子。
[0005]市面上现有产品有TDK的EMS系列产品，该电源以TI的UC3524AN芯片为核心，先将230V/115VAC通过整流桥整流再滤波后成为高压直流电，然后通过UC3524AN产生PWM波驱动两个MOS管进行半桥变换，再通过变压器
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全波整流电路可以实现低压大电流的输出。输出功率变化通过调节调整管的负载大小调节，这就导致工作在线性状态下的调整管产生了大量的热，造成大量的电能损耗，效率十分低下，而且巨大的工频变压器也使电源整机变得十分笨重。
[0006]开关电源可以解决线性电源带来的效率低、体积大、机身笨重等缺点。开关电源通过提高频率，大大减小了变压器和电容的体积。同时，用集成式PWM开关芯片产生的PWM波，可以通过控制PWM的频率或者占空比来调节输出功率，达到提高效率的目的，减小电源的发热。开关电源的输入电压范围也可以做的很宽，当输入电压发生波动时，输出也能很好的稳定。在不同的国家和地区，交流输入电压是不一样的，例如：美国的交流输入电压是120V，欧洲为220～240V，日本为100V及200V，我国是220V，同时电压有10％左右的波动，开关电源的宽电压输入也使得它的适用地区更广泛。
[0007]现有的产品TDK的EMS系列AC
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DC电源产品虽然主拓扑是采用的开关电源，但是由于其控制板的供电和散热风扇的供电是采用的同一路线性电源供电，当输入电压从115V切换到230V的时候，改变了供电变压器的输入方式，但是散热风扇的额定电压是115V，所以供电变压器此时变成了一个自耦变压器给散热风扇供电，但是现有方案没有考虑到此时的功率问题，导致选取的变压器功率不足，当风扇因为某些原因损坏时，会让变压器一同烧坏，与此同时控制电路出现问题导致整机损坏，造成严重的安全隐患。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供一种低压大电流AD
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DC变换器，以解决现有技术中存在的上述问题。
[0009]本专利技术提供一种低压大电流AD
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DC变换器，该低压大电流AD
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DC变换器包括：依次连接的EMC电路、继电器延时电路、第一整流滤波电路、MOS开关管、变压器、第二整流滤波电路；以及继电器延时电路、第一整流滤波电路之间分出的两路单独的供电控制电路，两路供电控制电路包括控制板供电控制电路和风扇供电控制电路；控制板供电控制电路连接控制电路，控制电路连接保护电路；另一路风扇供电控制电路连接散热风扇。
[0010]优选的，所述控制电路包括：主控电路；
[0011]所述主控电路采用双端输出式脉宽调制器，包括控制、保护、取样放大功能，采用脉宽调制式推挽桥式、单端及串联型SMPS提供控制电路系统的控制单元；
[0012]两路输出级NPN管的集电极引出端并联成一路输出；
[0013]优选的，所述控制电路还包括：电压和电流调节电路，所述电压和电流调节电路基于控制主板所接的外部控制输入板确定工作模式为恒压模式或恒流模式；
[0014]所述外部控制输入板的控制模式包括：本地控制模式和远程控制模式，所述远程控制模式包括电压远程控制模式和电流远程控制模式；所述电压远程控制模式和电流远程控制模式分别采用电压远程控制和电阻远程控制。
[0015]优选的，所述远程控制模式中，所述电压远程控制模式和电流远程控制模式都是以电压远程控制，控制板上设置两个1mA的电流源电路，配合本地电位器或外部电位器，使得加在控制端的电压在一定范围内成线性变化，达到电压控制电流或电压控制电压的目的。
[0016]优选的，所述电压和电流调节电路包括：电压调节电路，所述电压调节电路采用VAMP IN(4)脚设定为电压引脚，该引脚的电压信号范围为0～5V，对应电源的最终输出电压为0～10V，输出电压反馈到+V REM(2)和
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V REM(7)，经过R49和R50的二分压，电压范围为0～5V的信号加到U6的同相输入端，VAMP IN(4)的0～5V的信号加到U6的反相输入端，通过U6的比较和大的反馈环路，使输出电压稳定在设定电压值，达到恒压输出的目的。
[0017]优选的，所述电压和电流调节电路包括：电流调节电路，所述电流调节电路采用比较器U5，当电路工作在本地控制模式时，电流源的输出I PROG I(9)接到IAMP IN(10)脚，电流的设定电压就加到了U5的2脚反向输入端，面板上100Ω的可调电阻接在I PROG R(11)和
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I(12)之间用来调节输出电流，U5的2脚反向输入端信号电压范围为0～100mV，电流的设定电压就加到了U5的2脚反相输入端；+I(14)脚与INAMP IN(13)接到一起，采用规格为60A 100mV的采样电阻采样到的电流信号以电压的形式反馈出来，电流范围为0～60A，相应的电压范围是在0～100mV之间，电流的反馈信号加到了U5的3脚同相输入端；通过U5的比较和大的反馈环路，使输出电流稳定在设定电流值，达到恒流输出的目的。
[0018]优选的，所述控制电路还包括：驱动电路，所述驱动电路的输入端连接主控电路采用双端输出式脉宽调制器的输出端，所述驱动电路的输出端连接MOS开关管；
[0019]所述驱动电路采用U1芯片，U1芯片输出驱动器采用告诉肖特基工艺，具有双路1.5A的图腾柱输出驱动能力，芯片供电电压为12V，输出的驱动信号再给到驱动变压器，具有隔离作用的驱动变压器一路信号转为两路信号，由驱动变压器来驱动主电路的MOS开关管。
[0020]优选的，交流电通过包含X电容、Y电容和共模电感的EMC电路和保险丝压敏电阻组成的保护电路，然后通过电阻并联的继电器，延时启动控制电路，防止滤波电容初始充电电
流过大引起电路发生保护；经过继电器后，交流电通过整流桥进行整流，到由两个电解电容和两个MOS开关管组成的半桥进行变换，产生脉动直流电，其中MOS开关管由控制电路给控制信号；脉动直流电给本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低压大电流AD
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DC变换器，其特征在于，包括：依次连接的EMC电路、继电器延时电路、第一整流滤波电路、MOS开关管、变压器、第二整流滤波电路；以及继电器延时电路、第一整流滤波电路之间分出的两路单独的供电控制电路，两路供电控制电路包括控制板供电控制电路和风扇供电控制电路；控制板供电控制电路连接控制电路，控制电路连接保护电路；另一路风扇供电控制电路连接散热风扇。2.根据权利要求1所述的一种低压大电流AD
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DC变换器，其特征在于，所述控制电路包括：主控电路；所述主控电路采用双端输出式脉宽调制器，包括控制、保护、取样放大功能，采用脉宽调制式推挽桥式、单端及串联型SMPS提供控制电路系统的控制单元；两路输出级NPN管的集电极引出端并联成一路输出。3.根据权利要求1所述的一种低压大电流AD
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DC变换器，其特征在于，所述控制电路还包括：电压和电流调节电路，所述电压和电流调节电路基于控制主板所接的外部控制输入板确定工作模式为恒压模式或恒流模式；所述外部控制输入板的控制模式包括：本地控制模式和远程控制模式，所述远程控制模式包括电压远程控制模式和电流远程控制模式；所述电压远程控制模式和电流远程控制模式分别采用电压远程控制和电阻远程控制。4.根据权利要求3所述的一种低压大电流AD
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DC变换器，其特征在于，所述远程控制模式中，所述电压远程控制模式和电流远程控制模式都是以电压远程控制，控制板上设置两个1mA的电流源电路，配合本地电位器或外部电位器，使得加在控制端的电压在一定范围内成线性变化，达到电压控制电流或电压控制电压的目的。5.根据权利要求3所述的一种低压大电流AD
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DC变换器，其特征在于，所述电压和电流调节电路包括：电压调节电路，所述电压调节电路采用VAMPIN(4)脚设定为电压引脚，该引脚的电压信号范围为0～5V，对应电源的最终输出电压为0～10V，输出电压反馈到+VREM(2)和
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VREM(7)，经过R49和R50的二分压，电压范围为0～5V的信号加到U6的同相输入端，VAMPIN(4)的0～5V的信号加到U6的反相输入端，通过U6的比较和大的反馈环路，使输出电压稳定在设定电压值，达到恒压输出的目的。6.根据权利要求3所述的一种低压大电流AD
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DC变换器，其特征在于，所述电压和电流调节电路包括：电流调节电路，所述电流调节电路采用比较器U5，当电路工作在本地控制模式时，电流源的输出IPROGI(9)接到IAMP IN(10)脚，电流的设定电压就加到了U5的2脚反向输入端，面板上100Ω的可调电阻接在IPROGR(11)和
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I(12)之间用来调节输出电流，U5的2脚反向输入端信号电压范围为0～100mV，电流的设定电压就加到了U5的2脚反相输入端；+I(14)脚与INAMPIN(13)接到一起，采用规格为60A100mV的采样电阻采样到的电流信号以电压的形式反馈出来，电流范围为0～60A，相应的电压范围是在0～100mV之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏裕，
申请(专利权)人：深圳市华芯半导体装备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：