一种MPCVD设备微波源的稳压系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种MPCVD设备微波源的稳压系统及方法，所述系统分别与供电端和负载端连接，所述系统中整流滤波模块用于对供电端传输并经过滤波后的第一电压进行整流和滤波操作，并将得到的第二电压传输至电压变换模块；电压变换模块用于将第二电压与预设额定电压进行比较，并将生成的充电控制信号和放电控制信号传输至储能模块；储能模块用于根据充电控制信号和放电控制信号对第二电压进行充放电调节并将得到的第三电压传输至逆变模块；逆变模块用于将第三电压转换为第四电压并将第四电压传输至负载端。通过将第二电压与预设额定电压进行比较根据比较结果对第二电压进行充放电调节，稳定电压地输出以保障用电安全。稳定电压地输出以保障用电安全。稳定电压地输出以保障用电安全。

【技术实现步骤摘要】
一种MPCVD设备微波源的稳压系统及方法


[0001]本专利技术涉及电源控制
，特别涉及一种MPCVD设备微波源的稳压系统及方法。

技术介绍

[0002]随着MPCVD（MPCVD：Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition中文名称为微波等离子体化学气相沉积技术）在金刚石制造领域的广泛应用，供电波动对微波源的影响已经成为如今不可忽视的难题。微波源的稳定性对MPCVD设备的正常工作起着至关重要的作用，供给电压的波动会使得微波源的阳极电压产生波动，引起内部磁控管的工作状态不稳定，导致输出功率和输出频率不稳定，严重的情况下会引起磁控管打火，缩短磁控管的寿命。当电压波动很大时，甚至会引起微波电源的紧急保护机制和停机，进而使MPCVD设备异常停机，金刚石断裂，造成严重的经济损失。
[0003]当前工业界对MPCVD设备微波源的稳压措施为外接一个大功率UPS电源（UPS：Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply，中文名为不间断电源，是将蓄电池（多为铅酸免维护蓄电池）与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备），以此形成一个局域微电网来隔离供电电压波动对设备的影响，达到微波源的稳定供电。但UPS电源价格高昂、转换效率低、稳压方式成本高；并且会增加新的故障点，当UPS电源出现问题时，会引起新的电能质量问题。其次，电网对电能质量的改进也是一种对MPCVD设备微波源进行稳压的方案，供电端可以改变系统设计，使得故障发生时用户设备处的电压扰动最小，或者采用熔断器限流等等。但当前技术依然无法避免供电的绝对稳定，且成本巨大，从企业的角度实施起来几乎不可能。
[0004]因而现有技术还有待改进和提高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种MPCVD设备微波源的稳压系统及方法，旨在解决现有技术中对MPCVD设备微波源进行稳压时，出现的供电不稳定而导致的用电不安全的问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：一种MPCVD设备微波源的稳压系统，分别与供电端和负载端连接，所述MPCVD设备微波源的稳压系统包括：整流滤波模块、电压变换模块、逆变模块和储能模块；所述电压变换模块分别与所述整流滤波模块、所述逆变模块和所述储能模块连接；所述整流滤波模块还与所述逆变模块连接；所述逆变模块还与所述负载端连接；所述整流滤波模块用于对所述供电端传输并经过滤波后的第一电压进行整流和滤波操作，并将得到的第二电压传输至所述电压变换模块；所述电压变换模块用于将所述第二电压与预设额定电压进行比较，根据比较结果生成充电控制信号或放电控制信号，并
将所述充电控制信号或所述放电控制信号传输至所述储能模块；所述储能模块用于根据所述充电控制信号或所述放电控制信号对所述第二电压进行充放电调节，并将得到的第三电压传输至所述逆变模块；所述逆变模块用于将所述第三电压转换为第四电压，并将所述第四电压传输至所述负载端。
[0007]所述MPCVD设备微波源的稳压系统中，所述MPCVD设备微波源的稳压系统还包括：滤波模块；所述滤波模块分别与所述整流滤波模块和所述供电端连接；所述滤波模块用于对所述供电端提供的第五电压进行滤波操作得到经过滤波后的第一电压，并将经过滤波后的第一电压传输至所述整流滤波模块。
[0008]所述MPCVD设备微波源的稳压系统中，所述电压变换模块包括：开关单元和控制单元；所述开关单元分别与所述控制单元、所述整流滤波模块、所述逆变模块和所述储能模块连接，所述控制单元还分别与所述整流滤波模块和所述逆变模块连接；所述控制单元用于将所述第二电压与所述预设额定电压进行比较，在比较出所述第二电压小于所述预设额定电压，所述控制单元将生成的第一开关控制信号传输至所述开关单元，以及在比较出所述第二电压不小于所述预设额定电压，所述控制单元将生成的第二开关控制信号传输至所述开关单元；所述开关单元用于根据所述第一开关控制信号输出所述充电控制信号至所述储能模块，以及用于根据所述第二开关控制信号输出所述放电控制信号至所述储能模块。
[0009]所述MPCVD设备微波源的稳压系统中，所述滤波模块包括：第一滤波单元、第二滤波单元和第三滤波单元；所述第二滤波单元分别与所述第一滤波单元和所述第三滤波单元连接，所述第一滤波单元还与所述供电端连接，所述第三滤波单元还与所述整流滤波模块连接；所述第一滤波单元用于对所述第五电压进行第一次滤波操作，并将经过一次滤波后的第五电压传输至所述第二滤波单元；所述第二滤波单元用于对经过第一次滤波后的第五电压进行第二次滤波操作，并将经过二次滤波后的第五电压传输至所述第二滤波单元；所述第三滤波单元用于对经过二次滤波后的第五电压进行第三次滤波操作，得到所述第一电压，并将经过滤波后的第一电压传输至所述整流滤波模块。
[0010]所述MPCVD设备微波源的稳压系统中，所述整流滤波模块包括：整流单元和第四滤波单元；所述整流滤波模块分别与所述第三滤波单元和所述第四滤波单元连接，所述第四滤波单元还分别与所述逆变模块和所述电压变换模块连接；所述整流单元用于对所述第一电压进行整流操作，并将得到的经过整流后的第一电压传输至所述第四滤波单元；所述第四滤波单元用于对经过整流后的第一电压进行第四次滤波操作，得到所述第二电压，并将所述第二电压传输至所述电压变换模块。
[0011]所述MPCVD设备微波源的稳压系统中，所述开关单元包括：第一开关管、第二开关管、第一二极管、第二二极管、第一电容和第一电感；所述第一开关管的第1脚分别与所述第一二极管的阴极、所述第一电容的一端和所述整流滤波模块连接，所述第一开关管的第2脚与所述第一二极管的阳极、所述第二二极管的阴极、所述第二开关管的第1脚和第一电感的一端两两相互连接，所述第一开关管的第3脚与所述控制单元连接；所述第二开关管的第2脚分别与所述第二二极管的阳极、所述储能模块、所述第一电容的另一端、所述整流滤波模块和所述逆变模块连接；所述第二开关管的第3脚与所述控制单元连接。
[0012]所述MPCVD设备微波源的稳压系统中，所述控制单元包括：预设额定电压的输入接口、乘法器、比较器、电压比例积分调节器、信号运算器和脉宽调制控制器；所述乘法器、所述电压比例积分调节器、所述信号运算器和所述脉宽调制控制器的输入端依次连接，所述比较器还分别与所述信号运算器、所述整流滤波模块、所述逆变模块和所述预设额定电压的输入接口连接，所述乘法器还分别与所述预设额定电压的输入接口、所述整流滤波模块和所述逆变模块连接；所述脉宽调制控制器的第一输出端与所述第一开关管的第3脚连接，所述脉宽调制控制器的第二输出端与所述第二开关管的第3脚连接。
[0013]所述MPCVD设备微波源的稳压系统中，所述滤波模块包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第二电感、第三电感和第四电感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MPCVD设备微波源的稳压系统，分别与供电端和负载端连接，其特征在于，所述MPCVD设备微波源的稳压系统包括：整流滤波模块、电压变换模块、逆变模块和储能模块；所述电压变换模块分别与所述整流滤波模块、所述逆变模块和所述储能模块连接；所述整流滤波模块还与所述逆变模块连接；所述逆变模块还与所述负载端连接；所述整流滤波模块用于对所述供电端传输并经过滤波后的第一电压进行整流和滤波操作，并将得到的第二电压传输至所述电压变换模块；所述电压变换模块用于将所述第二电压与预设额定电压进行比较，根据比较结果生成充电控制信号或放电控制信号，并将所述充电控制信号或所述放电控制信号传输至所述储能模块；所述储能模块用于根据所述充电控制信号或所述放电控制信号对所述第二电压进行充放电调节，并将得到的第三电压传输至所述逆变模块；所述逆变模块用于将所述第三电压转换为第四电压，并将所述第四电压传输至所述负载端。2.根据权利要求1所述的MPCVD设备微波源的稳压系统，其特征在于，所述MPCVD设备微波源的稳压系统还包括：滤波模块；所述滤波模块分别与所述整流滤波模块和所述供电端连接；所述滤波模块用于对所述供电端提供的第五电压进行滤波操作得到经过滤波后的第一电压，并将经过滤波后的第一电压传输至所述整流滤波模块。3.根据权利要求1所述的MPCVD设备微波源的稳压系统，其特征在于，所述电压变换模块包括：开关单元和控制单元；所述开关单元分别与所述控制单元、所述整流滤波模块、所述逆变模块和所述储能模块连接，所述控制单元还分别与所述整流滤波模块和所述逆变模块连接；所述控制单元用于将所述第二电压与所述预设额定电压进行比较，在比较出所述第二电压小于所述预设额定电压，所述控制单元将生成的第一开关控制信号传输至所述开关单元，以及在比较出所述第二电压不小于所述预设额定电压，所述控制单元将生成的第二开关控制信号传输至所述开关单元；所述开关单元用于根据所述第一开关控制信号输出所述充电控制信号至所述储能模块，以及用于根据所述第二开关控制信号输出所述放电控制信号至所述储能模块。4.根据权利要求3所述的MPCVD设备微波源的稳压系统，其特征在于，所述开关单元包括：第一开关管、第二开关管、第一二极管、第二二极管、第一电容和第一电感；所述第一开关管的第1脚分别与所述第一二极管的阴极、所述第一电容的一端和所述整流滤波模块连接，所述第一开关管的第2脚与所述第一二极管的阳极、所述第二二极管的阴极、所述第二开关管的第1脚和第一电感的一端两两相互连接，所述第一开关管的第3脚与所述控制单元连接；所述第二开关管的第2脚分别与所述第二二极管的阳极、所述储能模块、所述第一电容的另一端、所述整流滤波模块和所述逆变模块连接；所述第二开关管的第3脚与所述控制单元连接。5.根据权利要求4所述的MPCVD设备微波源的稳压系统，其特征在于，所述控制单元包括：预设额定电压的输入接口、乘法器、比较器、电压比例积分调节器、信号运算器和脉宽调制控制器；所述乘法器、所述电压比例积分调节器、所述信号运算器和所述脉宽调制控制器的输入端依次连接，所述比较器还分别与所述信号运算器、所述整流滤波模块、所述逆变模块和所述预设额定电压的输入接口连接，所述乘法器还分别与所述预设额定电压的输入接口、所述整流滤波模块和所述逆变模块连接；所述脉宽调制控制器的第一输出端与所述第
一开关管的第3脚连接，所述脉宽调制控制器的第二输出端与所述第二开关管的第3脚连接。6.根据权利要求2所述的MPCVD设备微波源的稳压系统，其特征在于，所述滤波模块包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第二电感、第三电感和第四电感；所述第二电感的一端分别与所述供电端的A相电接口、所述第一电阻的一端和第二电容的一端连接，所述第三电感的一端分别与所述供电端的B相电接口、所述第二电阻的一端和所述第三电容的一端连接，所述第四电感的一端分别与所述供电端的C相电接口、所述第三电阻的一端和所述第四电容的一端连接，所述第二电感的另一端分别与所述整流滤波模块、所述第四电阻的一端和所述第五电容的一端连接，所述第三电感的另一端分别与所述整流滤波模块、所述第五电阻的一端和所述第六电容的一端连接，所述第四电感的另一端分别与所述整流滤波模块、所述第六电阻的一端和所述第七电容的一端连接；所述第一电阻的另一端、所述第二电容的另一端、所述第二电阻的另一端、所述第三电容的另一端、所述第三电阻的另一端和所述第四电容的另一端相互连接；所述第四电阻的另一端、所述第五电容的另一端、所述第五电阻的另一端、所述第六电容的另一端、所述第六电阻的另一端、所述第七电容的另一端和所述第八电容的一端相互连接，所述第八电容的另一端接地。7.根据权利要求6所述的MPCVD设备微波源的稳压系统，其特征在于，所述整流滤波模块包括：第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管、第五电感、第六...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋礼，全峰，顾亚骏，
申请(专利权)人：深圳优普莱等离子体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：