[发明专利]非热等离子体脉冲电源

权利要求书

1.非热等离子体脉冲电源，包括EMC滤波器(201)、整流电路(202)、滤波电路(203)、数字控制电路(204)、脉冲发生器(205)、脉冲变压器(206)依次序作电连接，脉冲变压器(206)的输出端外接等离子体反应器(207)，其特征在于所述的脉冲发生器(205)输出端设有电流检测电路(208)，将检测到的脉冲发生器输出电流信号送入数字控制电路(204)内的振荡器、误差放大器和PWM比较器，转换成数字控制电流后输出至脉冲发生器(205)的输入端，以自动调整脉冲发生器(205)的输出脉冲宽度；所述的脉冲发生器(205)与脉冲变压器(206)是按反激式逆变器设置，脉冲变压器(206)的初级线圈(214)和次级线圈(215)的同名端a1、a2和异名端b1、b2是反向设置的；所述的次级线圈(215)是分段绕制成至少是两个线包串联而成，每个线包的上端各设有一个高压快恢复二极管(217)，高压快恢复二极管(217)的正极接在低电位线包的末端，高压快恢复二极管(217)的负极接在高电位线包的起始端。

2.根据权利要求1所述的非热等离子体脉冲电源，其特征在于所述的脉冲变压器(206)设有一个多槽绝缘线圈骨架(212)，次级线圈(215)是分三段至五段绕制在多槽绝缘线圈骨架(212)相对应的凹槽内串联而成；所述的高压快恢复二极管(217)的耐电压参数至少是12KV，恢复时间小于80nS；所述的初级线圈(214)和次级线圈(215)的内孔中设有铁基超微晶铁心(216)作电磁耦合，铁基超微晶铁心(216)的磁回路中设有磁气隙(218)，磁气隙(218)的设置宽度是0.15——0.4mm；所述的铁基超微晶铁心(216)也可以是R2KD的铁氧体磁心制成。

3.根据权利要求1所述的非热等离子体脉冲电源，其特征在于所述的脉冲发生器(205)内设有绝缘栅双极型晶体管Q1，Q1的集电极接初级线圈(214)同名端a1，Q1的发射极经电流检测电路(208)接整流电路(202)的负输出端；Q1的耐电压参数至少是输入电源电压额定值的2.7倍；所述的绝缘栅双极型晶体管Q1也可以是参数相近的绝缘栅场效应晶体管将功能脚相对应连接制成。

4.根据权利要求1所述的非热等离子体脉冲电源，其特征在于所述的异常状态保护电路(209)内设有光耦IC2，光耦IC2的输入端1脚接地，光耦IC2输入端2脚与脉冲变压器(206)的次级线圈异名端b2连接，光耦IC2输出端3脚接整流电路(202)的负输出端，光耦IC2的4脚是输出端；光耦IC2的2、3脚并联高压电容器C7，取样电阻R6并联在光耦IC2的输入端；流经取样电阻R6上是脉冲变压器(206)送至等离子体反应器(207)的工作时取样电流，由光耦IC2光电转换作电隔离后，将等离子体反应器(207)的工作信号电流送至数字控制电路(204)。

5.根据权利要求1或3所述的非热等离子体脉冲电源，其特征在于所述的电流检测电路(208)内设有电阻器R5，电阻器R5既是绝缘栅双极型晶体管Q1的发射极电阻器，又是电流检测电路(208)的电流取样电阻器。

6.根据权利要求1或3所述的非热等离子体脉冲电源，其特征在于所述的脉冲限幅电路(210)内设有瞬变二极管D5和快恢复二极管D6反向串联后与初级线圈(214)并联，瞬变二极管D5的正极与整流电路(202)的正输出端连接，快恢复二极管D6的正极与绝缘栅双极型晶体管Q1集电极连接，电容器C6与瞬变二极管D5并连。

7.根据权利要求1所述的非热等离子体脉冲电源，其特征在于所述的EMC滤波器(201)设有差模电感器LI和共模电感器L2两者串联，EMC滤波器(201)输入端并联电容器C1，EMC滤波器(201)输出端并联电容器C2。

8.根据权利要求1或4所述的非热等离子体脉冲电源，其特征在于所述的数字控制电路(204)内的振荡器、误差放大器和PWM比较器可以是制成一个模块，也可以选用开关电源控制集成电路IC1包括UC3842、SG6848D制成；或数字控制电路(204)和脉冲发生器(205)是合用一块单片集成电路的，三端开关电源IC1包括TOP225或TOP224制成，也可以是用性能更好的单片五端开关电源IC1包括MC33374制成。