[实用新型]一种直流磁控溅射电源

说明书

技术领域

本实用新型属于电子器械领域，具体涉及一种直流磁控溅射电源。

背景技术

1842年，从Grove发现阴极溅射现象以来，经过一百多年的发展，磁控溅射已成为真空镀膜技术中发展最迅速和应用最广泛的技术之一。磁控溅射能够有效降低靶室的工作压力和靶的工作电压，提高膜层的沉积速率，降低基片温度，减小等离子体对膜层的破坏。由于磁控溅射引起的沉积涂层性能优良，磁控溅射技术目前已在润滑、磨损、电子半导体和光学等领域，尤其是大面积镀膜生产中得到广泛的应用。

磁控溅射镀膜机主要应用于建筑玻璃和真空集热管镀膜，磁控溅射镀膜技术是先进的玻璃镀膜技术之一。这种镀膜工艺是在真空件下，使溅射靶(阴极)和基片(欲镀膜的材料，阳极)之间，在填充氢气或其它气体的真空中形成辉光放电，产生正离子和自由电子，正离子撞击带负电的阴极，即镀膜材料靶，离子对阴极靶的撞击使靶材原子从表面逸出，而附着在玻璃上。用磁场束缚住自由电子，从而产生了高密度的等离子体，产生较高的溅射速率。磁控溅射的特点是膜层附着牢固均匀、镀膜速度快。

磁控溅射真空镀膜机也在不断发展中，主要的技术革新体现在电气控制系统之上。此外，工艺流程的更科学性、合理性以及性能的不断提高，使得真空镀膜机的镀膜效果更好、质量更高。随着微电子技术和材料学科的迅速发展，功率开关器件、输出整流器、快速整流二极管等器件性能不断改进，在器件容量加大的基础上，其频率也在提高，不仅能够获得更好的电气特性，而且控制性能不断得到优化。电力电子器件制造水平的提高必将促使电源向着高频率、大容量、小型化的方向发展。

现有技术：直流磁控溅射电源的研制，采用以下方案：电路由主电部分、控制保护部分、驱动部分、检测部分和通讯部分组成。控制部分由PWM控制，IGBT驱动，恒流控制，温度保护，过流保护等部分组成。在IGBT逆变和输出环节对过电流进行保护，可以通过控制IGBT的通断时间获得需要的电压、电流及功率。主电路的包括三相可控硅整流、滤波电路、IGBT全桥逆变电路、高频变压器、输出整流滤波。IGBT驱动和过流保护电路分两部分组成：放大部分和过流保护部分，其采用高速光耦6N137，其中也还需要高频特性好的陶瓷电容。该技术的主电路部分设计为三相交流电输入，利用三相可控硅整流、滤波电路两部分进行整流滤波，其准确度提升，可是却大大提高的设计的复杂性，增加了电源的体积以及事故发生率，另外其驱动和过留保护电路其适用于大功率IGBT的驱动以及高频应用场合，在低频、小功率IGBT中就会造成资源浪费且不能进行精确控制。

针对这些情况，本发明提供了一种直流磁控溅射电源，包括输入整流滤波电路、IGBT全桥逆变电路、高频变压器、输出整流滤波电路，其中，所述输入整流滤波电路的输入端接供电电网，其输出端连接IGBT全桥逆变电路的输入端；所述IGBT全桥逆变电路的输出端连接高频变压器的输入端；所述高频变压器的输出端连接输出整流滤波电路的输入端；所述输入整流滤波电路将全桥整流与电容滤波电路结合在一起；所述IGBT全桥逆变电路还包括IGBT的驱动和过流保护电路，其采用EXB841模块。本实用新型将现有技术中的三相可控硅整流、滤波电路进行整合，使用输入整流滤波电路将之替换，降低了电路设计的复杂性，减少了相应的元器件，减小了体积；同时将IGBT原有的驱动和过流保护电路中的相关部分替换为EXB841快速型IGBT驱动专用模块，且对EXB841快速型IGBT驱动专用模块中的不足进行改进，在其中的快恢复二极管和IGBT的C端串接第一稳压管，以此来降低过流检测电压，在其管脚的2脚和9脚之间外接电阻和第二稳压管，以此来延长EXB841的使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术电路设计复杂，EXB841快速型IGBT驱动专用模块中的过流检测电压过高及使用寿命短等缺点，提供一种直流磁控溅射电源。

 为此，本实用新型提供了一种直流磁控溅射电源，包括输入整流滤波电路、IGBT全桥逆变电路、高频变压器、输出整流滤波电路，其特征在于：所述输入整流滤波电路的输入端接供电电网，其输出端连接IGBT全桥逆变电路的输入端；所述IGBT全桥逆变电路的输出端连接高频变压器的输入端；所述高频变压器的输出端连接输出整流滤波电路的输入端；所述输入整流滤波电路将全桥整流与电容滤波电路结合在一起；所述IGBT全桥逆变电路还包括IGBT的驱动和过流保护电路；所述IGBT的驱动和过流保护电路采用EXB841模块；所述EXB841模块的快恢复二极管和IGBT的C端串接第一稳压管，管脚的2脚和9脚之间外接电阻和第二稳压管。