[发明专利]供电装置和向负载供电的方法

权利要求书

1.一种供电装置，其包括：

逆变器，其被构造为将直流功率转换为交流功率；

阻抗匹配电路，其被构造为向负载提供所述交流功率；和

控制器，其被构造为调节输出所述交流功率时的供电时段和不输出所述交流功率时的续流时段的排列，以调节由所述逆变器通过所述阻抗匹配电路提供给所述负载的功率的功率量，

其中，所述控制器将所述续流时段的长度限制在阈值以下，

其中，所述阈值是根据所述阻抗匹配电路和所述负载的品质因数以及所述交流功率的时段确定的，

所述续流时段以所述交流功率的半周期为单位进行调节，

在所述续流时段和所述供电时段保持输出电压和输出电流之间的相位差。

2.根据权利要求1所述的供电装置，其中，当由所述逆变器提供的功率的功率量大于目标功率量时，所述控制器控制所述逆变器以增加所述续流时段。

3.根据权利要求1所述的供电装置，其中，当由所述逆变器提供的功率的功率量小于目标功率量时，所述控制器控制所述逆变器以减小所述续流时段。

4.根据权利要求1所述的供电装置，其中，所述控制器逐步地增加或减小所述续流时段，直到由所述逆变器提供的功率的功率量等于目标功率量。

5.根据权利要求1所述的供电装置，其中，所述控制器检测由所述逆变器提供的功率的功率量与目标功率量之间的差值，并根据检测的所述差值来调节所述续流时段，使得由所述逆变器提供的功率的功率量等于目标功率量。

6.根据权利要求1所述的供电装置，其中，所述控制器将由所述逆变器提供的功率的功率量与目标功率量之间的差值计算为误差值，并使用当前误差值、先前误差值和比例积分微分(PID)增益因子来调节所述续流时段。

7.根据权利要求1所述的供电装置，其中，所述控制器通过布置其中在至少一个半周期期间提供所述交流功率的供电单元和其中在至少一个半周期期间不提供所述交流功率的续流单元来控制所述供电时段和所述续流时段的布置。

8.根据权利要求7所述的供电装置，其中，所述控制器被构造为交替地排列所述供电单元和所述续流单元。

9.根据权利要求7所述的供电装置，其中，所述控制器将连续排列的所述续流单元的数量限制在阈值以下。

10.根据权利要求1所述的供电装置，其中，所述控制器通过布置供电单元和续流单元来控制所述供电时段和所述续流时段的布置，在所述供电单元中，在至少一个周期期间提供所述交流功率，在所述续流单元中不提供所述交流功率且在至少一个周期期间提供所述交流功率。

11.根据权利要求1所述的供电装置，其中，所述负载是电感耦合等离子体(ICP)。

12.根据权利要求1所述的供电装置，其中，所述逆变器包括：

并联耦接在供电节点和第一输出节点之间的第一晶体管和第一二极管；

并联耦接在所述第一输出节点和接地节点之间的第二晶体管和第二二极管；

并联耦接在所述接地节点和第二输出节点之间第三晶体管和第三二极管；

并联耦合在所述供电节点和所述第二输出节点之间的第四晶体管和第四二极管；和

耦接在所述第一输出节点和所述第二输出节点之间的电感器，

所述第一输出节点和所述第二输出节点连接到所述阻抗匹配电路，并且

所述控制器控制所述第一晶体管至所述第四晶体管的栅极的相应电压。

13.根据权利要求12所述的供电装置，其中，所述控制器控制所述逆变器，使得所述交流功率的电压和电流的符号彼此匹配，并使得流过所述电感器的电流的正峰值和负峰值彼此匹配。