[发明专利]一种用于集成电路精密加工设备的动态电压恢复器系统

说明书

本发明公开了一种用于集成电路精密加工设备的动态电压恢复器系统，所述系统包括：多个电压传感器、多个动态电压恢复器、比例谐振闭环控制器、数据存储模块以及协议转换单元，多个电压传感器分别用于测量目标设备中多个敏感负荷侧的电压信号；比例谐振闭环控制器分别接收各个敏感负荷侧的电压信号并基于闭环控制生成补偿信号；多个动态电压恢复器分别接收所述比例谐振闭环控制器生成的补偿信号，并基于所述补偿信号输出相应的动态电压至所述供电网络。

技术领域

本发明涉及电学领域，具体涉及用于集成电路精密加工设备的动态电压恢复器系统。

背景技术

动态电压补偿器(Dynamic Voltage Restorer，DVR)是一种电压源型电力电子补偿装置，串接于电源和重要负荷之间。它具有很好的动态性能，当发生电压暂降或凸起时，能在很短的时间(几个毫秒)内将故障处电压恢复到正常值。DVR通常由储能装置、逆变装置、滤波装置、串联变压器构成，其控制电路多由单片机组成。

但是，现有的DVR控制系统无法对大规模集成电路生产中精密生产设备用户电网进行多点电压暂降监测和动态电压补偿，目前国内也没有多电压传感器和多DVR物联的尝试，基于物联网技术的动态电压恢复系统研制与应用将大大提高集成电路精密加工企业对敏感设备和装置的监控与调制能力，保持长效稳定的运行和生产。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种包含多个动态电压恢复器的动态电压恢复系统，其能够同时对精密加工设备中的多个敏感设备进行监控与调制。

具体而言，本发明提供了一种用于集成电路精密加工设备的动态电压恢复器系统，其特征在于，所述系统包括：

多个电压传感器、多个动态电压恢复器、比例谐振闭环控制器、数据存储模块以及协议转换单元，

多个电压传感器分别用于测量目标设备中多个敏感负荷侧的电压信号；

比例谐振闭环控制器分别接收各个敏感负荷侧的电压信号并基于闭环控制生成补偿信号；所述比例谐振闭环控制器的电流开环传递函数为：

式中k_PWM为动态电压恢复器中逆变器的衰减系数，Ts为采样等效延时，k为比例系数，L_f为剪切频率；

多个动态电压恢复器分别连接在供电网络中，每个动态电压恢复器与一个电压传感器的位置对应，分别接收所述比例谐振闭环控制器生成的补偿信号，并基于所述补偿信号输出相应的动态电压至所述供电网络；

所述数据存储模块与所述比例谐振闭环控制器相连以接收并存储相应的补偿信号。

在一种优选实现方式中，动态电压恢复器串联于供电网络中，位置上与一个电压传感器对应，包括：并联变压器、LC低通滤波器、整流单元、储能电容以及逆变单元，所述供电网络经由所述并联变压器与所述整流单元相连，所述储能电容并联连接在所述整流单元和所述逆变单元之间，所述LC低通滤波器串联连接在所述逆变单元与所述供电网络之间。

在另一种优选实现方式中，比例谐振闭环控制器检测所述电压信号以确定其相位，将所检测到的相位与预设幅值相乘后作为参考电压，并且与所测得电压信号的电压值进行差分，通过比例谐振调节器作为电压环进行电压调节，其输出的交流量作为参考值与负载电流值i_L求偏差后再次通过比例谐振调节器实现电流环进行电流调节，将占空比送入PWM模块，输出动态补充电压。