[发明专利]有源切换的母线电容器在审
申请号: | 202080026669.1 | 申请日: | 2020-03-14 |
公开(公告)号: | CN113661642A | 公开(公告)日: | 2021-11-16 |
发明(设计)人: | A·沙巴林 | 申请(专利权)人: | 先进工程解决方案全球控股私人有限公司 |
主分类号: | H02M1/14 | 分类号: | H02M1/14;H02M7/217;H02J1/02 |
代理公司: | 永新专利商标代理有限公司 72002 | 代理人: | 刘瑜 |
地址: | 新加坡*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 有源 切换 母线 电容器 | ||
公开了电源系统及其操作方法。示例性电源系统包括:被配置为对AC电压进行整流以在DC母线上产生母线电压的主整流器,以及被配置为监测AC电压的电压监测器。电容器经由开关可切换地耦合到DC母线,并且充电器被配置为利用来自DC母线的电力对电容器充电。开关控制器被配置为响应于电压监测器指示AC电压的至少一相中的凹陷而闭合开关,以使得电容器能够放电到DC母线。
技术领域
本发明总体上涉及电源系统,并且更具体地,本发明涉及在电源系统内提供持续的电力。
背景技术
电源系统是公知的并且结合各种不同的应用使用。例如,电源系统用于集成电路制造、电路板蚀刻装置、物理气相沉积室、化学气相沉积室以及用于各种其他应用的设备。
电源系统通常包括用于从AC干线电压产生DC电压的桥式整流器,并且DC电压可以用作发生器部分的输入,该发生器部分可以以变化的频率产生不同类型的波形。例如,可以以范围为从千赫兹到超过100MHz的频率产生正弦波和方波。
在AC干线电压下降期间,需要能量来向发生器提供电力。一种解决方案是将大的母线电容器(bus capacitor)连接到AC整流器的输出端。该解决方案很简单,但会导致功率因数降低。此外,母线电容的最小值由电容器的最大纹波电流决定。这会导致母线电容大于所要求的电容,并且该解决方案对诸如辅助电源之类的小功率应用最起作用。
另一种解决方案是使用升压(或降压)转换器将母线电容器充电至恒定电压。但是这种类型的解决方案可能很复杂,并且可能要求大量部件,其中可能包括相对昂贵的高功率组件。因此,目前的解决方案是不充分的、昂贵的或以其他方式不令人满意的。
发明内容
根据一方面,一种电源系统包括主整流器,该主整流器被配置为对AC电压进行整流以在DC母线上产生母线电压。电压监测器被配置为监测AC电压,并且电容器经由开关可切换地耦合到DC母线。充电器被配置为利用来自DC母线的电力对电容器充电,并且开关控制器被配置为响应于电压监测器指示AC电压的至少一相中的凹陷而闭合开关,以使得电容器能够放电到DC母线。
根据其他方面,公开了一种用于在电源系统中提供电力的方法。该方法包括通过对AC电压进行整流并监测AC电压来将母线电压施加到DC母线。电容器经由开关耦合到DC母线,并且在开关断开时,利用母线电压对电容器充电。当监测到的AC电压指示已经出现凹陷时,开关闭合以使电容器放电到DC母线。
通过阅读以下具体实施方式和查阅相关联的附图,表征本发明的这些特征和优点以及各种其他特征和优点将变得显而易见。
附图说明
通过参考以下具体实施方式和所附权利要求并且同时结合附图,本发明的各种目的和优点以及对本发明的更完整的理解是显而易见并且更容易理解的,其中:
图1是描绘电源系统的方面的框图;
图2A示出了图1的电源系统的若干组件的示意图;
图2B示出了图2A的电压监测器逻辑的变化的示意图;
图2C描绘了绝缘栅双极晶体管;
图3是描绘可以结合本文公开的实施例遍历的方法的流程图;
图4A是描绘图2A中所描绘的主整流器的输出端处的整流电压的波形;
图4B描绘了当AC电压中存在下降时图2A的辅助整流器和主整流器的输出端处的整流电压的波形;
图5描绘了主整流器的输出端处的整流电压和开关控制信号的电压的波形;以及
图6是描绘可以在一些实施例中使用的物理组件的框图。
具体实施方式
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