[发明专利]一种宽电压宽频率输出的等离子体电源及其控制方法

权利要求书

1.一种宽电压宽频率输出的等离子体电源，其特征在于：包括三相整流电路、双管升降压电路和全桥逆变电路；

所述三相整流电路由三相二极管整流桥构成，三相整流电路的输出端之间连接有第一电容C_in；

所述的双管升降压电路包括第一开关管S_A、第二开关管S_B、第一电感L_dc、第一二极管D_A、第二二极管D_B和第二电容C_bus；所述第一开关管S_A、第一电感L_dc、第二二极管D_B和第二电容C_bus串联后连接在三相整流电路的两个输出端之间，其中第二二极管D_B的阳极与第一电感L_dc相连，第二二极管D_B的阴极与第二电容C_bus相连；所述第一二极管D_A的阴极连接在第一开关管S_A和第一电感L_dc之间，第一二极管D_A的阳极连接在第二电容C_bus与三相整流电路的输出端之间；所述第二开关管S_B的一端连接在第一电感L_dc和第二二极管D_B的阳极之间，第二开关管S_B的另一端连接在第二电容C_bus与三相整流电路的输出端之间；

所述全桥逆变电路包括第三开关管S₁、第四开关管S₂、第五开关管S₃、第六开关管S₄、第二电感L_s、第三电容C_s和升压变压器；所述第三开关管S₁和第五开关管S₃串联在第二电容C_bus的两端之间，且所述第四开关管S₂和第六开关管S₄串联后与串联的第三开关管S₁和第五开关管S₃并联；所述第二电感L_s、升压变压器和第三电容C_s依次串联，且第二电感L_s的一端连接在第三开关管S₁和第五开关管S₃之间，第三电容C_s的一端连接在第四开关管S₂和第六开关管S₄之间；

该宽电压宽频率输出的等离子体电源还包括与电源相连的控制器，控制器通过对双管升降压电路输出的直流电压和电流信号进行采样和调节，实现电源输出电压或功率的闭环控制；控制器通过对全桥逆变电路输出交流电压的相位信号进行采样和调节，实现电源输出频率闭环控制；

所述的电源输出频率闭环控制包括全桥互补调制的单频模式和单极性调制的倍频模式；

在按照全桥互补调制的单频模式工作时，双管升降压电路工作在降压Buck模式下，第二开关管S_B保持关断，调节第一开关管S_A导通的占空比d_A的大小来调整输出端电压，进而调整负载输出功率；

在按照单极性调制的倍频模式工作时，双管升降压电路工作在升压Boost模式下，第一开关管S_A保持导通，调节第二开关管S_B导通的占空比d_B的大小来调整输出端电压，进而调整负载输出功率。