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申请/专利权人：松山湖材料实验室

摘要：本发明公开一种高精度非对称双极性脉冲电源系统，能够精准控制输出功率，能够在负脉冲的上升沿提供一个正脉冲，正脉冲的大小和宽度可调。本发明包含移相逆变全桥电路，移相逆变全桥电路将直流电逆变成高频交流电，根据设定和反馈信号实时调整逆变频率和移相角，实时精准控制输出功率大小；斩波电路的IGBT关断之前的一段时间里，开通反极性电路的IGBT给电流互感器充电；在斩波电路的IGBT关断一段时间之后，斩波电路下一个脉冲来临之前，关闭反极性电路的IGBT。本发明有效解决了大功率高密度磁控溅射电源控制精度低的问题，降低了真空室打火的概率、抑制了弧靶中毒和阳极消失问题。

主权项：1.一种高精度非对称双极性脉冲电源系统，包含：移相逆变全桥电路，其特征在于，所述移相逆变全桥电路将直流电逆变成高频交流电，根据设定和反馈信号实时调整逆变频率和移相角，实时精准控制输出功率大小；还包含：斩波电路、反极性电路，斩波电路的IGBT关断之前的一段时间里，开通反极性电路的IGBT给电流互感器充电；在斩波电路的IGBT关断一段时间之后，斩波电路下一个脉冲来临之前，关闭反极性电路的IGBT；调节反极性电路的电感值和IGBT开关时间长短来控制真空镀膜负载端负电压的幅值和脉冲宽度；移相逆变全桥电路输入端连接三相整流及滤波电路，移相逆变全桥电路经过高频变压器T1后接到单相整流电路，三相整流及滤波电路输入端接三相交流输入，单相整流电路依次经过滤波电路、斩波电路后连接反极性电路，斩波电路与保护电路相连接，保护电路输出端连接控制电路，控制电路输入端连接单相整流电路、滤波电路，控制电路输出端连接移相逆变全桥电路，反极性电路输出端连接真空镀膜负载；所述三相整流及滤波电路的二极管D1、D2、D3、D6、D7、D8组成桥臂电路，桥臂的一个对角连接极性电容C2；极性电容C2对整流之后的电能进行储能和滤波，将输入三相电整成直流电；所述移相逆变全桥电路中的IGBT管Q4、Q5、Q7、Q8构成全桥移相电路，电桥的一个对角通过三相整流及滤波电路后接到三相交流输入，电桥的另一个对角接到高频变压器T1；所述单相整流电路中的二极管D4、D5、D9、D10构成单相整流电路桥，二极管D4、D5、D9、D10组成桥臂电路，桥臂的一个对角连接高频变压器T1，桥臂的另一个对角连接滤波电路；滤波电路中的滤波电感L1和滤波电容C1构成低通滤波电路，单相整流电路、滤波电路连接到DSP控制板的调相电路及AD接口；所述控制电路由DSP控制板及其外围电路构成，DSP控制板的PWM输出接口经过比较器U1A、N3高速光耦隔离驱动电路后接到反极性电路的IGBT管Q6门极G；比较放大器U6A正极输入端通过电阻R16、R17、R18后接到真空镀膜负载的正电压OUT+端，比较放大器U6A负极输入端通过电阻R21、R22、R23接到真空镀膜负载的负电压OUT-端，比较放大器U6A输出端通过电阻R20接到DSP控制板的调相电路及AD接口；DSP控制板的高速串口连接上位机。

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