© 1990-2020 ООО "ПЛАЗМА-ТЕХ". Сайт создан самостоятельно.

Российская Федерация,г.Москва, Смирновская улица, дом 4, стр.2. 8(495)362-05-81 www.plazmateh.ru

Системы питания источников ионов

Система питания "ИВЭ-578"

источника ионов "Кауфман"

    Основная область применения - в составе вакуумно-технологического оборудования для обеспечения стабильных и управляемых процессов нанесения функциональных покрытий, в особенности диэлектрических и нанокомпозитных. Система питания «ИВЭ-578» восьмиканальная, имеющая гальванически изолированные выходы с отрицательной полярностью выходных напряжений, допускающая их «переполюсовку». Система предназначена для питания стабилизированным напряжением или током четырёх магнетронов распыления в однополярном режиме или двух «дуальных» при синхронной встречно-параллельной парной работе входящих в неё четырёх каналов и подачи с пятого и шестого каналов двухполярного «потенциала смещения» на обрабатываемые изделия при процессах очистки и нанесения покрытий. Седьмой и восьмой каналы системы предназначены для питания стабилизированным напряжением или током двух источников ионов типа «Радикал». Система имеет интерфейс внешнего управления «RS-485».

Система питания "ИВЭ-578" источника ионов "Кауфман"
Система питания "ИВЭ-578" источникаионов "Кауфман"

Система питания "ИВЭ-678S"

источника ионов "Кауфман"

Основная область применения - в составе стендового испытательного вакуумно-технологического оборудования для обеспечения электропитания разрядных цепей электрореактивного плазменно-ионного двигателя Кауфмана («Двигатель»). Система питания «ИВЭ-678S» восьмиканальная, имеющая каналы с гальванически изолированными выходными цепями высоковольтного и низковольтного питания электродов «Двигателя»:

 

Первый канал питания постоянным напряжением эмиссионного электрода с активной «дугозащитой» и выходной высокопотенциальной положительной цепью;

 

Второй канал питания постоянным напряжением анода газоразрядной камеры («ГРК») с выходными высокопотенциальными цепями;

 

Третий канал питания постоянным или переменным напряжением резистивного нагревателя (накала) катода «ГРК» с выходными высокопотенциальными цепями;

 

Четвёртый канал питания постоянным или импульс-ным напряжением поджигного электрода «ГРК» с выходными высокопотенциальными цепями;

 

Пятый канал питания постоянным напряжением электромагнита «ГРК» с выходными высоко-потенциальными цепями;

 

Шестой канал питания постоянным напряжением ускоряющего электрода с пассивной «дугозащитой» и выходной высокопотенциальной отрицательной цепью;

 

Седьмой канал питания постоянным или переменным напряжением резистивного нагревателя (накала) нейтрализатора с выходными низкопотенциальными цепями;

 

Восьмой канал питания постоянным или импульсным напряжением поджигного электрода нейтрализатора с выходными низкопотенциальными цепями;

 

Система питания предназначена для подачи питания со стабилизированным и регулируемым напряжением, током или мощностью вышепоименованных цепей «Двигателя» при его работе с обеспечением наличия положительного напряжения до 6,5кВ на высокопотенциальных выходных цепях первых пяти каналов относительно корпуса и других выходных низкопотенциальных цепей, а также защиты низкопотенциальной отрицательной выходной цепи первого канала от превышения её уровня более чем на ±350В относительно корпуса. Система питания имеет оптоизолированный последовательный цифровой интерфейс внешнего управления «RS-485».

Система питания "ИВЭ-678S" источника ионов "Кауфман"

Система «ИВЭ-678S» представляет собой набор источников вторичного электропитания с бестрансформаторным сетевым входом, работающих на частоте преобразования 35¸50кГц. Система основана на сборках транзисторных конверторных модулей, питаемых от трёхфазной четырёхпроводной сети 380В/50Гц, и регулируемых посредством восьми модулей управления. Преобразование сетевого трёхфазного переменного напряжения в первом канале осуществляется посредством 36-ти одинаковых модулей конверторов, мощностью каждый по 1,25кВт, включающих в себя корректор коэффициента мощности и расположенных в силовых блоках питания «ИВЭ-576». Преобразование сетевого трёхфазного переменного напряжения во втором канале осуществляется посредством 3-х одинаковых модулей конверторов, мощностью каждый по 1,33кВт, включающих в себя корректор коэффициента мощности и расположенных в блоке питания «ИВЭ-046МS». Питание остальных каналов системы осуществляется от той же сети, но с поочерёдным подключением их к питающим фазам относительно нейтрали сети. Таким образом однофазное переменное напряжение 220В/50Гц, поступая на блоки питания 3÷8 каналов, сначала преобразуется в них с помощью трёх модулей корректора мощности в стабилизированное постоянное 400В, а лишь потом оно поступает на входы шести разных модулей конверторов, расположенных по два в блоках «ИВЭ-050МS», «ИВЭ-060МS», «ИВЭ-132МS». Максимальное выходное напряжение модулей конверторов первого канала +5400В и все они соединены по выходу параллельно. Во втором канале максимальное выходное напряжение модулей конверторов 50В, и их выхода также соединены параллельно. Для уменьшения электромагнитных помех, передаваемых в питающую сеть, модули конверторов в первых двух каналах системы питания подключены к ней через модули трёхфазного сетевого ВЧ фильтра в суммарном количестве 7шт., а в остальных каналах модули корректора мощности подключены к питающей сети через три модуля однофазного сетевого ВЧ фильтра.

Формирование алгоритмов и обработка сигналов управления осуществляется в модуле управления.

В первом канале передачу постоянного напряжения с выхода модулей конвертора с одновременной быстродействующей защитой, разрывающей цепь питания нагрузки от модуля конвертора, выполняют два модуля ключа-коммутатора, соединённые последовательно и расположенные в блоке дугозащиты «ИВЭ-696». Во втором канале постоянное напряжение с выходов модулей конвертора передаётся в нагрузку через дроссель, а в остальных каналах – через балластные резисторы, установленные в модулях управления вентиляторами и балластного резистора.

 

Координацией работы системой питания между ручным и внешним управлением, а также преобразованием уровней и кодов сигналов и команд в ней по каждому из каналов занимаются восемь модулей сопряжения сигналов, расположенные по одному в «ИВЭ-677S» и «ИВЭ-064МS», и по два в «ИВЭ-050МS», «ИВЭ-060МS», «ИВЭ-132МS».

 

Система питания имеет восемь, по одному на канал, модулей индикации со светодиодной семисегментной 3,5-разрядной цифровой индикацией выходных и «задаваемых-опорных» параметров: напряжения, тока, мощности, частоты «микродуг», а также восемь плат светодиодной индикации и регулирования всех режимов работы и, соответственно, их выбор. Модули индикации расположены на передних панелях блока управления и остальных блоков питания. Выбор режимов работы и регулирование выходных параметров осуществляется посредством тумблеров, кнопок и осевых регуляторов, также расположенных на передних панелях блока управления и остальных блоков питания.

 

Необходимые вспомогательные (внутренние сервисные) напряжения +5V, -5V для работы каналов системы формируют пять узлов дежурного питания, расположенных в по одному в модуле сервисного питания блока управления первого канала и на кросс-платах блоков питания остальных каналов. Основные сервисные напряжения +5VA, +15VA, -15VA формируются после включения каналов системы питания «по сети» в модуль сервисного питания для первого канала, в модуле управления для второго канала и в модули корректора мощности для остальных каналов.

 

Подключение в работу силовых блоков первого канала системы питания по «уровню задаваемой выходной мощности» с шагом в 6кВт осуществляется в блоке управления посредством модулей сопряжения сигналов и модулей сервисного питания.

 

Схемотехнически и конструктивно первый канал системы питания выделен в отдельную подсистему питания, состоящую из одного блока управления, шести силовых блоков, одного блока дугозащиты; второй канал – из блока питания «ИВЭ-064МS»; третий и четвёртый каналы – из блока питания «ИВЭ-050МS»; пятый и шестой каналы – из блока «ИВЭ-132МS»; седьмой и восьмой каналы – из блока «ИВЭ-060МS». Каналы системы питания представляют собой независимые самостоятельные изделия, расположенные все в силовом шкафу «ШТК-М-19ʺ-42U», и способные работать как отдельно друг от друга на независимые нагрузки, так и совместно на «Двигатель» от единого управляющего устройства по внешнему управлению или от ручного управления.

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПЕРВОГО КАНАЛА СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ДЛЯ ЭМИССИОННОГО ЭЛЕКТРОДА

 

Выходная средняя стабилизированная регулируемая мощность, кВт.....от 1,5 до 45

Выходное среднее стабилизированное регулируемое напряжение, В.....от 0,5 до 5,5

Выходной средний стабилизированный регулируемый средний ток, А.....от 0,5 до 12

Нестабильность выходного напряжения, %, не более.....±1

Нестабильность выходного тока, %, не более.....±1,8

Нестабильность выходной мощности, %, не более.....±2,5

Уровень пульсаций выходного напряжения, тока и мощности, % не более.....±2,5

Защита от короткого замыкания на выходе с отключением силовых блоков.....есть

Активная «дугозащита» с определением изменения импеданса нагрузки до 0,4мкс и полным временем

   её срабатывания, мкс.....2,5

Минимальное пороговое напряжение «дугозащиты» регулируемое, В.....от 150 до 900

Время выключенного выходного напряжения при «дугозащите по току», мс.....3

Время выключенного выходного напряжения при «дугозащите по напряжению», мкс.....120

Максимальный регулируемый пиковый ток «дугозащиты», А.....от 12 до 25

Паразитная энергия «дугогашения», мДж, не более.....170

Выдача и получение сигнала «дугозащиты» к и от шестого канала.....есть

Ступенчатое подключение/отключение силовых блоков с шагом в 6кВт.....есть

Потребляемая электрическая мощность, не более, кВт.....53

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ВТОРОГО КАНАЛА СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ДЛЯ АНОДА «ГРК»

Выходная средняя стабилизированная регулируемая мощность, кВт*.....от 0,2 до 4

Выходное среднее стабилизированное регулируемое напряжение, В*.....от 5 до 50

Выходной средний стабилизированный регулируемый ток, А*.....от 2 до 120

Нестабильность выходного напряжения, %, не более** ..... ±1

Нестабильность выходного тока, %, не более**..... ±1,8

Нестабильность выходной мощности, %, не более**.....   ±3,5

Уровень пульсаций выходного напряжения, тока и мощности, % не более**..... ±3,5

Защита от короткого замыкания на выходе с отключением выходного напряжения.....есть

Потребляемая электрическая мощность, не более, кВт.....4,6

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ВТОРОГО КАНАЛА СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ДЛЯ

НАКАЛА АНОДА «ГРК»

Выходная средняя стабилизированная регулируемая мощность, кВт*.....от 0,05 до 1

Выходное среднее стабилизированное регулируемое напряжение, В*.....от 5 до 50

Выходной средний стабилизированный регулируемый ток, А*.....от 1 до 30

Нестабильность выходного напряжения, %, не более**.....±1

Нестабильность выходного тока, %, не более**.....±1,8

Нестабильность выходной мощности, %, не более**.....±3,5

Уровень пульсаций выходного напряжения, тока и мощности, % не более**.....±3,5

Защита от короткого замыкания на выходе с отключением выходного напряжения.....есть

Виды выходного напряжения.....постоянное и переменное в форме меандра с частотой 20кГц

Потребляемая электрическая мощность, не более, кВт.....1,2

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЧЕТВЁРТОГО КАНАЛА СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ДЛЯ

ПОДЖИГНОГО ЭЛЕКТРОДА «ГРК»

Выходная средняя стабилизированная регулируемая мощность, Вт*.....от 15 до 300

Выходное среднее стабилизированное регулируемое напряжение, В*.....от 30 до 300

Выходной средний стабилизированный регулируемый ток, А*.....от 0,03 до 6

Нестабильность выходного напряжения, %, не более**.....±1

Нестабильность выходного тока, %, не более**.....±1,8

Нестабильность выходной мощности, %, не более**.....±3,5

Уровень пульсаций выходного напряжения, тока и мощности, % не более**.....±3

Защита от короткого замыкания на выходе с отключением выходного напряжения.....есть

Виды выходного напряжения.....постоянное и импульсное с длительностью импульса 90÷120мкс и

   частотой 80÷110Гц

Потребляемая электрическая мощность, не более, Вт.....350

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПЯТОГО КАНАЛА СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ДЛЯ

ЭЛЕКТРОМАГНИТА «ГРК»

Выходная средняя стабилизированная регулируемая мощность, Вт*.....от 25 до 500

Выходное среднее стабилизированное регулируемое напряжение, В*.....от 7 до 70

Выходной средний стабилизированный регулируемый ток, А*.....от 0,5 до 10

Нестабильность выходного напряжения, %, не более**.....±1,5

Нестабильность выходного тока, %, не более**.....±1,8

Нестабильность выходной мощности, %, не более**.....±3,5

Уровень пульсаций выходного напряжения, тока и мощности, % не более**.....±3

Защита от короткого замыкания на выходе с отключением выходного напряжения.....есть

Потребляемая электрическая мощность, не более, Вт.....580

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ШЕСТОГО КАНАЛА СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ДЛЯ

УСКОРЯЮЩЕГО ЭЛЕКТРОДА

Выходная средняя стабилизированная регулируемая мощность, Вт*.....от 15 до 300

Выходное среднее стабилизированное регулируемое напряжение, кВ*.....от -0,1 до -1

Выходной средний стабилизированный регулируемый ток, А*.....от 0,02 до 0,45

Нестабильность выходного напряжения, %, не более**.....±1

Нестабильность выходного тока, %, не более**.....±1,8

Нестабильность выходной мощности, %, не более**.....±2,5

Уровень пульсаций выходного напряжения, тока и мощности, % не более**.....±2,5

Защита от короткого замыкания на выходе с отключением выходного напряжения.....есть

Пассивная «дугозащита» при изменении импеданса нагрузки.....есть

Максимальный пиковый ток «дугозащиты», А.....1

Время выключенного выходного напряжения при «дугозащите», мс.....1÷2

Паразитная энергия «дугогашения», мДж.....250

Выдача и получение сигнала дугозащиты к и от первого канала.....есть

Потребляемая электрическая мощность, не более, Вт.....350

 

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ СЕДЬМОГО КАНАЛА СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ДЛЯ

НАКАЛА НЕЙТРАЛИЗАТОРА

Выходная средняя стабилизированная регулируемая мощность, Вт*.....от 40 до 800

Выходное среднее стабилизированное регулируемое напряжение, В*.....от 4 до 40

Выходной средний стабилизированный регулируемый ток, А*.....от 1 до 30

Нестабильность выходного напряжения, %, не более**.....±1

Нестабильность выходного тока, %, не более**.....±1,8

Нестабильность выходной мощности, %, не более**.....±3,5

Уровень пульсаций выходного напряжения, тока и мощности, % не более**.....±3,5

Защита от короткого замыкания на выходе с отключением выходного напряжения.....есть

Виды выходного напряжения.....постоянное и переменное в форме меандра с частотой 20кГц

Потребляемая электрическая мощность, не более, Вт.....920

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ВОСЬМОГО КАНАЛА СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ ДЛЯ

ПОДЖИГА НЕЙТРАЛИЗАТОРА

Выходная средняя мощность, стабилизированная регулируемая, Вт*.....от 10 до 200

Выходное среднее напряжение, стабилизированное регулируемое, В*.....от 30 до 300

Выходной средний ток, стабилизированный регулируемый, А*.....от 0,03 до 6

Нестабильность выходного напряжения, %, не более**.....±1,5

Нестабильность выходного тока, %, не более**.....±1,8

Нестабильность выходной мощности, %, не более**.....±3,5

Уровень пульсаций выходного напряжения, тока и мощности, % не более**.....±3

Защита от короткого замыкания на выходе с отключением выходного напряжения.....есть

Виды выходного напряжения.....постоянное и импульсное с длительностью импульса 90÷120мкс и

   частотой 80÷110Гц

Потребляемая электрическая мощность, не более, Вт.....230

ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ

Интерфейс ручного управления: с передней панели блоков посредством тумблеров, кнопок и осевых регуляторов

Интерфейс внешнего управления: последовательный цифровой «RS-485», оптоизолированный на ±500В,

   с полной погрешностью измерения и преобразования по U до 1,5%, по I до 2,3%, по Р до 3% для 1-го,

   6-го, 7-го канала и по U до 2%, по I до 2,3%, по Р до 4% для остальных каналов и со скоростью обмена

   данными до 57600бит/с

Индикация задаваемых и выходных параметров: светодиодными семисегментными 3,5-разрядными

   индикаторами по два на каждый канал с точностью ±2% и ±3 ед. мл. разряда

Индикация режимов работы: двухцветными светодиодами

Защита от перенапряжений в питающей сети: есть с отключением выходного напряжения при

   превышении на 15% и отключением «по сети» при превышении на 20% 

Режим работы и охлаждение: непрерывный – ПВ 100%, воздушное принудительное с автоматической регулировкой воздушного потока от температуры модулей конверторов

КПД, не менее.....0,87

Коэффициент коррекции потребляемой мощности, не менее.....0,95

* обеспечиваются в пределах выходных вольтамперных характеристик каналов.

** в диапазоне выходной мощности от 20% до 100% на номинальной резистивной нагрузке.

 
 
Система питания "ИВЭ-578" источникаионов "Кауфман"