Высокочастотные генераторы

Основная область применения - в составе вакуумно-технологического оборудования для обеспечения стабильных и управляемых процессов нанесения функциональных покрытий, плазменной очистки и травления в системах вакуумного напыления.

ГЕНЕРАТОР ВЧ «ИВЭ-171S» 

Генератор ВЧ (RF) «ИВЭ-171S» одноканальный - имеет выходное высокочастотное напряжения с частотой 13,56 МГц и предназначен для подачи его активную нагрузку сопротивлением 50 Ом или на «ёмкостную высокоимпедансную нагрузку» при работе совместно с устройством автоматического согласующего устройства «АСУ-171S». Генератор ВЧ имеет гальванически оптоизолированный интерфейс внешнего управления «RS-485», ориентированный для работы в составе автоматизированного оборудования.

Генератор ВЧ "ИВЭ-171S"
Генератор ВЧ "ИВЭ-171S"
Генератор ВЧ "ИВЭ-171S"
Генератор ВЧ "ИВЭ-171S"

            ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ 
 

Выходная активная ВЧ(RF)-мощность, регулируемая*, Вт.....от 30 до 600

Выходное амплитудное ВЧ(RF)-напряжение, регулируемое*, В.....от 10 до 250

Нестабильность выходной ВЧ(RF)-мощности, %, не более.....3                                        

Нестабильность выходного ВЧ(RF)-напряжения, %, не более.....2

Частота выходного напряжения, МГц.....13,56

Максимальное амплитудное напряжение RF-защиты, В.....280

Максимальный амплитудный ток RF-дугозащиты, А.....6

Предел выходной реактивной амплитудной RF-мощности, ВА.....1680

КПД (РDC/РАС // РВЧ/РDC // РВЧ/ РАС), не менее.....0,85//0,55//0,467

Потребляемая электрическая мощность, Вт.....1300

Напряжение питающей сети.....220В -15% +10%, 48~62 Гц

Масса, кг.....15

Габаритные размеры, мм.....224 х 133 х 417

* на резистивном эквиваленте нагрузки сопротивлением 50Ом через кабель ИВЭ4.171.030

Генератор ВЧ «ИВЭ-171S» представляет собой источник вторичного электропитания с бестрансформаторным сетевым входом, работающий на частотах преобразования 45¸55кГц и 13,56МГц. Блок основан на двух сборках транзисторных конверторных модулей, питаемых: первый -переменным сетевым напряжением от однофазного помехоподавляющего сетевого фильтра, второй - постоянным регулируемым силовым внутриблочным напряжением, получаемым от первого модуля. Оба управляются посредством модуля управления и сопряжения сигналов. Таким образом, преобразование сетевого питающего напряжения в выходное высокочастотное осуществляется последовательно в два этапа посредством двух модулей: первого модуля конвертора и второго модуля усилителя мощности высокой частоты. От выходного управляемого постоянного напряжения 0В÷+60В первого низковольтного модуля конвертора, мощностью 1,2кВт, питается модуль усилителя мощности высокой частоты. Его выходное RF-напряжение с амплитудой 0В÷280В и реактивной мощностью до 1680ВА, поступает на выходной разъём генератора ВЧ. Для потребления от питающей сети почти синусоидального тока, модуль конвертора схемотехнически и функционально осуществляет коррекцию коэффициента мощности. Формирование всех алгоритмов работы, обработка и формирование сигналов управления сигналов данных осуществляется в модуле управления и сопряжения сигналов. RF-напряжение с частотой 13,56МГц формируется в модуле усилителя мощности высокой частоты, имеющий в своём составе кварцевый задающий генератор. Затем оно поступает на предварительный RF-усилитель, и далее на оконечный RF-усилитель мощности, расположенные в этом же модуле. С выхода оконечного RF-усилителя мощности RF-напряжение поступает на вход узла «RF-измерений», также находящийся в модуле усилителя мощности высокой частоты, и с его выхода на выходной разъём блока. Модуль усилителя мощности высокой частоты при работе на номинальную резистивную нагрузку 50 Ом обеспечивает в ней активную мощность в максимуме 600Вт.

Кроме того, в модуле усилителя мощности высокой частоты имеется узел термозащиты, обеспечивающий отключение RF- напряжения при перегреве силовых RF-транзисторов или защитно-ограничительных цепей вследствие работы на несогласованных режимах (нагрузках) или при работе с температурой окружающего воздуха более +35°С. Преобразованные в узле «RF-измерений» по виду и уровню сигналы выходных RF-напряжения, RF-тока и активной RF-мощности генератора ВЧ поступают для дальнейшей обработки в модуль управления и сопряжения сигналов и в узел защиты ВЧ. Узел защиты ВЧ вычисляет реактивную выходную RF-мощность, коэффициент отношения активной к реактивной RF-мощности и вырабатывает сигналы запрета работы оконечного RF-усилителя мощности при превышении заданных уровней выходных амплитудных RF-напряжения и RF-тока, тем самым обеспечивая его защиту. Генератор ВЧ имеет 3,5-разрядную цифровую индикацию выходных и задаваемых параметров: мощности, напряжения, тока, и их регулирование с передней панели блока, а также светодиодную индикацию всех режимов работы и, соответственно, их выбор с помощью кнопок, расположенных на передней панели блока. Эти элементы индикации и управления конструктивно образуют модуль индикации и регулирования. Генератор ВЧ оснащен узлом управления вентиляторами, который поддерживает постоянный тепловой режим модуля конвертора, модуля усилителя мощности высокой частоты и увеличивает ресурс работы вентилятора. В генераторе ВЧ имеются модули дежурного и сервисного питания, вырабатывающие соответственно дежурные напряжения ±5В, необходимые для работы сетевого фильтра и модуля управления и сопряжения сигналов, и сервисное напряжение +24В, которое необходимо для питания узла управления вентиляторами и модуля усилителя мощности высокой частоты.

Согласование выходного импеданса модуля усилителя мощности высокой частоты с импедансом нагрузки осуществляется автоматическим устройством согласования «АСУ-171S», способным работать как в автоматическом режиме согласования, так и в режиме ручного управления от пульта ручного управления.

Возможны разработка и изготовление высокочастотного генератора с различными выходными характеристиками по Вашему техническому заданию.

ГЕНЕРАТОР ВЧ «ИВЭ-271S» 

Генератор ВЧ (RF) «ИВЭ-271S» одноканальный - имеет выходной импеданс 50 Ом и выходное высокочастотное напряжение с частотой 13,56 МГц предназначенное для его подачи на активную нагрузку сопротивлением 50 Ом или на иную нагрузку (ёмкостную/индуктивную, низко/высокоимпедансную) при работе совместно с автоматическим согласующим устройством «АСУ-271», либо с иным необходимым устройством согласования. Генератор ВЧ имеет гальванически оптоизолированный последовательный цифровой интерфейс внешнего управления «RS-485» ориентированный для работы в составе автоматизированного оборудования.

Генератор ВЧ "ИВЭ-271S"
Генератор ВЧ "ИВЭ-271S"

            ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ 
 

Выходная активная ВЧ(RF)-мощность, регулируемая*, Вт.....от 30 до 1000

Выходное амплитудное ВЧ(RF)-напряжение, регулируемое*, В.....от 20 до 325

Нестабильность выходной ВЧ(RF)-мощности, %, не более**.....3                                        

Нестабильность выходного ВЧ(RF)-напряжения, %, не более**.....2

Нелинейность регулирования выходной активной ВЧ(RF)-мощности, %, не более**.....2,5

Нелинейность регулирования выходного амплитудного ВЧ(RF)-напряжения, %, не более**.....1,5

Частота выходного напряжения, МГц.....13,56±0,01%

Максимальное выходное амплитудное ВЧ(RF)-напряжение , В.....400

Максимальный выходной амплитудный ВЧ(RF)-ток, А.....8,0

Предел выходной полной амплитудной ВЧ(RF)-мощности, ВА.....3200

Предел выходной эффективной, в том числе отражённой ВЧ(RF)-мощности, Вт.....1600

Высшие гармоники на выходе при мощности 1000Вт*, dBc.....-30

Амплитуда НЧ(100Гц) пульсаций выходного ВЧ(RF)-напряжения*, dBc.....-30

Время выхода на 90% от заданной выходной мощности (напряжения), мс.....350

КПД (РDC/РАС // РВЧ/РDC // РВЧ/ РАС), не менее*.....0,85//0,82//0,697

Потребляемая электрическая мощность, Вт*.....1435

Максимальная потребляемая электрическая мощность, не более, Вт*.....2000

Напряжение питающей сети.....220В -15% +10%, 48~62 Гц

Охлаждение и режим работы.....принудительное воздушно-жидкостное и ПВ=100%

Масса, кг.....15

Габаритные размеры, мм.....225 х 140 х 438

* на резистивном эквиваленте нагрузки сопротивлением 50 Ом через кабель ИВЭ4.171.030

** в диапазоне выходной активной мощности и напряжения от 20% до 100%.

Генератор ВЧ «ИВЭ-271S» представляет собой источник вторичного электропитания с бестрансформаторным сетевым входом, работающий на частотах преобразования 45¸55кГц и 13,56МГц. Блок основан на двух сборках транзисторных конверторных модулей, питаемых: первый -переменным сетевым напряжением от однофазного помехоподавляющего сетевого фильтра («МСФ»), второй - постоянным регулируемым силовым внутриблочным напряжением, получаемым от первого модуля. Оба управляются посредством модуля управления и сопряжения сигналов («МУСС»). Таким образом, преобразование сетевого питающего напряжения в выходное высокочастотное осуществляется последовательно в два этапа посредством двух модулей: первого модуля конвертора («МК») и второго модуля усилителя мощности высокой частоты («МУМВЧ»). От выходного управляемого постоянного напряжения с уровнем 0В÷+50В первого низковольтного «МК», мощностью 1,7кВт, питается «МУМВЧ». Его выходное ВЧ-напряжение с амплитудой 0В÷400В и полной реактивной мощностью до 3200ВА, поступает на выходной разъём генератора ВЧ. На согласованную нагрузку 50Ом «МУМВЧ» выдаёт среднюю активную ВЧ-мощность до 1050Вт. Для потребления от питающей сети почти синусоидального тока, «МК» схемотехнически и функционально осуществляет коррекцию коэффициента мощности. Формирование всех алгоритмов работы, обработка и формирование сигналов управления, а также сигналов данных осуществляется в «МУСС». ВЧ-напряжение с частотой 13,56МГц формируется в «МУМВЧ», имеющий в своём составе задающий кварцевый генератор. Затем оно поступает на ВЧ-драйвер, и далее на оконечный ВЧ-усилитель мощности, расположенные в этом же модуле. С выхода оконечного ВЧ-усилителя мощности ВЧ-напряжение поступает на вход узла «ВЧ-измерений», также находящийся в «МУМВЧ», и с его выхода на коаксиальный выходной разъём блока. «МУМВЧ» при работе в классе «D»  на номинальную резистивную нагрузку 50 Ом при активной мощности в ней обеспечивает КПД преобразования постоянного питающего его напряжения в выходное высокочастотное на уровне 82%. Кроме того, в «МУМВЧ» имеется узел термозащиты, обеспечивающий отключение ВЧ- напряжения при перегреве силовых ВЧ-транзисторов или защитно-ограничительной цепи вследствие работы на несогласованных режимах (нагрузках) или при работе с температурой окружающего воздуха более +35°С, а также при отсутствии принудительного жидкостного охлаждения. «МУМВЧ» имеет самозащиту от «рассогласованных» режимов работы при которых достигаются амплитудные выходной ВЧ-ток 8,25А и напряжение на стоках ВЧ-транзисторов 150В. Преобразованные в узле «ВЧ-измерений» по виду и уровню сигналы выходных ВЧ-напряжения, ВЧ-тока и средней активной ВЧ-мощности «МУМВЧ» поступают для дальнейшей обработки в «МУСС», который анализируя их и задаваемые значения, определяет режим стабилизации генератора ВЧ. Генератор ВЧ имеет 3,5-разрядную цифровую индикацию выходных и задаваемых параметров: активной ВЧ-мощности, амплитуд КЧ-напряжения и ВЧ-тока, напряжения питания «МУМВЧ» и их регулирование с передней панели блока, а также светодиодную индикацию всех режимов работы и, соответственно, их выбор с помощью кнопок, расположенных на передней панели блока. Эти элементы индикации и управления конструктивно образуют модуль индикации и регулирования («МИР»). Генератор ВЧ оснащен узлом управления вентиляторами («УУВ»), который поддерживает постоянный тепловой режим «МК», «МУМВЧ» и увеличивает ресурс работы вентилятора. В генераторе ВЧ имеются модули дежурного и сервисного питания («МДП» и «МСП»), вырабатывающие соответственно дежурные напряжения ±5В, необходимые для работы «МСФ» и «МУСС», и сервисное напряжение +24В, которое необходимо для питания «УУВ» и «МУМВЧ». Выход генератора ВЧ может соединяться с нагрузкой непосредственно через выходной кабель или же дополнительно, с целью уменьшения высших гармоник в выходном напряжении, через подключаемый к его выходу узел выходного ВЧ-фильтра.

Согласование выходного импеданса модуля усилителя мощности высокой частоты с импедансом нагрузки осуществляется автоматическим устройством согласования «АСУ-271», либо любым другим устройством согласования, способным работать как в автоматическом режиме, так и в режиме ручного управления от пульта ручного управления «ПРУ-АСУ», либо иным согласующим устройством любого производителя.

Возможны разработка и изготовление высокочастотного генератора с различными выходными характеристиками по Вашему техническому заданию.

АВТОМАТИЧЕСКОЕ СОГЛАСУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО «АСУ-171S» 

Автоматическое согласующее устройство «АСУ-171S» представляет перестраиваемую, посредством двух переменных вакуумных ВЧ-конденсаторов, Т-образную «CCL-цепь», позволяющую согласовать импеданс нагрузки с выходным импедансом генератора ВЧ. Пришедшее от генератора ВЧ RF-напряжение на разъём «ВХОД RF», проходя через установленный в АСУ измеритель «ВЧ-сигнала», поступает на согласующую «CCL-цепь» и преобразованное по уровню выводится на выходное коаксиальное соединение «ВЫХОД RF». На него же, пройдя через узел смесителя, поступает и постоянное напряжение, подаваемое на входной разъём «ВХОД DC», максимальное значение которого не должно превышать 1000В, а его ток не более 2А. Переменные конденсаторы имеют электропривод, управляемый посредством модуля управления и сопряжения, который на основе заложенного в него алгоритма работы и, получая сигналы о величинах амплитудных RF-напряжения, RF-тока и активной RF-мощности от измерителя «ВЧ-сигнала», вырабатывает команды для электропривода таким образом, чтобы «приведённый» ко входу АСУ импеданс нагрузки приближался к 50 Ом, а удвоенное значение отношения эффективной активной RF-мощности к реактивной RF-мощности  стремилось к единице.

Автоматическое согласующее устройство «АСУ-171S»
Автоматическое согласующее устройство «АСУ-171S»
Автоматическое согласующее устройство «АСУ-171S»
Автоматическое согласующее устройство «АСУ-171S»

Модуль управления и сопряжения, помимо формирования силовых управляющих сигналов для электропривода переменных ВЧ-конденсаторов, обеспечивает усиление и преобразование сигналов о величинах амплитудных RF-напряжения, RF-тока и активной RF-мощности от измерителя «ВЧ-сигнала». Обработав их, он выводит отношения  амплитудных RF-напряжения к RF-току и эффективной активной RF-мощности к реактивной RF-мощности в аналоговом виде на разъём «КОНТРОЛЬ» и в виде последовательного цифрового кода на разъём «RS-485» интерфейса внешнего управления. Кроме того, модуль управления и сопряжения обеспечивает преобразование и сопряжение сигналов управления и режимов АСУ от интерфейса «RS-485» и пульта ручного управления, а также преобразование сетевого питающего напряжения в постоянные напряжения ±24В для питания электропривода переменных ВЧ-конденсаторов.

АВТОМАТИЧЕСКОЕ СОГЛАСУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО «АСУ-271» 

Основная область применения - в составе систем питания высокочастотным напряжением (током) в частотном диапазоне от 5МГц до 15МГц различных технологических устройств – ВЧ-магнетронов распыления и реакторов травления в ёмкостном ВЧ-разряде. Автоматическое согласующее устройство «АСУ-271» имеет 50-ти омный вход и предназначено для работы с ВЧ-генераторами или источниками ВЧ-напряжения имеющими 50-ти омный выход  с целью автоматического или ручного согласования активно-ёмкостного импеданса нагрузки (технологического устройства) с выходным импедансом ВЧ-генератора «ИВЭ-271S» или ему аналогичного. «АСУ-271» сконфигурировано для работы с импедансом нагрузки, активная часть которого должна быть в диапазоне от 10 Ом до 49 Ом, а ёмкостная – от 100 пФ до 400пф.

Автоматическое согласующее устройство «АСУ-271»
Автоматическое согласующее устройство «АСУ-271»
Автоматическое согласующее устройство «АСУ-271»
Автоматическое согласующее устройство «АСУ-271»

«АСУ-271» представляет перестраиваемую, посредством двух переменных вакуумных ВЧ-конденсаторов и одного индуктора Г-образную «CCL-цепь», позволяющую согласовать импеданс нагрузки с выходным импедансом ВЧ-генератора. Поступающее от ВЧ-генератора ВЧ-напряжение на входной разъём узла обработки и передачи данных, присоединённого непосредственно к выходному разъёму ВЧ-генератора, пройдя через установленный в нём измеритель ВЧ-напряжения и тока, выводится на его выходной разъём  СР-50-165ФВ. Далее, через соединительный 50-тиомный кабель необходимый длины, ВЧ-напряжение поступает на входной разъём «АСУ-271» и далее на согласующую «CCL-цепь» и, преобразованное по уровню, выводится на выходные шпильки М5 «ВЫХОД RF». Переменные конденсаторы имеют электроприводы, управляемые посредством модуля управления и сопряжения («МУС»). «МУС», имея в своём составе микроконтроллер и получая от «УОиПД-271» по радиоканалу  сигналы о величинах изменения ёмкостей вакуумных конденсаторов, вырабатывает команды для электроприводов. Узел обработки и передачи данных, имея также в своём составе микроконтроллер, обрабатывая информацию о величинах ВЧ-напряжения и тока, активной ВЧ-мощности на выходе ВЧ-генератора и текущих значений ёмкостей в «АСУ», вырабатывает и передаёт управляющие сигналы для «МУС». Записанные в оба микроконтроллера управляющие программы позволяют в режиме автоматического согласования «приводить» к выходу ВЧ-генератора импеданс нагрузки к значению 50Ом и отношение активной ВЧ-мощности к реактивной - к единице. Соответственно отношение «отражённой волны» к «падающей волне»  при этом будет стремиться к нулю. «МУС» имеет термозащиту. При превышении его температуры более 70°С происходит блокировка управления электроприводом переменных конденсаторов и выдаются сигналы перегрева на разъём «КОНТРОЛЬ». «АСУ» в своём составе имеет модуль управления вентилятором («МУВ»), который осуществляет регулирование потока охлаждающего воздуха в зависимости от температуры индуктора. «АСУ» обеспечивает полное ручное управление с визуальной индикацией его режимов и  эффективных значений ВЧ-напряжения, тока, активной и отражённой мощностей на входе узла обработки и передачи данных при подключении к нему (к его «USB»-разъёму) управляющего компьютера (ноутбука) с установленной на нём программой ручного управления.

АВТОМАТИЧЕСКОЕ СОГЛАСУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО «АСУ-275S» 

Основная область применения - в составе систем питания высокочастотным напряжением (током) в частотном диапазоне от 5МГц до 15МГц различных технологических устройств – ВЧ-магнетронов распыления и реакторов травления в ёмкостном ВЧ-разряде. Автоматическое согласующее устройство «АСУ-275S» («АСУ») имеет 50-тиомный вход и предназначено для работы с ВЧ-генераторами или источниками ВЧ-напряжения имеющими 50-тиомный выход  с целью автоматического или ручного согласования активно-ёмкостного импеданса нагрузки (технологического устройства) с выходным импедансом ВЧ-генератора «AD-TEC TS-5kW» или ему аналогичного. «АСУ» сконфигурировано для работы с импедансом нагрузки, активная часть которого должна быть в диапазоне от 10 Ом до 49 Ом, а ёмкостная – от 100 пФ до 400пф. «АСУ» оснащёно оптоизолированным последовательным цифровым интерфейсом внешнего управления «RS-485».

Автоматическое согласующее устройство «АСУ-275S»
Автоматическое согласующее устройство «АСУ-275S»
Автоматическое согласующее устройство «АСУ-275S»
Автоматическое согласующее устройство «АСУ-275S»

«АСУ-275S» представляет перестраиваемую, посредством двух переменных вакуумных ВЧ-конденсаторов и одного индуктора Г-образную «CCL-цепь», позволяющую согласовать импеданс нагрузки с выходным импедансом ВЧ-генератора. Поступающее от ВЧ-генератора ВЧ-напряжение на входной разъём узла обработки и передачи данных, присоединённого непосредственно к выходному разъёму ВЧ-генератора, пройдя через установленный в нём измеритель ВЧ-напряжения и тока, выводится на его выходной разъём  СР-50-165ФВ. Далее, через соединительный 50-тиомный кабель необходимый длины, ВЧ-напряжение поступает на входной разъём «АСУ-275S» и далее на согласующую «CCL-цепь» и, преобразованное по уровню, выводится на выходные шпильки М8 «ВЫХОД RF». Переменные конденсаторы имеют электроприводы, управляемые посредством модуля управления и сопряжения («МУС»). «МУС», имея в своём составе микроконтроллер и получая от «УОиПД-275» по радиоканалу  сигналы о величинах изменения ёмкостей вакуумных конденсаторов, вырабатывает команды для электроприводов. Узел обработки и передачи данных, имея также в своём составе микроконтроллер, обрабатывая информацию о величинах ВЧ-напряжения и тока, активной ВЧ-мощности на выходе ВЧ-генератора и текущих значений ёмкостей в «АСУ-275S», вырабатывает и передаёт управляющие сигналы для «МУС». Записанные в оба микроконтроллера управляющие программы позволяют в режиме автоматического согласования «приводить» к выходу ВЧ-генератора импеданс нагрузки к значению 50 Ом и отношение активной ВЧ-мощности к реактивной - к единице. Соответственно отношение «отражённой волны» к «падающей волне»  при этом будет стремиться к нулю. «МУС», помимо формирования управляющих сигналов для электропривода переменных ВЧ-конденсаторов, обеспечивает преобразование сигналов с гальванической развязкой о величинах ёмкостей и отрицательного напряжения «автосмещения» на выходе «АСУ-275S». Далее он выводит  величину напряжения «автосмещения» в виде последовательного цифрового кода на разъём интерфейса «RS-485». Кроме того, «МУС» обеспечивает преобразование сетевого питающего напряжения ~220В 50Гц в постоянное напряжение +24В для питания электропривода переменных ВЧ-конденсаторов и +5В для узла интерфейса «RS-485». Подтверждением включения «АСУ-275S» «по сети» является наличие свечения красно-зелёным цветом светодиода-индикатора «SP». «МУС» имеет термозащиту. При превышении его температуры более 70°С происходит блокировка управления электроприводом переменных конденсаторов и выдаются сигналы перегрева на разъём «КОНТРОЛЬ» и на разъём интерфейса «RS-485». «АСУ-275S» в своём составе имеет модуль управления вентилятором («МУВ»), который осуществляет регулирование потока охлаждающего воздуха в зависимости от температуры индуктора. «АСУ-275S» обеспечивает полное ручное управление с визуальной индикацией его режимов и  эффективных значений ВЧ-напряжения, тока, активной и отражённой мощностей на входе узла обработки и передачи данных при подключении к нему (к его «USB»-разъёму) управляющего компьютера (ноутбука) с установленной на нём программой ручного управления.

 
 
 
 

© 1990-2021 ООО "ПЛАЗМА-ТЕХ". Сайт создан самостоятельно.

Российская Федерация,г.Москва, Смирновская улица, дом 4, стр.2. офис 101,102. 8(495)362-05-81 www.plazmateh.ru