相位差确定电路以及射频电源设备的制作方法

本技术涉及射频，尤其涉及一种相位差确定电路以及具有所述相位差确定电路的射频电源设备。

背景技术：

1、目前，随着射频（radio frequency，rf）技术的发展和普及，射频电源被越来越多地应用于各个领域。而射频电源在向负载输出电能时，往往需要对射频电源与负载进行阻抗匹配，以减少反射功率，避免反射功率对射频电源造成损坏，也能够更好地向负载提供电能。其中，电压信号和电流信号的相位差是指示射频电源与负载是否阻抗匹配的关键参数，也能够确定如何调节以使得射频电源与负载是否阻抗匹配。因此，如何在射频电源输出电能时快速且准确地确定电压信号和电流信号的相位差，成为了需要考虑的问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种相位差确定电路以及射频电源设备，可在射频电源输出电能时快速且准确地确定电压信号和电流信号的相位差。

2、第一方面，提供一种相位差确定电路，所述相位差确定电路包括：第一输入端口、第二输入端口、信号处理单元、使能单元以及参数获取单元；所述第一输入端口用于接收一射频电源输出电能时的电压信号；所述第二输入端口用于接收所述射频电源输出电能时的电流信号；所述信号处理单元与所述第一输入端口和所述第二输入端口分别连接，用于对所述电压信号和所述电流信号的波形进行处理，并对处理后的所述电压信号和所述电流信号进行异或运算，以得到脉冲使能信号；所述使能单元与所述第一输入端口和所述信号处理单元分别连接，用于在所述脉冲使能信号的高电平持续时间内，持续输出所述电压信号，并在所述脉冲使能信号的低电平持续时间内，停止输出所述电压信号，以得到电压调制信号；所述参数获取单元用于获取所述电压信号的参数和所述电压调制信号的参数；其中，所述电压信号的参数和所述电压调制信号的参数用于确定所述射频电源输出电能时的所述电压信号和所述电流信号的相位差。

3、在一种可能的实施方式中，所述电压信号的参数包括所述电压信号在正半周期的第一积分值和/或第一幅值，所述电压调制信号的参数包括所述电压调制信号在正半周期的第二积分值和/或第二幅值，所述电压信号在正半周期的第一积分值以及所述电压调制信号在正半周期的第二积分值和/或所述电压信号在正半周期的第一幅值以及所述电压调制信号在正半周期的第二幅值用于确定所述射频电源输出电能时的所述电压信号和所述电流信号的相位差。

4、在一种可能的实施方式中，所述电压信号的参数包括所述电压信号在正半周期的第一积分值，所述电压调制信号的参数包括所述电压调制信号在正半周期的第二积分值；所述参数获取单元包括信号积分单元，所述信号积分单元与所述第一输入端口和所述使能单元分别连接，所述信号积分单元用于获取所述电压信号在正半周期的所述第一积分值，并获取所述电压调制信号在正半周期的所述第二积分值，所述第一积分值和所述第二积分值用于确定所述射频电源输出电能时的所述电压信号和所述电流信号的相位差。

5、在一种可能的实施方式中，所述相位差确定电路还包括相位差计算单元，所述相位差计算单元与所述信号积分单元连接，所述相位差计算单元用于根据所述电压信号在正半周期的所述第一积分值以及所述电压调制信号在正半周期的所述第二积分值计算得到所述射频电源输出电能时的所述电压信号和所述电流信号的相位差。

6、在一种可能的实施方式中，所述相位差确定电路还包括控制单元，所述控制单元与所述信号积分单元连接，所述控制单元至少用于接收所述电压信号在正半周期的第一积分值以及所述电压调制信号在正半周期的第二积分值，并根据所述电压信号在正半周期的所述第一积分值以及所述电压调制信号在正半周期的所述第二积分值确定所述射频电源输出电能时的所述电压信号和所述电流信号的相位差。

7、在一种可能的实施方式中，所述电压信号的参数包括所述电压信号在正半周期的第一幅值，所述电压调制信号的参数包括所述电压调制信号在正半周期的第二幅值；所述参数获取单元包括幅值获取单元，幅值获取单元与所述第一输入端口和所述使能单元分别连接，所述幅值获取单元用于获取所述电压信号在正半周期的所述第一幅值，并获取所述电压调制信号在正半周期的所述第二幅值，其中，所述射频电源输出电能时的所述电压信号和所述电流信号的相位差至少根据所述第一幅值和所述第二幅值确定得出。

8、在一种可能的实施方式中，所述信号处理单元用于对所述电压信号以及所述电流信号的波形处理而生成对应的电压方波信号和电流方波信号，并对所述电压方波信号和电流方波信号进行异或运算而得到脉冲使能信号；其中，所述电压方波信号以及所述电流方波信号的高电平时间段为所述电压信号以及所述电流信号大于零的时间段，所述电压方波信号以及所述电流方波信号的低电平时间段为所述电压信号以及所述电流信号小于零的时间段；所述脉冲使能信号的高电平时间段为所述电压方波信号以及所述电流方波信号的电平相异的时间段，所述脉冲使能信号的低电平时间段为所述电压方波信号以及所述电流方波信号的电平相同的时间段。

9、在一种可能的实施方式中，所述信号处理单元包括第一信号处理模块、第二信号处理模块以及异或门，所述异或门包括两个输入端以及一个输出端，所述第一信号处理模块连接于所述第一输入端口与所述异或门的其中一个输入端之间，所述第二信号处理模块连接于所述第二输入端口与所述异或门的另一个输入端之间；其中，所述第一信号处理模块用于将输入的所述电压信号转换为方波，以得到电压方波信号，所述第二信号处理模块用于将输入的所述电流信号转换为方波，以得到电流方波信号，所述异或门用于对输入的所述电压方波信号和所述电流方波信号进行异或运算，以得到所述脉冲使能信号，并通过输出端输出所述脉冲使能信号。

10、在一种可能的实施方式中，所述使能单元包括三态门，所述三态门包括使能端、输入端以及输出端，所述三态门的使能端与所述信号处理单元连接，用于输入所述脉冲使能信号，所述三态门的输入端与所述第一输入端口连接，用于输入所述电压信号，所述三态门的输出端与所述幅值获取单元连接，用于输出所述电压调制信号；其中，在所述脉冲使能信号的高电平时间段内，所述三态门导通，以使得所述三态门的输出端持续输出所述电压调制信号，并在所述脉冲使能信号的低电平时间段内，所述三态门断开，以使得所述三态门的输出端停止输出所述电压调制信号。

11、第二方面，还提供一种射频电源设备，所述射频电源设备包括射频电源以及相位差确定电路。所述相位差确定电路包括：第一输入端口、第二输入端口、信号处理单元以及使能单元；所述第一输入端口用于接收一射频电源输出电能时的电压信号；所述第二输入端口用于接收所述射频电源输出电能时的电流信号；所述信号处理单元与所述第一输入端口和所述第二输入端口分别连接，用于对所述电压信号和所述电流信号的波形进行处理，并对处理后的所述电压信号和所述电流信号进行异或运算，以得到脉冲使能信号；所述使能单元与所述第一输入端口和所述信号处理单元分别连接，用于在所述脉冲使能信号的高电平持续时间内，持续输出所述电压信号，并在所述脉冲使能信号的低电平持续时间内，停止输出所述电压信号，以得到电压调制信号；其中，所述电压信号的参数和所述电压调制信号的参数用于确定所述射频电源输出电能时的所述电压信号和所述电流信号的相位差。

12、本技术的相位差确定电路以及射频电源设备，在射频电源输出电能时，通过设置信号处理单元对电压信号和电流信号的波形进行处理，并对处理后的电压信号和电流信号进行异或运算，能够得到与电压信号和电流信号的相位差相关的脉冲使能信号，并通过设置使能单元接收脉冲使能信号，利用脉冲使能信号对电压信号进行调制，能够得到电压调制信号，进而根据电压信号的参数和电压调制信号的参数，能够快速且准确地确定电压信号和电流信号的相位差。