射频电源点火控制方法及系统与流程

本发明涉及射频电源，尤其涉及一种射频电源点火控制方法及系统。

背景技术：

1、在现有技术中，射频等离子体电源系统的点火过程通常需要对功率信号进行抑制，以确保稳定的操作。这种抑制通常通过采用比较低的占空比进行功率控制或者采用平衡功放结构来实现。然而，这种方式往往会导致点火成功率较低的问题，因为它们在点火过程中可能无法提供足够的能量或者稳定的电场环境。

2、上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种射频电源点火控制方法及系统，旨在解决现有技术中射频等离子体电源系统点火通常需要对功率信号过充进行抑制，通常采用比较低的占空比进行功率控制或者平衡功放结构进行功率控制，该方式会导致点火成功率较低的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种射频电源点火控制方法，应用于包括功率放大器的射频电源，所述方法包括：

3、控制所述功率放大器输出高于目标功率的功率信号至腔室负载或输入负载，以使所述腔室负载中的气体过冲点火；

4、在所述气体点火成功后，控制所述功率放大器输出预设目标功率范围内的恒定功率信号至所述腔室负载或输入负载。

5、可选地，所述控制所述功率放大器输出高于目标功率的功率信号至腔室负载，以使所述腔室负载中的气体过冲点火之后，还包括：

6、基于电压电流传感器确定所述腔室负载或输入负载中电压和电流的变化；

7、基于所述腔室负载或输入负载中电压和电流的变化确定腔室负载阻抗或输入阻抗的变化趋势；

8、基于所述腔室负载阻抗或输入阻抗的变化趋势确定所述气体是否点火成功。

9、可选地，所述电压电流传感器为一个或者多个，位于不同监测位置的电压电流传感器所监测的电压和电流的变化对应腔室负载阻抗或输入阻抗的变化趋势。

10、可选地，所述控制所述功率放大器输出高于目标功率的功率信号至腔室负载或输入负载，以使所述腔室负载中的气体过冲点火之前，还包括：

11、基于电压电流传感器确定所述腔室负载或输入负载中的电压值和电流值；

12、基于所述腔室负载或输入负载中的电压值和电流值确定腔室负载阻抗或输入阻抗的阻抗值以及阻抗值的变化趋势；

13、在所述腔室负载阻抗或输入阻抗的阻抗值处于或趋向于预设熄火状态阻值范围内时，执行所述控制所述功率放大器输出高于目标功率的功率信号至腔室负载或输入负载的步骤。

14、可选地，所述控制所述功率放大器输出高于目标功率的功率信号至腔室负载或输入负载，以使所述腔室负载中的气体过冲点火之前，还包括：

15、确定所述功率放大器是否在本次工作中首次输出功率信号至腔室负载或输入负载；

16、若是，则执行所述控制所述功率放大器输出高于目标功率的功率信号至腔室负载或输入负载的步骤。

17、可选地，所述控制所述功率放大器输出高于目标功率的功率信号至腔室负载或输入负载，以使所述腔室负载中的气体过冲点火之前，还包括：

18、确定所述功率放大器输出的功率信号的占空比，并判定所述占空比是否低于预设比例的占空比；

19、若是，则执行所述控制所述功率放大器输出高于目标功率的功率信号至腔室负载或输入负载的步骤。

20、可选地，所述功率放大器输出的功率信号的占空比为周期性工作模式，所述周期性工作模式包括熄火状态、点火状态以及逐渐熄火的状态。

21、可选地，所述控制所述功率放大器输出高于目标功率的功率信号至腔室负载或输入负载，包括：

22、确定功率信号的预设阈值、预设比例值或者预设差值；

23、基于所述功率信号的预设阈值、预设比例值或者预设差值控制所述功率放大器输出高于目标功率的功率信号至腔室负载或输入负载。

24、可选地，所述基于所述功率信号的预设阈值、预设比例值或者预设差值控制所述功率放大器输出高于目标功率的功率信号至腔室负载或输入负载，包括：

25、确定所述功率放大器的输出信号占空比；

26、基于所述功率信号的预设阈值、预设比例值或者预设差值通过调节所述功率放大器的输出信号占空比控制所述功率放大器输出高于目标功率的功率信号至腔室负载或输入负载。

27、可选地，所述控制所述功率放大器输出高于目标功率的功率信号至腔室负载或输入负载，以使所述腔室负载中的气体过冲点火之后，还包括：

28、获取所述腔室负载中的气体过冲点火时长；

29、在所述气体过冲点火时长处于所述功率放大器输出功率信号正波形的预设比例时长内时，确定所述气体是否点火成功；

30、若所述气体点火成功，则执行所述在所述气体点火成功后，控制所述功率放大器输出预设目标功率范围内的恒定功率信号至所述腔室负载或输入负载的步骤；

31、若所述气体点火未成功，则增加所述功率放大器的输出功率或者输出功率信号正波形的预设比例时长，以使所述气体点火成功。

32、可选地，所述在所述气体点火成功后，控制所述功率放大器输出预设目标功率范围内的恒定功率信号至所述腔室负载或输入负载之后，还包括：

33、在所述功率放大器输出高于目标功率的功率信号至输出预设目标功率范围内的恒定功率信号至所述腔室负载或输入负载的切换过程中，将所述功率放大器中逆变器的控制信号置零。

34、此外，为实现上述目的，本发明还提供一种射频电源点火控制系统，所述系统包括：功率放大器和主控制器；

35、其中，所述主控制器和所述功率放大器连接，所述功率放大器和腔室负载或输入负载连接；

36、所述主控制器，用于输出第一控制指令至所述功率放大器；

37、所述功率放大器，用于在接收到所述第一控制指令时，输出高于目标功率的功率信号至所述腔室负载或输入负载，以使所述腔室负载中的气体过冲点火；

38、所述主控制器，还用于在所述气体点火成功后，输出第二控制指令至所述功率放大器；

39、所述功率放大器，还用于在接收到所述第二控制指令时，控制所述功率放大器输出预设目标功率范围内的功率信号至所述腔室负载或输入负载，以使所述腔室负载或输入负载中的功率信号恒定。

40、可选地，所述系统还包括：电压电流传感器；

41、所述电压电流传感器与所述主控制器连接；

42、所述电压电流传感器，用于检测所述腔室负载或输入负载中的电压和电流，并输出所述电压和电流信号至所述主控制器；

43、所述主控制器，用于在接收到所述电压和电流信号时，基于所述腔室负载或输入负载中电压和电流信号确定腔室负载阻抗或输入阻抗的变化趋势；

44、所述主控制器，还用于基于所述腔室负载阻抗或输入阻抗的变化趋势确定所述气体是否点火成功。

45、可选地，所述系统还包括：电压电流传感器；

46、所述电压电流传感器与所述主控制器连接；

47、所述电压电流传感器，用于检测所述腔室负载或输入负载中的电压和电流，并输出所述电压和电流信号至所述主控制器；

48、所述主控制器，用于在接收到所述电压和电流信号时，基于所述腔室负载或输入负载中电压和电流信号确定腔室负载阻抗或输入阻抗的阻抗值以及阻抗值的变化趋势；

49、所述主控制器，还用于在当前脉冲周期中所述腔室负载阻抗或输入阻抗的阻抗值处于或趋向于预设熄火状态阻值范围内时，在下一脉冲周期输出第一控制指令至所述功率放大器。

50、本发明提供了一种射频电源点火控制方法，应用于包括功率放大器的射频电源，所述方法包括：控制所述功率放大器输出高于目标功率的功率信号至腔室负载或输入负载，以使所述腔室负载中的气体过冲点火；在所述气体点火成功后，控制所述功率放大器输出预设目标功率范围内的恒定功率信号至所述腔室负载或输入负载。本发明通过控制功率放大器输出超过目标功率的功率信号到腔室负载或输入负载，实现了气体过冲点火。一旦点火成功，它会调节功率放大器输出恒定功率信号，以保持在预设目标功率范围内，从而解决了点火成功率低的问题。