申请/专利权人：江苏神州半导体科技有限公司

申请日：2023-10-20

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN117519406B

主分类号：G05F1/66

分类号：G05F1/66

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2024.02.27#实质审查的生效;2024.02.06#公开

摘要：本发明公开了一种射频电源功率快速调制方法，包括有射频电源系统，所述射频电源系统包括有电源模块、DDS射频信号源模块、射频功率放大模块、相位差检测模块、VI传感器、处理器及ADC采样芯片。本发明采用软硬件结合的方式，先由硬件相位检测模块检测反馈信号电压电流的相位差进行快速初调功率，再由处理器根据采样的数据经软件综合处理运算后细调射频电源输出功率，从而整体提升射频电源系统的性能。

主权项：1.一种射频电源功率快速调制方法，其特征在于：包括有射频电源系统，所述射频电源系统包括有电源模块、DDS射频信号源模块、射频功率放大模块、相位差检测模块、VI传感器、FPGA处理器及ADC采样芯片；包括如下步骤：S1、开始：检查连接好进水管和出水管，确认无误后进入下一步；S2、电源开启：打开电源总开关，观察电源指示灯，电源开启后会进入自检状态，一切正常后进入下一步；S3、配置功率参数：通电设备正常后，电源通过串口或网口接收外部功率设置命令，配置功率模式、斜坡参数、功率值、频率相关参数；S4、启动轨道电输出：轨道电部分是高电压，为射频功率放大模块提供电源；S5、启动功率输出：主控芯片使能允许功率输出；S6、检测相位差是否超过阀值；相位差检测模块，输入传感器检测的反馈信号电压V和电流I是正弦波信号，当2路正弦信号经过U1即双路过零比较器后，电压大于零时输出高地平，小于零时输出低电平，当电压V、电流I有相位差时，2路信号输出的高低电平会有时差，经U2异或门时会输出方波信号，方波信号经跟随器U3送给FPGA处理器，FPGA处理器根据信号获得相位差，再根据相位差与预设值比较，超过阀值后进入下一步，若没超过阀值则进入对采样数据经运算后PID调节步骤；S7、检测相位差变化趋势：首次调节时，记录相位差，当第二次调节时利用二次相位差，判断相位差的变化趋势；S8、S9根据相位差变化趋势，减小相位差，直到阀值内，部件2即FPGA处理器及时的调整模块3即DDS数字合成器的输出频率，已减小相位差，直到阀值内；S10、功率调制过程中，实时监测DDS数字合成器的输出频率不能超出预设值，起到保护的作用；S11、FPGA处理器对采样信号进行数据处理：射频电源系统中FPGA处理器对采样的数据经数字混合器进行混频，让采样信号与正余弦信号相卷积，再经数字滤波器，提取出采样信号的幅值和相位信息，FPGA处理器内部带有DSP核，利用DSP核可对浮点数进行快速计算；利用公式求出射频电源的输出的功率，公式包括有：负载功率：Pload=Vmax*Imax*cosθ；前向功率：Pfwd=Pload+Pref；输出阻抗：|Z|=VmaxImax;Z=|Z|*cosθ+j*|Z|*sinθ;反射系数：Γ=Z-Z0Z+Z0；反射功率：Pref=Pload*|Γ|*|Γ|（1-|Γ|*|Γ|）;S12、PID功率调节；步骤S12中，PID功率调节是一种常规有效的调节方式，使用增量式PID，简化后公式为：uk=Kpek-ek-1+Ki*ek+Kdek-2ek-1+ek-2，其中Kp为调节的比例常数，Ki为积分系数，Kd为微分系数，预设的功率与实际检测的功率做差值，使用比例系数乘以误差值得到比例控制量，使用积分系数乘以误差值累积得到积分项积分控制量，将比例、积分和微分控制量相加得到总控制量，FPGA根据总控制量即功率调节DDS数字合成器调节幅值以及微调频率，当功率差值接近或等于零时停止PID调节。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 江苏神州半导体科技有限公司 一种射频电源功率快速调制方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD