真空濺射系統(tǒng)射頻電源功率放大器和阻抗匹配關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、射頻電源是等離子體配套電源,是我國(guó)八十年代末期出現(xiàn)的高科技領(lǐng)域,尤其是在射頻放電、射頻濺射鍍膜、光學(xué)薄膜和半導(dǎo)體行業(yè)等方面顯示出廣闊的應(yīng)用前景。目前,國(guó)內(nèi)射頻電源技術(shù)發(fā)展相對(duì)緩慢,大功率射頻電源采用的設(shè)計(jì)方法依然是基于電子管作為功放技術(shù)。由于電子管射頻電源工作效率低、穩(wěn)定性差,匹配精度不高等缺點(diǎn),因此研究一種功耗低、效率高、穩(wěn)定性好的射頻電源和阻抗匹配技術(shù)及智能優(yōu)化算法乃是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。
　　論文針對(duì)影響真空濺射系統(tǒng)射頻電源工作

2、效率低、穩(wěn)定性差以及阻抗匹配速度慢、匹配精度不高等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,分析研究了用于真空濺射沉積射頻電源的功率轉(zhuǎn)換效率和頻率穩(wěn)定性的影響因素以及E類功率放大器和射頻電源各級(jí)電路的工作特性,推演了功率放大器的最大輸出功率公式,運(yùn)用Matlab對(duì)其歸一化處理,得出最優(yōu)占空比,可實(shí)現(xiàn)功率的最大輸出。以美國(guó) Microsemi公司大功率MOSFET芯片(DRF1200)為核心器件,使用電路仿真軟件Cadence及PSpice進(jìn)行13.56MHz/1K

3、W射頻電源的模擬仿真設(shè)計(jì),經(jīng)SY型13.56MHz/500W射頻電源實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)試,實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)與模擬仿真數(shù)據(jù)對(duì)比,結(jié)果表明射頻電源能夠輸出連續(xù)穩(wěn)定的波形,證明了電路設(shè)計(jì)是合理有效的。
　　論文提出量子粒子群算法,通過(guò)控制參數(shù)優(yōu)化方法,運(yùn)用Matlab進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果表明負(fù)載阻抗在不同變化速率,甚至突變下的匹配情況,阻抗匹配可以在0.1s內(nèi)使反射系數(shù)模值趨近于0,反射系數(shù)波動(dòng)小,系統(tǒng)匹配精度高,達(dá)到了快速、智能、穩(wěn)定的匹配效果。為