绿色镀膜用磁控溅射电源的设计与实现.pdf

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1、第44卷第4期电力电子技术VoI．44．No．42010年4月PowerElectronicsApril，2010绿色镀膜用磁控溅射电源的设计与实现马腾飞，魏宗寿，董绪伟(国家绿色镀膜技术与装备工程技术研究中心，甘肃兰州730070)摘要：传统的化学电镀技术在生产过程中会产生大量的三废污染，而绿色镀膜技术可以很好地解决该问题。磁控溅射镀膜是绿色镀膜技术中的重要环节。针对大型绿色真空镀膜设备．介绍了一种大功率绿色镀膜用磁控溅射电源的设计方法，描述了电源控制算法，通过部分电路图和波形图介绍了主电路设计、开关管的并联和高频整流滤波电路等几个问题；同时

2、给出了设计高频变压器的过程和方法。该电源已用于实际生产中，且运行效率高，工作可靠。关键词：磁控溅射电源；绿色镀膜；滑模控制；高频变压器中图分类号：TN86文献标识码：A文章编号：1000—100X(2010)04—0066～03TheDesignandImplementationofMagnetronSputteringPowerinGreenCoatingMATeng—fei。WEIZong—shou，DONGXu．wei(NationalGreenCoatingandEqu~mentEngineeringTechnologyResearch

3、Center，Lanzhou730070，China)Abstract：Conventionalchemicalplatingtechnologyintheproductionprocessemitsalargeamountofwastepollution，butthegreencoatinghasagoodsolutionofthisproblem．Magnetronsputteringtechnologyofthegreencoatingisveryimpor—tantforLargegreenvacuumcoatingequipment．

4、Thispaperintroducesahigh—powerswitchingpowersupplybysomecircuitdiagramsandwaveforms．Itintroducesafewquestionssuchasthedesignofthemaincircuit，theparalleloftheswitchesandthecircuitofthehigh—frequencyrectifier．Atthesametime，thepaperintroducestheprocessandmethodsofthedesignofspe

5、cifichigh·frequencytransformer．Thepowersupplyisusedinactualproductionandhashigheficientofoperationandworksreliably．Keywords：magnetronsputteringpower；greencoating；slidingmodecontrol；high—frequencytransformerFoundationProject：TheNationalNewProductsProgramof2007(No．2007GRG10004

6、)1引言2开关电源总体设计绿色镀膜采用真空复合镀膜集成技术替代或部电源的输入电压为AC380V，输出电压DC800～分替代传统的化学电镀技术，以达到保护环境、节能900V，输出电流DC20A(可调)。考虑输出功率较减排、降耗增效、根除电镀三废污染的目的，解决可大，电源主电路采用全桥拓扑形式．每个桥臂用多个持续发展与环境的矛盾绿色镀膜技术包括真空离MOSFET管并联．主变压器也采用3台并联子镀膜、磁控溅射镀膜、蒸发镀膜、离子注入、离子清图1示出电路结构．其工作原理为：380V交流洁等一系列单项技术及其多项复合技术的集成．涉电压输入．经三相整流桥．

7、得到约500V的脉动直及真空、机械、控制、光电子、材料改性、表面工程、信流电。经滤波电路滤除直流脉动。高频变换电路将息等光机电控一体化多学科领域。直流电压变换为高频方波电压，经高频变压器隔绿色镀膜用磁控溅射电源是针对磁控溅射环节离、降压，再经高频整流滤波输出直流电压．经反馈设计使用的高压、大电流、高频直流开关电源。高频电路、控制电路和PWM控制功率开关管的占空开关电源在重量、体积和效率等方面是线性电源无比，得到稳定的输出电压法比拟的，因此得到了广泛应用。近年来．随着新型笑三I董鎏H蕉H!鳖童竺功率器件和开关集成稳压器的出现．以及电力电子lPWM

8、变换技术的进步，开关电源有了长足发展。近年来，国内的小功率开关电源技术己日趋成熟，基本能满图1电路总体结构足工业生产的需要。但相对较大或超大功率的开关