基于SiC功率器件的全桥LLC谐振型等离子体电源的制作方法

技术特征：

1.一种基于SiC功率器件的全桥LLC谐振型等离子体电源，其特征在于：包括主电路和控制电路；所述主电路包括依次连接的整流滤波模块、高频全桥逆变模块、高频变压模块和快速整流滤波模块；所述整流滤波模块与三相交流输入电源连接，快速整流滤波模块与负载连接；其中，高频全桥逆变模块采用全桥逆变LLC型零电压软开关拓扑结构；所述高频全桥逆变模块、高频变压模块、快速整流滤波模块分别与控制电路连接，以实现由控制电路控制电源输出。

2.根据权利要求1所述的基于SiC功率器件的全桥LLC谐振型等离子体电源，其特征在于：所述的高频全桥逆变模块采用全桥逆变LLC型零电压软开关拓扑结构是指：高频全桥逆变模块包括SiC功率开关管Q101、SiC功率开关管Q102、SiC功率开关管Q103、SiC功率开关管Q104、电感L102、电感L103和电容C107；SiC功率开关管Q101和SiC功率开关管Q103串联后并联到整流滤波模块上；SiC功率开关管Q102和SiC功率开关管Q104串联后并联到整流滤波模块上；SiC功率开关管Q101和SiC功率开关管Q103的连接处与SiC功率开关管Q102和SiC功率开关管Q104的连接处之间通过依次连接的电感L103、电容C107和电感L102连接；电感L103与高频变压模块并联；SiC功率开关管Q101还并联有二极管D109和电容C103；SiC功率开关管Q102还并联有二极管D110和电容C104；SiC功率开关管Q103还并联有二极管D111和电容C105；SiC功率开关管Q104还并联有二极管D112和电容C106。

3.根据权利要求1所述的基于SiC功率器件的全桥LLC谐振型等离子体电源，其特征在于：所述高频变压模块包括高频变压器T101；所述快速整流滤波模块包括整流二极管D113、整流二极管D114、电容C108、电容C109和电抗L104；高频变压器T101的初级与高频全桥逆变模块连接；高频变压器T101的次级输出端一通过依次连接的整流二极管D113和电容C108与高频变压器T101的次级输出端二连接；高频变压器T101的次级输出端三通过整流二极管D114与整流二极管D113和电容C108的连接处连接；电抗L104和电容C109串联后并联在电容C108上；电容C109与负载并联。

4.根据权利要求3所述的基于SiC功率器件的全桥LLC谐振型等离子体电源，其特征在于：所述整流二极管D113和整流二极管D114均采用SiC肖特基二极管。

5.根据权利要求1所述的基于SiC功率器件的全桥LLC谐振型等离子体电源，其特征在于：所述控制电路包括谐振模式控制器、高频驱动模块、峰值电流检测模块，电压反馈模块、过压检测模块、欠压检测模块和供电模块；所述谐振模式控制器通过高频驱动模块与高频全桥逆变模块连接；高频变压模块通过峰值电流检测模块与谐振模式控制器连接；快速整流滤波模块分别通过电压反馈模块和过压检测模块与谐振模式控制器连接；整流滤波模块通过欠压检测模块与谐振模式控制器连接；供电模块分别与谐振模式控制器和高频驱动模块连接。

6.根据权利要求5所述的基于SiC功率器件的全桥LLC谐振型等离子体电源，其特征在于：所述高频驱动模块包括高频放大器U201、高频放大器U202、隔直电容C201、电压钳位电路一、电压钳位电路二、高频脉冲变压器T201和两个高频驱动信号产生电路；

所述谐振模式控制器包括谐振模式控制芯片；谐振模式控制芯片包括用于产生PFM1信号的接口和用于产生PFM2信号的接口；用于产生PFM1信号的接口通过依次连接的高频放大器U201、隔直电容C201、电压钳位电路一与高频脉冲变压器T201的初级输入端一连接，用于产生PFM2信号的接口通过依次连接的高频放大器U202和电压钳位电路二与高频脉冲变压器T201的初级输入端二连接；

所述高频脉冲变压器T201带有两个次级，两个高频驱动信号产生电路结构相同，且两个高频驱动信号产生电路以相反方向分别连接于两个高频脉冲变压器T201的次级上。

7.根据权利要求6所述的基于SiC功率器件的全桥LLC谐振型等离子体电源，其特征在于：所述电压钳位电路一包括二极管D201和二极管D202；二极管D201和二极管D202连接后与供电模块连接；二极管D201和二极管D202的连接处分别与隔直电容C201和高频脉冲变压器T201的初级输入端一连接；

所述电压钳位电路二包括二极管D203和二极管D204；二极管D203和二极管D204连接后与供电模块连接；二极管D203和二极管D204的连接处分别与高频放大器U202和高频脉冲变压器T201的初级输入端二连接。

8.根据权利要求6所述的基于SiC功率器件的全桥LLC谐振型等离子体电源，其特征在于：所述高频驱动信号产生电路包括电阻R201、电阻R202、电阻R203、电阻R204、电阻R205、泄排电阻R206、电容C202、电容C203、二极管D205、二极管D206、二极管D207、二极管D208、稳压二极管ZD201、稳压二极管ZD202、稳压二极管ZD203和N型功率开关管Q201；高频脉冲变压器T201的次级输出端一通过依次连接的电阻R202和二极管D205与高频脉冲变压器T201的次级输出端二连接；N型功率开关管Q201源极和二极管D206连接后并联在电阻R202上；二极管D207和电阻R203连接形成串接电路，之后与稳压二极管ZD201串联后并联在N型功率开关管Q201栅源极上；稳压二极管ZD203和稳压二极管ZD202反向串联后并联在所述串接电路上；电阻R204、二极管D208和泄排电阻R206串联后并联在所述串接电路上；电阻R201与二极管D205并联；电容C202与稳压二极管ZD201并联；电阻R205与二极管D208并联；电容C203与泄排电阻R206并联；电容C203的两端分别与高频全桥逆变模块连接。

9.根据权利要求6所述的基于SiC功率器件的全桥LLC谐振型等离子体电源，其特征在于：所述谐振模式控制芯片是指型号为NCP1395B的谐振模式控制芯片。