本發(fā)明屬于電子技術領域，尤其涉及一種射頻電源檢波電路中的濾波電路。

背景技術：

射頻電源是等離子體配套電源,它是由射頻功率源,阻抗匹配器以及阻抗功率計組成,是八十年末期在我國新興的高科技領域,應用于射頻濺射,pecvd化學氣相沉積,反應離子刻蝕等設備中.現(xiàn)代的射頻電源有了長足發(fā)展，由八十年代的電子管電源一步步的發(fā)展成現(xiàn)在的晶體管射頻電源，功率由瓦、百瓦、千瓦、到兆瓦，頻率2mhz/13.56mhz/27.12mhz/40.68mhz等，而應用也從以前的真空領域擴展到其他領域，半導體、美容等。

現(xiàn)有的射頻電源，以2mhz射頻電源為例，其工作頻率范圍1.8mhz~2.2mhz，額定輸出功率3kw。此電源存在的問題在于，工作頻率范圍內(nèi)的輸出功率精度低，最低點超出額定輸出功率±5%。雖然電源檢波電路中的濾波電路采用了帶通濾波器（對電路進行仿真計算分析，如圖1所示），盡量使3個頻率的檢波信號保持在一條直線上，但經(jīng)過對3個頻率輸出功率的測量，仍出現(xiàn)中間頻率的輸出功率高于兩端頻率輸出功率的情況?？刂齐妷涸O定在dc10v時，3個頻點對應的輸出功率為：1.8mhz輸出功率2970w，2mhz輸出功率3155w，2.2mhz輸出功率2950w。兩端頻率的輸出功率在額定功率的±2%以內(nèi)，中間頻率的輸出功率超出額定功率的±5%，如果把中心頻率2mhz的輸出功率，校準到額定功率的±2%以內(nèi)時，兩端頻率的輸出功率就變?yōu)椋?.8mhz輸出2830w，2.2mhz輸出2810w，超出額定輸出功率±5%以上。由于3個頻率輸出功率精度相差較大，影響其實用性，因此有必要對其檢波電路進行重新設計，使其在工作頻率范圍內(nèi)的輸出功率均能達到±2%以內(nèi)。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明公開了一種重新設計的射頻電源濾波電路。

本發(fā)明是通過如下技術方案實現(xiàn)的：

一種射頻電源檢波電路中的濾波電路，包括輸入輸出線路，所述輸入輸出線路的輸入端連接有第一電容，第一電容連接有第一lc濾波電路；第一lc濾波電路連接有第二電容，第二電容連接有第二lc濾波電路；第二lc濾波電路連接輸入輸出線路的輸出端。

進一步的改進，所述第一lc濾波電路和第二lc濾波電路均為一個電容和一個電感組成的lc電路。

進一步的改進，所述第一lc濾波電路中電感的電感量為4.5uh，電容的容量為1100pf。

進一步的改進，所述第二lc濾波電路中電感的電感量為6.7uh，電容的容量為272pf。

進一步的改進，所述第一電容的容量為100pf，第二電容的容量為745pf。

進一步的改進，所述射頻電源濾波電路還包括電阻。

進一步的改進，所述第一電容和第一lc濾波電路之間串聯(lián)有第一電阻，第二lc濾波電路和輸出端之間串聯(lián)有第二電阻；輸出端連接有第三電阻的一端，第三電阻的另一端接地。

進一步的改進，所述第一電阻的電阻值為100歐姆，第二電阻和第三電阻的電阻值為2000歐姆。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

本發(fā)明提高了射頻電源輸出功率的精度，對重新設計后的電源進行檢測，1.8mhz時，輸出功率2976w，與額定輸出功率相差24w，2mhz時，輸出功率3012w，與額定輸出功率相差12w，2.2mhz時，輸出功率3028w，與額定功率相差28w，通過測試結果可以明顯的看到，3個頻率的輸出功率精度均控制在額定輸出功率的±2%之內(nèi)，重新設計的濾波電路對提高輸出精度有非常明顯的作用。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有2mhz的射頻電源輸出功率變化曲線

圖2是實施例1中的濾波電路的電路圖

圖3是實施例1的重新設計后2mhz的射頻電源輸出功率變化曲線

具體實施方式

實施例1

如圖2所示的一種1.8mhz~2.2mhz頻段內(nèi)的濾波電路，圖中的元件：c1、c3在電路中的作用為通交隔直和耦合。電感l(wèi)1和電容c2組成了第一lc濾波電路（圖中標記1）；電感l(wèi)2和電容c4組成了第二lc濾波電路（圖中標記2）、電阻r1、r2、r3在電路中的作用為限流和分壓。

射頻電源在工作頻率范圍內(nèi)的輸出功率不平衡，主要是由于輸出檢波電路中的lc濾波電路，在高、中、低3個頻點的耦合量不一致所導致的。一般lc濾波電路的波形，是中心頻率耦合量略高于兩端頻率，所以導致高、中、低3個頻點的輸出功率相差較大，要想使3個頻點的輸出功率盡量相等，就需要降低中心頻率的耦合量，或者提高兩端頻率的耦合量。

本專利發(fā)明的電路利用兩組lc濾波電路串聯(lián)，改善了使用一組lc濾波電路帶來的電源輸出功率值在頻率低端和高端相差較大的問題。

但是若直接將兩組lc濾波電路串聯(lián)，得到的波形是和一組lc濾波電路波形一樣的，而且3個頻率的耦合量相差更大。因此本發(fā)明的關鍵點還在于，利用中間的耦合電容c3，它將兩個lc濾波電路耦合串聯(lián)，最終使3個頻點的輸出精度從±5%提高到了±2%。

此外各元件的規(guī)格、電容容量、電感量、電阻值等也需要互相配合，才能達到最佳的效果。本實施例中第一lc濾波電路中電感l(wèi)1的電感量為4.5uh，電容c2的容量為1100pf，第二lc濾波電路中電感l(wèi)2的電感量為6.7uh，電容c4的容量為272pf。c1的容量為100pf，c3的容量為745pf。r1的電阻值為100歐姆，r2和r3的電阻值為2000歐姆。

本實施例的仿真結果如圖3所示，實現(xiàn)了中間頻點耦合量低于兩端頻點耦合量的設計目的。實際測試中，在1.8mhz時，輸出功率2976w，與額定輸出功率相差24w，2mhz時，輸出功率3012w，與額定輸出功率相差12w，2.2mhz時，輸出功率3028w，與額定功率相差28w，通過測試結果可以明顯的看到，3個頻點的輸出功率精度均控制在額定輸出功率的±2%之內(nèi)，重新設計的電路對提高輸出精度有非常明顯的作用。

以上實施例僅用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以下實例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內(nèi)。

技術特征：

技術總結
一種射頻電源檢波電路中的濾波電路，包括輸入輸出線路，所述輸入輸出線路的輸入端連接有第一電容，第一電容連接有第一LC濾波電路；第一LC濾波電路連接有第二電容，第二電容連接有第二LC濾波電路；第二LC濾波電路連接輸入輸出線路的輸出端。本發(fā)明的濾波電路能夠有效提高射頻電源的輸出功率檢波精度，從而提高射頻電源的功率輸出精度。

技術研發(fā)人員：趙亮;袁震宇;李光健;李衛(wèi)澤;薛年喜
受保護的技術使用者：北京北廣科技股份有限公司
技術研發(fā)日：2017.04.11
技術公布日：2017.08.18