[发明专利]上电缓冲电路

说明书

本发明提供了一种上电缓冲电路，包括恒流充电模块、旁路模块、母线电压采样模块和数字信号处理器，恒流充电模块的第一MOSFET的漏极连接高压直流母线正极，源极连接储能电容的第一端，储能电容的第二端连接高压直流母线负极；旁路模块的第二MOSFET的源漏极与第一MOSFET的源漏极并联；母线电压采样模块采样储能电容两端的电压，得到母线电压并提供至数字信号处理器的第二输入端；数字信号处理器在接收到缓冲上电指令，且判断母线电压满足缓启开始条件时，向恒流充电模块发送驱动信号以使第一MOSFET导通；在母线电压满足缓启完成条件时，数字信号处理器停止向恒流充电模块发送驱动信号，并在第一MOSFET的寄生电容放电完成后，向旁路模块发送驱动信号以使第二MOSFET导通。

技术领域

本发明涉及光刻机技术领域，特别涉及一种上电缓冲电路。

背景技术

光刻机是半导体集成电路的前端制造设备中最关键的环节，也是最复杂的环节。光刻机运行中每一道工序都会伴随着大量的机台运动，这些运动的执行是以大量的电机和功率放大器(PA)为基础的。尤其是工件台和掩模台，需要大功率的PA才能驱动，这些PA的需要从高压直流母线中获取能量储存在自身的电解电容内，然后将其变成可控可变电流输出出去。

由于电容本身的特性，如果将这些大容值电解电容直接接入直流母线，会在上电瞬间产生非常大的冲击电流，会引起电容充电回路内诸多器件的损坏。在电力电子电路中，上电缓冲电路用于改进电力电子器件开通时刻所承受的冲击电流，利于设备的启动。在大功率PA中，加入上电缓冲电路后，利于设备上电启动，减小冲击电流噪声。

在一般的设计中，大功率功放板的上电缓冲电路中可能采用继电器或者接触器，采用充电电阻来减小充电电流。充电电路占用空间较大，充电电流不可控，并且在继电器或者接触器切断的瞬间可能会有电弧产生。

因此，在功率放大器的设计中易产生以下问题：

一、功率放大板内部直流母线的大容值电解在接入直流母线时产生几倍于额定电流的大电流，造成PA损坏；

二、如果存在上电缓冲电路，上电缓冲电路在充电完成后，会对PA正常输出产生影响，而且由于大功率PA要输出较大电流，上电缓冲电路非常容易损坏；

三、传统高压上电电路，采用继电器或者接触器在断电瞬间可能产生电弧，存在安全隐患；

四、恒流充电技术往往应用于低压充电电路，高压充电电路往往只是使用限流电阻，不能做到恒流充电。

发明内容

本发明的目的在于提供一种上电缓冲电路，以解决现有的功率放大器上电时器件易损坏的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种上电缓冲电路，所述上电缓冲电路用于控制功率放大器的储能电容的充电过程，高压直流母线通过所述储能电容为所述功率放大器提供能量，所述上电缓冲电路包括恒流充电模块、旁路模块、母线电压采样模块和数字信号处理器，其中：

所述恒流充电模块包括第一MOSFET，所述第一MOSFET的漏极连接所述高压直流母线正极，所述第一MOSFET的源极连接所述储能电容的第一端，所述储能电容的第二端连接高压直流母线负极；

所述旁路模块包括第二MOSFET，所述第二MOSFET的源漏极与所述第一MOSFET的源漏极并联；

所述母线电压采样模块用于采样所述储能电容两端的电压，得到母线电压并提供至所述数字信号处理器的第二输入端；

所述数字信号处理器用于在接收到缓冲上电指令，且判断所述母线电压满足缓启开始条件时，向所述恒流充电模块发送驱动信号以使所述第一MOSFET导通；

在所述母线电压满足缓启完成条件时，所述数字信号处理器停止向所述恒流充电模块发送驱动信号，并在所述第一MOSFET的寄生电容放电完成后，向所述旁路模块发送驱动信号以使所述第二MOSFET导通。