文档介绍：西安理工大学
硕士学位论文
功率MOSFET应用研究及主电路设计
姓名:余娟
申请学位级别:硕士
专业:检测技术与自动化装置
指导教师:孙强
20050301
摘要
功率应用研究及主电路设计
学科名称:检测技术与自动化装置
导师姓名:孙强(教授)签字:
作者姓名:余娟签字:
答辩日期: 年月
摘要
磁控溅射镀膜技术是目前先进的镀膜技术,本文在分析磁控溅射工艺背景的基
础之上根据靶极电源的要求,确定倍流整流方式直流变换器做为其靶极电
源的主电路,进行参数设计并进行仿真,取得良好效果。还引入了倍流整流方式
三电平直流变换器半桥。根据靶极电源的频率与功率要求,本文选择功
率作为磁控溅射靶极电源主功率开关器件,介绍了功率的驱动特点
及驱动参数计算,根据实际情况设计了驱动电路。针对并联扩容,
从理论上分析了影响并联动静态不均流的各种因素,提出了相应的解决措
施,并进行了仿真分析。针对工作过程中出现的电压尖峰、电流尖峰和大
的开关损耗问题,本文首先从理论上分析了逆变桥缓冲电路的工作原理,
推导出缓冲电路各元件的参数计算公式,讨论了缓冲电路各元件参数以及负载性
质,开关频率等对关断电压波形的影响并进行了仿真分析。
关键词:倍流整流,功率,驱动电路,并联,缓冲
国家十五攻关资助项目
概述
概述
.本课题的研究背景及意义【】【】
近代工程的发展愈来愈多地需要用到各种化合物薄膜,如光学工业
中使用的、等硬质膜电子工业中使用的透明导电膜、钝化
膜、隔离膜、绝缘膜建筑玻璃上使用的、等介质膜。转速上万
转的高速纺机高速制衣设备的针杆高速打印机及轻型印刷传输杆等此
类部件要求部件表面具有高的硬度低的摩擦系数以保证动力的传送特
殊条件下甚至要求部件表面具备自润滑特性这些要求可通过在工件表
面镀膜来实现。制备化合物薄膜可使用化学气相沉积或物理气相沉积方
法物理气相沉积中的反应磁控溅射沉积技术由于具有无污染高效率、
多调变成分、膜层牢固、膜厚均匀可控、纯度高、不产生废液、对环境
无污染等明显优势而被广泛应用并获得了迅速发展。
目前,磁控溅射镀膜技术的发展,在两大领域内不断地改进和完善,
以期满足工业生产所要求的高质量、高速度和高效率。其一就是溅射装
置和相应的薄膜工艺技术;另一领域就是为装置和工艺服务的供电电源
和相应的自动化技术。磁控溅射离子镀膜技术,不同于传统的表面热处
理,所要求的各种参数会随着膜层生长过程而变化,负载在大范围内不
断变化。这就要求镀膜设备具有良好的可靠性和稳定性,以保证产品质
量。而磁控靶极电源是磁控镀膜生产装置中的关键设备之一,它的性能
优劣直接影响镀膜产品的产量和质量。因此,研制高性能的磁控溅射离
子镀膜电源对于改善涂层质量,满足工程需要,具有重要的意义。本课
题即以设计磁控溅射靶极电源为目标展开研究的。
西安理工大学学位论文
磁控溅射国内外研究及应用现状【】
磁控溅射技术研究始于 20 世纪 70 年代,其中闭合场非平衡磁控溅
射离子镀由于把磁控溅射成膜速率高、源为大平面源、有利于膜层厚度
均匀,离子镀过程能改变膜基界面的结合形式、提高膜基附着力、膜层
组织致密的优点结合在一起形成了新的离子镀膜技术,其镀层易按要求
设计,具有快速、低温、低成本、无污染等特性,而倍受重视,并在近
十年得到飞速发展。当前,国外磁控溅射技术已经在硬镀层、耐磨镀层、
减摩镀层、耐蚀镀层、装饰镀层以及具有特殊光、电性能的镀层领域得
到广泛应用。其中能代表欧美该领域装备和技术水平的英国 Teer
Coatings
被 BM,GM,Ford 等公司用于多种金属的表面改性处理外,还销售给 Mulit
Arc 等国际著名的镀层研究和制备单位。
我国对磁控溅射研究的单位较多,但所用的设备基本为第一代的初
级阶段的磁控溅射镀膜设备,与代表目前的将磁控溅射和
离子镀有机结合在一起的第三代镀膜设备有较大差距,从国内市场目前
优质镀层产品多为进口的现状可以看出我国磁控溅射的装备和技术开发
还远未达到产业化的程度。因此研究和开发先进镀层技术以及配套的电
源对国民经济的发展有重大意义。
磁控溅射工艺原理【】【】
对于一个磁控溅射靶,其外环磁极的磁场强度与中部磁极的磁场强
度相等或相近,则称为“平衡”磁控溅射靶。一旦某一磁极的磁场相对
于另一极性相反的部分增强或减弱,就导致了溅射靶磁场的“非平衡”。