(57)【要約】【課題】出力電流の過渡現象を防止できる高周波ジェネレータおよびその動作方法を提供する。【解決手段】本発明の高周波ジェネレータは、交互に動作する第１及び第２スイッチング素子を含み、ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される直流電圧を交流電圧に変換するインバータと、そこから出力される高周波信号から共振周波数を有するサイン波形の共振信号を出力するＬＣフィルタと、そこから出力されるパルス波形の高周波電力信号を２次側に誘導するトランスフォーマと、イグニッションモード終了時のスイッチング周波数をイグニッションモード離脱周波数にセットし、モード選択信号を出力するイグニッションモジュールと、そこから出力されるイグニッションモード離脱周波数を運転モード時のスイッチング周波数の初期値に適用する運転モジュールと、スイッチング周波数を用いて、ＰＷＭ制御信号を生成する信号制御部とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源の交流電圧を直流電圧に整流して出力する整流部と、
前記整流部から出力される直流電圧を第２直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、
ＰＷＭ制御信号で制御される交互に動作する第１および第２スイッチング素子を含み、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される所定レベルの直流電圧を所定レベルの交流電圧に変換するインバータと、
前記インバータの出力端に直並列に結合されたインダクタおよびキャパシタを備え、前記インバータから出力される高周波信号から所定の共振周波数を有するサイン波形の共振信号を出力するＬＣフィルタと、
前記ＬＣフィルタから出力されるパルス波形の高周波電力信号を２次側に誘導するトランスフォーマと、
高周波負荷検出電流がイグニッション負荷設定電流より大きければ、イグニッションモードを終了し、イグニッションモード終了時のスイッチング周波数をイグニッションモード離脱周波数にセットし、モード選択信号を出力するイグニッションモジュールと、
前記イグニッションモジュールから出力されるイグニッションモード離脱周波数を運転モード時のスイッチング周波数の初期値に適用する運転モジュールと、
前記スイッチング周波数を用いて、前記ＰＷＭ制御信号を生成する信号制御部とを含む高周波ジェネレータ。
【請求項２】
イグニッションモード時、前記イグニッションモジュールから出力されるスイッチング周波数を選択し、イグニッションモード終了時、前記モード選択信号で制御され、運転モード時、前記運転モジュールから出力されるスイッチング周波数を選択するセレクタをさらに含む、請求項１に記載の高周波ジェネレータ。
【請求項３】
前記トランスフォーマの２次側に並列連結され、前記トランスフォーマの２次側に存在する漏れインダクタンス成分と高周波負荷に寄生する寄生キャパシタンス成分による共振現象によって高周波負荷電流波形に現れるリンギング現象を除去するリンギング除去部をさらに含む、請求項２に記載の高周波ジェネレータ。
【請求項４】
前記リンギング除去部は、キャパシタからなる、請求項３に記載の高周波ジェネレータ。
【請求項５】
前記リンギング除去部は、直列連結された抵抗およびキャパシタからなる、請求項２に記載の高周波ジェネレータ。
【請求項６】
前記信号制御部は、高周波負荷検出電流が入力され、高周波負荷検出電流の状態を表示するように状態信号を出力し、
前記状態信号に応答して前記高周波負荷検出電流の状態を表示するインジケータをさらに含む、請求項４に記載の高周波ジェネレータ。
【請求項７】
前記イグニッションモジュールは、
高周波負荷側で検出される高周波負荷検出電流とイグニッション負荷設定電流とを比較し、高周波負荷検出電流がイグニッション負荷設定電流より小さければ、高周波負荷側で検出される高周波負荷検出電圧とイグニッション負荷設定電圧とを比較し、高周波負荷検出電流がイグニッション負荷設定電流より大きいか等しければ、イグニッションモードを終了し、終了時のスイッチング周波数をイグニッションモード離脱周波数にセットし、高周波負荷検出電圧がイグニッション負荷設定電圧より小さければ、スイッチング周波数を所定周波数だけ減少させ、高周波負荷検出電圧がイグニッション負荷設定電圧より大きければ、スイッチング周波数を現在通りに維持し、
前記運転モジュールは、イグニッションモード離脱周波数を運転モードにおけるスイッチング周波数の初期値に適用する、請求項２に記載の高周波ジェネレータ。
【請求項８】
商用電源の交流電圧を直流電圧に整流して出力する整流部と、
前記整流部から出力される直流電圧を第２直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、
ＰＷＭ制御信号で制御される交互に動作する第１および第２スイッチング素子を含み、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される所定レベルの直流電圧を所定レベルの交流電圧に変換するインバータと、
前記インバータの出力端に直並列に結合されたインダクタおよびキャパシタを備え、前記インバータから出力される高周波信号から所定の共振周波数を有するサイン波形の共振信号を出力するＬＣフィルタと、
前記ＬＣフィルタから出力されるパルス波形の高周波電力信号を２次側に誘導するトランスフォーマと、
高周波負荷側の高周波負荷検出電流と高周波負荷検出電圧とを用いて、前記ＰＷＭ制御信号を生成する信号制御部とを含む高周波ジェネレータ。
【請求項９】
前記トランスフォーマの２次側に並列連結され、前記トランスフォーマの２次側に存在する漏れインダクタンス成分と高周波負荷に寄生する寄生キャパシタンス成分による共振現象によって高周波負荷電流波形に現れるリンギング現象を除去するリンギング除去部をさらに含む、請求項８に記載の高周波ジェネレータ。
【請求項１０】
前記リンギング除去部は、キャパシタからなる、請求項９に記載の高周波ジェネレータ。
【請求項１１】
前記リンギング除去部は、直列連結された抵抗およびキャパシタからなる、請求項９に記載の高周波ジェネレータ。
【請求項１２】
前記信号制御部は、高周波負荷検出電流が入力され、高周波負荷検出電流の状態を表示するように状態信号を出力し、
前記状態信号に応答して前記高周波負荷検出電流の状態を表示するインジケータをさらに含む、請求項９に記載の高周波ジェネレータ。
【請求項１３】
イグニッションモードと運転モードとで動作する高周波ジェネレータの動作方法において、
前記高周波ジェネレータがイグニッションモードに入る第１ステップと、
イグニッションモジュールが、高周波負荷側で検出される高周波負荷検出電流とイグニッション負荷設定電流とを比較する第２ステップと、
高周波負荷検出電流がイグニッション負荷設定電流より小さければ、前記イグニッションモジュールが、高周波負荷側で検出される高周波負荷検出電圧とイグニッション負荷設定電圧とを比較する第３ステップと、
高周波負荷検出電流がイグニッション負荷設定電流より大きいか等しければ、前記イグニッションモジュールは、イグニッションモードを終了し、終了時のスイッチング周波数をイグニッションモード離脱周波数にセットする第４ステップと、
高周波負荷検出電圧がイグニッション負荷設定電圧より小さければ、前記イグニッションモジュールは、スイッチング周波数を所定周波数だけ減少させ、前記第２ステップに戻る第５ステップと、
高周波負荷検出電圧がイグニッション負荷設定電圧より大きければ、前記イグニッションモジュールは、スイッチング周波数を現在通りに維持したまま、前記第２ステップに戻る第６ステップと、
運転モジュールが、イグニッションモード離脱周波数を運転モードにおけるスイッチング周波数の初期値に適用し、高周波負荷検出電流と外部から入力される高周波負荷設定電流とを用いて、スイッチング周波数を生成する第７ステップとを含む高周波ジェネレータの動作方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波ジェネレータおよびその動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、高周波ジェネレータは、負荷（例：プラズマチャンバ）にプラズマを発生させるための動作を、イグニッションモードと定常状態モードとに区分して別個に進行する。これによって、イグニッションモードから定常状態モードに遷移する時点で、イグニッションモード終了時点での動作周波数と、定常状態モード開始時点での動作周波数とが異なり、過渡的に高周波ジェネレータの出力周波数が不安定になる。
【０００３】
ところで、この過渡状態における出力周波数の不安定は、負荷での歩留まりに莫大な影響をもたらす。
【０００４】
そして、図１に示されるように、高周波ジェネレータの出力電圧波形にリンギング現象（波形が一部区間で歪む現象、Ａ１、Ａ２）が発生すると、負荷であるプラズマチャンバの上部電極でスパークが発生する可能性が高まる。プラズマチャンバの上部電極に発生するスパークがチャンバ内のウエハに落下すると、当該ウエハは不良で廃棄しなければならないので、これも歩留まりに大きな影響を及ぼす。ところで、出力電圧波形に現れるリンギング現象は、高周波ジェネレータ内に配置されたトランスフォーマの漏れインダクタンスと容量性負荷であるプラズマチャンバとの結合による共振によって発生すると把握される。一方、プラズマチャンバが要求する高周波ジェネレータの出力電力は、負荷の状況によって随時変化するため、その制御がなおさら容易でない。
【０００５】
したがって、高周波ジェネレータでは、出力周波数と出力電圧波形が非常に精密に制御される必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の問題点を解決するためになされた本発明は、出力電流の過渡現象を防止できる高周波ジェネレータおよびその動作方法を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、出力電流波形のリンギング現象を防止できる高周波ジェネレータおよびその動作方法を提供することを他の目的とする。
【０００８】
さらに、本発明は、出力電流を精密に制御できる高周波ジェネレータおよびその動作方法を提供することをさらに他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係る高周波ジェネレータは、商用電源の交流電圧を直流電圧に整流して出力する整流部と、前記整流部から出力される直流電圧を第２直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、ＰＷＭ制御信号で制御される交互に動作する第１および第２スイッチング素子を含み、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される所定レベルの直流電圧を所定レベルの交流電圧に変換するインバータと、前記インバータの出力端に直並列に結合されたインダクタおよびキャパシタを備え、前記インバータから出力される高周波信号から所定の共振周波数を有するサイン波形の共振信号を出力するＬＣフィルタと、前記ＬＣフィルタから出力されるパルス波形の高周波電力信号を２次側に誘導するトランスフォーマと、高周波負荷検出電流がイグニッション負荷設定電流より大きければ、イグニッションモードを終了し、イグニッションモード終了時のスイッチング周波数をイグニッションモード離脱周波数にセットし、モード選択信号を出力するイグニッションモジュールと、前記イグニッションモジュールから出力されるイグニッションモード離脱周波数を運転モード時のスイッチング周波数の初期値に適用する運転モジュールと、前記スイッチング周波数を用いて、前記ＰＷＭ制御信号を生成する信号制御部とを含む。
【００１０】
また、本発明の他の態様に係る高周波ジェネレータは、商用電源の交流電圧を直流電圧に整流して出力する整流部と、前記整流部から出力される直流電圧を第２直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、ＰＷＭ制御信号で制御される交互に動作する第１および第２スイッチング素子を含み、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される所定レベルの直流電圧を所定レベルの交流電圧に変換するインバータと、前記インバータの出力端に直並列に結合されたインダクタおよびキャパシタを備え、前記インバータから出力される高周波信号から所定の共振周波数を有するサイン波形の共振信号を出力するＬＣフィルタと、前記ＬＣフィルタから出力されるパルス波形の高周波電力信号を２次側に誘導するトランスフォーマと、高周波負荷側の高周波負荷検出電流と高周波負荷検出電圧とを用いて、前記ＰＷＭ制御信号を生成する信号制御部とを含む。
【００１１】
さらに、本発明の他の態様に係る高周波ジェネレータの動作方法は、イグニッションモードと運転モードとで動作する高周波ジェネレータの動作方法において、前記高周波ジェネレータがイグニッションモードに入る第１ステップと、イグニッションモジュールが、高周波負荷側で検出される高周波負荷検出電流とイグニッション負荷設定電流とを比較する第２ステップと、高周波負荷検出電流がイグニッション負荷設定電流より小さければ、前記イグニッションモジュールが、高周波負荷側で検出される高周波負荷検出電圧とイグニッション負荷設定電圧とを比較する第３ステップと、高周波負荷検出電流がイグニッション負荷設定電流より大きいか等しければ、前記イグニッションモジュールは、イグニッションモードを終了し、終了時のスイッチング周波数をイグニッションモード離脱周波数にセットする第４ステップと、高周波負荷検出電圧がイグニッション負荷設定電圧より小さければ、前記イグニッションモジュールは、スイッチング周波数を所定周波数だけ減少させ、前記第２ステップに戻る第５ステップと、高周波負荷検出電圧がイグニッション負荷設定電圧より大きければ、前記イグニッションモジュールは、スイッチング周波数を現在通りに維持したまま、前記第２ステップに戻る第６ステップと、運転モジュールが、イグニッションモード離脱周波数を運転モードにおけるスイッチング周波数の初期値に適用し、高周波負荷検出電流と外部から入力される高周波負荷設定電流とを用いて、スイッチング周波数を生成する第７ステップとを含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の高周波ジェネレータによれば、イグニッションモードから定常状態モードへの遷移時、出力電流の過渡現象を防止し、出力電流波形におけるリンギング現象を防止することにより、負荷である高周波チャンバでの歩留まりを大幅に向上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】従来技術による出力電圧波形図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る高周波ジェネレータのブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る出力電圧波形図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る高周波ジェネレータのブロック図である。
【図５】本発明のさらに他の実施形態に係る高周波ジェネレータのブロック図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態に係る高周波ジェネレータのブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る高周波ジェネレータの制御フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付した図面を参照して、本発明に係る具体的な実施形態が説明される。しかし、これは、本発明を特定の実施形態について限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるあらゆる変更、均等物、代替物を含むことが理解されなければならない。
【００１５】
図２は、本発明の一実施形態に係る高周波ジェネレータのブロック図である。
【００１６】
本発明の一実施形態に係る高周波ジェネレータは、ＥＭＩフィルタ２０１と、整流部２０３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０５と、インバータ２０７と、ＬＣフィルタ２０９と、トランスフォーマ２１１と、リンギング除去部２１３と、信号制御部２１５と、インジケータ２１７とを含む。
【００１７】
ＥＭＩフィルタ２０１は、印加される単相交流電源に含まれた電磁波のノイズを遮蔽する機能を担う。
【００１８】
整流部２０３は、商用電源の交流電圧を直流電圧に整流して出力する。
【００１９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２０５は、整流部２０３から出力される直流電圧を第２直流電圧に変換する。ここで、第２直流電圧は、多様なレベルの電圧でありうる。
【００２０】
インバータ２０７は、ＰＷＭ制御信号で制御されるスイッチング素子Ｓ１、Ｓ２を用いて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０５から出力される所定レベルの直流電圧を所定レベルの交流電圧に変換する。インバータ２０７内の第１スイッチＳ１および第２スイッチＳ２は、交互に動作する。
【００２１】
ＬＣフィルタ２０９は、直並列に結合されたインダクタおよびキャパシタを備え、インバータ２０７から出力される高周波信号から所定の共振周波数を有するサイン波形の共振信号を出力する。一実施形態によれば、共振信号の共振周波数は、１３．５６ＭＨｚでありうる。
【００２２】
トランスフォーマ２１１は、ＬＣフィルタ２０９から出力されるパルス波形の高周波電力信号を２次側に誘導し、１次側と２次側を電気的に絶縁することにより、使用者がＲＦ負荷に含まれたプラズマチャンバを接触する場合の感電事故を予防することができる。
【００２３】
リンギング除去部２１３は、トランスフォーマ２１１の２次側に並列連結されたキャパシタＣ４を含む。リンギング除去部２１３は、トランスフォーマ２１１の２次側に存在する漏れインダクタンス成分と高周波負荷に寄生する寄生キャパシタンス成分による共振現象によって高周波負荷電流波形に現れるリンギング現象を除去することができる。つまり、図１と対比する時、図３に示されるように、Ｂ１領域とＢ２領域でリンギング現象が無くなることを確認することができる。また、リンギング除去部２１３のキャパシタンスＣ４は、トランスフォーマ２１１の１次側からみた時、Ｃ＝Ｃ４／ｎ２で現れるため、小容量のキャパシタを用いてもＬＣフィルタ２０９の共振利得を大幅に向上させることができるという利点がある。
【００２４】
信号制御部２１５は、高周波負荷側の高周波負荷検出電流ｉＲＦおよび高周波負荷検出電圧ｖＲＦが入力され、ＰＷＭ制御信号を生成してインバータ２０７に出力し、インジケータ２１７に高周波負荷検出電流ｉＲＦの状態を表示するように状態信号Ｓｉｎｄを出力する。
【００２５】
インジケータ２１７は、信号制御部２１５から出力される状態信号Ｓｉｎｄを用いて、高周波負荷検出電流ｉＲＦの状態を表示する。
【００２６】
図４は、本発明の他の実施形態に係る高周波ジェネレータのブロック図である。
【００２７】
本発明の他の実施形態に係る高周波ジェネレータは、ＥＭＩフィルタ４０１と、整流部４０３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０５と、インバータ４０７と、ＬＣフィルタ４０９と、トランスフォーマ４１１と、信号制御部４１５と、インジケータ４１７と、イグニッションモジュール４２１と、運転モジュール４２３と、セレクタ４２５とを含む。
【００２８】
図４に示された本発明の他の実施形態に係るＥＭＩフィルタ４０１、整流部４０３、ＤＣ／ＤＣコンバータ４０５、インバータ４０７、ＬＣフィルタ４０９、トランスフォーマ４１１、インジケータ４１７の構成および機能は、図２に示されたＥＭＩフィルタ２０１、整流部２０３、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０５、インバータ２０７、ＬＣフィルタ２０９、トランスフォーマ２１１、およびインジケータ２１７の構成および機能と大同小異であるので、省略する。
【００２９】
イグニッションモジュール４２１は、イグニッションモード（ｉｇｎｉｔｉｏｎ  ｍｏｄｅ）時、高周波負荷側の高周波負荷検出電流ｉＲＦおよび高周波負荷検出電圧ｖＲＦが入力され、スイッチング周波数ｆｓを所定のイグニッションモード開始周波数ｆｉｇ＿ｓｔからイグニッションモード終了周波数ｆｉｇ＿ｓｐに到達するまで所定間隔ごとに所定周波数だけ減少させる。イグニッションモジュール４２１は、高周波負荷検出電流ｉＲＦがイグニッション負荷設定電流ｉＲＦ＿ｉｇｎｉｔｉｏｎより小さければ、スイッチング周波数ｆｓを減少させ、高周波負荷検出電流ｉＲＦがイグニッション負荷設定電流ｉＲＦ＿ｉｇｎｉｔｉｏｎより大きいか等しければ、イグニッションモード（ｉｇｎｉｔｉｏｎ  ｍｏｄｅ）を終了するとともに、モード選択信号Ｓｓｅｌを出力する。また、イグニッションモジュール４２１は、イグニッションモード終了当時のスイッチング周波数ｆｓをイグニッションモード離脱周波数ｆｉｇ＿ｅｓｃにセットし、出力する。
【００３０】
運転モジュール４２３は、イグニッションモジュール４２１から出力されるイグニッションモード離脱周波数ｆｉｇ＿ｅｓｃを運転モードにおけるスイッチング周波数ｆｓの初期値に適用し、この後、高周波負荷検出電流ｉＲＦと外部から入力される高周波負荷設定電流
【数１】
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とを用いて、スイッチング周波数ｆｓを生成して出力する。
【００３１】
セレクタ４２５は、イグニッションモード時には、イグニッションモジュール４２１から出力されるスイッチング周波数ｆｓを選択し、イグニッションモード終了時、イグニッションモジュール４２１から出力されるモード選択信号Ｓｓｅｌで制御され、運転モード時には、運転モジュール４２３から出力されるスイッチング周波数ｆｓを選択する。
【００３２】
信号制御部４１５は、セレクタ４２５から出力されるスイッチング周波数ｆｓを用いて、ＰＷＭ制御信号を生成してインバータ４０７に出力し、高周波負荷検出電流ｉＲＦが入力され、インジケータ４１７に高周波負荷検出電流ｉＲＦの状態を表示するように状態信号Ｓｉｎｄを出力する。
【００３３】
図５は、本発明のさらに他の実施形態に係る高周波ジェネレータのブロック図である。
本発明のさらに他の実施形態に係る高周波ジェネレータは、ＥＭＩフィルタ５０１と、整流部５０３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ５０５と、インバータ５０７と、ＬＣフィルタ５０９と、トランスフォーマ５１１と、リンギング除去部５１３と、信号制御部５１５と、インジケータ５１７と、イグニッションモジュール５２１と、運転モジュール５２３と、セレクタ５２５とを含む。
【００３４】
つまり、図５に示された本発明のさらに他の実施形態に係る高周波ジェネレータは、図４に示された本発明の他の実施形態に係る高周波ジェネレータにリンギング除去部５１３が追加されたものである。
【００３５】
図６は、本発明のさらに他の実施形態に係る高周波ジェネレータのブロック図である。
【００３６】
図６に示された本発明のさらに他の実施形態に係る高周波ジェネレータは、ＥＭＩフィルタ６０１と、整流部６０３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６０５と、インバータ６０７と、ＬＣフィルタ６０９と、トランスフォーマ６１１と、リンギング除去部６１３と、信号制御部６１５と、インジケータ６１７と、イグニッションモジュール６２１と、運転モジュール６２３と、セレクタ６２５とを含む。
【００３７】
つまり、図６に示された本発明のさらに他の実施形態に係る高周波ジェネレータは、図５に示された本発明のさらに他の実施形態に係る高周波ジェネレータ内のキャパシタのみからなるリンギング除去部５１３の代わりに、直列連結された抵抗およびキャパシタからなるリンギング除去部６１３を適用したことから相違がある。
【００３８】
リンギング除去部を、キャパシタのみから構成することより、直列連結された抵抗およびキャパシタから構成すれば、ダンピング効果を極大化することができる。
【００３９】
図７は、本発明の一実施形態に係る高周波ジェネレータの制御フロー図である。
【００４０】
本発明の一実施形態に係る高周波ジェネレータは、高周波制御のためにイグニッションモードに入ると（Ｓ７１０）、イグニッションモジュール４２１、５２１、６２１は、高周波負荷検出電流ｉＲＦとイグニッション負荷設定電流ｉＲＦ＿ｉｇｎｉｔｉｏｎとを比較する（Ｓ７２０）。
【００４１】
高周波負荷検出電流ｉＲＦがイグニッション負荷設定電流ｉＲＦ＿ｉｇｎｉｔｉｏｎより小さければ、イグニッションモジュール４２１、５２１、６２１は、高周波負荷検出電圧ｖＲＦとイグニッション負荷設定電圧ｖＲＦ＿ｌｉｍｉｔとを比較する（Ｓ７３０）。
【００４２】
高周波負荷検出電流ｉＲＦがイグニッション負荷設定電流ｉＲＦ＿ｉｇｎｉｔｉｏｎより大きいか等しければ、イグニッションモジュール４２１、５２１、６２１は、イグニッションモードを終了し、終了時のスイッチング周波数をイグニッションモード離脱周波数ｆｉｇ＿ｅｓｃにセットする（Ｓ７４０）。
【００４３】
高周波負荷検出電圧ｖＲＦがイグニッション負荷設定電圧ｖＲＦ＿ｌｉｍｉｔより小さければ、イグニッションモジュール４２１、５２１、６２１は、スイッチング周波数ｆｓを所定周波数△ｆｓだけ減少させ（Ｓ７５０）、ステップＳ７１０に戻る。
【００４４】
高周波負荷検出電圧ｖＲＦがイグニッション負荷設定電圧ｖＲＦ＿ｌｉｍｉｔより大きいか等しければ、イグニッションモジュール４２１、５２１、６２１は、スイッチング周波数ｆｓを現在通りに維持したまま、ステップＳ７１０に戻る。
【００４５】
運転モジュール４２３、５２３、６２３は、イグニッションモード離脱周波数ｆｉｇ＿ｅｓｃを運転モードにおけるスイッチング周波数ｆｓの初期値に適用し、高周波負荷検出電流ｉＲＦと外部から入力される高周波負荷設定電流
【数２】
2020184870.tif 000004
とを用いて、スイッチング周波数ｆｓを生成して出力する（Ｓ７６０）。
【００４６】
上記に開示された発明は、基本的な思想を損なわない範囲内で多様な変形例が可能である。つまり、上記の実施形態はすべて例示的に解釈されなければならず、限定的に解釈されない。したがって、本発明の保護範囲は、上述した実施形態ではなく、添付した請求項によって定められなければならず、添付した請求項に限定された構成要素を均等物に置換した場合、これは、本発明の保護範囲に属すると見なさなければならない。
【符号の説明】
【００４７】
２０１、４０１、５０１、６０１：ＥＭＩフィルタ
２０３、４０３、５０３、６０３：整流部
２０５、４０５、５０５、６０５：ＤＣ／ＤＣコンバータ
２０７、４０７、５０７、６０７：インバータ
２０９、４０９、５０９、６０９：ＬＣフィルタ
２１１、４１１、５１１、６１１：トランスフォーマ
２１３、４１３、５１３、６１３：リンギング除去部
２１５、４１５、５１５、６１５：信号制御部
２１７、４１７、５１７、６１７：インジケータ
４２１、５２１、６２１：イグニッションモジュール
４２３、５２３、６２３：運転モジュール
４２５、５２５、６２５：セレクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020184870.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和2年9月3日(2020.9.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
商用電源の交流電圧を直流電圧に整流して出力する整流部と、
前記整流部から出力される直流電圧を第２直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、
ＰＷＭ制御信号で制御される交互に動作する第１および第２スイッチング素子を含み、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される所定レベルの直流電圧を所定レベルの交流電圧に変換するインバータと、
前記インバータの出力端に直並列に結合されたインダクタおよびキャパシタを備え、前記インバータから出力される高周波信号から所定の共振周波数を有するサイン波形の共振信号を出力するＬＣフィルタと、
前記ＬＣフィルタから出力されるパルス波形の高周波電力信号を２次側に誘導するトランスフォーマと、
高周波負荷検出電流がイグニッション負荷設定電流より大きければ、イグニッションモードを終了し、イグニッションモード終了時のスイッチング周波数をイグニッションモード離脱周波数にセットし、モード選択信号を出力するイグニッションモジュールと、
前記イグニッションモジュールから出力されるイグニッションモード離脱周波数を運転モード時のスイッチング周波数の初期値に適用する運転モジュールと、
前記スイッチング周波数を用いて、前記ＰＷＭ制御信号を生成する信号制御部とを含む高周波ジェネレータ。
【請求項２】
イグニッションモード時、前記イグニッションモジュールから出力されるスイッチング周波数を選択し、イグニッションモード終了時、前記モード選択信号で制御され、運転モード時、前記運転モジュールから出力されるスイッチング周波数を選択するセレクタをさらに含む、請求項１に記載の高周波ジェネレータ。
【請求項３】
前記トランスフォーマの２次側に並列連結され、前記トランスフォーマの２次側に存在する漏れインダクタンス成分と高周波負荷に寄生する寄生キャパシタンス成分による共振現象によって高周波負荷電流波形に現れるリンギング現象を除去するリンギング除去部をさらに含む、請求項２に記載の高周波ジェネレータ。
【請求項４】
前記リンギング除去部は、キャパシタからなる、請求項３に記載の高周波ジェネレータ。
【請求項５】
前記リンギング除去部は、直列連結された抵抗およびキャパシタからなる、請求項３に記載の高周波ジェネレータ。
【請求項６】
前記信号制御部は、高周波負荷検出電流が入力され、高周波負荷検出電流の状態を表示するように状態信号を出力し、
前記状態信号に応答して前記高周波負荷検出電流の状態を表示するインジケータをさらに含む、請求項４に記載の高周波ジェネレータ。
【請求項７】
前記イグニッションモジュールは、
高周波負荷側で検出される高周波負荷検出電流とイグニッション負荷設定電流とを比較し、高周波負荷検出電流がイグニッション負荷設定電流より小さければ、高周波負荷側で検出される高周波負荷検出電圧とイグニッション負荷設定電圧とを比較し、高周波負荷検出電流がイグニッション負荷設定電流より大きいか等しければ、イグニッションモードを終了し、終了時のスイッチング周波数をイグニッションモード離脱周波数にセットし、高周波負荷検出電圧がイグニッション負荷設定電圧より小さければ、スイッチング周波数を所定周波数だけ減少させ、高周波負荷検出電圧がイグニッション負荷設定電圧より大きければ、スイッチング周波数を現在通りに維持し、
前記運転モジュールは、イグニッションモード離脱周波数を運転モードにおけるスイッチング周波数の初期値に適用する、請求項２に記載の高周波ジェネレータ。
【請求項８】
商用電源の交流電圧を直流電圧に整流して出力する整流部と、
前記整流部から出力される直流電圧を第２直流電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、
ＰＷＭ制御信号で制御される交互に動作する第１および第２スイッチング素子を含み、前記ＤＣ／ＤＣコンバータから出力される所定レベルの直流電圧を所定レベルの交流電圧に変換するインバータと、
前記インバータの出力端に直並列に結合されたインダクタおよびキャパシタを備え、前記インバータから出力される高周波信号から所定の共振周波数を有するサイン波形の共振信号を出力するＬＣフィルタと、
前記ＬＣフィルタから出力されるパルス波形の高周波電力信号を２次側に誘導するトランスフォーマと、
高周波負荷側の高周波負荷検出電流と高周波負荷検出電圧とを用いて、前記ＰＷＭ制御信号を生成する信号制御部とを含む、
前記トランスフォーマの２次側に並列連結され、前記トランスフォーマの２次側に存在する漏れインダクタンス成分と高周波負荷に寄生する寄生キャパシタンス成分による共振現象によって高周波負荷電流波形に現れるリンギング現象を除去するリンギング除去部をさらに含む高周波ジェネレータ。
【請求項９】
前記リンギング除去部は、キャパシタからなる、請求項８に記載の高周波ジェネレータ。
【請求項１０】
前記リンギング除去部は、直列連結された抵抗およびキャパシタからなる、請求項８に記載の高周波ジェネレータ。
【請求項１１】
前記信号制御部は、高周波負荷検出電流が入力され、高周波負荷検出電流の状態を表示するように状態信号を出力し、
前記状態信号に応答して前記高周波負荷検出電流の状態を表示するインジケータをさらに含む、請求項８に記載の高周波ジェネレータ。
【請求項１２】
イグニッションモードと運転モードとで動作する高周波ジェネレータの動作方法において、
前記高周波ジェネレータがイグニッションモードに入る第１ステップと、
イグニッションモジュールが、高周波負荷側で検出される高周波負荷検出電流とイグニッション負荷設定電流とを比較する第２ステップと、
高周波負荷検出電流がイグニッション負荷設定電流より小さければ、前記イグニッションモジュールが、高周波負荷側で検出される高周波負荷検出電圧とイグニッション負荷設定電圧とを比較する第３ステップと、
高周波負荷検出電流がイグニッション負荷設定電流より大きいか等しければ、前記イグニッションモジュールは、イグニッションモードを終了し、終了時のスイッチング周波数をイグニッションモード離脱周波数にセットする第４ステップと、
高周波負荷検出電圧がイグニッション負荷設定電圧より小さければ、前記イグニッションモジュールは、スイッチング周波数を所定周波数だけ減少させ、前記第２ステップに戻る第５ステップと、
高周波負荷検出電圧がイグニッション負荷設定電圧より大きければ、前記イグニッションモジュールは、スイッチング周波数を現在通りに維持したまま、前記第２ステップに戻る第６ステップと、
運転モジュールが、イグニッションモード離脱周波数を運転モードにおけるスイッチング周波数の初期値に適用し、高周波負荷検出電流と外部から入力される高周波負荷設定電流とを用いて、スイッチング周波数を生成する第７ステップとを含む高周波ジェネレータの動作方法。