专利名称：用于修正发电机和非线性负载间的相互影响的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及发电机。具体但非限制性地，本发明涉及用于修正 发电机和非线性负载之间的相互影响的方法和装置。
背景技术：
在一些应用中，使用具有与导致向负载输送最大功率的源阻抗很不相
同的源阻抗的发电机是有利的。例如，在射频(RF)发生器的环境中，源 阻抗通常与负载阻抗的复共轭很不相同。在Smith图(反射系数图，PhilipH. Sm池，1939)方面，这样的发电机中的源阻抗朝向正规化为负载阻抗(例 如，对于标准射频应用为50欧姆)的图的边缘。 一些射频(RF)发生器被 设计为具有这样的源阻抗，以使得所述发生器比具有电阻性源阻抗(例如， 50欧姆)的发电机更便宜且体积更小。
然而，这样的设计的一个缺点在于，相对于具有与负载阻抗相匹配的 电阻性源阻抗的发电机，所述发电机在负载阻抗接近所述发电机被设计来 工作的标称负载阻抗(例如，50欧姆)时对负载阻抗的改变敏感得多。当 对诸如等离子体这样的非线性负载工作时，这样的系统中的特定困难在于， 发电机输出功率的改变可能导致负载阻抗的改变，并且负载阻抗的改变可 能导致发电机输出功率的改变。在一些情形下，发电机和非线性负载可能 以导致输出功率的不稳定性的方式发生相互影响。
因此，显而易见的是，在本领域需要用于修正发电机和非线性负载之 间的相互影响的改进的方法和装置。
发明内容
下面概述在附图中示出的本发明的说明性实施例。这些和其他实施例 在具体实施方式
部分中进行了更完整地描述。然而，应当理解，并不意图 将本发明限定在本发明内容或具体实施方式
中描述的形式。本领域技术人
7员可以认识到，存在许多修改、等同物和替代结构落入本发明的在所附权 利要求书中表明的精神和范围内。
本发明能够提供用于修正发电机和非线性负载之间的相互影响的方法 和装置。 一个说明性实施例是一种用于修正发电机和与所述发电机的输出 连接的非线性负载之间的相互影响的方法，所述方法包括在所述发电机 的引擎的控制输入处接收主控制信号，所述主控制信号控制所述发电机向 所述非线性负载输送的输出功率、输出电流和输出电压中的至少一个，所
述引擎是功率放大器和转换器之一；测量所述非线性负载的阻抗；以及向
所述发电机馈送对应于所测量的阻抗的补偿信号，所述补偿信号使得所述 发电机的输出功率关于所述主控制信号的传递函数对所述非线性负载的阻 抗的改变基本上不敏感，以稳定所述发电机的输出功率。
另一个说明性实施例是一种发电机，包括引擎，所述引擎包括控制 输入，所述控制输入被配置来接收主控制信号，所述主控制信号控制所述 发电机向与所述发电机的输出连接的非线性负载输送的输出功率、输出电 流和输出电压中的至少一个，所述引擎是功率放大器和转换器之一；以及 补偿子系统，其包括阻抗测量电路和补偿信号生成电路，所述阻抗测量电 路测量所述非线性负载的阻抗，所述补偿信号生成电路向所述发电机馈送 对应于所测量的阻抗的补偿信号，所述补偿信号使得所述发电机的输出功 率关于所述主控制信号的传递函数对所述非线性负载的阻抗的改变基本上 不敏感，以稳定所述发电机的输出功率。
在本文中进一步详细地描述这些和其他实施例。
当结合附图时，通过参照后面的具体实施方式
和所附权利要求书，本 发明的各种目的和优点以及更完整的理解是显而易见并且更容易意识到 的，在附图中
图1A是与非线性负载连接以帮助分析发电机的稳定性的发电机的框
图1B是在图1A中所示的发电机的输出功率P不稳定的情形下，P与 发电机控制信号C的关系的图；图1C是在与图1B相同的情形下，图1A中所示的发电机的输出功率P
与时间的关系的图2A是根据本发明的说明性实施例的与非线性负载连接的发电机的 框图2B是根据本发明的说明性实施例的发电机的补偿子系统的框图； 图3是根据本发明的说明性实施例的用于修正发电机和非线性负载之
间的相互影响的方法的流程图4是根据本发明的另一说明性实施例的与非线性负载连接的发电机
的框图5A说明了一简化史密斯图，其示出根据本发明的说明性实施例，对 于特定输出功率PO， 一组负载阻抗中的每个所需的发电机控制信号C;
图5B说明了一简化史密斯图，其示出根据本发明的说明性实施例，对 于与图5A中相同的输出功率P0，针对一组负载阻抗中的每个的补偿信号
图6是根据本发明的另一说明性实施例的用于修正发电机和非线性负 载之间的相互影响的方法的流程图7是根据本发明的再一说明性实施例的与非线性负载连接的发电机 的框图8是根据本发明的说明性实施例的包括主控制输入和辅助控制输入 二者的功率放大器的电路图；以及
图9是根据本发明的又一说明性实施例的用于修正发电机和非线性负 载之间的相互影响的方法的流程图。
具体实施例方式
通过分析发电机和与该发电机连接的非线性负载的阻抗之间的相互影 响如何能够导致发电机的输出功率的不稳定性，来帮助理解本发明的各种 实施例。图1A是与非线性负载105连接以帮助进行该分析的发电机100的 框图。发电机100包括功率放大器110,所述功率放大器110向非线性负载 105输送输出功率P 115。非线性负载105又向功率放大器110呈现阻抗Z， 阻抗Z的实部和虚部分别为电阻R120和电抗X125。即，Z=R+jX。
9功率放大器IIO包括接收控制信号C 135的控制输入130。控制信号135 用于控制由功率放大器IIO产生的输出功率115。控制信号135由主功率控 制回路(在图1A中未示出)产生。
假定发电机输出功率115的改变响应于非线性负载105的阻抗的改变 而瞬时发生，并且类似地，非线性负载105的阻抗的改变在输送到非线性 负载105中的输出功率115改变时瞬时发生，则可以通过下面的三个方程 为图1A中所示的系统建模
假定这些函数是可微的，并且使用仅具有一阶导数的泰勒级数展开， 则它们可以在操作点附近被线性化，从而获得
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的内积。这些向量中的
第一个针对发电机100对非线性负载105的阻抗的改变的敏感度来建模， 而第二个向量针对非线性负载105的阻抗对发电机功率115的改变的敏感
只要上述内积小于1，发电机100的主功率控制回路的增益的降低就可 以补偿输出功率115的增益关于控制信号135的增加。然而，当上述内积 大于1时，从控制信号135到输出功率115的传递函数的符号被反转，并 且发电机的主功率控制回路的增益的任何修正都不能恢复稳定性。在不稳 定状况下，发电机100不产生期望的恒定输出功率115。
在图1B中说明了由于发电机100和非线性负载105之间的相互影响导 致的不稳定性。图1B是在发电机100的输出功率P 115不稳定的情形下， P与控制信号C135的关系的图140。注意，图140不是一对一的(即，它是关系而非函数)。即，对于C的某些值，存在多个P值。对于为d (145) 的控制信号135， P首先在点150处，但是P随后降至点155。通过将控制 信号135变到C2 (160)来对输出功率115的降低进行补偿首先在点165处 产生P，但是，P随后向上跳至点170。在一些应用中，从点150到155或 者从点165到点170的转变可以在短至2-3微秒内发生。
在图1C中将发电机100产生的输出功率115与时间的关系绘制为图
175。
现在参照图2A，其是根据本发明的说明性实施例的与非线性负载205 连接的发电机200的框图。发电机200包括某种"引擎"。"引擎"的示例 包括但是不限于功率放大器和转换器。在图2A中说明的特定实施例内，发 电机200包括将输出功率P 215输送给非线性负载205的功率放大器210。 在一个实施例中，发电机200是具有高电抗性源阻抗的射频(RF)发生器， 并且，除了例如匹配网络和电缆之外，非线性负载205还包括等离子体。 这样的系统可以用在例如汽相淀积和蚀刻应用中。非线性负载205向功率 放大器210呈现具有实部和虚部的复阻抗Z，所述实部和虚部分别为电阻R 220和电抗X225 (Z=R+jX)。
功率放大器210包括向其馈送主控制信号C 235的控制输入230。例如， 在一个实施例中，主控制信号235是电压。 一般来说，主控制信号235用 于控制发电机200向非线性负载205输送的输出功率、输出电压、输出电 流或者其任意组合。主控制信号235由主功率控制回路(在图2A中未示出) 产生。例如，在主功率控制回路的一种典型实现中，在负载处测量的反馈 功率和功率设定点(期望的输出功率215)被馈送至差分放大器的输入，所 述差分放大器的输出(误差信号)是主控制信号235。
补偿子系统240测量非线性负载205的阻抗，并且生成对应于(取决 于)所测量的负载阻抗的补偿信号K245。馈送至功率放大器210的补偿信 号245使得发电机200的输出功率215关于主控制信号235的传递函数对 非线性负载205的阻抗的改变基本上不敏感。结果是通过线性化与主控制 信号235相关的输出功率215来稳定系统。针对给定的测量负载阻抗的补 偿信号245根据具体实施例而不同。
图2B是根据本发明的说明性实施例的补偿子系统240的框图。补偿子
ii系统240包括输出测量负载阻抗255的阻抗测量电路250，和生成补偿信号 245的补偿信号生成电路260。
可以通过诸如以下步骤的适当校准来预先确定补偿信号245。第一，发 电机200与具有可调整阻抗的测试负载(例如，调谐电路)连接。负载首 先被设置为标称参考阻抗(例如，50欧姆)，发电机200被设计为以该标称 参考阻抗来工作。第二，将期望的功率设定点P。输入到发电机200，并且 使发电机200稳定在输出功率Po。第三，将主控制信号235保持(固定) 在产生输出功率Po来输送到参考阻抗中的电流值。第四，改变负载阻抗， 并记录在所改变的负载阻抗的情况下维持为Po的输出功率215所需的补偿 信号245。然后按照期望，针对负载阻抗的许多值重复第四步骤。针对如所 期望的许多不同输出功率设定点重复上述整个校准过程。
在说明性实施例中，使用被本领域技术人员称为"反射系数领域"的 领域中的高速数字算法来实现补偿子系统240。在一个实施例中，例如将补 偿子系统240与发电机200的其他功能一起实现在现场可编程门阵列 (FPGA)中。在其他实施例中，使用执行固件或者软件的处理器来实现补 偿子系统240。 一般来说，可以用硬件、固件、软件或者其组合来实现补偿 子系统240的功能。
在该说明性实施例中，阻抗测量电路250能够约每毫秒测量非线性负 载205的阻抗一次，这消除了约500kHz (千赫)以下的与不稳定性相关的 频率。该采样速率在其他实施例中更低或者更高。
在一个实施例中，补偿信号生成电路260包括针对多个输出功率电平 215中的每个的查找表。每个针对给定输出功率215的査找表将测量负载阻 抗255的一组离散值中的每个映射到补偿信号245的对应离散值。在该实 施例中，补偿信号生成电路260包括数模(D/A)转换器(在图2B中未示 出)，以产生模拟补偿信号245。
在一些实施例中，仅针对少数几个点(例如，不同于参考阻抗的四个 负载阻抗值，这四个负载阻抗值在史密斯图上将该参考阻抗括在其中)执 行给定输出功率电平的校准过程。对于测量负载阻抗255的其他值，可以 通过例如插值从那些少数几个存储值获得补偿信号K。在一些实施例中， 与测量负载阻抗255相关的补偿信号245的斜率(梯度)被存储在查找表255和参考阻抗之间的差乘以适当的斜率来
对针对特定测量负载阻抗255的补偿信号245进行插值。此外，在一些实 施例中，诸如逐次逼近这样的快速数值算法被用来执行诸如除法这样的数 学运算，以提高补偿子系统240的速度。
图3是根据本发明的说明性实施例的用于修正发电机和非线性负载之 间的相互影响的方法的流程图。在305，功率放大器210在控制输入230处 接收主控制信号235。在310，阻抗测量电路250测量非线性负载205的阻 抗255。在315，补偿信号生成电路260产生被馈送到功率放大器210的补 偿信号245。补偿信号245使得发电机200的输出功率215关于主控制信号 235的传递函数对非线性负载205的阻抗的改变基本上不敏感。因此，与主 控制信号235组合的补偿信号245使得发电机200纵使在非线性负载205 的阻抗发生变化的情况下，也将稳定.(基本恒定)的输出功率215维持在 期望水平Po。在320，该过程结束。
图4是根据本发明的另一说明性实施例的与非线性负载205连接的发 电机400的框图。发电机400包括具有控制输入410的功率放大器405。补 偿子系统415产生补偿信号K 420，该补偿信号K 420与主控制信号425 — 起被馈送到求和电路430。求和电路430的输出被馈送到控制输入410。和 上面结合图2A-3所讨论的实施例一样，补偿信号420具有以下效果使得 发电机400的输出功率215关于主控制信号425的传递函数对非线性负载 205的阻抗的改变基本上不敏感，以防止输出功率215的不稳定性，否则， 将由于发电机400和非线性负载205的阻抗之间的相互影响而导致输出功 率215的不稳定性。
图5A说明了简化史密斯图500，其示出根据本发明的说明性实施例， 对于特定输出功率Po (215)， 一组负载阻抗中的每个在控制输入410处所 需的功率放大器控制信号。在图5A的假设示例中，产生输送到50欧姆(参 考阻抗)中的期望的100W (瓦)输出功率电平(PD)所需的主控制信号425 是20V。所述参考阻抗对应于史密斯图500的中心处的点505。点510、 515、 520和525对应于与参考阻抗505不同的测量负载阻抗255。在简化史密斯 图500上示出了针对这些阻抗中的每个产生期望的输出功率P。，在控制输 入410处所需的控制信号。与负载阻抗相关的在控制输入410处所需的控制信号的这些不同的值可以通过例如上面描述的校准过程来确定，并存储 在补偿信号生成电路260具有访问权的查找表中。
图5B说明了简化史密斯图530，其示出了根据本发明的说明性实施例， 对于相同期望的输出功率Po，与图5A中绘制的一组负载阻抗(505、 510、 515、 520和525)中的每个对应的补偿信号K420。在该特定实施例中，补 偿信号420是以下控制信号之间的差 一控制信号使得发电机400在非线 性负载205的阻抗是测量阻抗时产生为Pq的特定瑜出功率215;而另一控 制信号使得发电机400产生相同的输出功率Po来输送到参考阻抗中。在简 化史密斯图530上针对点505、 510、 515、 520和525中的每个绘制了该差。
求和电路430产生的和——主控制信号425和补偿信号420之和—— 因此是控制输出410处的控制信号，其使得功率放大器405对于基本相同 的主控制信号值425，产生期望的输出功率Po来输送到测量负载阻抗255 中，而不管负载阻抗，因此使得主控制信号425对非线性负载205的阻抗 的改变不敏感。当然，当测量负载阻抗255是参考阻抗时(图5B中的点 505)，补偿信号420为零。
图6是根据本发明的另一说明性实施例的用于修正发电机和非线性负 载之间的相互影响的方法的流程图。在310，阻抗测量电路250测量非线性 负载205的阻抗255。在605，主控制信号425和补偿信号420之和被馈送 到功率放大器405的控制输入410，补偿信号420是以下控制信号之间的差: 一控制信号使得发电机400在非线性负载205的阻抗是测量阻抗时产生为 Po的特定输出功率215;而另一控制信号使得发电机400产生相同的输出功 率Po来输送到参考阻抗中。结果是防止了输出功率215的不稳定性，否则， 将由于发电机400和非线性负载205的阻抗之间的相互影响而导致输出功 率215的不稳定性。该过程在610结束。
图7是根据本发明的再一说明性实施例的与非线性负载205连接的发 曳机700的框图。在该实施例中，功率放大器705包括主控制输入710和 辅助控制输入715 二者。主控制输入710接收主控制信号C 730。
补偿子系统720产生被特别处理的补偿信号725来与辅助控制输入715 连接。注意，与负载阻抗相关的特定补偿信号725取决于于功率放大器705 的设计。然而，不管如何设计功率放大器705，都可以执行诸如上面所描述
14那样的校准过程，来在给定的期望输出功率Pe的情况下，确定针对测量负
载阻抗255的一组值中的每个的补偿信号725。
主控制信号730和补偿信号725的组合使得功率放大器705产生期望的输出功率Po，而不管非线性负载205的阻抗的变化。换言之，补偿信号725使得发电机700的输出功率215关于主控制信号730的传递函数对非线性负载205的阻抗的变化基本上不敏感，由此稳定发电机700的与主控制信号730相关的输出功率215。
图8是根据本发明的说明性实施例的相应地包括主控制输入710和辅助控制输入715 二者的功率放大器705的电路图。在图8中，主控制输入710 (在该示例中为电压)与扼流圈(choke) 805连接。包括电感器810和电容器815的谐振电路连接在扼流圈805的另一节点和非线性负载205之间。振荡器820与电容器825连接，电容器825的另一节点与金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) 830的栅极连接。在该特定实施例中，辅助控制输入715是与扼流圈835串联的偏压输入，扼流圈835的另一节点连接在电容器825的节点和MOSFET 830的栅极之间。图8仅仅是辅助控制输入715的一个示例。在其他实施例中，辅助控制输入715与图8中所示的偏压输入示例不同。
图9是根据本发明的又一说明性实施例的用于修正发电机和非线性负载之间的相互影响的方法的流程图。在905，功率放大器705在其主控制输入710处接收主控制信号730。在310，阻抗测量电路250测量非线性负载205的阻抗255。在910，补偿子系统720将补偿信号725馈送到功率放大器705的辅助输入715，所述补偿信号725使得发电机700的输出功率215关于主控制信号730的传递函数对非线性负载205的阻抗的变化基本上不敏感，由此防止输出功率215的不稳定性，否则，将由于发电机700和非线性负载205的阻抗之间的相互影响而导致输出功率215的不稳定性。
在一些实施例中，补偿信号有效地使得在上述方程1中的内积为0。即，补偿信号消除了功率放大器对非线性负载的阻抗的改变的敏感度。在其他实施例中，可以通过补偿信号向功率放大器应用额外的补偿，来使得方程l中的内积不为0，从而使得功率放大器和非线性负载的阻抗以特定的期望方式相互影响。在一些实施例中，可以由发电机的使用者指定该额外补偿来实现期望的发电机和非线性负载之间的相互影响。该额外补偿可以提供例如在通过简单地消除功率放大器对负载阻抗的改变的敏感度而提供的稳定性之外的额外稳定性。
总之，本发明主要提供了用于修正发电机和非线性负载之间的相互影响的方法和装置。本领域技术人员能够容易认识到，可以对本发明及其使用和配置进行许多改变和替代，来实现与本文描述的实施例所实现的结果基本相同的结果。因此，并不意图将本发明限定到所公开的示例性形式。许多改变、修改和替代结构落入所公开的发明的在所附权利要求书中表明的范围和精神内。
权利要求
1、一种用于修正发电机和与所述发电机的输出连接的非线性负载之间的相互影响的方法，所述方法包括在所述发电机的引擎的控制输入处接收主控制信号，所述主控制信号控制所述发电机向所述非线性负载输送的输出功率、输出电流和输出电压中的至少一个，所述引擎是功率放大器和转换器之一；测量所述非线性负载的阻抗；以及向所述发电机馈送对应于所测量的阻抗的补偿信号，所述补偿信号使得所述发电机的输出功率关于所述主控制信号的传递函数对所述非线性负载的阻抗的改变基本上不敏感，以稳定所述发电机的输出功率。
2、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述主控制信号和所述补偿信 号之和被馈送到所述控制输入。
3、 根据权利要求2所述的方法，其中，所述补偿信号是以下控制信号 之间的差 一控制信号使得所述发电机在所述非线性负载的阻抗是所测量 的阻抗时产生特定输出功率；而另一控制信号使得所述发电机产生所述特 定输出功率来输送到参考阻抗中。
4、 根据权利要求l所述的方法，其中，所述补偿信号被馈送到所述引 擎的与所述控制输入分离的辅助控制输入。
5、 根据权利要求4所述的方法，其中，所述辅助控制输入是偏压输入。
6、 根据权利要求1所述的方法，其中，除了使得所述发电机的输出功 率关于所述主控制信号的传递函数对所述非线性负载的阻抗的改变基本上 不敏感之外，所述补偿信号还使得所述发电机以使用者指定的方式与所述 非线性负载的阻抗发生相互影响。
7、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述发电机是射频发生器。
8、 根据权利要求1所述的方法，其中，所述非线性负载包括等离子体。
9、 一种用于修正发电机和与所述发电机的输出连接的非线性负载之间的相互影响的方法，所述方法包括测量所述非线性负载的阻抗；以及向所述发电机的引擎的控制输入馈送主控制信号和补偿信号之和，所 述弓I擎是功率放大器和转换器之一 ，所述主控制信号控制所述发电机向所述非线性负载输送的输出功率、 输出电流和输出电压中的至少一个，所述补偿信号取决于所测量的阻抗，所述补偿信号是以下控制信号之间的差 一控制信号使得所述发电机在所述非线性负载的阻抗是所测量的 阻抗时产生特定输出功率；而另一控制信号使得所述发电机产生所述特定 输出功率来输送到参考阻抗中，所述补偿信号使得所述发电机的输出功率关于所述主控制信号的传递 函数对所述非线性负载的阻抗的改变基本上不敏感，以防止所述输出功率 的不稳定性，否则，将由于所述发电机和所述非线性负载的阻抗之间的相 互影响而导致所述输出功率的不稳定性。
10、 一种用于修正发电机和与所述发电机的输出连接的非线性负载之 间的相互影响的方法，所述方法包括在所述发电机的引擎的主控制输入处接收主控制信号，所述主控制信 号控制所述发电机向所述非线性负载输送的输出功率、输出电流和输出电 压中的至少一个，所述引擎是功率放大器和转换器之一；测量所述非线性负载的阻抗；以及向所述引擎的与所述主控制输入分离的辅助控制输入馈送补偿信号， 所述补偿信号取决于所测量的阻抗，所述补偿信号使得所述发电机的输出 功率关于所述主控制信号的传递函数对所述非线性负载的阻抗的改变基本 上不敏感，以防止所述输出功率的不稳定性，否则，将由于所述发电机和所述非线性负载的阻抗之间的相互影响而导致所述输出功率的不稳定性。
11、 一种发电机，包括引擎，包括控制输入，所述控制输入被配置来接收主控制信号，所述 主控制信号控制所述发电机向与所述发电机的输出连接的非线性负载输送 的输出功率、输出电流和输出电压中的至少一个，所述引擎是功率放大器 和转换器之一；以及，补偿子系统，包括阻抗测量电路，其测量所述非线性负载的阻抗；以及 补偿信号生成电路，其向所述发电机馈送对应于所测量的阻抗的补 偿信号，所述补偿信号使得所述发电机的输出功率关于所述主控制信号的 传递函数对所述非线性负载的阻抗的改变基本上不敏感，以稳定所述发电 机的输出功率。
12、 根据权利要求ll所述的发电机，还包括求和电路，具有至少第一输入与第二输入以及输出，所述第一输入接 收所述主控制信号，所述第二输入接收所述补偿信号，所述求和电路的输 出与所述控制输入相连接，所述求和电路在其输出处产生所述主控制信号 和所述补偿信号之和。
13、 根据权利要求12所述的发电机，其中，所述补偿信号是以下控制信号之间的差 一控制信号使得所述发电机在所述非线性负载的阻抗是所测量的阻抗时产生特定输出功率；而另一控制信号使得所述发电机产生所述特定输出功率来输送到参考阻抗中。
14、 根据权利要求ll所述的发电机，其中，所述引擎还包括与所述控制输入分离的辅助控制输入，所述辅助控制输入接收所述补偿信号。
15、 根据权利要求14所述的发电机，其中，所述辅助控制输入是偏压 输入。
16、 根据权利要求11所述的发电机，其中，除了使得所述发电机的输 出功率关于所述主控制信号的传递函数对所述非线性负载的阻抗的改变基 本上不敏感之外，所述补偿信号还使得所述发电机以使用者指定的方式与 所述非线性负载的阻抗发生相互影响。
17、 根据权利要求11所述的发电机，其中，所述发电机是射频发生器。
18、 根据权利要求ll所述的发电机，其中，所述非线性负载包括等离子体。
19、 根据权利要求ll所述的发电机，其中，所述补偿信号生成电路包 括针对多个输出功率电平中的每一个的査找表，所述查找表将所测量的阻 抗的一组离散值映射到所述补偿信号的对应的一组离散值。
20、 根据权利要求ll所述的发电机，其中，所述发电机的源阻抗与参 考负载阻抗的复共轭基本不同。
21、 根据权利要求20所述的发电机，其中，所述参考负载阻抗是50 欧姆。
22、 一种发电机，包括引擎，包括控制输入，所述引擎是功率放大器和转换器之一； 补偿子系统，包括-阻抗测量电路，其测量与所述发电机的输出连接的非线性负载的阻 抗；以及补偿信号生成电路，其生成取决于所测量的阻抗的补偿信号；以及 求和电路，其具有至少第一输入与第二输入以及输出，所述第一输入 接收主控制信号，所述主控制信号控制所述发电机向所述非线性负载输送 的输出功率、输出电流和输出电压中的至少一个，所述第二输入接收所述补偿信号，所述求和电路的输出与所述控制输入相连接，所述求和电路在 其输出处产生所述主控制信号和所述补偿信号之和，所述补偿信号是以下控制信号之间的差 一控制信号使得所述发电机 在所述非线性负载的阻抗是所测量的阻抗时产生特定输出功率；而另一控 制信号使得所述发电机产生所述特定输出功率来输送到参考阻抗中，所述补偿信号使得所述发电机的输出功率关于所述主控制信号的传递 函数对所述非线性负载的阻抗的改变基本上不敏感，以防止所述输出功率 的不稳定性，否则，将由于所述发电机和所述非线性负载的阻抗之间的相 互影响而导致所述输出功率的不稳定性。
23、 一种发电机，包括引擎，包括主控制输入和辅助控制输入，所述主控制输入接收主控制 信号，所述主控制信号控制所述发电机向与所述发电机的输出连接的非线 性负载输送的输出功率、输出电流和输出电压中的至少一个，所述引擎是 功率放大器和转换器之一；以及补偿子系统，包括阻抗测量电路，其测量所述非线性负载的阻抗；以及补偿信号生成电路，其向所述辅助控制输入馈送取决于所测量的阻 抗的补偿信号，所述补偿信号使得所述发电机的输出功率关于所述主控制 信号的传递函数对所述非线性负载的阻抗的改变基本上不敏感，以防止所 述输出功率的不稳定性，否则，将由于所述发电机和所述非线性负载的阻 抗之间的相互影响而导致所述输出功率的不稳定性。
全文摘要
本文描述了用于修正发电机和非线性负载之间的相互影响的方法和装置。一个说明性实施例进行以下操作在所述发电机的引擎的控制输入处接收主控制信号，所述主控制信号控制所述发电机向所述非线性负载输送的输出功率、输出电流和输出电压中的至少一个，所述引擎是功率放大器和转换器之一；测量所述非线性负载的阻抗；以及向所述发电机馈送对应于所测量的阻抗的补偿信号，所述补偿信号使得所述发电机的输出功率关于所述主控制信号的传递函数对所述非线性负载的阻抗的改变基本上不敏感，以稳定所述发电机的输出功率。
文档编号G01R27/04GK101688890SQ200880017443
公开日2010年3月31日 申请日期2008年4月23日 优先权日2007年4月26日
发明者G·J·万兹尔 申请人:先进能源工业公司