低温等离子设备驱动控制电路的制作方法

1.本实用新型属于低温等离子表面处理设备技术领域，具体为一种低温等离子设备驱动控制电路。


背景技术：

2.低温等离子表面处理设备由等离子发生器，气体输送管路及等离子喷头等部分组成，等离子发生器产生高压高频能量在喷嘴钢管中被激活和被控制的辉光放电中产生低温等离子体，等离子体中粒子的能量一般约为几个至几十电子伏特，大于聚合物材料的结合键能，完全可以破裂有机大分子的化学键而形成新键；但远低于高能放射性射线，只涉及材料表面，不影响基体的性能。处于非热力学平衡状态下的低温等离子体中，电子具有较高的能量，可以断裂材料表面分子的化学键，提高粒子的化学反应活性(大于热等离子体)，而中性粒子的温度接近室温，这些优点为热敏性高分子聚合物表面改性提供了适宜的条件。通过低温等离子体表面处理，材料面发生多种的物理、化学变化。表面得到了清洁，去除了碳化氢类污物，如油脂，辅助添加剂等，或产生刻蚀而粗糙，或形成致密的交联层，或引入含氧极性基团(羟基、羧基)，这些基因对各类涂敷材料具有促进其粘合的作用，在粘合和油漆应用时得到了优化。在同样效果下，应用等离子体处理表面可以得到非常薄的高张力涂层表面，有利于粘结、涂覆和印刷。不需其他机器、化学处理等强烈作用成份来增加粘合性。
3.现有技术中，低温等离子表面处理设备的驱动控制电路外围元件使用较多，占用空间大，在使用过程中易受到外界干扰。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种低温等离子设备驱动控制电路，以解决背景技术中的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种低温等离子设备驱动控制电路，由五个集成器件和一个驱动隔离变压器t1组成，五个集成器件包括pwm信号发生器u1、六路反向缓冲器/转换器u2和u3、驱动集成器件u4以及驱动集成器件u5；
6.所述pwm信号发生器u1，选用动态功耗小的cmos锁相环集成电路，锁相环集成电路采用rc型压控振荡器vco；
7.所述六路反向缓冲器/转换器u2和u3，选用cmos六路反向缓冲器/转换器，把u1的4脚输出正半周方波号进行多次转换组合输出正负半周对称的方波信号；
8.所述驱动集成器件u4，选用栅极高低侧驱动集成电路，内置图腾放大，抗干扰延时保护器；
9.所述驱动集成器件u5，选用电压比器/运放集成电路，用于设备的过流保护，输出功率调节。
10.进一步的，所述驱动控制电路工作频率范围在8-15khz，所述驱动控制电路的中心频率f0在10khz下功耗为600μw。
11.进一步的，所述pwm信号发生器u1的6脚，7脚外接电容c4和11脚，12脚电阻r11，r12，r13，pr2作为充放电元件。
12.进一步的，所述vco对定时电容c4的充电电流与从9脚输入的控制电压成正比，使vco的振荡频率亦正比于该控制电压。
13.进一步的，所述驱动控制电路中还内置有可控精密稳压源uu1，所述可控精密稳压源uu1采用型号为tl431的并联稳压集成电路。
14.进一步的，所述驱动集成器件u5分为电压比器/运放集成电路u5a和电压比器/运放集成电路u5b，所述电压比器/运放集成电路u5a用于采集电流信号与2.5v基准进行比较输出电流过流保护；所述电压比器/运放集成电路u5b用于输入控制电压，调节驱动输出脉宽频率。
15.与现有技术相比，本实用新型提供了一种低温等离子设备驱动控制电路，具备以下有益效果：
16.该低温等离子设备驱动控制电路，通过采用数字集成电路控制，外围元件少，占用空间小，同时输入阻抗高，抗干扰能力强，动态功耗小。
附图说明
17.图1为本实用新型的电路结构示意图。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.请参阅图1，本实用新型公开了一种低温等离子设备驱动控制电路，由五个集成器件和一个驱动隔离变压器t1组成，所述驱动控制电路工作频率范围在8-15khz，所述驱动控制电路的中心频率f0在10khz下功耗为600μw，五个集成器件包括pwm信号发生器u1、六路反向缓冲器/转换器u2和u3、驱动集成器件u4以及驱动集成器件u5，所述驱动控制电路中还内置有可控精密稳压源uu1，所述可控精密稳压源uu1采用型号为tl431的并联稳压集成电路。
20.所述pwm信号发生器u1，选用动态功耗小的cmos锁相环集成电路，其优点是电源电压范围宽，不会因电源电压波动而造成个电路的输出不稳，输入阻抗高，抗干扰能力强，动态功耗小。同时，锁相环集成电路采用rc型压控振荡器vco。
21.所述六路反向缓冲器/转换器u2和u3，选用cmos六路反向缓冲器/转换器，把u1的4脚输出正半周方波号进行多次转换组合输出正负半周对称的方波信号。
22.所述驱动集成器件u4，选用栅极高低侧驱动集成电路，内置图腾放大，抗干扰延时保护器。
23.所述驱动集成器件u5，选用电压比器/运放集成电路，用于设备的过流保护，输出功率调节。所述驱动集成器件u5分为电压比器/运放集成电路u5a和电压比器/运放集成电路u5b，所述电压比器/运放集成电路u5a用于采集电流信号与2.5v基准进行比较输出电流过流保护；所述电压比器/运放集成电路u5b用于输入控制电压，调节驱动输出脉宽频率。
24.如图1的电路图所示，在使用时，vco对定时电容c4的充电电流与从9脚输入的控制电压成正比，使vco的振荡频率亦正比于该控制电压。通过电阻r8，r9，pr1改变下拉电压时，输出频率也随之变化，当vco控制电压为0时，其输出频率最低；当输入控制电压等于r7上电源电压vdd时，输出频率则线性地增大到最高输出频率。vco振荡频率的范围由电阻r11，r12，r13，pr2和c4决定。4脚vco输出正半周信号送u2进行翻转分离两路同步输出，当u2的b端输入1时，h＝b#输出0并联到a输入为0，g＝a#输出1，经限流电阻r5到c端输入1，c端上并接延时电容c2滤除干扰信号，调整上升沿下降沿延时，i＝c#输出为0，经电阻r3到u4栅极高低侧驱动集成电路第12脚lin下降沿信号。4脚vco输出正半周信号送u2另一路，当u2的e端输入1时，k＝e#输出0，并联到f输入也为0，l＝f#输出1，经限流电阻r6到d端输入为1，d端上并接延时电容c3滤除干扰信号，调整上升沿下降沿延时，j＝d#输出为0，连接到u3的b端输入为0，h＝b#输出为1，经电阻r2到u4栅极高低侧驱动集成电路第10脚hin上升沿信号。u4输出端ho，lo输出8-15khz脉冲信号到驱动隔离变压器t1进行隔离驱输出。u4第11脚sd串联电阻r24到u5b输出端，u5b电压比较器5脚，经电阻r23到采集电流信号，与6脚给定的2.5v基准，进行比较输出电流过流保护。u5a输出端经电阻r18，二极管d6到u1第9脚，调节pr3改变输出同时改变u1第9脚输入控制电压，调节驱动输出脉宽频率。同时该低温等离子设备驱动控制电路中的led1，led2，led3为信号输出指示。
25.综上所述，该低温等离子设备驱动控制电路，通过采用数字集成电路控制，外围元件少，占用空间小，同时输入阻抗高，抗干扰能力强，动态功耗小。
26.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。