JP2003218655A - 高周波電源の進行波電力制御方法及び高周波電源装置 - Google Patents

高周波電源の進行波電力制御方法及び高周波電源装置

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JP2003218655A
JP2003218655A JP2002013544A JP2002013544A JP2003218655A JP 2003218655 A JP2003218655 A JP 2003218655A JP 2002013544 A JP2002013544 A JP 2002013544A JP 2002013544 A JP2002013544 A JP 2002013544A JP 2003218655 A JP2003218655 A JP 2003218655A
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晶 石井
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宏卓 武居
Hiroyuki Kotani
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対最
大定格温度Tjmaxを超えて増幅素子の破壊を招いて
しまうことなく、進行波電力の出力開始直後の進行波電
力の抑制を緩和する。 【解決手段】 進行波電力PFの出力開始時から定めら
れた緩和時間Etimeが経過するまでは電力抑制基準
しきい値信号Vth0よりも大きな電力抑制緩和しきい
値信号Vth1を電力抑制しきい値信号Vthとし、出
力する進行波電力PFの大きさが電力目標値となるよう
に制御するための電力制御信号Vcontを進行波電力
設定信号Vset及び反射波電力検出信号値Vprと電
力抑制しきい値信号値Vthとの差に応じて変化する電
力抑制信号Vsub及び進行波電力検出信号Vpfによ
って求めて出力する高周波電源の進行波電力制御方法及
び高周波電源装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばプラズマエ
ッチングを行うプラズマ処理装置等に電力を供給する高
周波電源装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2は、高周波電源装置HP及びその周
辺装置の一例を示すブロック図である。高周波電源装置
HPは、電力伝送線路2及び整合装置3及び電力伝送線
路4を介して、負荷となるプラズマ処理装置5に高周波
電力を供給するための電源装置である。なお、一般にこ
の種の高周波電源装置では、数百kHz以上の周波数の
高周波電力を出力している。整合装置3は、高周波電源
装置HPの高周波電力出力部から内部を見た出力インピ
ーダンスZo(通常は50Ωにしていることが多い)
と、高周波電源装置HPの高周波電力出力部から負荷側
を見た負荷側インピーダンスZL(電力伝送線路2及び
整合装置3及び電力伝送線路4及びプラズマ処理装置5
のインピーダンス)とを整合させるための装置である。
この整合装置3は、例えば、内部に可変コンデンサ、可
変インダクタ等の可変インピーダンス素子を備えてい
て、内部のインピーダンスを変化させることによって負
荷側インピーダンスZLを変化させる。
【0003】プラズマ処理装置5は、ワーク加工部を備
え、そのワーク加工部の内部に搬入したウエハ、液晶基
板等のワークを加工(エッチング、CVD等)するため
の装置である。このプラズマ処理装置5は、ワークを加
工するために、ワーク加工部にプラズマ放電用ガスを導
入し、そのプラズマ放電用ガスに高周波電源装置HPか
ら供給された高周波電力(電圧)を印加することによっ
て、上記のプラズマ放電用ガスを放電(以下、プラズマ
放電という)させて非プラズマ状態からプラズマ状態に
している。そして、プラズマ状態になったガスを利用し
てワークを加工している。
【0004】電力伝送線路2及び電力伝送線路4は、電
力を伝送するための線路であり、例えば、同軸ケーブ
ル、導波管、銅板、同軸管等が用いられる。
【0005】ここで、図2に示した高周波電源装置HP
の出力インピーダンスZoと負荷側インピーダンスZL
とが整合(以下、インピーダンス整合という)している
ときは、高周波電源装置HPから出力された高周波電力
が効率よくプラズマ処理装置5に供給される(以下、プ
ラズマ処理装置5等の負荷に供給される電力を負荷電力
という)。
【0006】しかし、プラズマ処理装置5の内部インピ
ーダンスがプラズマ放電の状態によって変動するため
に、高周波電源装置HPから見た負荷側インピーダンス
ZLは、整合時に比べて、高インピーダンス又は低イン
ピーダンスに変動する。そうなると、出力インピーダン
スZoと負荷側インピーダンスZLとが整合しない状態
になるので、高周波電源装置HPから出力されてプラズ
マ処理装置5に向かう高周波電力(以下、進行波電力と
いう)の一部又は全部が反射してプラズマ処理装置5か
ら高周波電源装置HPに向かう反射波電力PRが発生す
る。
【0007】通常は、整合装置3によってインピーダン
ス整合をさせるために、整合状態に戻るが、非整合状態
から整合状態になるまでの間は、反射波電力が発生する
ことになる。また、整合装置3の調整が最適でない場合
等は、非整合状態が続くこともある。このように、何ら
かの理由で発生した反射波電力は、高周波電源装置HP
内に戻る(反射入力される)。
【0008】図3は、後述する定電圧出力直流電源回路
DPS1を使用した従来技術の定直流電圧入力高周波電
源装置HP1(以下、高周波電源装置HP1という)の
構成を示すブロック図である。発振回路OSCは、所定
の高周波電圧(高周波信号)AC1を出力する。なお、
ここで言う高周波信号とは、正弦波信号に限らず、例え
ば、矩形波信号、三角波信号等も含む。電力調整回路A
DJは、発振回路OSCから出力される高周波電圧AC
1と後述する出力設定演算回路CALから出力される電
力制御信号Vcontとを入力し、入力した電力制御信
号Vcontのレベルによって、発振回路OSCから出
力される高周波電圧AC1の振幅又はデューティサイク
ルを増減させた高周波電圧(高周波信号)AC2を出力
する。
【0009】通常は、整合装置3によってインピーダン
ス整合をさせるために、整合状態に戻るが、非整合状態
から整合状態になるまでの間は、反射波電力が発生する
ことになる。また、整合装置3の調整が最適でない場合
等は、非整合状態が続くこともある。このように、何ら
かの理由で発生した反射波電力は、高周波電源装置HP
内に戻る。
【0010】この電力調整回路ADJには、例えば、ミ
キサ、デュアルゲートFET、ピンダイオードアッテネ
ータ等を用いた振幅制御回路や専用IC等を用いたPW
M制御回路が用いられる。ミキサは、高周波電圧(高周
波信号)AC1に直流電圧(電力制御信号Vcont)
をかけ合わせて、直流電圧レベルに依存する振幅の出力
が得られる素子である。デュアルゲートFETは、ゲー
トが2端子あり、一方に高周波電圧(高周波信号)AC
1、他方に直流電圧(電力制御信号Vcont)を入力
する。直流電圧レベルによってFETのゲインが変化し
出力を調整できる素子である。ピンダイオードアッテネ
ータは、電圧制御による可変減衰器であり、高周波電圧
(高周波信号)AC1に対する減衰率を、入力する直流
電圧レベル(電力制御信号Vcont)によって変化さ
せることができる。PWM制御回路は、高周波信号AC
1(正弦波信号とは限らない)と直流電圧(電力制御信
号Vcont)とを入力し、入力された直流電圧レベル
に依存して出力波形のデューティサイクルが変化する。
出力電力は、出力波形のデューティサイクルによって決
まる。
【0011】定電圧出力直流電源回路DPS1(以下、
直流電源回路DPS1という)は、後述する電力増幅回
路AMP1において、小電力から大電力への増幅のため
の電力供給源である。図3の場合の直流電源回路DPS
1は、出力電圧値が一定で、出力電流値が変化する定電
圧出力電圧(以下、出力電圧DC1という)を出力す
る。
【0012】電力増幅回路AMP1は、電力調整回路A
DJから出力される電力(電圧で表しても可)を増幅し
て進行波電力PFを出力する。この電力増幅回路AMP
1の増幅素子には、例えば、FET(電界効果トランジ
スタ),バイポーラトランジスタが用いられている。そ
して、FET等を用いた電力増幅回路AMP1のドレイ
ン(バイポーラトランジスタの場合はコレクタ)に直流
電圧を印加し、FETのゲート(バイポーラトランジス
タの場合はベース)に電力調整回路ADJから出力され
る高周波電圧AC2を入力することによって、電力増幅
回路AMP1の入力部よりも大きな電力を得ることがで
きる。なお、増幅率は一定ではなく、出力電力に依存す
る。
【0013】なお、この図3では、発振回路OSCと電
力調整回路ADJと直流電源回路DPS1と電力増幅回
路AMP1とによって進行波電力PFを出力する電力出
力手段POUTが構成されている。
【0014】出力電力設定回路SETは、電力出力手段
POUTから出力する進行波電力PFの大きさ(以下、
進行波電力値PFという)の設定値を設定する回路であ
り、この設定値に相当する進行波電力設定信号Vset
を出力する。なお、進行波電力設定信号Vsetの大き
さを、以下、進行波電力設定信号値Vsetという。
【0015】進行波・反射波電力検出器DET(以下、
電力検出器DETという)は、電力出力手段POUTか
ら出力される進行波電力値PF及び高周波電源装置HP
1の外部から戻ってくる反射波電力PRの大きさ(以
下、反射波電力値PRという)を検出し、進行波電力に
相当する進行波電力検出信号Vpfを出力するととも
に、反射波電力に相当する反射波電力検出信号Vprを
出力する。この電力検出器DETには、例えば、方向性
結合器が用いられる。なお、電力検出器DETから出力
される進行波電力PF及び高周波電源装置HP1の外部
から戻ってくる反射波電力PRは、電力検出器DETの
内部をそのままの大きさで通過するか又は殆ど減衰する
ことなく通過する。
【0016】しきい値固定の反射保護回路PRTpは、
電力検出器DETから出力される反射波電力検出信号V
prを入力し、この反射波電力検出信号Vprに応じて
変化する電力抑制信号Vsubを出力する。この電力抑
制信号Vsubは、電力出力手段POUTから出力する
進行波電力値PFを抑制するための信号である。なお、
電力抑制信号Vsubの大きさを、以下、電力抑制信号
値Vsubという。なお、進行波電力PFの設定値か
ら、この電力抑制信号値Vsubに相当する電力値を減
算した電力値が電力目標値となる。また、電力目標値に
相当する信号(以下、電力目標値信号Vtpという)の
大きさ(以下、電力目標値信号値Vtpという)は、K
1を比例定数として次式で表される。 Vtp=K1×(Vset−Vsub) このしきい値固定の反射保護回路PRTpの回路構成に
ついては、図5を参照して後述する。
【0017】出力設定演算回路CALは、進行波電力設
定信号Vsetと電力抑制信号Vsubと進行波電力検
出信号Vpfとを入力し、電力出力手段POUTから出
力する進行波電力値PFが、電力目標値となるように、
電力出力手段POUTから出力する進行波電力値PFを
制御するための電力制御信号Vcontを出力する。な
お、電力制御信号Vcontの大きさ(以下、電力制御
信号値Vcontという)は、K1及びK2を比例定数
として次式で表すことができる。また、次式の各信号値
は絶対値で表した値である。 Vcont=K2×(K1×(Vset−Vsub)−Vpf) =K2×(Vtp−Vpf) この出力設定演算回路CALの回路構成については、図
6を参照して後述する。なお、この図3では、しきい値
固定の反射保護回路PRTpと出力設定演算回路CAL
と出力電力設定回路SETとによって進行波電力PFを
制御する電力制御手段PCONが構成されている。
【0018】電力調整回路ADJは、前述したように、
出力設定演算回路CALから出力される電力制御信号V
contのレベルによって、高周波電圧AC2の出力値
を増減させているので、図3のような構成にすることに
よって、進行波電力PFの出力値をフィードバック制御
させている。すなわち、出力設定演算回路CALから出
力する電力制御信号Vcontによって、電力出力手段
POUTから出力する進行波電力値PFを電力目標値に
なるように制御している。
【0019】図4は、後述する可変電圧出力直流電源回
路DPS2を使用した従来技術の可変直流電圧入力高周
波電源装置HP2(以下、高周波電源装置HP2とい
う)の構成を示すブロック図である。発振回路OSC、
電力検出器DET、しきい値固定の反射保護回路PRT
p、出力設定演算回路CAL、出力電力設定回路SET
は、図3に示した高周波電源装置と同じであるので、説
明を省略する。
【0020】可変電圧出力直流電源回路DPS2(以
下、直流電源回路DPS2という)は、電力増幅回路A
MP2において、小電力から大電力への増幅のための電
力供給源である。また、出力設定演算回路CALから出
力される電力制御信号Vcontを入力し、入力した電
力制御信号Vcontのレベルによって、出力電圧DC
2を増減させている。なお、図4の場合の直流電源回路
DPS2は、図3の直流電源回路DPS1と異なり出力
電圧及び出力電流が変化する。
【0021】電力増幅回路AMP2は、発振回路OSC
から出力される高周波電圧AC1(電力で表しても可)
を増幅して進行波電力PFを出力する。また、電力増幅
回路AMPの増幅素子には、図3に示した高周波電源装
置と同様で、例えば、FET等が用いられている。その
ために、FET等を用いた電力増幅回路AMP2のドレ
イン(バイポーラトランジスタの場合はコレクタ)に直
流電源回路DPS2の出力である直流電圧DC2を印加
し、FETのゲート(バイポーラトランジスタの場合は
ベース)に発振回路OSCから出力される所定の高周波
電圧AC1を入力することによって、電力増幅回路AM
P2の入力部よりも大きな電力を得ることができる。
【0022】なお、この図4では、発振回路OSCと直
流電源回路DPS2と電力増幅回路AMP2とによって
進行波電力PFを出力する電力出力手段POUTが構成
されている。また、この図4では、しきい値固定の反射
保護回路PRTpと出力設定演算回路CALと出力電力
設定回路SETとによって進行波電力PFを制御する電
力制御手段PCONが構成されている。
【0023】直流電源回路DPS2から出力する直流電
圧DC2は、前述したように、出力設定演算回路CAL
から出力された電力制御信号Vcontのレベルによっ
て、出力値を増減させているので、図4の構成にするこ
とによって、進行波電力PFの出力値をフィードバック
制御させている。すなわち、出力設定演算回路CALか
ら出力する電力制御信号Vcontによって、電力出力
手段POUTから出力する進行波電力値PFを電力目標
値になるように制御している。
【0024】(従来技術のしきい値固定の反射保護回路
PRTpの説明)次に、図3及び図4で用いられている
従来技術のしきい値固定の反射保護回路PRTpおよび
出力設定演算回路CALについて、さらに説明する。図
5は、従来技術のしきい値固定の反射保護回路PRTp
の回路図である。電力抑制基準しきい値設定回路TH0
は、電圧(アースを基準にした電位)がVeの制御電圧
源Ecと抵抗器Rt01と(一方がアースに接続され
る)抵抗器Rt02とから成る。そして、制御電圧源E
cの電圧Veを抵抗器Rt01及びRt02によって分
圧した電圧信号である電力抑制基準しきい値信号Vth
0を出力する。なお、本出願では、このように電圧であ
っても信号として扱う場合がある。また、制御電圧源E
cは高周波電源装置HP1又はHP2の他の個所にも共
通して使用する。
【0025】Vpr(−)は、電力検出器DETから出
力される反射波電力検出信号Vprの符号を反転させ
て、負の信号(負電位)にしていることを表している。
なお、符号を反転させるために、図示しない反転回路を
電力検出器DETと反射保護回路PRTとの間に設けて
いる。
【0026】以後、信号等の後に「(−)」を付記して
いれば、負の信号(負電位)であることを示す。同様に
「(+)」を付記していれば、正の信号(正電位)であ
ることを示す。また、符号(電位)を反転させるための
反転回路の図示及び説明を省略して説明することがあ
る。
【0027】電力抑制信号出力回路ADD1は反転型の
加算増幅回路(以下、電力抑制信号出力回路という)で
あり、オペアンプOPa1と抵抗器Ra11,Ra1
2,Ra13,(一方がアースに接続される)Ra14
とダイオードDa11,Da12とから成る。
【0028】従来技術のしきい値固定の反射保護回路P
RTpは、図5のように構成されているので、反射波電
力検出信号Vprの大きさ(絶対値)(以下、反射波電
力検出信号値Vprという)が電力抑制基準しきい値信
号Vth0の大きさ(絶対値)(以下、電力抑制基準し
きい値信号値Vth0という)よりも大きくなったとき
に、両者の差の電圧信号が反転増幅された電力抑制信号
Vsub(+)が出力される。また、反射波電力検出信
号値Vpr(絶対値)が電力抑制基準しきい値信号値V
th0(絶対値)以下のときは、電力抑制信号値Vsu
bは0レベルとなる。また、この例では、反射波電力検
出信号Vprが負の信号(負電位)、電力抑制信号Vs
ubが正の信号(正電位)であるが、信号の符号が逆の
場合も同様である。また、増幅率は、オペアンプOPa
1の出力信号が適切なレベルになるように、入力する信
号値に応じて設定すればよい。なお、この電力抑制信号
出力回路ADD1は、一般に広く知られているので、詳
細な説明は省略する。また、以降に記載する同様の反転
増幅回路についても説明を省略する。
【0029】(出力設定演算回路CALの説明)図6
は、出力設定演算回路CALの回路構成図である。Vs
et(+)は出力電力設定回路SETから出力された進
行波電力設定信号である。Vsub(−)は、しきい値
固定の反射保護回路PRTpから出力された電力抑制信
号である。なお、この信号は、図示しない反転回路を用
いて、しきい値固定の反射保護回路PRTpの出力信号
を反転させて負の信号(負電位)にした信号である。
【0030】ADD2は反転型の加算増幅回路(以下、
第2加算増幅回路という)であり、オペアンプOPa2
と抵抗器Ra21,Ra22,Ra23,(一方がアー
スに接続される)Ra24とから成る。ADD3は反転
型の加算増幅回路(以下、第3加算増幅回路という)で
あり、オペアンプOPa3と抵抗器Ra31,Ra3
2,Ra33,(一方がアースに接続される)Ra34
とから成る。第2加算増幅回路ADD2は反転型の加算
増幅回路であるので、進行波電力設定信号Vset
(+)と電力抑制信号Vsub(−)とを加算した電圧
信号を反転増幅して、電力目標値信号Vtp(−)を出
力する。Vpf(+)は、電力検出器DETから出力さ
れた進行波電力検出信号である。第3加算増幅回路AD
D3も、反転型の加算増幅回路であり、進行波電力検出
信号Vpf(+)と電力目標値信号Vtp(−)とを加
算した電圧信号を反転増幅して、電力制御信号Vcon
tを出力する。なお、第2加算増幅回路ADD2、第3
加算増幅回路ADD3の増幅率は、オペアンプの出力信
号が適切なレベルになるように、入力する信号値に応じ
て設定すればよい。
【0031】出力設定演算回路CALは、上述したよう
に構成されているので、電力目標値信号Vtpの信号値
よりも進行波電力検出信号Vpfの大きさ(以下、進行
波電力検出信号値Vpfという)が小さければ、電力出
力手段POUTから出力される進行波電力PFが大きく
なるように出力設定演算回路CALが電力制御信号Vc
ontを出力し、電力目標値信号Vtpの信号値よりも
進行波電力検出信号値Vpfが大きければ、電力出力手
段POUTから出力される進行波電力PFが小さくなる
ように出力設定演算回路CALが電力制御信号Vcon
tを出力する。このように電力目標値に相当する電力目
標値信号Vtpと進行波電力値PFに相当する進行波電
力検出信号Vpfとを比較して進行波電力値PFを制御
しているので、反射波電力検出信号値Vpr(絶対値)
が電力抑制基準しきい値信号値Vth0(絶対値)より
も大きくなって、その超過分の大きさに相当する電力値
だけ電力目標値が減少すると、進行波電力PFの出力値
が減少するので、反射係数が同じでも反射波電力が減少
する。
【0032】ところで、前述したように電力増幅回路A
MP1、AMP2には、例えば、FET等の増幅素子が
用いられている。この増幅素子には、ジャンクション温
度Tjの絶対最大定格温度Tjmaxが規定されてお
り、ジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjm
axを超えると素子の破壊に至るので、ジャンクション
温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超えないよう
に設計する必要がある。(通常は、安全を考えてディレ
ーティングをとり、ジャンクション温度Tjが絶対最大
定格温度Tjmaxよりも低い温度Tjmax’を超え
ないように設計されている。しかし、以後の説明では、
絶対最大定格温度Tjmaxを用いて説明する。)
【0033】なお、上記増幅素子のジャンクション温度
は、次式で表される。すなわち、ジャンクション温度
は、増幅素子のケース温度Tcと増幅素子内での損失P
dに依存することになる。 Tj=Tc+Pd×θ Tj:増幅素子のジャンクション温度[℃], Tc:増幅素子のケース温度[℃], Pd:増幅素子内での損失[W], θ:増幅素子の熱抵抗[℃/W](損失を温度に換算す
る係数)
【0034】次に損失と熱との関係について説明する。
電力を伝送すると必ず損失が発生する。電力増幅回路A
MP1、AMP2では電力を増幅する際に損失が発生す
る。電力増幅回路AMP1、AMP2で損失があると、
その損失が熱となって発生するので電力増幅回路AMP
1、AMP2自体の温度を上昇させる。また、電力増幅
回路AMP1、AMP2の温度が上昇するとケース温度
Tcも上昇する。また、前述したように電力増幅回路A
MP1、AMP2は大きな電力を出力しているので、電
力増幅回路AMP1、AMP2で損失があった場合、そ
の発熱量は大きくなり、素子の温度が上昇しやすい。そ
のために、通常は、ヒートシンク等の冷却機構を設けて
発熱した熱を放出し、電力増幅回路AMP1、AMP2
での温度上昇の度合いを減少させる工夫がされている。
【0035】ところが、図2に示すように、プラズマ処
理装置5に電力を供給するために高周波電源装置HPを
使用すると、反射波電力が発生することがある。この場
合、高周波電源装置HP内に反射波電力が戻ってくるの
で、進行波電力を出力するときに発生する損失だけでな
く、反射波電力による損失も発生する。すなわち、整合
時に比べて、反射波電力が発生している方が、ジャンク
ション温度Tjの温度上昇度は高くなる。
【0036】そして、前述した従来技術では、反射波電
力検出信号値Vpr(絶対値)が電力抑制基準しきい値
信号値Vth0(絶対値)を超えるまでは、反射波電力
が発生しても電力目標値信号Vtpが減少しない。その
ために、電力抑制基準しきい値信号Vth0に相当する
反射波電力が発生し、かつ、その状態が連続して熱飽和
状態になったときに、ジャンクション温度Tjが絶対最
大定格温度Tjmaxを超えないように、電力抑制基準
しきい値信号Vth0の値を設定すれば、電力増幅回路
AMP1、AMP2に用いられている増幅素子を保護す
ることができる。
【0037】なお、前述したように反射波電力検出信号
値Vpr(絶対値)が電力抑制基準しきい値信号値Vt
h0(絶対値)よりも大きくなると、その超過分の大き
さに比例した電力値だけ進行波電力PFの出力値が減少
する。負荷側インピーダンスの状態が変化しないとき
は、反射係数が同じなので、進行波電力が減少すると反
射波電力も減少する。そのために、通常は、前述したよ
うに電力抑制基準しきい値信号Vth0を設定すれば、
電力抑制基準しきい値信号Vth0よりも反射波電力検
出信号Vprが大きくなるような反射波電力が発生して
も、ジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjm
axを超えないようにすることができる。
【0038】しかし、何らかの理由によって、電力抑制
基準しきい値信号Vth0よりも大きな反射波電力検出
信号Vprが検出されるような反射波電力が発生した状
態になり、そのことが原因で、ジャンクション温度Tj
が絶対最大定格温度Tjmaxを超えるような状態にな
るときは、電力抑制基準しきい値信号Vth0の設定値
を小さくして、より保護を強める必要がある。
【0039】
【発明が解決しようとする課題】(プラズマ放電するま
での問題点)高周波電源装置HPから進行波電力を出力
して電力をプラズマ処理装置5に供給開始したときに、
反射が生じて反射波電力が発生すると、整合装置3がイ
ンピーダンス整合をするように動作をする。しかし、イ
ンピーダンス整合するまでの間は、反射が生じるので効
率よく電力が供給されない。すると、プラズマ処理装置
5に供給される負荷電力が少なくなり、プラズマ放電が
生じにくくなる。このとき、反射波電力検出信号値Vp
r(絶対値)が、電力抑制基準しきい値信号値Vth0
(絶対値)を超えていると、進行波電力PFの出力値が
抑制されるために、さらにプラズマ処理装置5に供給さ
れる負荷電力が小さくなってしまう。そのために、さら
にプラズマ放電が生じにくくなってしまう。
【0040】そこで、電力抑制基準しきい値信号Vth
0の設定値を大きくして、進行波電力PFの出力値の抑
制を押さえれば、プラズマ処理装置5に供給する電力量
が増えてプラズマ放電させやすくなり上記の問題が改善
される。しかし、電力抑制基準しきい値信号Vth0の
設定値を大きくすると、反射波電力が大きくなったとき
に、ジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjm
axを超えて増幅素子の破壊を招きやすくなるので、こ
のようなことはできない。
【0041】また、電力出力開始時からすぐにプラズマ
放電しない場合は、整合装置3がインピーダンス整合を
行い、プラズマ処理装置5に供給される電力量を増やし
てプラズマ放電させるのであるが、非整合状態から整合
状態になるまでの過程で、必ずしも高周波電源装置HP
の出力インピーダンスZoと負荷側インピーダンスZL
との差(以下、整合インピーダンス偏差という)が減少
し続けるのではなく、場合によっては、一旦、整合イン
ピーダンス偏差が大きくなるという過程を経ながら最終
的にインピーダンス整合することがある。そのために、
進行波電力の出力開始時と整合動作中のある状態の時と
を比べると、場合によっては、進行波電力の出力開始時
の方が整合インピーダンス偏差が小さいときがある。
【0042】このような状態になると、整合インピーダ
ンス偏差が減少し続けるだけの過程に比べて、インピー
ダンス整合する過程に無駄が生じるので、インピーダン
ス整合するまでの時間(以下、整合時間という)が長く
なる。整合時間が長くなると、ワークの加工時間が長く
なるという問題があった。
【0043】また、高周波電源装置HPから電力を供給
してから整合するまでの許容時間を設定して、設定した
許容時間内に整合しない場合は、整合動作に異常があっ
たと見なしてワークの加工工程を中断させる場合があ
る。このような場合は、ワークの加工時間が長くなるだ
けでなく、ワークの品質低下、加工不良等による歩留ま
りが悪くなることが問題であった。
【0044】(プラズマ放電してからの問題点)整合イ
ンピーダンス偏差がなくなるか、または、小さくなると
プラズマ放電が生じてプラズマ放電用ガスが非プラズマ
状態からプラズマ状態になる。そしてワークの加工が開
始される。しかし、プラズマ放電後であっても、プラズ
マが不安定になった場合には反射が生じる。このとき
に、電力抑制基準しきい値信号Vth0の設定値を小さ
くしていると、進行波電力を抑制する度合いが大きくな
るので、プラズマ放電を維持するための電力が不足し
て、プラズマ状態から非プラズマ状態になりやすくな
る。このようにプラズマ状態から非プラズマ状態になっ
た場合も、ワークの加工が中断するので、ワークの加工
時間が長くなるだけでなく、ワークの品質低下、加工不
良等による歩留まりが悪くなることが問題であった。
【0045】このように、従来技術のような方法で進行
波電力を制御すると、上述したような各種の問題が生じ
ていた。したがって、本願発明は、増幅素子のジャンク
ション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超えて
増幅素子の破壊を招いてしまうことなく、進行波電力の
出力開始直後の進行波電力の抑制を緩和できる高周波電
源装置及び進行波電力の制御方法を提供することを目的
としている。
【0046】
【課題を解決するための手段】出願時の請求項1の発明
は、図10に示すように、電力増幅回路で増幅して出力
する進行波電力値PFが、電力目標値になるように制御
する高周波電源の進行波電力制御方法において、上記進
行波電力PFの出力開始時から予め定めた緩和時間(E
time,Eitime)が経過するまでは上記電力増
幅回路の増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対最大
定格温度Tjmaxを超えることを許容した電力目標値
になるように上記進行波電力値PFを制御し、上記緩和
時間(Etime,Eitime)が経過した後は上記
電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度Tjを絶
対最大定格温度Tjmax以下にする電力目標値になる
ように上記進行波電力値PFを制御する高周波電源の進
行波電力制御方法である。
【0047】出願時の請求項2の発明は、図10に示す
ように、電力増幅回路で増幅して出力する進行波電力値
PFが、電力目標値になるように制御する高周波電源の
進行波電力制御方法において、進行波電力PFの出力開
始時は上記電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温
度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超えることを許
容した電力目標値になるように上記進行波電力値PFを
制御し、上記増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対
最大定格温度Tjmaxを超える前に上記電力増幅回路
の増幅素子のジャンクション温度Tjを絶対最大定格温
度Tjmax以下にする電力目標値になるように上記進
行波電力値PFを制御する高周波電源の進行波電力制御
方法である。
【0048】出願時の請求項3の発明は、図10に示す
ように、電力増幅回路で増幅して出力する進行波電力値
PFが、電力目標値になるように制御する高周波電源の
進行波電力制御方法において、進行波電力PFの出力開
始時から上記電力増幅回路の増幅素子のジャンクション
温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに達するまでは
上記電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度Tj
が絶対最大定格温度Tjmaxを超えることを許容した
電力目標値になるように上記進行波電力値PFを制御
し、上記ジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度T
jmaxに達したときは上記電力増幅回路の増幅素子の
ジャンクション温度Tjを絶対最大定格温度Tjmax
以下にする電力目標値になるように上記進行波電力値P
Fを制御する高周波電源の進行波電力制御方法である。
【0049】出願時の請求項4の発明は、図7の高周波
電源装置HP11又は図8の高周波電源装置HP21の
高周波電源の進行波電力制御方法であって、電力増幅回
路で増幅して出力する進行波電力値PFが、電力目標値
になるように制御する高周波電源の進行波電力制御方法
において、高周波電源装置HPから出力される進行波電
力値PFを検出した進行波電力検出信号Vpf及び高周
波電源装置HPに反射入力される反射波電力値PRを検
出した反射波電力検出信号Vprを出力する電力検出過
程と、上記進行波電力PFの出力開始時から予め定めた
緩和時間Etimeが経過するまでは上記電力増幅回路
の増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対最大定格温
度Tjmaxを超えることを許容した電力目標値に相当
する信号値を求めるために用いる電力抑制緩和しきい値
信号Vth1を電力抑制しきい値信号Vthとする抑制
緩和しきい値設定過程と、上記緩和時間Etimeが経
過した後は上記ジャンクション温度Tjを絶対最大定格
温度Tjmax以下にする電力目標値に相当する信号値
を求めるために用いる電力抑制基準しきい値信号Vth
0を電力抑制しきい値信号Vthとする基準しきい値設
定過程と、上記反射波電力検出信号Vprと上記電力抑
制しきい値信号Vthとを用いて進行波電力値PFを抑
制するための電力抑制信号Vsubを演算する電力抑制
信号演算過程と、上記進行波電力値PFの設定値に相当
する進行波電力設定信号Vsetと上記電力抑制信号V
subとを用いて電力目標値信号Vtpを演算する電力
目標値信号演算過程と、上記電力目標値信号Vtpと進
行波電力検出信号Vpfとを用いて電力制御信号Vco
ntを演算する電力制御信号演算過程とから成り、上記
電力制御信号Vcontによって上記進行波電力値PF
が電力目標値になるように制御する高周波電源の進行波
電力制御方法である。
【0050】出願時の請求項5の発明は、図23の高周
波電源装置HP12(第8の実施例)又は図25の高周
波電源装置HP22(第9の実施例)であって、電力増
幅回路で増幅して出力する進行波電力値PFが、電力目
標値になるように制御する高周波電源の進行波電力制御
方法において、高周波電源装置HPから出力される進行
波電力値PFを検出した進行波電力検出信号Vpf及び
高周波電源装置HPに反射入力される反射波電力値PR
を検出した反射波電力検出信号Vprを出力する電力検
出過程と、上記進行波電力PFの出力開始時から予め定
めた反射保護用緩和時間Etimeが経過するまでは上
記電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度Tjが
絶対最大定格温度Tjmaxを超えることを許容した電
力目標値に相当する信号値を求めるために用いる電力抑
制緩和しきい値信号Vth1を電力抑制しきい値信号V
thとするとともに、上記進行波電力PFの出力開始時
から予め定めた電流保護用緩和時間Eitimeが経過
するまでは上記電力増幅回路の増幅素子のジャンクショ
ン温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超えること
を許容した電力目標値に相当する信号値を求めるために
用いる電流抑制緩和しきい値信号Vith1を電流抑制
しきい値信号Vithとする抑制緩和しきい値設定過程
と、上記反射保護用緩和時間Etimeが経過した後は
上記ジャンクション温度Tjを絶対最大定格温度Tjm
ax以下にする電力目標値に相当する信号値を求めるた
めに用いる電力抑制基準しきい値信号Vth0を電力抑
制しきい値信号Vthとするとともに、上記電流保護用
緩和時間Eitimeが経過した後は上記ジャンクショ
ン温度Tjを絶対最大定格温度Tjmax以下にする電
力目標値に相当する信号値を求めるために用いる電流抑
制基準しきい値信号Vith0を電流抑制しきい値信号
Vithとする基準しきい値設定過程と、上記反射波電
力検出信号Vprと上記電力抑制しきい値信号Vthと
を用いて進行波電力値PFを抑制するための電力抑制信
号Vsubを演算する電力抑制信号演算過程と、上記電
力増幅回路において増幅のための電力供給源(DPS
1,DPS2)が出力する電流値に相当する電流検出信
号Viと上記電流抑制しきい値信号Vithとを用いて
進行波電力値PFを抑制するための電流抑制信号Vis
ubを演算する電流抑制信号演算過程と、上記進行波電
力値PFの設定値に相当する進行波電力設定信号Vse
tと上記電力抑制信号Vsubと上記電流抑制信号Vi
subとを用いて電力目標値信号Vtpiを演算する電
力目標値信号演算過程と、上記電力目標値信号Vtpi
と進行波電力検出信号Vpfとを用いて電力制御信号V
contを演算する電力制御信号演算過程とから成り、
上記電力制御信号Vcontによって上記進行波電力値
PFが電力目標値になるように制御する高周波電源の進
行波電力制御方法である。
【0051】出願時の請求項6の発明は、図26の高周
波電源装置HP13(第10の実施例)又は図27の高
周波電源装置HP23(第11の実施例)の高周波電源
の進行波電力制御方法であって、図7又は図8の反射波
電力値PRから電力抑制信号Vsubを演算する代わり
に、電力増幅回路において増幅のための電力供給源(D
PS1,DPS2)が出力する電流値に相当する電流検
出信号Viから電流抑制信号Visubを演算する高周
波電源の進行波電力制御方法であって、電力増幅回路で
増幅して出力する進行波電力値PFが、電力目標値にな
るように制御する高周波電源の進行波電力制御方法にお
いて、高周波電源装置HPから出力される進行波電力値
PFを検出した進行波電力検出信号Vpfを出力する電
力検出過程と、上記進行波電力PFの出力開始時から予
め定めた緩和時間Eitimeが経過するまでは上記電
力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対
最大定格温度Tjmaxを超えることを許容した電力目
標値に相当する信号値を求めるために用いる電流抑制緩
和しきい値信号Vith1を電流抑制しきい値信号Vi
thとする抑制緩和しきい値設定過程と、上記緩和時間
Eitimeが経過した後は上記ジャンクション温度T
jを絶対最大定格温度Tjmax以下にする電力目標値
に相当する信号値を求めるために用いる電流抑制基準し
きい値信号Vith0を電流抑制しきい値信号Vith
とする基準しきい値設定過程と、上記電力増幅回路にお
いて増幅のための電力供給源(DPS1,DPS2)が
出力する電流値に相当する電流検出信号Viと上記電流
抑制しきい値信号Vithとを用いて進行波電力値PF
を抑制するための電流抑制信号Visubを演算する電
流抑制信号演算過程と、上記進行波電力値PFの設定値
に相当する進行波電力設定信号Vsetと上記電流抑制
信号Visubとを用いて電力目標値信号Vtiを演算
する電力目標値信号演算過程と、上記電力目標値信号V
tiと進行波電力検出信号Vpfとを用いて電力制御信
号Vcontを演算する電力制御信号演算過程とから成
り、上記電力制御信号Vcontによって上記進行波電
力値PFが電力目標値になるように制御する高周波電源
の進行波電力制御方法である。
【0052】出願時の請求項7の発明は、出願時の請求
項4に記載の抑制緩和しきい値設定過程が、進行波電力
PFの出力開始時は上記ジャンクション温度Tjが絶対
最大定格温度Tjmaxを超えることを許容した電力目
標値に相当する信号値を求めるために用いる電力抑制緩
和しきい値信号Vth1を電力抑制しきい値信号Vth
とする抑制緩和しきい値設定過程であり、基準しきい値
設定過程が、上記増幅素子のジャンクション温度Tjが
絶対最大定格温度Tjmaxを超える前に上記ジャンク
ション温度Tjを絶対最大定格温度Tjmax以下にす
る電力目標値に相当する信号値を求めるために用いる電
力抑制基準しきい値信号Vth0を電力抑制しきい値信
号Vthとする基準しきい値設定過程である高周波電源
の進行波電力制御方法である。
【0053】出願時の請求項8の発明は、出願時の請求
項5に記載の抑制緩和しきい値設定過程が、進行波電力
PFの出力開始時は上記ジャンクション温度Tjが絶対
最大定格温度Tjmaxを超えることを許容した電力目
標値に相当する信号値を求めるために用いる電力抑制緩
和しきい値信号Vth1及び電流抑制緩和しきい値信号
Vith1を電力抑制しきい値信号Vth及び電流抑制
しきい値信号Vithとする抑制緩和しきい値設定過程
であり、基準しきい値設定過程が、上記増幅素子のジャ
ンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超
える前に上記ジャンクション温度Tjを絶対最大定格温
度Tjmax以下にする電力目標値に相当する信号値を
求めるために用いる電力抑制基準しきい値信号Vth0
及び電流抑制基準しきい値信号Vith0を電力抑制し
きい値信号Vth及び電流抑制しきい値信号Vithと
する基準しきい値設定過程である高周波電源の進行波電
力制御方法である。
【0054】出願時の請求項9の発明は、出願時の請求
項6に記載の抑制緩和しきい値設定過程が、進行波電力
PFの出力開始時は上記ジャンクション温度Tjが絶対
最大定格温度Tjmaxを超えることを許容した電力目
標値に相当する信号値を求めるために用いる電流抑制緩
和しきい値信号Vith1を電流抑制しきい値信号Vi
thとする抑制緩和しきい値設定過程であり、基準しき
い値設定過程が、上記増幅素子のジャンクション温度T
jが絶対最大定格温度Tjmaxを超える前に上記ジャ
ンクション温度Tjを絶対最大定格温度Tjmax以下
にする電力目標値に相当する信号値を求めるために用い
る電流抑制基準しきい値信号Vith0を電流抑制しき
い値信号Vithとする基準しきい値設定過程である高
周波電源の進行波電力制御方法である。
【0055】出願時の請求項10の発明は、出願時の請
求項4に記載の抑制緩和しきい値設定過程が、進行波電
力PFの出力開始時から上記電力増幅回路の増幅素子の
ジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmax
に達するまでは上記ジャンクション温度Tjが絶対最大
定格温度Tjmaxを超えることを許容した電力目標値
に相当する信号値を求めるために用いる電力抑制緩和し
きい値信号Vth1を電力抑制しきい値信号Vthとす
る抑制緩和しきい値設定過程であり、基準しきい値設定
過程が、上記ジャンクション温度Tjが絶対最大定格温
度Tjmaxに達したときは上記ジャンクション温度T
jを絶対最大定格温度Tjmax以下にする電力目標値
に相当する信号値を求めるために用いる電力抑制基準し
きい値信号Vth0を電力抑制しきい値信号Vthとす
る基準しきい値設定過程である高周波電源の進行波電力
制御方法である。
【0056】出願時の請求項11の発明は、出願時の請
求項5に記載の抑制緩和しきい値設定過程が、進行波電
力PFの出力開始時から上記電力増幅回路の増幅素子の
ジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmax
に達するまでは上記ジャンクション温度Tjが絶対最大
定格温度Tjmaxを超えることを許容した電力目標値
に相当する信号値を求めるために用いる電力抑制緩和し
きい値信号Vth1及び電流抑制緩和しきい値信号Vi
th1を電力抑制しきい値信号Vth及び電流抑制しき
い値信号Vithとする抑制緩和しきい値設定過程であ
り、基準しきい値設定過程が、上記ジャンクション温度
Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに達したときは上記
ジャンクション温度Tjを絶対最大定格温度Tjmax
以下にする電力目標値に相当する信号値を求めるために
用いる電力抑制基準しきい値信号Vth0及び電流抑制
基準しきい値信号Vith0を電力抑制しきい値信号V
th及び電流抑制しきい値信号Vithとする基準しき
い値設定過程である高周波電源の進行波電力制御方法で
ある。
【0057】出願時の請求項12の発明は、出願時の請
求項6に記載の抑制緩和しきい値設定過程が、進行波電
力PFの出力開始時から上記電力増幅回路の増幅素子の
ジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmax
に達するまでは上記ジャンクション温度Tjが絶対最大
定格温度Tjmaxを超えることを許容した電力目標値
に相当する信号値を求めるために用いる電流抑制緩和し
きい値信号Vith1を電流抑制しきい値信号Vith
とする抑制緩和しきい値設定過程であり、基準しきい値
設定過程が、上記ジャンクション温度Tjが絶対最大定
格温度Tjmaxに達したときは上記ジャンクション温
度Tjを絶対最大定格温度Tjmax以下にする電力目
標値に相当する信号値を求めるために用いる電流抑制基
準しきい値信号Vith0を電流抑制しきい値信号Vi
thとする基準しきい値設定過程である高周波電源の進
行波電力制御方法である。
【0058】出願時の請求項13の発明は、図12(図
11の第1の実施例)又は図14(図13の第2の実施
例)に示すように、出願時の請求項4又は出願時の請求
項5又は出願時の請求項7又は出願時の請求項8又は出
願時の請求項10又は出願時の請求項11に記載の電力
抑制緩和しきい値信号値Vth1が、進行波電力PFの
出力開始時から電力抑制基準しきい値信号Vth0を電
力抑制しきい値信号Vthとするまでの間は、一定であ
る高周波電源の進行波電力制御方法である。
【0059】出願時の請求項14の発明は、出願時の請
求項5又は出願時の請求項6又は出願時の請求項8又は
出願時の請求項9又は出願時の請求項11又は出願時の
請求項12に記載の電流抑制緩和しきい値信号値Vit
h1が、進行波電力PFの出力開始時から電流抑制基準
しきい値信号Vith0を電流抑制しきい値信号Vit
hとするまでの間は、一定である高周波電源の進行波電
力制御方法である。
【0060】出願時の請求項15の発明は、出願時の請
求項4又は出願時の請求項5又は出願時の請求項7又は
出願時の請求項8又は出願時の請求項10又は出願時の
請求項11に記載の電力抑制緩和しきい値信号値Vth
1が、進行波電力PFの出力開始時から電力抑制基準し
きい値信号Vth0を電力抑制しきい値信号Vthとす
るまでの間は、一定でない高周波電源の進行波電力制御
方法である。
【0061】出願時の請求項16の発明は、出願時の請
求項5又は出願時の請求項6又は出願時の請求項8又は
出願時の請求項9又は出願時の請求項11又は出願時の
請求項12に記載の電流抑制緩和しきい値信号値Vit
h1が、進行波電力PFの出力開始時から電流抑制基準
しきい値信号Vith0を電流抑制しきい値信号Vit
hとするまでの間は、一定でない高周波電源の進行波電
力制御方法である。
【0062】変形例1の発明は、図16(図15の第3
の実施例)に示すように、出願時の請求項4又は出願時
の請求項5又は出願時の請求項7又は出願時の請求項8
又は出願時の請求項10又は出願時の請求項11に記載
の電力抑制緩和しきい値信号値Vth1が、進行波電力
PFの出力開始時から電力抑制基準しきい値信号Vth
0を電力抑制しきい値信号Vthとするまでの間は、連
続的に減少する高周波電源の進行波電力制御方法であ
る。
【0063】変形例2の発明は、出願時の請求項5又は
出願時の請求項6又は出願時の請求項8又は出願時の請
求項9又は出願時の請求項11又は出願時の請求項12
に記載の電流抑制緩和しきい値信号値Vith1が、進
行波電力PFの出力開始時から電流抑制基準しきい値信
号Vith0を電流抑制しきい値信号Vithとするま
での間は、連続的に減少する高周波電源の進行波電力制
御方法である。
【0064】変形例3の発明は、図18(図17の第4
の実施例)に示すように、出願時の請求項4又は出願時
の請求項5又は出願時の請求項7又は出願時の請求項8
又は出願時の請求項10又は出願時の請求項11に記載
の電力抑制緩和しきい値信号値Vth1が、進行波電力
PFの出力開始時から電力抑制基準しきい値信号Vth
0を電力抑制しきい値信号Vthとするまでの間は、段
階的に減少する高周波電源の進行波電力制御方法であ
る。
【0065】変形例4の発明は、出願時の請求項5又は
出願時の請求項6又は出願時の請求項8又は出願時の請
求項9又は出願時の請求項11又は出願時の請求項12
に記載の電流抑制緩和しきい値信号値Vith1が、進
行波電力PFの出力開始時から電流抑制基準しきい値信
号Vith0を電流抑制しきい値信号Vithとするま
での間は、段階的に減少する高周波電源の進行波電力制
御方法である。
【0066】変形例5の発明は、図12(図11の第1
の実施例)又は図14(図13の第2の実施例)に示す
ように、出願時の請求項4又は出願時の請求項5に記載
の電力抑制緩和しきい値信号値Vth1が、進行波電力
PFの出力開始時から緩和時間Etimeが経過するま
での間は、一定である高周波電源の進行波電力制御方法
である。
【0067】変形例6の発明は、出願時の請求項5又は
出願時の請求項6に記載の電流抑制緩和しきい値信号値
Vith1が、進行波電力PFの出力開始時から緩和時
間Eitimeが経過するまでの間は、一定である高周
波電源の進行波電力制御方法である。
【0068】変形例7の発明は、出願時の請求項4又は
出願時の請求項5に記載の電力抑制緩和しきい値信号値
Vth1が、進行波電力PFの出力開始時から緩和時間
Etimeが経過するまでの間は、一定でない高周波電
源の進行波電力制御方法である。
【0069】変形例8の発明は、出願時の請求項5又は
出願時の請求項6に記載の電流抑制緩和しきい値信号値
Vith1が、進行波電力PFの出力開始時から緩和時
間Eitimeが経過するまでの間は、一定でない高周
波電源の進行波電力制御方法である。
【0070】変形例9の発明は、図16(図15の第3
の実施例)に示すように、出願時の請求項4又は出願時
の請求項5に記載の電力抑制緩和しきい値信号値Vth
1が、進行波電力PFの出力開始時から緩和時間Eti
meが経過するまでの間は、連続的に減少する高周波電
源の進行波電力制御方法である。
【0071】変形例10の発明は、出願時の請求項5又
は出願時の請求項6に記載の電流抑制緩和しきい値信号
値Vith1が、進行波電力PFの出力開始時から緩和
時間Eitimeが経過するまでの間は、連続的に減少
する高周波電源の進行波電力制御方法である。
【0072】変形例11の発明は、図18(図17の第
4の実施例)に示すように、出願時の請求項4又は出願
時の請求項5に記載の電力抑制緩和しきい値信号値Vt
h1が、進行波電力PFの出力開始時から緩和時間Et
imeが経過するまでの間は、段階的に減少する高周波
電源の進行波電力制御方法である。
【0073】変形例12の発明は、出願時の請求項5又
は出願時の請求項6に記載の電流抑制緩和しきい値信号
値Vith1が、進行波電力PFの出力開始時から緩和
時間Eitimeが経過するまでの間は、段階的に減少
する高周波電源の進行波電力制御方法である。
【0074】変形例13の発明は、図12(図11の第
1の実施例)又は図14(図13の第2の実施例)に示
すように、出願時の請求項10又は出願時の請求項11
に記載の電力抑制緩和しきい値信号値Vth1が、進行
波電力PFの出力開始時から電力増幅回路の増幅素子の
ジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmax
に達するまでの間は、一定である高周波電源の進行波電
力制御方法である。
【0075】変形例14の発明は、出願時の請求項11
又は出願時の請求項12に記載の電流抑制緩和しきい値
信号値Vith1が、進行波電力PFの出力開始時から
電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度Tjが絶
対最大定格温度Tjmaxに達するまでの間は、一定で
ある高周波電源の進行波電力制御方法である。
【0076】変形例15の発明は、出願時の請求項10
又は出願時の請求項11に記載の電力抑制緩和しきい値
信号値Vth1が、進行波電力PFの出力開始時から電
力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対
最大定格温度Tjmaxに達するまでの間は、一定でな
い高周波電源の進行波電力制御方法である。
【0077】変形例16の発明は、出願時の請求項11
又は出願時の請求項12に記載の電流抑制緩和しきい値
信号値Vith1が、進行波電力PFの出力開始時から
電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度Tjが絶
対最大定格温度Tjmaxに達するまでの間は、一定で
ない高周波電源の進行波電力制御方法である。
【0078】変形例17の発明は、図16(図15の第
3の実施例)に示すように、出願時の請求項10又は出
願時の請求項11に記載の電力抑制緩和しきい値信号値
Vth1が、進行波電力PFの出力開始時から電力増幅
回路の増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対最大定
格温度Tjmaxに達するまでの間は、連続的に減少す
る高周波電源の進行波電力制御方法である。
【0079】変形例18の発明は、出願時の請求項11
又は出願時の請求項12に記載の電流抑制緩和しきい値
信号値Vith1が、進行波電力PFの出力開始時から
電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度Tjが絶
対最大定格温度Tjmaxに達するまでの間は、連続的
に減少する高周波電源の進行波電力制御方法である。
【0080】変形例19の発明は、図18(図17の第
4の実施例)に示すように、出願時の請求項10又は出
願時の請求項11に記載の電力抑制緩和しきい値信号値
Vth1が、進行波電力PFの出力開始時から電力増幅
回路の増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対最大定
格温度Tjmaxに達するまでの間は、段階的に減少す
る高周波電源の進行波電力制御方法である。
【0081】変形例20の発明は、出願時の請求項11
又は出願時の請求項12に記載の電流抑制緩和しきい値
信号値Vith1が、進行波電力PFの出力開始時から
電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度Tjが絶
対最大定格温度Tjmaxに達するまでの間は、段階的
に減少する高周波電源の進行波電力制御方法である。
【0082】変形例21の発明は、出願時の請求項5に
記載の反射保護用緩和時間Etimeと電流保護用緩和
時間Eitimeとが同じ時間である高周波電源の進行
波電力制御方法である。
【0083】変形例22の発明は、出願時の請求項5に
記載の反射保護用緩和時間Etimeと電流保護用緩和
時間Eitimeとが異なる時間である高周波電源の進
行波電力制御方法である。
【0084】出願時の請求項17の発明は、図7又は図
8に示すように、電力増幅回路で増幅して出力する進行
波電力値PFが、電力目標値になるように制御する高周
波電源装置において、高周波電源装置HPから出力され
る進行波電力値PFを検出した進行波電力検出信号Vp
f及び高周波電源装置HPに反射入力される反射波電力
値PRを検出した反射波電力検出信号Vprを出力する
電力検出器DETと、電力増幅回路の増幅素子のジャン
クション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超え
ることを許容した電力目標値に相当する信号値を求める
ために用いる電力抑制緩和しきい値信号Vth1を発生
させ、上記ジャンクション温度Tjを絶対最大定格温度
Tjmax以下にする電力目標値に相当する信号値を求
めるために用いる電力抑制基準しきい値信号Vth0を
発生させて、上記進行波電力PFの出力開始時から定め
られた緩和時間Etimeが経過するまでは、上記電力
抑制緩和しきい値信号Vth1を電力抑制しきい値信号
Vthとし、上記進行波電力PFの出力開始時から定め
られた緩和時間Etimeが経過した後は、電力抑制基
準しきい値信号Vth0を電力抑制しきい値信号Vth
とし、出力する進行波電力値PFが電力目標値となるよ
うに制御するための電力制御信号Vcontを上記進行
波電力値PFの設定値に相当する進行波電力設定信号V
set及び上記反射波電力検出信号値Vprと電力抑制
しきい値信号値Vthとの差に応じて変化する電力抑制
信号Vsub及び進行波電力検出信号Vpfによって求
めて出力する電力制御手段PCONと、上記電力制御信
号Vcontを入力して進行波電力値PFが電力目標値
になるように制御して進行波電力PFを出力する上記電
力増幅回路を含んだ電力出力手段POUTとを備えた高
周波電源装置である。
【0085】出願時の請求項18の発明は、図23(第
8の実施例)と図24又は図25(第9の実施例)と図
24とに示すように、電力増幅回路で増幅して出力する
進行波電力値PFが、電力目標値になるように制御する
高周波電源装置において、高周波電源装置HPから出力
される進行波電力値PFを検出した進行波電力検出信号
Vpf及び高周波電源装置HPに反射入力される反射波
電力値PRを検出した反射波電力検出信号Vprを出力
する電力検出器DETと、上記電力増幅回路において増
幅のための電力供給源(DPS1,DPS2)が出力す
る電流値に相当する電流検出信号Viを出力する電流検
出器IDETと、電力増幅回路の増幅素子のジャンクシ
ョン温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超えるこ
とを許容した電力目標値に相当する信号値を求めるため
に用いる電力抑制緩和しきい値信号Vth1及び電流抑
制緩和しきい値信号Vith1を発生させ、上記ジャン
クション温度Tjを絶対最大定格温度Tjmax以下に
する電力目標値に相当する信号値を求めるために用いる
電力抑制基準しきい値信号Vth0及び電流抑制基準し
きい値信号Vith0を発生させて、上記進行波電力P
Fの出力開始時から定められた反射保護用緩和時間Et
imeが経過するまでは、電力抑制緩和しきい値信号V
th1を電力抑制しきい値信号Vthとし、上記進行波
電力PFの出力開始時から定められた反射保護用緩和時
間Etimeが経過した後は、電力抑制基準しきい値信
号Vth0を電力抑制しきい値信号Vthとするととも
に、上記進行波電力PFの出力開始時から定められた電
流保護用緩和時間Eitimeが経過するまでは、電流
抑制緩和しきい値信号Vith1を電流抑制しきい値信
号Vithとし、上記進行波電力PFの出力開始時から
定められた電流保護用緩和時間Eitimeが経過した
後は、電流抑制基準しきい値信号Vith0を電流抑制
しきい値信号Vithとし、出力する進行波電力値PF
が電力目標値となるように制御するための電力制御信号
Vcontを上記進行波電力値PFの設定値に相当する
進行波電力設定信号Vset及び上記反射波電力検出信
号値Vprと電力抑制しきい値信号値Vthとの差に応
じて変化する電力抑制信号Vsub及び上記電流検出信
号値Viと電流抑制しきい値信号値Vithとの差に応
じて変化する電流抑制信号Visub及び進行波電力検
出信号Vpfによって求めて出力する電力制御手段PC
ONと、上記電力制御信号Vcontを入力して進行波
電力値PFが電力目標値になるように制御して進行波電
力PFを出力する上記電力増幅回路を含んだ電力出力手
段POUTとを備えた高周波電源装置である。
【0086】出願時の請求項19の発明は、図26(第
10の実施例)と図24又は図27(第11の実施例)
と図24とに示すように、電力増幅回路で増幅して出力
する進行波電力値PFが、電力目標値になるように制御
する高周波電源装置において、高周波電源装置HPから
出力される進行波電力値PFを検出した進行波電力検出
信号Vpfを出力する進行波電力検出器DETfと、上
記電力増幅回路において増幅のための電力供給源(DP
S1,DPS2)が出力する電流値に相当する電流検出
信号Viを出力する電流検出器IDETと、電力増幅回
路の増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対最大定格
温度Tjmaxを超えることを許容した電力目標値に相
当する信号値を求めるために用いる電流抑制緩和しきい
値信号Vith1を発生させ、上記ジャンクション温度
Tjを絶対最大定格温度Tjmax以下にする電力目標
値に相当する信号値を求めるために用いる電流抑制基準
しきい値信号Vith0を発生させて、上記進行波電力
PFの出力開始時から定められた緩和時間Eitime
が経過するまでは、電流抑制緩和しきい値信号Vith
1を電流抑制しきい値信号Vithとし、上記進行波電
力PFの出力開始時から定められた緩和時間Eitim
eが経過した後は、電流抑制基準しきい値信号Vith
0を電流抑制しきい値信号Vithとし、出力する進行
波電力値PFが電力目標値となるように制御するための
電力制御信号Vcontを上記進行波電力値PFの設定
値に相当する進行波電力設定信号Vset及び上記電流
検出信号値Viと電流抑制しきい値信号値Vithとの
差に応じて変化する電流抑制信号Visub及び進行波
電力検出信号Vpfによって求めて出力する電力制御手
段PCONと、上記電力制御信号Vcontを入力して
進行波電力値PFが電力目標値になるように制御して進
行波電力PFを出力する上記電力増幅回路を含んだ電力
出力手段POUTとを備えた高周波電源装置である。
【0087】出願時の請求項20の発明は、図7又は図
8に示すように、出願時の請求項17に記載の電力制御
手段PCONが、電力増幅回路の増幅素子のジャンクシ
ョン温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超えるこ
とを許容した電力目標値に相当する信号値を求めるため
に用いる電力抑制緩和しきい値信号Vth1を発生さ
せ、上記ジャンクション温度Tjを絶対最大定格温度T
jmax以下にする電力目標値に相当する信号値を求め
るために用いる電力抑制基準しきい値信号Vth0を発
生させて、進行波電力PFの出力開始時は上記電力抑制
緩和しきい値信号Vth1を電力抑制しきい値信号Vt
hとし、上記増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対
最大定格温度Tjmaxを超える前に電力抑制基準しき
い値信号Vth0を電力抑制しきい値信号Vthとし、
出力する進行波電力値PFが電力目標値となるように制
御するための電力制御信号Vcontを上記進行波電力
値PFの設定値に相当する進行波電力設定信号Vset
及び上記反射波電力検出信号値Vprと電力抑制しきい
値信号値Vthとの差に応じて変化する電力抑制信号V
sub及び進行波電力検出信号Vpfによって求めて出
力する電力制御手段PCONである高周波電源装置であ
る。
【0088】出願時の請求項21の発明は、図23(第
8の実施例)と図24又は図25(第9の実施例)と図
24とに示すように、出願時の請求項18に記載の電力
制御手段PCONが、電力増幅回路の増幅素子のジャン
クション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超え
ることを許容した電力目標値に相当する信号値を求める
ために用いる電力抑制緩和しきい値信号Vth1及び電
流抑制緩和しきい値信号Vith1を発生させ、上記ジ
ャンクション温度Tjを絶対最大定格温度Tjmax以
下にする電力目標値に相当する信号値を求めるために用
いる電力抑制基準しきい値信号Vth0及び電流抑制基
準しきい値信号Vith0を発生させて、進行波電力P
Fの出力開始時は、電力抑制緩和しきい値信号Vth1
を電力抑制しきい値信号Vthとし、上記増幅素子のジ
ャンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを
超える前に、電力抑制基準しきい値信号Vth0を電力
抑制しきい値信号Vthとするとともに、進行波電力P
Fの出力開始時は、電流抑制緩和しきい値信号Vith
1を電流抑制しきい値信号Vithとし、上記増幅素子
のジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjma
xを超える前に、電流抑制基準しきい値信号Vith0
を電流抑制しきい値信号Vithとし、出力する進行波
電力値PFが電力目標値となるように制御するための電
力制御信号Vcontを上記進行波電力値PFの設定値
に相当する進行波電力設定信号Vset及び上記反射波
電力検出信号値Vprと電力抑制しきい値信号値Vth
との差に応じて変化する電力抑制信号Vsub及び上記
電流検出信号値Viと電流抑制しきい値信号値Vith
との差に応じて変化する電流抑制信号Visub及び進
行波電力検出信号Vpfによって求めて出力する電力制
御手段PCONである高周波電源装置である。
【0089】出願時の請求項22の発明は、図26(第
10の実施例)と図24又は図27(第11の実施例)
と図24とに示すように、出願時の請求項19に記載の
電力制御手段PCONが、電力増幅回路の増幅素子のジ
ャンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを
超えることを許容した電力目標値に相当する信号値を求
めるために用いる電流抑制緩和しきい値信号Vith1
を発生させ、上記ジャンクション温度Tjを絶対最大定
格温度Tjmax以下にする電力目標値に相当する信号
値を求めるために用いる電流抑制基準しきい値信号Vi
th0を発生させて、進行波電力PFの出力開始時は、
電流抑制緩和しきい値信号Vith1を電流抑制しきい
値信号Vithとし、上記増幅素子のジャンクション温
度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超える前に、電
流抑制基準しきい値信号Vith0を電流抑制しきい値
信号Vithとし、出力する進行波電力値PFが電力目
標値となるように制御するための電力制御信号Vcon
tを上記進行波電力値PFの設定値に相当する進行波電
力設定信号Vset及び上記電流検出信号値Viと電流
抑制しきい値信号値Vithとの差に応じて変化する電
流抑制信号Visub及び進行波電力検出信号Vpfに
よって求めて出力する電力制御手段PCONである高周
波電源装置である。
【0090】出願時の請求項23の発明は、図7又は図
8に示すように、出願時の請求項17に記載の電力制御
手段PCONが、電力増幅回路の増幅素子のジャンクシ
ョン温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超えるこ
とを許容した電力目標値に相当する信号値を求めるため
に用いる電力抑制緩和しきい値信号Vth1を発生さ
せ、上記ジャンクション温度Tjを絶対最大定格温度T
jmax以下にする電力目標値に相当する信号値を求め
るために用いる電力抑制基準しきい値信号Vth0を発
生させて、進行波電力PFの出力開始時から上記ジャン
クション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに達す
るまでは、上記電力抑制緩和しきい値信号Vth1を電
力抑制しきい値信号Vthとし、上記ジャンクション温
度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに達したときは、
電力抑制基準しきい値信号Vth0を電力抑制しきい値
信号Vthとし、出力する進行波電力値PFが電力目標
値となるように制御するための電力制御信号Vcont
を上記進行波電力値PFの設定値に相当する進行波電力
設定信号Vset及び上記反射波電力検出信号値Vpr
と電力抑制しきい値信号値Vthとの差に応じて変化す
る電力抑制信号Vsub及び進行波電力検出信号Vpf
によって求めて出力する電力制御手段PCONである高
周波電源装置である。
【0091】出願時の請求項24の発明は、図23(第
8の実施例)と図24又は図25(第9の実施例)と図
24とに示すように、出願時の請求項18に記載の電力
制御手段PCONが、電力増幅回路の増幅素子のジャン
クション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超え
ることを許容した電力目標値に相当する信号値を求める
ために用いる電力抑制緩和しきい値信号Vth1及び電
流抑制緩和しきい値信号Vith1を発生させ、上記ジ
ャンクション温度Tjを絶対最大定格温度Tjmax以
下にする電力目標値に相当する信号値を求めるために用
いる電力抑制基準しきい値信号Vth0及び電流抑制基
準しきい値信号Vith0を発生させて、進行波電力P
Fの出力開始時から上記電力増幅回路の増幅素子のジャ
ンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに達
するまでは、電力抑制緩和しきい値信号Vth1を電力
抑制しきい値信号Vthとし、上記ジャンクション温度
Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに達したときは、電
力抑制基準しきい値信号Vth0を電力抑制しきい値信
号Vthとするとともに、進行波電力PFの出力開始時
から上記電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度
Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに達するまでは、電
流抑制緩和しきい値信号Vith1を電流抑制しきい値
信号Vithとし、上記ジャンクション温度Tjが絶対
最大定格温度Tjmaxに達したときは、電流抑制基準
しきい値信号Vith0を電流抑制しきい値信号Vit
hとし、出力する進行波電力値PFが電力目標値となる
ように制御するための電力制御信号Vcontを上記進
行波電力値PFの設定値に相当する進行波電力設定信号
Vset及び上記反射波電力検出信号値Vprと電力抑
制しきい値信号値Vthとの差に応じて変化する電力抑
制信号Vsub及び上記電流検出信号値Viと電流抑制
しきい値信号値Vithとの差に応じて変化する電流抑
制信号Visub及び進行波電力検出信号Vpfによっ
て求めて出力する電力制御手段PCONである高周波電
源装置である。
【0092】出願時の請求項25の発明は、図26(第
10の実施例)と図24又は図27(第11の実施例)
と図24とに示すように、出願時の請求項19に記載の
電力制御手段PCONが、電力増幅回路の増幅素子のジ
ャンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを
超えることを許容した電力目標値に相当する信号値を求
めるために用いる電流抑制緩和しきい値信号Vith1
を発生させ、上記ジャンクション温度Tjを絶対最大定
格温度Tjmax以下にする電力目標値に相当する信号
値を求めるために用いる電流抑制基準しきい値信号Vi
th0を発生させて、進行波電力PFの出力開始時から
上記電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度Tj
が絶対最大定格温度Tjmaxに達するまでは、電流抑
制緩和しきい値信号Vith1を電流抑制しきい値信号
Vithとし、上記ジャンクション温度Tjが絶対最大
定格温度Tjmaxに達したときは、電流抑制基準しき
い値信号Vith0を電流抑制しきい値信号Vithと
し、出力する進行波電力値PFが電力目標値となるよう
に制御するための電力制御信号Vcontを上記進行波
電力値PFの設定値に相当する進行波電力設定信号Vs
et及び上記電流検出信号値Viと電流抑制しきい値信
号値Vithとの差に応じて変化する電流抑制信号Vi
sub及び進行波電力検出信号Vpfによって求めて出
力する電力制御手段PCONである高周波電源装置であ
る。
【0093】出願時の請求項26の発明は、第1の実施
例及び第2の実施例に示すように、出願時の請求項17
に記載の電力制御手段PCONが、出力する進行波電力
値PFの設定値に相当する進行波電力設定信号Vset
を出力する出力電力設定回路SETと、進行波電力PF
を出力開始したときに進行波電力PFを出力開始する前
と異なる所定値の出力開始信号Vstを出力する出力開
始信号出力回路STと、電力増幅回路の増幅素子のジャ
ンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超
えることを許容した電力目標値に相当する信号値を求め
るために用いる電力抑制緩和しきい値信号Vth1を発
生させ、上記ジャンクション温度Tjを絶対最大定格温
度Tjmax以下にする電力目標値に相当する信号値を
求めるために用いる電力抑制基準しきい値信号Vth0
を発生させるとともに、上記出力開始信号Vstを入力
して、出力開始信号Vstが所定値になったときを上記
進行波電力PFの出力開始時とし、上記進行波電力PF
の出力開始時から定められた緩和時間Etimeが経過
するまでは電力抑制緩和しきい値信号Vth1を電力抑
制しきい値信号Vthとし、上記進行波電力PFの出力
開始時から緩和時間Etimeが経過した後は電力抑制
基準しきい値信号Vth0を電力抑制しきい値信号Vt
hとし、上記反射波電力検出信号値Vprと電力抑制し
きい値信号値Vthとの差に応じて変化する電力抑制信
号Vsubを出力する反射保護回路PRTと、上記進行
波電力設定信号Vsetと電力抑制信号Vsubと進行
波電力検出信号Vpfとを入力して、出力する進行波電
力値PFが電力目標値となるように制御するための電力
制御信号Vcontを出力する出力設定演算回路CAL
とから成る高周波電源装置である。
【0094】出願時の請求項27の発明は、第8の実施
例及び第9の実施例に示すように、出願時の請求項18
に記載の電力制御手段PCONが、出力する進行波電力
値PFの設定値に相当する進行波電力設定信号Vset
を出力する出力電力設定回路SETと、進行波電力PF
を出力開始したときに進行波電力PFを出力開始する前
と異なる所定値の出力開始信号Vstを出力する出力開
始信号出力回路STと、電力増幅回路の増幅素子のジャ
ンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超
えることを許容した電力目標値に相当する信号値を求め
るために用いる電力抑制緩和しきい値信号Vth1を発
生させ、上記ジャンクション温度Tjを絶対最大定格温
度Tjmax以下にする電力目標値に相当する信号値を
求めるために用いる電力抑制基準しきい値信号Vth0
を発生させるとともに、上記出力開始信号Vstを入力
して、出力開始信号Vstが所定値になったときを上記
進行波電力PFの出力開始時とし、上記進行波電力PF
の出力開始時から定められた反射保護用緩和時間Eti
meが経過するまでは電力抑制緩和しきい値信号Vth
1を電力抑制しきい値信号Vthとし、上記進行波電力
PFの出力開始時から反射保護用緩和時間Etimeが
経過した後は電力抑制基準しきい値信号Vth0を電力
抑制しきい値信号Vthとし、上記反射波電力検出信号
値Vprと電力抑制しきい値信号値Vthとの差に応じ
て変化する電力抑制信号Vsubを出力する反射保護回
路PRTと、電力増幅回路の増幅素子のジャンクション
温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超えることを
許容した電力目標値に相当する信号値を求めるために用
いる電流抑制緩和しきい値信号Vith1を発生させ、
上記ジャンクション温度Tjを絶対最大定格温度Tjm
ax以下にする電力目標値に相当する信号値を求めるた
めに用いる電流抑制基準しきい値信号Vith0を発生
させるとともに、上記出力開始信号Vstを入力して、
出力開始信号Vstが所定値になったときを上記進行波
電力PFの出力開始時とし、上記進行波電力PFの出力
開始時から定められた電流保護用緩和時間Eitime
が経過するまでは電流抑制緩和しきい値信号Vith1
を電流抑制しきい値信号Vithとし、上記進行波電力
PFの出力開始時から電流保護用緩和時間Eitime
が経過した後は電流抑制基準しきい値信号Vith0を
電流抑制しきい値信号Vithとし、上記電流検出信号
値Viと電流抑制しきい値信号値Vithとの差に応じ
て変化する電流抑制信号Visubを出力する電流保護
回路IPRTと、上記進行波電力設定信号Vsetと電
力抑制信号Vsubと電流抑制信号Visubと進行波
電力検出信号Vpfとを入力して、出力する進行波電力
値PFが電力目標値となるように制御するための電力制
御信号Vcontを出力する出力設定演算回路CALと
から成る高周波電源装置である。
【0095】出願時の請求項28の発明は、第10の実
施例及び第11の実施例に示すように、出願時の請求項
19に記載の電力制御手段PCONが、出力する進行波
電力値PFの設定値に相当する進行波電力設定信号Vs
etを出力する出力電力設定回路SETと、進行波電力
PFを出力開始したときに進行波電力PFを出力開始す
る前と異なる所定値の出力開始信号Vstを出力する出
力開始信号出力回路STと、電力増幅回路の増幅素子の
ジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmax
を超えることを許容した電力目標値に相当する信号値を
求めるために用いる電流抑制緩和しきい値信号Vith
1を発生させ、上記ジャンクション温度Tjを絶対最大
定格温度Tjmax以下にする電力目標値に相当する信
号値を求めるために用いる電流抑制基準しきい値信号V
ith0を発生させるとともに、上記出力開始信号Vs
tを入力して、出力開始信号Vstが所定値になったと
きを上記進行波電力PFの出力開始時とし、上記進行波
電力PFの出力開始時から定められた緩和時間Eiti
meが経過するまでは電流抑制緩和しきい値信号Vit
h1を電流抑制しきい値信号Vithとし、上記進行波
電力PFの出力開始時から緩和時間Eitimeが経過
した後は電流抑制基準しきい値信号Vith0を電流抑
制しきい値信号Vithとし、上記電流検出信号値Vi
と電流抑制しきい値信号値Vithとの差に応じて変化
する電流抑制信号Visubを出力する電流保護回路I
PRTと、上記進行波電力設定信号Vsetと電流抑制
信号Visubと進行波電力検出信号Vpfとを入力し
て、出力する進行波電力値PFが電力目標値となるよう
に制御するための電力制御信号Vcontを出力する出
力設定演算回路CALとから成る高周波電源装置であ
る。
【0096】変形例23の発明は、第1の実施例及び第
2の実施例に示すように、出願時の請求項26に記載の
反射保護回路PRTが、電力増幅回路の増幅素子のジャ
ンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超
えることを許容した電力目標値に相当する信号値を求め
るために用いる電力抑制緩和しきい値信号Vth1を発
生させ、上記ジャンクション温度Tjを絶対最大定格温
度Tjmax以下にする電力目標値に相当する信号値を
求めるために用いる電力抑制基準しきい値信号Vth0
を発生させるとともに、上記出力開始信号Vstを入力
して、出力開始信号Vstが所定値になったときを上記
進行波電力PFの出力開始時とし、上記進行波電力PF
の出力開始時は電力抑制緩和しきい値信号Vth1を電
力抑制しきい値信号Vthとし、上記増幅素子のジャン
クション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超え
る前に電力抑制基準しきい値信号Vth0を電力抑制し
きい値信号Vthとし、上記反射波電力検出信号値Vp
rと電力抑制しきい値信号値Vthとの差に応じて変化
する電力抑制信号Vsubを出力する反射保護回路PR
Tである高周波電源装置である。
【0097】変形例24の発明は、第8の実施例及び第
9の実施例に示すように、出願時の請求項27に記載の
反射保護回路PRTが、電力増幅回路の増幅素子のジャ
ンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超
えることを許容した電力目標値に相当する信号値を求め
るために用いる電力抑制緩和しきい値信号Vth1を発
生させ、上記ジャンクション温度Tjを絶対最大定格温
度Tjmax以下にする電力目標値に相当する信号値を
求めるために用いる電力抑制基準しきい値信号Vth0
を発生させるとともに、上記出力開始信号Vstを入力
して、出力開始信号Vstが所定値になったときを上記
進行波電力PFの出力開始時とし、上記進行波電力PF
の出力開始時は電力抑制緩和しきい値信号Vth1を電
力抑制しきい値信号Vthとし、上記増幅素子のジャン
クション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超え
る前に電力抑制基準しきい値信号Vth0を電力抑制し
きい値信号Vthとし、上記反射波電力検出信号値Vp
rと電力抑制しきい値信号値Vthとの差に応じて変化
する電力抑制信号Vsubを出力する反射保護回路PR
Tであり、電流保護回路IPRTが、電力増幅回路の増
幅素子のジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度T
jmaxを超えることを許容した電力目標値に相当する
信号値を求めるために用いる電流抑制緩和しきい値信号
Vith1を発生させ、上記ジャンクション温度Tjを
絶対最大定格温度Tjmax以下にする電力目標値に相
当する信号値を求めるために用いる電流抑制基準しきい
値信号Vith0を発生させるとともに、上記出力開始
信号Vstを入力して、出力開始信号Vstが所定値に
なったときを上記進行波電力PFの出力開始時とし、上
記進行波電力PFの出力開始時は電流抑制緩和しきい値
信号Vith1を電流抑制しきい値信号Vithとし、
上記増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対最大定格
温度Tjmaxを超える前に電流抑制基準しきい値信号
Vith0を電流抑制しきい値信号Vithとし、上記
電流検出信号値Viと電流抑制しきい値信号値Vith
との差に応じて変化する電流抑制信号Visubを出力
する電流保護回路IPRTである高周波電源装置であ
る。
【0098】変形例25の発明は、第10の実施例及び
第11の実施例に示すように、出願時の請求項28に記
載の電流保護回路IPRTが、電力増幅回路の増幅素子
のジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjma
xを超えることを許容した電力目標値に相当する信号値
を求めるために用いる電流抑制緩和しきい値信号Vit
h1を発生させ、上記ジャンクション温度Tjを絶対最
大定格温度Tjmax以下にする電力目標値に相当する
信号値を求めるために用いる電流抑制基準しきい値信号
Vith0を発生させるとともに、上記出力開始信号V
stを入力して、出力開始信号Vstが所定値になった
ときを上記進行波電力PFの出力開始時とし、上記進行
波電力PFの出力開始時は電流抑制緩和しきい値信号V
ith1を電流抑制しきい値信号Vithとし、上記増
幅素子のジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度T
jmaxを超える前に電流抑制基準しきい値信号Vit
h0を電流抑制しきい値信号Vithとし、上記電流検
出信号値Viと電流抑制しきい値信号値Vithとの差
に応じて変化する電流抑制信号Visubを出力する電
流保護回路IPRTである高周波電源装置である。
【0099】変形例26の発明は、第1の実施例及び第
2の実施例に示すように、出願時の請求項26に記載の
反射保護回路PRTが、電力増幅回路の増幅素子のジャ
ンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超
えることを許容した電力目標値に相当する信号値を求め
るために用いる電力抑制緩和しきい値信号Vth1を発
生させ、上記ジャンクション温度Tjを絶対最大定格温
度Tjmax以下にする電力目標値に相当する信号値を
求めるために用いる電力抑制基準しきい値信号Vth0
を発生させるとともに、上記出力開始信号Vstを入力
して、出力開始信号Vstが所定値になったときを上記
進行波電力PFの出力開始時とし、進行波電力PFの出
力開始時から上記電力増幅回路の増幅素子のジャンクシ
ョン温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに達するま
では電力抑制緩和しきい値信号Vth1を電力抑制しき
い値信号Vthとし、上記ジャンクション温度Tjが絶
対最大定格温度Tjmaxに達したときは電力抑制基準
しきい値信号Vth0を電力抑制しきい値信号Vthと
し、上記反射波電力検出信号値Vprと電力抑制しきい
値信号値Vthとの差に応じて変化する電力抑制信号V
subを出力する反射保護回路PRTである高周波電源
装置である。
【0100】変形例27の発明は、第8の実施例及び第
9の実施例に示すように、出願時の請求項27に記載の
反射保護回路PRTが、電力増幅回路の増幅素子のジャ
ンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超
えることを許容した電力目標値に相当する信号値を求め
るために用いる電力抑制緩和しきい値信号Vth1を発
生させ、上記ジャンクション温度Tjを絶対最大定格温
度Tjmax以下にする電力目標値に相当する信号値を
求めるために用いる電力抑制基準しきい値信号Vth0
を発生させるとともに、上記出力開始信号Vstを入力
して、出力開始信号Vstが所定値になったときを上記
進行波電力PFの出力開始時とし、進行波電力PFの出
力開始時から上記電力増幅回路の増幅素子のジャンクシ
ョン温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに達するま
では電力抑制緩和しきい値信号Vth1を電力抑制しき
い値信号Vthとし、上記ジャンクション温度Tjが絶
対最大定格温度Tjmaxに達したときは電力抑制基準
しきい値信号Vth0を電力抑制しきい値信号Vthと
し、上記反射波電力検出信号値Vprと電力抑制しきい
値信号値Vthとの差に応じて変化する電力抑制信号V
subを出力する反射保護回路PRTであり、電流保護
回路IPRTが、電力増幅回路の増幅素子のジャンクシ
ョン温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超えるこ
とを許容した電力目標値に相当する信号値を求めるため
に用いる電流抑制緩和しきい値信号Vith1を発生さ
せ、上記ジャンクション温度Tjを絶対最大定格温度T
jmax以下にする電力目標値に相当する信号値を求め
るために用いる電流抑制基準しきい値信号Vith0を
発生させるとともに、上記出力開始信号Vstを入力し
て、出力開始信号Vstが所定値になったときを上記進
行波電力PFの出力開始時とし、進行波電力PFの出力
開始時から上記電力増幅回路の増幅素子のジャンクショ
ン温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに達するまで
は電流抑制緩和しきい値信号Vith1を電流抑制しき
い値信号Vithとし、上記ジャンクション温度Tjが
絶対最大定格温度Tjmaxに達したときは電流抑制基
準しきい値信号Vith0を電流抑制しきい値信号Vi
thとし、上記電流検出信号値Viと電流抑制しきい値
信号値Vithとの差に応じて変化する電流抑制信号V
isubを出力する電流保護回路IPRTである高周波
電源装置である。
【0101】変形例28の発明は、第10の実施例及び
第11の実施例に示すように、出願時の請求項28に記
載の電流保護回路IPRTが、電力増幅回路の増幅素子
のジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjma
xを超えることを許容した電力目標値に相当する信号値
を求めるために用いる電流抑制緩和しきい値信号Vit
h1を発生させ、上記ジャンクション温度Tjを絶対最
大定格温度Tjmax以下にする電力目標値に相当する
信号値を求めるために用いる電流抑制基準しきい値信号
Vith0を発生させるとともに、上記出力開始信号V
stを入力して、出力開始信号Vstが所定値になった
ときを上記進行波電力PFの出力開始時とし、進行波電
力PFの出力開始時から上記電力増幅回路の増幅素子の
ジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmax
に達するまでは電流抑制緩和しきい値信号Vith1を
電流抑制しきい値信号Vithとし、上記ジャンクショ
ン温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに達したとき
は電流抑制基準しきい値信号Vith0を電流抑制しき
い値信号Vithとし、上記電流検出信号値Viと電流
抑制しきい値信号値Vithとの差に応じて変化する電
流抑制信号Visubを出力する電流保護回路IPRT
である高周波電源装置である。
【0102】変形例29の発明は、図12(図11の第
1の実施例)又は図14(図13の第2の実施例)に示
すように、上記に記載の電力抑制緩和しきい値信号値V
th1が、進行波電力PFの出力開始時から電力抑制基
準しきい値信号Vth0を電力抑制しきい値信号Vth
とするまでの間は、一定である高周波電源装置である。
【0103】変形例30の発明は、上記に記載の電流抑
制緩和しきい値信号値Vith1が、進行波電力PFの
出力開始時から電流抑制基準しきい値信号Vith0を
電流抑制しきい値信号Vithとするまでの間は、一定
である高周波電源装置である。
【0104】変形例31の発明は、上記に記載の電力抑
制緩和しきい値信号値Vth1が、進行波電力PFの出
力開始時から電力抑制基準しきい値信号Vth0を電力
抑制しきい値信号Vthとするまでの間は、一定でない
高周波電源装置である。
【0105】変形例32の発明は、上記に記載の電流抑
制緩和しきい値信号値Vith1が、進行波電力PFの
出力開始時から電流抑制基準しきい値信号Vith0を
電流抑制しきい値信号Vithとするまでの間は、一定
でない高周波電源装置である。
【0106】変形例33の発明は、図16(図15の第
3の実施例)に示すように、上記に記載の電力抑制緩和
しきい値信号値Vth1が、進行波電力PFの出力開始
時から電力抑制基準しきい値信号Vth0を電力抑制し
きい値信号Vthとするまでの間は、連続的に減少する
高周波電源装置である。
【0107】変形例34の発明は、上記に記載の電流抑
制緩和しきい値信号値Vith1が、進行波電力PFの
出力開始時から電流抑制基準しきい値信号Vith0を
電流抑制しきい値信号Vithとするまでの間は、連続
的に減少する高周波電源装置である。
【0108】変形例35の発明は、図18(図17の第
4の実施例)に示すように、上記に記載の電力抑制緩和
しきい値信号値Vth1が、進行波電力PFの出力開始
時から電力抑制基準しきい値信号Vth0を電力抑制し
きい値信号Vthとするまでの間は、段階的に減少する
高周波電源装置である。
【0109】変形例36の発明は、上記に記載の電流抑
制緩和しきい値信号値Vith1が、進行波電力PFの
出力開始時から電流抑制基準しきい値信号Vith0を
電流抑制しきい値信号Vithとするまでの間は、段階
的に減少する高周波電源装置である。
【0110】変形例37の発明は、図12(図11の第
1の実施例)又は図14(図13の第2の実施例)に示
すように、上記に記載の電力抑制緩和しきい値信号値V
th1が、進行波電力PFの出力開始時から緩和時間E
timeが経過するまでの間は、一定である高周波電源
装置である。
【0111】変形例38の発明は、上記に記載の電流抑
制緩和しきい値信号値Vith1が、進行波電力PFの
出力開始時から緩和時間Eitimeが経過するまでの
間は、一定である高周波電源装置である。
【0112】変形例39の発明は、上記に記載の電力抑
制緩和しきい値信号値Vth1が、進行波電力PFの出
力開始時から緩和時間Etimeが経過するまでの間
は、一定でない高周波電源装置である。
【0113】変形例40の発明は、上記に記載の電流抑
制緩和しきい値信号値Vith1が、進行波電力PFの
出力開始時から緩和時間Eitimeが経過するまでの
間は、一定でない高周波電源装置である。
【0114】変形例41の発明は、図16(図15の第
3の実施例)に示すように、上記に記載の電力抑制緩和
しきい値信号値Vth1が、進行波電力PFの出力開始
時から緩和時間Etimeが経過するまでの間は、連続
的に減少する高周波電源装置である。
【0115】変形例42の発明は、上記に記載の電流抑
制緩和しきい値信号値Vith1が、進行波電力PFの
出力開始時から緩和時間Eitimeが経過するまでの
間は、連続的に減少する高周波電源装置である。
【0116】変形例43の発明は、図18(図17の第
4の実施例)に示すように、上記に記載の電力抑制緩和
しきい値信号値Vth1が、進行波電力PFの出力開始
時から緩和時間Etimeが経過するまでの間は、段階
的に減少する高周波電源装置である。
【0117】変形例44の発明は、上記に記載の電流抑
制緩和しきい値信号値Vith1が、進行波電力PFの
出力開始時から緩和時間Eitimeが経過するまでの
間は、段階的に減少する高周波電源装置である。
【0118】変形例45の発明は、図12(図11の第
1の実施例)又は図14(図13の第2の実施例)に示
すように、上記に記載の電力抑制緩和しきい値信号値V
th1が、進行波電力PFの出力開始時から電力増幅回
路の増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対最大定格
温度Tjmaxに達するまでの間は、一定である高周波
電源装置である。
【0119】変形例46の発明は、上記に記載の電流抑
制緩和しきい値信号値Vith1が、進行波電力PFの
出力開始時から電力増幅回路の増幅素子のジャンクショ
ン温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに達するまで
の間は、一定である高周波電源装置である。
【0120】変形例47の発明は、上記に記載の電力抑
制緩和しきい値信号値Vth1が、進行波電力PFの出
力開始時から電力増幅回路の増幅素子のジャンクション
温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに達するまでの
間は、一定でない高周波電源装置である。
【0121】変形例48の発明は、上記に記載の電流抑
制緩和しきい値信号値Vith1が、進行波電力PFの
出力開始時から電力増幅回路の増幅素子のジャンクショ
ン温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに達するまで
の間は、一定でない高周波電源装置である。
【0122】変形例49の発明は、図16(図15の第
3の実施例)に示すように、上記に記載の電力抑制緩和
しきい値信号値Vth1が、進行波電力PFの出力開始
時から電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度T
jが絶対最大定格温度Tjmaxに達するまでの間は、
連続的に減少する高周波電源装置である。
【0123】変形例50の発明は、上記に記載の電流抑
制緩和しきい値信号値Vith1が、進行波電力PFの
出力開始時から電力増幅回路の増幅素子のジャンクショ
ン温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに達するまで
の間は、連続的に減少する高周波電源装置である。
【0124】変形例51の発明は、図18(図17の第
4の実施例)に示すように、上記に記載の電力抑制緩和
しきい値信号値Vth1が、進行波電力PFの出力開始
時から電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度T
jが絶対最大定格温度Tjmaxに達するまでの間は、
段階的に減少する高周波電源装置である。
【0125】変形例52の発明は、上記に記載の電流抑
制緩和しきい値信号値Vith1が、進行波電力PFの
出力開始時から電力増幅回路の増幅素子のジャンクショ
ン温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに達するまで
の間は、段階的に減少する高周波電源装置である。
【0126】変形例53の発明は、上記に記載の反射保
護用緩和時間Etimeと電流保護用緩和時間Eiti
meとが同じ時間である高周波電源装置である。
【0127】変形例54の発明は、上記に記載の反射保
護用緩和時間Etimeと電流保護用緩和時間Eiti
meとが異なる時間である高周波電源装置である。
【0128】変形例55の発明は、第1の実施例及び第
2の実施例に示すように、出願時の請求項26又は出願
時の請求項27に記載の反射保護回路PRTが、電力増
幅回路の増幅素子のジャンクション温度Tjを絶対最大
定格温度Tjmax以下にする電力目標値に相当する信
号値を求めるために用いる電力抑制基準しきい値信号V
th0を出力する電力抑制基準しきい値設定回路TH0
と、電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度Tj
が絶対最大定格温度Tjmaxを超えることを許容した
電力目標値に相当する信号値を求めるために用いる電力
抑制緩和しきい値信号Vth1を出力する電力抑制緩和
しきい値設定回路TH1と、上記電力抑制基準しきい値
信号Vth0と電力抑制緩和しきい値信号Vth1とを
入力するとともに、上記出力開始信号Vstを入力し
て、出力開始信号Vstが所定値になったときを上記進
行波電力PFの出力開始時とし、上記進行波電力PFの
出力開始時から定められた緩和時間Etimeが経過す
るまでは電力抑制緩和しきい値信号Vth1を電力抑制
しきい値信号Vthとして出力し、上記進行波電力PF
の出力開始時から緩和時間Etimeが経過した後は電
力抑制基準しきい値信号Vth0を電力抑制しきい値信
号Vthとして出力する電力抑制しきい値切り換え回路
CHと、上記反射波電力検出信号Vpr及び電力抑制し
きい値信号Vthを入力して、上記反射波電力検出信号
値Vprと電力抑制しきい値信号値Vthとの差に応じ
て変化する電力抑制信号Vsubを出力する電力抑制信
号出力回路ADD1とから成る高周波電源装置である。
【0129】変形例56の発明は、第1の実施例及び第
2の実施例に示すように、変形例55に記載の電力抑制
しきい値切り換え回路CHが、上記出力開始信号Vst
を入力して、この出力開始信号Vstが所定値になった
ときを上記進行波電力PFの出力開始時とし、上記進行
波電力PFの出力開始時から定められた緩和時間Eti
meが経過したときに、進行波電力PFの出力開始時か
ら緩和時間Etimeが経過するまでとは異なる所定値
の電力抑制しきい値切り換え信号Vchを出力する電力
用タイマ回路TMと、上記電力抑制基準しきい値信号V
th0と電力抑制緩和しきい値信号Vth1とを入力す
るとともに、上記電力抑制しきい値切り換え信号Vch
を入力して、この電力抑制しきい値切り換え信号Vch
が所定値のときは電力抑制緩和しきい値信号Vth1を
電力抑制しきい値信号Vthとして出力し、電力抑制し
きい値切り換え信号Vchが所定値でなければ電力抑制
基準しきい値信号Vth0を電力抑制しきい値信号Vt
hとして出力する電力用スイッチ回路SWとから成る高
周波電源装置である。
【0130】変形例57の発明は、第3の実施例に示す
ように、出願時の請求項26又は出願時の請求項27に
記載の反射保護回路PRTが、電力増幅回路の増幅素子
のジャンクション温度Tjを絶対最大定格温度Tjma
x以下にする電力目標値に相当する信号値を求めるため
に用いる電力抑制基準しきい値信号Vth0を出力する
電力抑制基準しきい値設定回路TH0と、電力増幅回路
の増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対最大定格温
度Tjmaxを超えることを許容した電力目標値を求め
るために用いられ、かつ、上記出力開始信号Vstが所
定値になったときを上記進行波電力PFの出力開始時と
して、進行波電力PFの出力開始時では上記電力抑制基
準しきい値信号Vth0よりも大きな信号であり、時間
の経過とともに信号値が減少する電力抑制緩和しきい値
信号Vth1を出力する電力抑制緩和しきい値設定回路
TH1と、上記進行波電力PFの出力開始時から定めら
れた緩和時間Etimeが経過するまでは電力抑制緩和
しきい値信号Vth1を電力抑制しきい値信号Vthと
して出力し、上記進行波電力PFの出力開始時から緩和
時間Etimeが経過した後は電力抑制基準しきい値信
号Vth0を電力抑制しきい値信号Vthとして出力す
る電力抑制しきい値切り換え回路CHと、上記反射波電
力検出信号Vpr及び電力抑制しきい値信号Vthを入
力して、上記反射波電力検出信号値Vprと電力抑制し
きい値信号値Vthとの差に応じて変化する電力抑制信
号Vsubを出力する電力抑制信号出力回路ADD1と
から成る高周波電源装置である。
【0131】変形例58の発明は、第4の実施例に示す
ように、出願時の請求項26又は出願時の請求項27に
記載の反射保護回路PRTが、電力増幅回路の増幅素子
のジャンクション温度Tjを絶対最大定格温度Tjma
x以下にする電力目標値に相当する信号値を求めるため
に用いる電力抑制基準しきい値信号Vth0出力する電
力抑制基準しきい値設定回路TH0と、電力増幅回路の
増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度
Tjmaxを超えることを許容した電力目標値を求める
ために用いられ、かつ、それぞれが異なるしきい値の電
力抑制緩和しきい値信号Vth1を出力する複数の電力
抑制緩和しきい値設定回路TH1と、上記複数の電力抑
制緩和しきい値設定回路TH1と同数あり、かつ、上記
複数の電力抑制緩和しきい値設定回路TH1から出力さ
れる電力抑制緩和しきい値信号Vth1を信号値が降順
になるように並べたときに、それぞれが降順に並べた電
力抑制緩和しきい値信号Vth1と1対1で対応すると
ともに、その順序ではそれぞれに定められた緩和時間E
timeが昇順になり、さらに、それぞれが上記出力開
始信号Vstを入力して、その出力開始信号Vstが所
定値になったときを進行波電力PFの出力開始時とし、
上記進行波電力PFの出力開始時からそれぞれにおいて
緩和時間Etimeが経過したときに、進行波電力PF
の出力開始時からそれぞれにおいて緩和時間Etime
が経過するまでとは異なる所定値の電力抑制しきい値切
り換え信号Vchをそれぞれ出力する複数の電力用タイ
マ回路TMと、上記複数の電力用タイマ回路TMと同数
で各電力用タイマ回路TMに1対1で対応する複数のス
イッチを有し、上記電力抑制基準しきい値信号Vth0
と複数の電力抑制緩和しきい値信号Vth1とを入力す
るとともに、上記複数の電力用タイマ回路TMからそれ
ぞれ出力される電力抑制しきい値切り換え信号Vchを
入力して、電力抑制しきい値切り換え信号Vchが所定
値のときは対応するスイッチを電力抑制緩和しきい値信
号Vth1が遮断状態になるように切り換えて、電力抑
制基準しきい値信号Vth0および遮断状態でない電力
抑制緩和しきい値信号Vth1の内で最もしきい値が大
きい信号を電力抑制しきい値信号Vthとして出力する
電力用スイッチ回路SWと、上記反射波電力検出信号V
pr及び電力抑制しきい値信号Vthを入力して、上記
反射波電力検出信号値Vprと電力抑制しきい値信号値
Vthとの差に応じて変化する電力抑制信号Vsubを
出力する電力抑制信号出力回路ADD1とから成る高周
波電源装置である。
【0132】変形例59の発明は、変形例58に記載の
電力抑制信号出力回路ADD1が、上記反射波電力検出
信号値Vprが電力抑制しきい値信号値Vthよりも大
きいときに、反射波電力検出信号値Vprと電力抑制し
きい値信号値Vthの差に応じて変化する電力抑制信号
Vsubを出力し、上記反射波電力検出信号値Vprが
電力抑制しきい値信号値Vth以下のときに、0レベル
の電力抑制信号Vsubを出力する回路である高周波電
源装置である。
【0133】変形例60の発明は、第1の実施例及び第
2の実施例及び第8の実施例及び第9の実施例に示すよ
うに、出願時の請求項27又は出願時の請求項28に記
載の電流保護回路IPRTが、電力増幅回路の増幅素子
のジャンクション温度Tjを絶対最大定格温度Tjma
x以下にする電力目標値に相当する信号値を求めるため
に用いる電流抑制基準しきい値信号Vith0を出力す
る電流抑制基準しきい値設定回路ITH0と、電力増幅
回路の増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対最大定
格温度Tjmaxを超えることを許容した電力目標値に
相当する信号値を求めるために用いる電流抑制緩和しき
い値信号Vith1を出力する電流抑制緩和しきい値設
定回路ITH1と、上記電流抑制基準しきい値信号Vi
th0と電流抑制緩和しきい値信号Vith1とを入力
するとともに、上記出力開始信号Vstを入力して、出
力開始信号Vstが所定値になったときを上記進行波電
力PFの出力開始時とし、上記進行波電力PFの出力開
始時から定められた緩和時間Eitimeが経過するま
では電流抑制緩和しきい値信号Vith1を電流抑制し
きい値信号Vithとして出力し、上記進行波電力PF
の出力開始時から緩和時間Eitimeが経過した後は
電流抑制基準しきい値信号Vith0を電流抑制しきい
値信号Vithとして出力する電流抑制しきい値切り換
え回路ICHと、上記電流検出信号Vi及び電流抑制し
きい値信号Vithを入力して、上記電流検出信号値V
iと電流抑制しきい値信号値Vithとの差に応じて変
化する電流抑制信号Visubを出力する電流抑制信号
出力回路IADD1とから成る高周波電源装置である。
【0134】変形例61の発明は、第1の実施例及び第
2の実施例及び第8の実施例及び第9の実施例に示すよ
うに、変形例60記載の電流抑制しきい値切り換え回路
ICHが、上記出力開始信号Vstを入力して、この出
力開始信号Vstが所定値になったときを上記進行波電
力PFの出力開始時とし、上記進行波電力PFの出力開
始時から定められた緩和時間Eitimeが経過したと
きに、進行波電力PFの出力開始時から緩和時間Eit
imeが経過するまでとは異なる所定値の電流抑制しき
い値切り換え信号Vichを出力する電流用タイマ回路
ITMと、上記電流抑制基準しきい値信号Vith0と
電流抑制緩和しきい値信号Vith1とを入力するとと
もに、上記電流抑制しきい値切り換え信号Vichを入
力して、この電流抑制しきい値切り換え信号Vichが
所定値のときは電流抑制緩和しきい値信号Vith1を
電流抑制しきい値信号Vithとして出力し、電流抑制
しきい値切り換え信号Vichが所定値でなければ電流
抑制基準しきい値信号Vith0を電流抑制しきい値信
号Vithとして出力する電流用スイッチ回路ISWと
から成る高周波電源装置である。
【0135】変形例62の発明は、第3の実施例及び第
8の実施例及び第9の実施例に示すように、出願時の請
求項27又は出願時の請求項28に記載の電流保護回路
IPRTが、電力増幅回路の増幅素子のジャンクション
温度Tjを絶対最大定格温度Tjmax以下にする電力
目標値に相当する信号値を求めるために用いる電流抑制
基準しきい値信号Vith0を出力する電流抑制基準し
きい値設定回路ITH0と、電力増幅回路の増幅素子の
ジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmax
を超えることを許容した電力目標値を求めるために用い
られ、かつ、上記出力開始信号Vstが所定値になった
ときを上記進行波電力PFの出力開始時として、進行波
電力PFの出力開始時では上記電流抑制基準しきい値信
号Vith0よりも大きな信号であり、時間の経過とと
もに信号値が減少する電流抑制緩和しきい値信号Vit
h1を出力する電流抑制緩和しきい値設定回路ITH1
と、上記進行波電力PFの出力開始時から定められた緩
和時間Eitimeが経過するまでは電流抑制緩和しき
い値信号Vith1を電流抑制しきい値信号Vithと
して出力し、上記進行波電力PFの出力開始時から緩和
時間Eitimeが経過した後は電流抑制基準しきい値
信号Vith0を電流抑制しきい値信号Vithとして
出力する電流抑制しきい値切り換え回路ICHと、上記
電流検出信号Vi及び電流抑制しきい値信号Vithを
入力して、上記電流検出値Viと電流抑制しきい値信号
値Vithとの差に応じて変化する電流抑制信号Vis
ubを出力する電流抑制信号出力回路IADD1とから
成る高周波電源装置である。
【0136】変形例63の発明は、第4の実施例及び第
8の実施例及び第9の実施例に示すように、出願時の請
求項27又は出願時の請求項28に記載の電流保護回路
IPRTが、電力増幅回路の増幅素子のジャンクション
温度Tjを絶対最大定格温度Tjmax以下にする電力
目標値に相当する信号値を求めるために用いる電流抑制
基準しきい値信号Vith0を出力する電流抑制基準し
きい値設定回路ITH0と、電力増幅回路の増幅素子の
ジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmax
を超えることを許容した電力目標値を求めるために用い
られ、かつ、それぞれが異なるしきい値の電流抑制緩和
しきい値信号Vith1を出力する複数の電流抑制緩和
しきい値設定回路ITH1と、上記複数の電流抑制緩和
しきい値設定回路ITH1と同数あり、かつ、上記複数
の電流抑制緩和しきい値設定回路ITH1から出力され
る電流抑制緩和しきい値信号Vith1を信号値が降順
になるように並べたときに、それぞれが降順に並べた電
流抑制緩和しきい値信号Vith1と1対1で対応する
とともに、その順序ではそれぞれに定められた緩和時間
Eitimeが昇順になり、さらに、それぞれが上記出
力開始信号Vstを入力して、その出力開始信号Vst
が所定値になったときを進行波電力PFの出力開始時と
し、上記進行波電力PFの出力開始時からそれぞれにお
いて緩和時間Eitimeが経過したときに、進行波電
力PFの出力開始時からそれぞれにおいて緩和時間Ei
timeが経過するまでとは異なる所定値の電流抑制し
きい値切り換え信号Vichをそれぞれ出力する複数の
電流用タイマ回路ITMと、上記複数の電流用タイマ回
路ITMと同数で各電流用タイマ回路ITMに1対1で
対応する複数のスイッチを有し、上記電流抑制基準しき
い値信号Vith0と複数の電流抑制緩和しきい値信号
Vith1とを入力するとともに、上記複数の電流用タ
イマ回路ITMからそれぞれ出力される電流抑制しきい
値切り換え信号Vichを入力して、電流抑制しきい値
切り換え信号Vichが所定値のときは対応するスイッ
チを電流抑制緩和しきい値信号Vith1が遮断状態に
なるように切り換えて、電流抑制基準しきい値信号Vi
th0および遮断状態でない電流抑制緩和しきい値信号
Vith1の内で最もしきい値が大きい信号を電流抑制
しきい値信号Vithとして出力する電流用スイッチ回
路ISWと、上記電流検出信号Vi及び電流抑制しきい
値信号Vithを入力して、上記電流検出値Viと電流
抑制しきい値信号値Vithとの差に応じて変化する電
流抑制信号Visubを出力する電流抑制信号出力回路
IADD1とから成る高周波電源装置である。
【0137】変形例64の発明は、第8の実施例に示す
ように、変形例63に記載の電流抑制信号出力回路IA
DD1が、上記電流検出値Viが電流抑制しきい値信号
値Vithよりも大きいときに、電流検出信号値Viと
電流抑制しきい値信号値Vithとの差に応じて変化す
る電流抑制信号Visubを出力し、上記電流検出信号
値Viが電流抑制しきい値信号値Vith以下のとき
に、0レベルの電流抑制信号Visubを出力する回路
である高周波電源装置である。
【0138】変形例65の発明は、変形例55に記載の
電力抑制しきい値切り換え回路CHが、上記電力抑制基
準しきい値信号Vth0と電力抑制緩和しきい値信号V
th1とを入力するとともに、上記出力開始信号Vst
を入力して、出力開始信号Vstが所定値になったとき
を上記進行波電力PFの出力開始時とし、上記進行波電
力PFの出力開始時は電力抑制緩和しきい値信号Vth
1を電力抑制しきい値信号Vthとして出力し、上記増
幅素子のジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度T
jmaxを超える前に電力抑制基準しきい値信号Vth
0を電力抑制しきい値信号Vthとして出力する電力抑
制しきい値切り換え回路CHである高周波電源装置であ
る。
【0139】変形例66の発明は、変形例65に記載の
電力抑制しきい値切り換え回路CHが、上記出力開始信
号Vstを入力して、この出力開始信号Vstが所定値
になったときを上記進行波電力PFの出力開始時とし、
上記増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対最大定格
温度Tjmaxを超える前に上記進行波電力PFの出力
開始時とは異なる所定値の電力抑制しきい値切り換え信
号Vchを出力する電力用タイマ回路TMと、上記電力
抑制基準しきい値信号Vth0と電力抑制緩和しきい値
信号Vth1とを入力するとともに、上記電力抑制しき
い値切り換え信号Vchを入力して、この電力抑制しき
い値切り換え信号Vchが所定値のときは電力抑制緩和
しきい値信号Vth1を電力抑制しきい値信号Vthと
して出力し、電力抑制しきい値切り換え信号Vchが所
定値でなければ電力抑制基準しきい値信号Vth0を電
力抑制しきい値信号Vthとして出力する電力用スイッ
チ回路SWとから成る高周波電源装置である。
【0140】変形例67の発明は、変形例57に記載の
電力抑制しきい値切り換え回路CHが、上記進行波電力
PFの出力開始時は電力抑制緩和しきい値信号Vth1
を電力抑制しきい値信号Vthとして出力し、上記増幅
素子のジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tj
maxを超える前に電力抑制基準しきい値信号Vth0
を電力抑制しきい値信号Vthとして出力する電力抑制
しきい値切り換え回路CHである高周波電源装置であ
る。
【0141】変形例68の発明は、変形例58に記載の
複数の電力用タイマ回路TMが、上記複数の電力抑制緩
和しきい値設定回路TH1と同数あり、かつ、上記複数
の電力抑制緩和しきい値設定回路TH1から出力される
電力抑制緩和しきい値信号Vth1を信号値が降順にな
るように並べたときに、それぞれが降順に並べた電力抑
制緩和しきい値信号Vth1と1対1で対応するととも
に、その順序ではそれぞれに定められた緩和時間Eti
meが昇順になり、さらに、それぞれが上記出力開始信
号Vstを入力して、その出力開始信号Vstが所定値
になったときを進行波電力PFの出力開始時とし、上記
増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度
Tjmaxを超える前に上記進行波電力PFの出力開始
時とは異なる所定値の電力抑制しきい値切り換え信号V
chをそれぞれ出力する複数の電力用タイマ回路TMで
ある高周波電源装置である。
【0142】変形例69の発明は、変形例60に記載の
電流抑制しきい値切り換え回路ICHが、上記電流抑制
基準しきい値信号Vith0と電流抑制緩和しきい値信
号Vith1とを入力するとともに、上記出力開始信号
Vstを入力して、出力開始信号Vstが所定値になっ
たときを上記進行波電力PFの出力開始時とし、上記進
行波電力PFの出力開始時は電流抑制緩和しきい値信号
Vith1を電流抑制しきい値信号Vithとして出力
し、上記増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対最大
定格温度Tjmaxを超える前に電流抑制基準しきい値
信号Vith0を電流抑制しきい値信号Vithとして
出力する電流抑制しきい値切り換え回路ICHである高
周波電源装置である。
【0143】変形例70の発明は、変形例61に記載の
電流抑制しきい値切り換え回路ICHが、上記出力開始
信号Vstを入力して、この出力開始信号Vstが所定
値になったときを上記進行波電力PFの出力開始時と
し、上記増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対最大
定格温度Tjmaxを超える前に上記進行波電力PFの
出力開始時とは異なる所定値の電流抑制しきい値切り換
え信号Vichを出力する電流用タイマ回路ITMと、
上記電流抑制基準しきい値信号Vith0と電流抑制緩
和しきい値信号Vith1とを入力するとともに、上記
電流抑制しきい値切り換え信号Vichを入力して、こ
の電流抑制しきい値切り換え信号Vichが所定値のと
きは電流抑制緩和しきい値信号Vith1を電流抑制し
きい値信号Vithとして出力し、電流抑制しきい値切
り換え信号Vichが所定値でなければ電流抑制基準し
きい値信号Vith0を電流抑制しきい値信号Vith
として出力する電流用スイッチ回路ISWとから成る高
周波電源装置である。
【0144】変形例71の発明は、変形例62に記載の
電流抑制しきい値切り換え回路ICHが、上記進行波電
力PFの出力開始時は電流抑制緩和しきい値信号Vit
h1を電流抑制しきい値信号Vithとして出力し、上
記増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対最大定格温
度Tjmaxを超える前に電流抑制基準しきい値信号V
ith0を電流抑制しきい値信号Vithとして出力す
る電流抑制しきい値切り換え回路ICHである高周波電
源装置である。
【0145】変形例72の発明は、変形例63に記載の
複数の電流用タイマ回路ITMが、上記複数の電流抑制
緩和しきい値設定回路ITH1と同数あり、かつ、上記
複数の電流抑制緩和しきい値設定回路ITH1から出力
される電流抑制緩和しきい値信号Vith1を信号値が
降順になるように並べたときに、それぞれが降順に並べ
た電流抑制緩和しきい値信号Vith1と1対1で対応
するとともに、その順序ではそれぞれに定められた緩和
時間Eitimeが昇順になり、さらに、それぞれが上
記出力開始信号Vstを入力して、その出力開始信号V
stが所定値になったときを進行波電力PFの出力開始
時とし、上記増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対
最大定格温度Tjmaxを超える前に上記進行波電力P
Fの出力開始時とは異なる所定値の電流抑制しきい値切
り換え信号Vichをそれぞれ出力する複数の電流用タ
イマ回路ITMである高周波電源装置である。
【0146】変形例73の発明は、変形例55に記載の
電力抑制しきい値切り換え回路CHが、上記電力抑制基
準しきい値信号Vth0と電力抑制緩和しきい値信号V
th1とを入力するとともに、上記出力開始信号Vst
を入力して、出力開始信号Vstが所定値になったとき
を上記進行波電力PFの出力開始時とし、進行波電力P
Fの出力開始時から上記電力増幅回路の増幅素子のジャ
ンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに達
するまでは電力抑制緩和しきい値信号Vth1を電力抑
制しきい値信号Vthとして出力し、上記ジャンクショ
ン温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに達したとき
は電力抑制基準しきい値信号Vth0を電力抑制しきい
値信号Vthとして出力する電力抑制しきい値切り換え
回路CHである高周波電源装置である。
【0147】変形例74の発明は、変形例73に記載の
電力抑制しきい値切り換え回路CHが、上記出力開始信
号Vstを入力して、この出力開始信号Vstが所定値
になったときを上記進行波電力PFの出力開始時とし、
上記ジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjm
axに達したときは進行波電力PFの出力開始時から上
記電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度Tjが
絶対最大定格温度Tjmaxに達するまでとは異なる所
定値の電力抑制しきい値切り換え信号Vchを出力する
電力用タイマ回路TMと、上記電力抑制基準しきい値信
号Vth0と電力抑制緩和しきい値信号Vth1とを入
力するとともに、上記電力抑制しきい値切り換え信号V
chを入力して、この電力抑制しきい値切り換え信号V
chが所定値のときは電力抑制緩和しきい値信号Vth
1を電力抑制しきい値信号Vthとして出力し、電力抑
制しきい値切り換え信号Vchが所定値でなければ電力
抑制基準しきい値信号Vth0を電力抑制しきい値信号
Vthとして出力する電力用スイッチ回路SWとから成
る高周波電源装置である。
【0148】変形例75の発明は、変形例57に記載の
電力抑制しきい値切り換え回路CHが、進行波電力PF
の出力開始時から上記電力増幅回路の増幅素子のジャン
クション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに達す
るまでは電力抑制緩和しきい値信号Vth1を電力抑制
しきい値信号Vthとして出力し、上記ジャンクション
温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに達したときは
電力抑制基準しきい値信号Vth0を電力抑制しきい値
信号Vthとして出力する電力抑制しきい値切り換え回
路CHである高周波電源装置である。
【0149】変形例76の発明は、変形例58に記載の
複数の電力用タイマ回路TMが、上記複数の電力抑制緩
和しきい値設定回路TH1と同数あり、かつ、上記複数
の電力抑制緩和しきい値設定回路TH1から出力される
電力抑制緩和しきい値信号Vth1を信号値が降順にな
るように並べたときに、それぞれが降順に並べた電力抑
制緩和しきい値信号Vth1と1対1で対応するととも
に、その順序ではそれぞれに定められた緩和時間Eti
meが昇順になり、さらに、それぞれが上記出力開始信
号Vstを入力して、その出力開始信号Vstが所定値
になったときを進行波電力PFの出力開始時とし、上記
ジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmax
に達したときは進行波電力PFの出力開始時から上記電
力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対
最大定格温度Tjmaxに達するまでとは異なる所定値
の電力抑制しきい値切り換え信号Vchをそれぞれ出力
する複数の電力用タイマ回路TMである高周波電源装置
である。
【0150】変形例77の発明は、変形例60に記載の
電流抑制しきい値切り換え回路ICHが、上記電流抑制
基準しきい値信号Vith0と電流抑制緩和しきい値信
号Vith1とを入力するとともに、上記出力開始信号
Vstを入力して、出力開始信号Vstが所定値になっ
たときを上記進行波電力PFの出力開始時とし、進行波
電力PFの出力開始時から上記電力増幅回路の増幅素子
のジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjma
xに達するまでは電流抑制緩和しきい値信号Vith1
を電流抑制しきい値信号Vithとして出力し、上記ジ
ャンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに
達したときは電流抑制基準しきい値信号Vith0を電
流抑制しきい値信号Vithとして出力する電流抑制し
きい値切り換え回路ICHである高周波電源装置であ
る。
【0151】変形例78の発明は、変形例61に記載の
電流抑制しきい値切り換え回路ICHが、上記出力開始
信号Vstを入力して、この出力開始信号Vstが所定
値になったときを上記進行波電力PFの出力開始時と
し、上記ジャンクション温度Tjが絶対最大定格温度T
jmaxに達したときは進行波電力PFの出力開始時か
ら上記電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度T
jが絶対最大定格温度Tjmaxに達するまでとは異な
る所定値の電流抑制しきい値切り換え信号Vichを出
力する電流用タイマ回路ITMと、上記電流抑制基準し
きい値信号Vith0と電流抑制緩和しきい値信号Vi
th1とを入力するとともに、上記電流抑制しきい値切
り換え信号Vichを入力して、この電流抑制しきい値
切り換え信号Vichが所定値のときは電流抑制緩和し
きい値信号Vith1を電流抑制しきい値信号Vith
として出力し、電流抑制しきい値切り換え信号Vich
が所定値でなければ電流抑制基準しきい値信号Vith
0を電流抑制しきい値信号Vithとして出力する電流
用スイッチ回路ISWとから成る高周波電源装置であ
る。
【0152】変形例79の発明は、変形例62に記載の
電流抑制しきい値切り換え回路ICHが、進行波電力P
Fの出力開始時から上記電力増幅回路の増幅素子のジャ
ンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに達
するまでは電流抑制緩和しきい値信号Vith1を電流
抑制しきい値信号Vithとして出力し、上記ジャンク
ション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに達した
ときは電流抑制基準しきい値信号Vith0を電流抑制
しきい値信号Vithとして出力する電流抑制しきい値
切り換え回路ICHである高周波電源装置である。
【0153】変形例80の発明は、変形例63に記載の
複数の電流用タイマ回路ITMが、上記複数の電流抑制
緩和しきい値設定回路ITH1と同数あり、かつ、上記
複数の電流抑制緩和しきい値設定回路ITH1から出力
される電流抑制緩和しきい値信号Vith1を信号値が
降順になるように並べたときに、それぞれが降順に並べ
た電流抑制緩和しきい値信号Vith1と1対1で対応
するとともに、その順序ではそれぞれに定められた緩和
時間Eitimeが昇順になり、さらに、それぞれが上
記出力開始信号Vstを入力して、その出力開始信号V
stが所定値になったときを進行波電力PFの出力開始
時とし、上記ジャンクション温度Tjが絶対最大定格温
度Tjmaxに達したときは進行波電力PFの出力開始
時から上記電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温
度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxに達するまでとは
異なる所定値の電流抑制しきい値切り換え信号Vich
をそれぞれ出力する複数の電流用タイマ回路ITMであ
る高周波電源装置である。
【0154】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面を参照
して説明する。図1は本出願に係る発明の特徴を最もよ
く表す図である。図1は後述する図9と同じなので、説
明は図9で後述する。
【0155】図7は、定電圧出力直流電源回路DPS1
を採用した本願発明の反射保護形高周波電源装置HP1
1(以下、高周波電源装置HP11という)の構成を示
すブロック図であり、図3に示した従来技術の高周波電
源装置HP1の構成を示すブロック図に対応する。図8
は、可変電圧出力直流電源回路DPS1を採用した本願
発明の反射保護形高周波電源装置HP21(以下、高周
波電源装置HP21という)の構成を示すブロック図で
あり、図4に示した従来技術の高周波電源装置HP2の
構成を示すブロック図に対応する。図7及び図8に示し
た高周波電源装置HP11及びHP21の構成を示すブ
ロック図は、それぞれ図3及び図4に示した従来技術の
高周波電源装置HP1及びHP2の構成を示すブロック
図に、出力開始信号出力回路STが追加されている。な
お、図7及び図8で、それぞれ図3及び図4と同様の部
分については説明を省略する。
【0156】出力開始信号出力回路STは、電力出力手
段POUTが進行波電力を出力開始したときを検知し
て、このときに進行波電力を出力開始する前と異なる所
定値の出力開始信号を出力する。なお、出力開始信号V
stの大きさを、以下、出力開始信号値Vstという。
この出力開始信号Vstは、例えば、進行波電力が出力
されていないときはLowレベルの信号、進行波電力が
出力されているときはHighレベルの信号である。な
お、この図7、図8では、本発明に適用するしきい値切
換反射保護回路PRT(以下、反射保護回路PRTとい
う)と出力設定演算回路CALと出力電力設定回路SE
Tと出力開始信号出力回路STとによって進行波電力P
Fを制御する電力制御手段PCONが構成されている。
【0157】図9は、本願発明の反射保護回路PRTの
一例を示す回路図である。この反射保護回路PRTは、
電力抑制基準しきい値設定回路TH0と電力抑制緩和し
きい値設定回路TH1と電力抑制しきい値切り換え回路
CHと電力抑制信号出力回路ADD1とから構成されて
いる。電力抑制信号出力回路ADD1は、従来技術と同
じである。また、電力抑制基準しきい値設定回路TH0
は、電力抑制基準しきい値信号Vth0を出力する回路
であり、従来技術と同じである。電力抑制緩和しきい値
設定回路TH1は、電力抑制基準しきい値設定回路TH
0と同様の回路構成であり、電圧(アースを基準にした
電位)がVeの制御電圧源Ecと抵抗器Rt01と(一
方がアースに接続される)抵抗器Rt02とから成る。
そして、制御電圧源Ecの電圧Veを抵抗器Rt11及
びRt12によって分圧した電圧信号である電力抑制緩
和しきい値信号Vth1を出力する。なお、電力抑制緩
和しきい値信号Vth1の大きさ(以下、電力抑制緩和
しきい値信号値Vth1という)が、電力抑制基準しき
い値信号値Vth0よりも大きくなるように(Vth0
<Vth1)、電力抑制緩和しきい値設定回路TH1の
各抵抗値を設定する。
【0158】なお、図9の例では、電力抑制緩和しきい
値設定回路は1つで、電力抑制緩和しきい値信号は1つ
の値であるが、これに限定されるものではない。例え
ば、後述する第3の実施例に示すように、電力抑制緩和
しきい値信号が時間の経過とともに変化するように回路
を構成してもよいし、後述する第4の実施例に示すよう
に電力抑制緩和しきい値信号が複数の値をもつように回
路を構成してもよい。
【0159】また、電力抑制基準しきい値信号及び電力
抑制緩和しきい値信号を総称して電力抑制しきい値信号
Vthといい、電力抑制しきい値信号Vthの大きさ
(以下、電力抑制しきい値信号値Vthという)を設定
して電力抑制しきい値信号Vthを出力する回路を総称
して電力しきい値設定回路THという。なお、反射保護
回路PRT内でみれば、電力しきい値設定回路TH部に
よって電力抑制しきい値信号Vthが発生することにな
る。
【0160】電力抑制しきい値切り換え回路CHは、電
力用タイマ回路TMと電力用スイッチ回路SWとから構
成されている。電力用タイマ回路TMは、出力開始信号
Vstを入力して、この出力開始信号が所定値になった
ときを進行波電力の出力開始時とし、進行波電力の出力
開始時から電力用タイマ回路TMの回路定数等で定まる
所定の時間(以下、緩和時間Etimeという)が経過
したときに、進行波電力の出力開始時から緩和時間Et
imeが経過するまでとは異なる所定値の電力抑制しき
い値切り換え信号Vchを出力する回路である。なお、
電力抑制しきい値切り換え信号Vchの大きさを、以
下、電力抑制しきい値切り換え信号値Vchという。
【0161】電力用スイッチ回路SWは、電力抑制基準
しきい値信号Vth0と電力抑制緩和しきい値信号Vt
h1とを入力するとともに、前述したように電力抑制し
きい値切り換え信号Vchを入力して、この電力抑制し
きい値切り換え信号Vchが所定値のときは電力抑制緩
和しきい値信号Vth1を電力抑制しきい値信号Vth
として出力し、電力抑制しきい値切り換え信号Vchが
所定値でなければ電力抑制基準しきい値信号Vth0を
電力抑制しきい値信号Vthとして出力する回路であ
る。すなわち、電力抑制しきい値切り換え回路CHは、
進行波電力の出力開始時から定められた緩和時間Eti
meが経過するまでは電力抑制緩和しきい値信号Vth
1を電力抑制しきい値信号Vthとして出力し、進行波
電力の出力開始時から緩和時間Etimeが経過した後
は電力抑制基準しきい値信号Vth0を電力抑制しきい
値信号Vthとして出力する。
【0162】電力抑制信号出力回路ADD1は、反射波
電力検出信号Vprと電力抑制しきい値信号Vthとを
入力して、反射波電力検出信号値Vprと電力抑制しき
い値信号値Vthとの差に応じて変化する電力抑制信号
Vsubを出力する。なお、前述したように、電力抑制
しきい値信号Vthが大きい程、進行波電力の抑制が緩
和される。ここで、電力抑制基準しきい値信号Vth0
<電力抑制緩和しきい値信号Vth1なので、緩和時間
Etimeが経過するまでは、従来技術の場合よりも進
行波電力の抑制度合いが少ないことになる。よって、反
射が生じた場合に、従来技術よりもプラズマ処理装置5
に大きな負荷電力を供給できる。その結果、進行波電力
を出力開始してから緩和時間Etimeが経過するまで
の間に、従来技術よりもプラズマ放電が生じ易くなる。
【0163】また、これまでの説明で分かるように、電
力抑制基準しきい値信号Vth0は、進行波電力値PF
を抑制しないですむ反射波電力検出信号Vprの上限の
基準を示す信号である。そして、電力抑制緩和しきい値
信号Vth1は、進行波電力値PFを抑制しないですむ
反射波電力検出信号Vprの上限を示す電力抑制基準し
きい値信号Vth0よりも大きな信号である。さらに、
後述する電流抑制基準しきい値信号Vith0は、進行
波電力値PFを抑制しないですむ電流検出信号Viの上
限の基準を示す信号である。同様に、後述する電流抑制
緩和しきい値信号Vith1は、行波電力値PFを抑制
しないですむ電流検出信号Viの上限を示す電流抑制基
準しきい値信号Vith0よりも大きな信号である。
【0164】図10は、同一条件下で従来技術と本発明
とを用いた場合におけるジャンクション温度Tjの進行
波電力出力開始時からの温度上昇曲線の比較図である。
ジャンクション温度Tjの温度上昇度合いは、そのとき
の条件によって異なるが、図10に示すように、従来技
術では電力出力開始直後にジャンクション温度Tjが最
高温度になるのではなく、徐々に温度が高くなり最高温
度に達する。よって、ジャンクション温度Tjが低い
間、すなわち、進行波電力出力開始直後だけを考えれ
ば、増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対最大定格
温度Tjmaxを超えるまでに温度余裕があるので、電
力抑制しきい値信号Vthの設定値を大きくして、進行
波電力の抑制を緩和することによって損失が増大して
も、増幅素子の破壊を防止できる。
【0165】したがって、前述したように、電力抑制基
準しきい値設定回路TH0とは別に電力抑制緩和しきい
値設定回路TH1を設けて、進行波電力の出力開始直後
には電力抑制基準しきい値信号Vth0よりも大きな電
力抑制しきい値信号Vthを使用し、緩和時間Etim
eが経過した後に電力抑制基準しきい値信号Vth0を
使用するようにしても、図10の本発明の温度上昇曲線
が示すように、増幅素子のジャンクション温度Tjが絶
対最大定格温度Tjmaxを超えないようにできる。そ
の結果、進行波電力出力開始直後に、従来技術よりも大
きな進行波電力を出力できるようになるので、従来技術
よりもプラズマ放電が生じ易くなる。
【0166】ここで、緩和時間Etimeが経過した後
も、電力抑制基準しきい値信号Vth0に切り換えない
で、電力抑制基準しきい値信号Vth0よりも大きな電
力抑制しきい値信号Vthを使用すると、図10に示す
ように、増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対最大
定格温度Tjmaxを超えてしまうので、増幅素子のジ
ャンクション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを
超える前に電力抑制基準しきい値信号Vth0に切り換
える必要がある。
【0167】なお、これまでの説明で分かるように、電
力抑制緩和しきい値信号Vth1及び後述する電流抑制
緩和しきい値信号Vith1を使用し続けると、電力増
幅回路の増幅素子のジャンクション温度Tjが絶対最大
定格温度Tjmaxを超えることを許容してしまう。し
たがって、特許請求の範囲に記載した「ジャンクション
温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超えることを
許容した」とは、電力抑制緩和しきい値信号Vth1及
び後述する電流抑制緩和しきい値信号Vith1を説明
するための記載であって、本発明ではジャンクション温
度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超える前に電力
抑制基準しきい値信号Vth0又は後述する電流抑制基
準しきい値信号Vith0に切り換えるので、本発明を
用いたときに、増幅素子のジャンクション温度Tjが絶
対最大定格温度Tjmaxを超えるという意味ではな
い。また、上記の記載から、電力抑制基準しきい値信号
値Vth0と電力抑制緩和しきい値信号値Vth1とを
比較すると、Vth0<Vth1であり、また、後述す
る電流抑制基準しきい値信号値Vith0と電流抑制緩
和しきい値信号値Vith1とを比較すると、Vith
0<Vith1であることが分かる。
【0168】また、電力抑制しきい値信号Vthを用い
て電力抑制信号Vsubを求め、この電力抑制信号Vs
ubを用いて電力目標値に相当する信号値である電力目
標値信号値を求めている。すなわち、電力目標値に相当
する信号値である電力目標値信号値を求めるために電力
抑制しきい値信号Vthを用いている。また、同様に電
力目標値に相当する信号値である電力目標値信号値を求
めるために電流抑制しきい値信号Vithを用いてい
る。
【0169】なお、緩和時間Etime及び電力抑制し
きい値信号Vthは、高周波電源装置HP11又はHP
21の使用環境等に応じた最適な値になるように設定す
ればよい。また、電力しきい値設定回路THでは、2つ
の抵抗器によって電力しきい値を設定しているが、少な
くとも一方を可変抵抗器にしてもよい。以下、具体的な
実施例を用いて、詳細に説明する。
【0170】
【実施例】(第1の実施例)本願発明は高周波電源装置
で、そのブロック図が前述した図7又は図8である。こ
の図7又は図8に示す「反射保護回路PRT」が前述し
た図9である。さらに、この図9に示す「電力抑制しき
い値切り換え回路CH」の回路構成図が図11で、第1
の実施例とする。図11は、図9に示した電力抑制しき
い値切り換え回路CHの第1の実施例を示す回路構成図
である。図12は、図11に示す電力抑制しきい値切り
換え回路CHを使用したときのタイムチャートである。
この図11及び図12を参照して、第1の実施例を説明
する。図11の電力用タイマ回路TMは、図示のよう
に、抵抗器、コンデンサ、トランジスタ、コンパレータ
等によって構成されている。そして、電力用スイッチ回
路SWは、ダイオード及びFETによって構成されてい
る。
【0171】進行波電力が出力されていないときは、出
力開始信号VstがLowレベルであるので、トランジ
スタTr1がOFFして、コンパレータCO1に入力す
るコンパレータ入力電圧V1は、制御電圧源Ecの電圧
Veに維持される。それに対して、比較電圧V2は、制
御電圧源Ecの電圧Veを分圧した電圧(V1>V2)
であるので、コンパレータから出力するコンパレータ出
力電圧V3はHighレベルになる。従って、電界効果
トランジスタFET1がONする。すると、Vth1>
Vth0であるので、2つのダイオードDs0及びDs
1により、Vth=Vth1となる(図12(d)参
照)。このように、電力抑制基準しきい値信号Vth0
及び電力抑制緩和しきい値信号Vth1の出力側にダイ
オードが接続され、かつ、これらのダイオードが並列に
接続されていれば、ダイオードから出力される信号の内
で最も大きさが大きい信号が電力抑制しきい値信号Vt
hとして出力される。なお、電界効果トランジスタFE
T1が電力用スイッチ回路SW内にあるスイッチに相当
し、電界効果トランジスタFET1がOFFのときは電
力抑制緩和しきい値信号Vth1が遮断状態になり、O
Nのときは電力抑制緩和しきい値信号Vth1がダイオ
ード側に伝わる。
【0172】次に、進行波電力が出力されると、出力開
始信号VstがHighレベルになるので、トランジス
タTr1がONして、抵抗器Rm11を通してコンデン
サCm11が放電を開始する。そして、コンデンサCm
11の放電が進むと、コンパレータ入力電圧V1が図1
2(b)に示すように小さくなる。なお、コンパレータ
入力電圧V1は、抵抗器Rm11及びコンデンサCm1
1の時定数によって定まる特性に従って小さくなる。
【0173】さらにコンデンサCm11の放電が進ん
で、コンパレータ入力電圧V1が比較電圧V2よりも小
さくなる(V1<V2)と、コンパレータ出力電圧V3
がLowレベルに変化するので、電界効果トランジスタ
FET1がOFFする。このように電界効果トランジス
タFET1がOFFのときは、電力抑制緩和しきい値信
号Vth1が遮断状態になるので、Vth=Vth0と
なる。この第1の実施例の場合、進行波電力が出力され
てから、コンパレータ入力電圧V1が比較電圧V2より
も小さくなるまでの時間が、緩和時間Etimeとな
る。このように、図11に示すような抵抗器とコンデン
サとを用いた時定数回路を使用することによって、図1
2(a)に示すように、出力開始信号Vstが所定値に
変化したときから、図12(b)に示すように、コンパ
レータ入力電圧V1が減少し始めて、コンパレータ入力
電圧V1が比較電圧V2よりも小さくなる(V1<V
2)と、図12(c)に示すように、コンパレータ出力
電圧V3が変化するので、図12(d)に示すように、
電力抑制しきい値信号Vthを電力抑制緩和しきい値信
号Vth1から電力抑制基準しきい値信号Vth0に切
り換えることができる。
【0174】(第2の実施例)図13は、前述した図1
1に示した第1の実施例の電力抑制しきい値切り換え回
路CHと同様に、図9に示した電力抑制しきい値切り換
え回路CHの第2の実施例を示す回路構成図である。図
14は、図13に示す電力抑制しきい値切り換え回路C
Hを使用したときのタイムチャートである。この図13
及び図14を使用して、第2の実施例を説明する。図1
3の電力用タイマ回路TMは市販のタイマIC(例え
ば、型式NE555等)と制御電圧源Ecと抵抗器Rm
4と(一方がアースに接続される)コンデンサCm4と
から成る。上記のタイマICは、トリガー端子Trgに
Highレベルの信号を入力したときから、設定された
タイマ時間だけ経過したときに、出力端子Outから出
力される切り換え信号Vchのレベルが変化するICで
あり、外付けの抵抗器Rm4の抵抗値又はコンデンサC
m4の容量値を変化させることによって、タイマ時間を
変化させることができる。なお、設定したタイマ時間
が、前述した緩和時間Etimeとなる。また、出力開
始信号Vstがトリガ信号になる。
【0175】また、電力用スイッチ回路SWには、アナ
ログスイッチ(例えば、型式AD7512DI等)が使
用できる。このアナログスイッチは、切り換え信号Vc
hのレベルによってスイッチが切り換わる。図13及び
図14に示した例では、切り換え信号VchがHigh
レベルのときにVth1を出力するようにスイッチを切
り換えて、切り換え信号VchがLowレベルのときに
Vth0を出力するようにスイッチを切り換える。
【0176】進行波電力が出力されていないときは、出
力開始信号VstがLowレベルであり、切り換え信号
VchがHighレベルである。その結果、スイッチ
は、Vth1側に切り換わっているので、Vth=Vt
h1となる。
【0177】次に、進行波電力が出力されると、出力開
始信号VstがHighレベルになるので、タイマIC
が動作を開始する。なお、緩和時間Etime(タイマ
時間)が経過するまでは、切り換え信号VchがHig
hレベル,Vth=Vth1のままである。
【0178】タイマICの動作が進んで緩和時間Eti
me(タイマ時間)が経過すると、切り換え信号Vch
がLowレベルに変化するので、電力用スイッチ回路S
W内のスイッチが、Vth0側に切り換わりVth=V
th1となる。このように、図13に示すようなタイマ
IC等を用いた回路を使用することによって、図14
(a)に示すように、出力開始信号Vstが所定値に変
化したときから、図14(b)に示すように、緩和時間
が経過したときに切り換え信号Vchが変化するので、
図14(c)に示すように、電力抑制しきい値信号Vt
hを電力抑制緩和しきい値信号Vth1から電力抑制基
準しきい値信号Vth0に切り換えることができる。
【0179】(第3の実施例)図15は、前述した図1
1に示した第1の実施例及び図13に示した第2の実施
例の電力抑制しきい値切り換え回路CHと同様に、図9
に示した電力抑制しきい値切り換え回路CHの第3の実
施例を示す回路構成図である。図16は、図15に示す
回路を使用したときのタイムチャートである。この図1
5及び図16を参照して、第3の実施例を説明する。図
15に示した実施例では、電力用スイッチ回路SW内の
スイッチが制御電圧源Ec側に切り換わっている状態の
ときに制御電圧源Ecの電圧Veを抵抗器Rm51と抵
抗器Rm52とで分圧した電圧信号Vth1を電力抑制
緩和しきい値信号とする。また、制御電圧源Ecの電圧
Veを抵抗器Rm53と抵抗器Rm54とで分圧した電
圧信号Vth0を電力抑制基準しきい値信号とする。さ
らに、Vth1>Vth0となるように、抵抗器Rm5
1乃至Rm54の抵抗値を定める。電力用スイッチ回路
SWは、出力開始信号Vstの信号レベルが、Lowレ
ベルのときに制御電圧源Ec側に切り換わり、High
レベルのときに他方(未接続側)に切り換わる。
【0180】図16に示すように、進行波電力出力開始
までは、出力開始信号VstがLowレベルなので、電
力用スイッチ回路SWは、制御電圧源Ec側に切り換わ
っているので、コンデンサCm5に電荷がチャージ(充
電)される。また、Vth1>Vth0であるので、2
つのダイオードDs0及びDs1により、Vth1がV
thとして出力される。
【0181】次に進行波電力を出力開始すると、出力開
始信号VstがHighレベルになるので、電力用スイ
ッチ回路SWは、他方(未接続側)に切り換わる。そう
なると、コンデンサCm5にチャージ(充電)された電
荷は、抵抗器Rm52を通して放電されるので、放電が
進むにしたがって電力抑制緩和しきい値信号Vth1の
値が小さくなる(図16(b)参照)。そして、Vth
1<Vth0になると、2つのダイオードDs0及びD
s1により、Vth0がVthとして出力される。この
図15の場合、制御電圧源Ecと抵抗器Rm51と抵抗
器Rm52とコンデンサCm5と電力用スイッチ回路S
Wとによって電力抑制緩和しきい値設定回路及び電力用
タイマ回路TMが構成されている。このように、時間の
経過とともに信号値が減少する電力抑制緩和しきい値信
号を出力する電力抑制緩和しきい値設定回路を使用する
ことによっても、図16(a)に示すように、出力開始
信号Vstが所定値に変化したときから、図16(b)
に示すように、電力抑制緩和しきい値信号Vth1が減
少し始めて、電力抑制緩和しきい値信号Vth1が電力
抑制基準しきい値信号Vth0よりも小さくなる(Vt
h1<Vth0)と電力抑制基準しきい値信号Vth0
が電力抑制しきい値信号Vthとして出力されるので、
電力抑制しきい値信号Vthを電力抑制緩和しきい値信
号Vth1から電力抑制基準しきい値信号Vth0に切
り換えることができる。なお、この第3の実施例は、前
述した第1の実施例、第2の実施例とは異なり、電力抑
制緩和しきい値設定回路TH1及び電力用タイマ回路T
M内に電力用スイッチ回路SWが組み込まれているの
で、図9に示した電力抑制しきい値切り換え回路CHと
は少し異なることになる。
【0182】(第4の実施例)図17は、前述した図1
1に示した第1の実施例及び図13に示した第2の実施
例及び図15に示した第3の実施例の電力抑制しきい値
切り換え回路CHと同様に、図9に示した電力抑制しき
い値切り換え回路CHの第4の実施例を示す回路構成図
である。図18は、図17に示す回路を使用したときの
タイムチャートである。この図17及び図18を参照し
て、第4の実施例を説明する。図17に示す回路は、図
11に示した第1の実施例の変形例であり、図11の電
力用タイマ回路TMの内部の回路定数が異なる3種類の
電力用タイマ回路TM1、TM2及びTM3と第1乃至
第3の電力抑制緩和しきい値信号とを用いている。
【0183】図17に示すように、3種類の電力用タイ
マ回路TM1、電力用タイマ回路TM2及び電力用タイ
マ回路TM3は、並列に接続されており、それぞれ、図
11の電力用タイマ回路TMと同様に抵抗器とコンデン
サとを用いた時定数回路等を用いて、第1乃至第3の緩
和時間Etimeを定めている。なお、Etime1を
第1の緩和時間、Etime2を第2の緩和時間、Et
ime3を第3の緩和時間、Vth11を第1の電力抑
制緩和しきい値信号、Vth12を第2の電力抑制緩和
しきい値信号及びVth13を第3の電力抑制緩和しき
い値信号とする。
【0184】また、第1の緩和時間Etime1<第2
の緩和時間Etime2<第3の緩和時間Etime3
となるように、各回路の時定数が、Rm11×Cm11
< Rm21×Cm21 < Rm31×Cm31の関係
になるように設定する。なお、上式は便宜上、Rm1
1、Rm21及びRm31を抵抗値とし、Cm11、C
m21及びCm31をコンデンサの容量値としている。
また、 Vth11 > Vth12 > Vth13 > Vth0 の関係になるように第1乃至第3の電力抑制緩和しきい
値信号を設定する。なお、Vth0、Vth1、Vth
2及びVth3を設定するための回路例は図17には図
示していないが、図9のTH0及びTH1と同様であ
り、上記の大小関係になるように抵抗値を設定すればよ
い。
【0185】次にこの実施例の動作を説明する。なお、
前述したように、図17の第4の実施例は図11に示し
た第1の実施例の変形例であるので、同様の部分につい
ての説明を省略する。進行波電力が出力されていないと
きは、出力開始信号VstがLowレベルであるので、
トランジスタTr1乃至Tr3がOFFし、コンパレー
タCo1乃至Co3の出力信号はHighレベルにな
る。従って、図11と同様に電界効果トランジスタFE
T1乃至FET3がONする。従って、FET1からV
th11が出力され、FET2からVth12が出力さ
れ、FET3からVth13が出力されるが、上述した
ように、Vth11>Vth12>Vth13>Vth
0であるので、4つのダイオードDs0乃至Ds3によ
り、Vth11が電力抑制しきい値信号Vthとして出
力される。
【0186】次に、進行波電力が出力されると、出力開
始信号VstがHighレベルになるので、トランジス
タTr1乃至Tr3がONする。次に、電力用タイマ回
路TM1は第1の緩和時間Etime1が経過したとき
に、FET1がOFFする。また、電力用タイマ回路T
M2は第2の緩和時間Etime2が経過したときに,
FET2がOFFする。また、電力用タイマ回路TM3
は第3の緩和時間Etime3が経過したときに、FE
T3がOFFする。上述したように、第1の緩和時間E
time1<第2の緩和時間Etime2<第3の緩和
時間Etime3であるので、第1の緩和時間Etim
e1が経過してFET1がOFFすると、Vth12が
一番大きな信号になるので、4つのダイオードDs0乃
至Ds3により、Vth12が電力抑制しきい値信号V
thとして出力される。また、第2の緩和時間Etim
e2が経過してFET2がOFFすると、Vth13が
一番大きな信号になるので、4つのダイオードDs0乃
至Ds3により、Vth13が電力抑制しきい値信号V
thとして出力される。また、第3の緩和時間Etim
e3が経過してFET3がOFFすると、Vth0が一
番大きな信号になるので、4つのダイオードDs0乃至
Ds3により、Vth0が電力抑制しきい値信号Vth
として出力される。
【0187】このように、図17に示すような回路を使
用することによって、図18(a)に示すように、出力
開始信号Vstが所定値に変化したときから、図18
(b)に示すように、第1の緩和時間Etime1、第
2の緩和時間Etime2及び第3の緩和時間Etim
e3が経過するごとに電力抑制しきい値信号Vthが切
り換わるので、電力抑制しきい値信号Vthを4段階に
切り換えることができる。なお、図17の実施例は、V
thを4段階に切り換える第4の実施例であるが、電力
抑制しきい値信号Vthが変化する段数は、並列接続す
る電力しきい値設定回路TH及び電力抑制しきい値信号
Vthの数によって自在に定めることができる。また、
緩和時間Etimeは抵抗値とコンデンサの容量値との
時定数によって自在に定めることができる。
【0188】(第5の実施例)図7及び図8の高周波電
源装置HP11又はHP21を構成する反射保護回路P
RTの全ての機能をマイクロコンピュータとソフトウェ
アとで構成して、本願発明の機能を付加することもでき
る。図19は、反射保護回路PRTをマイクロコンピュ
ータとソフトウェアとで構成したときの構成図である。
この図19に示すように、反射保護回路PRTの全ての
機能をマイクロコンピュータとソフトウェアとで構成す
る場合、取り扱う信号はディジタル信号にする必要があ
る。そのために、反射波電力検出信号Vprがアナログ
信号である場合は、アナログ信号をA/D変換してディ
ジタル信号にした後にマイクロコンピュータで用いれば
よい。また、反射保護回路PRTから出力する電力抑制
信号Vsubをアナログ信号で出力する場合は、ディジ
タル信号をD/A変換してアナログ信号にすればよい。
【0189】図20は、反射保護回路PRTをマイクロ
コンピュータとソフトウェアとで構成した場合の第1の
フローチャートである。なお、この図20に示したフロ
ーチャートは、電力抑制しきい値切り換え回路CHとし
て、図11に示す第1の実施例及び図13に示す第2の
実施例を採用した場合の実行手順を示し、以下、第5の
実施例とする。以下、この図20を参照して、第5の実
施例について説明する。
【0190】ステップ1は、進行波電力出力開始前の状
態、すなわちスタンバイ状態を示す。ステップ2は、後
に使用するtimer及び電力抑制信号Vsubを、0
に初期化するステップである。なお、timerは、進
行波電力が出力開始してからの時間を示す。また、Vs
ubは電力抑制信号を示す。ステップ3は、進行波電力
が出力開始されたか否かを判別するステップである。ス
テップ3で、進行波電力が出力開始していない状態のと
きは、再度、進行波電力が出力開始されたか否かを判別
するためのステップ3を繰り返す。また、ステップ3で
進行波電力が出力開始していれば、ステップ4に進む。
【0191】ステップ4は、マイクロコンピュータに入
力した反射波電力検出信号Vprが、電力抑制緩和しき
い値信号Vth1よりも大きいか否かを判別するステッ
プである。なお、反射波電力検出信号Vprは、随時に
マイクロコンピュータに取り込まれる信号であり、電力
抑制緩和しきい値信号Vth1は予め値が設定された信
号である。ステップ4で、Vpr>Vth1が不成立な
らば、進行波電力の抑制をしないので、ステップ5に
て、電力抑制信号Vsub=0とした後にステップ7に
進む。ステップ4で、Vpr>Vth1が成立すれば、
進行波電力を抑制するので、ステップ6に進む。ステッ
プ6は、反射波電力検出信号Vprと電力抑制緩和しき
い値信号Vth1とを用いて電力抑制信号Vsubを演
算するステップであり、第1の実施例と同様に、反射波
電力検出信号値Vprと電力抑制緩和しきい値信号値V
th1との差に応じて変化する値を電力抑制信号Vsu
bとする。この図20の場合、例えば、K3を比例定数
として、 Vsub = K3×(Vpr−Vth1) のように一次関数を用いてVsubを演算すればよい。
なお、使用する関数は一次関数に限定されるものではな
く、指数関数等を用いてもよい。
【0192】ステップ7は、進行波電力が出力開始して
からの時間を示すtimerが、緩和時間Etimeよ
りも大きいか否かを判別するステップである。なお、緩
和時間Etimeは予め値が設定された信号である。ま
た、この緩和時間Etimeは、ソフトウェアの処理時
間にあわせて適切な値を設定すればよい。例えば、実際
に進行波電力を抑制したい緩和時間Etimeを、後述
するステップ8にてtimerの値が1増える(インク
リメント)ために必要なループ時間で除算すればよい。
ステップ7で、timer>緩和時間Etimeが不成
立ならば、ステップ8にて、timer=timer+
1とした後にステップ4に戻る。以降はステップ7で、
timer>緩和時間Etimeが成立するまでステッ
プ4乃至ステップ7を繰り返す。ステップ7で、tim
er>緩和時間Etimeが成立すれば、ステップ9に
進む。なお、ステップ9以降は、電力抑制しきい値信号
Vthが電力抑制緩和しきい値信号Vth1から電力抑
制基準しきい値信号Vth0に切り換わる。また、電力
抑制基準しきい値信号Vth0は予め値が設定された信
号である。
【0193】ステップ9は、マイクロコンピュータに入
力した反射波電力検出信号Vprが、電力抑制基準しき
い値信号Vth0よりも大きいか否かを判別するステッ
プである。なお、反射波電力検出信号Vprは、随時に
マイクロコンピュータに取り込まれる信号であり、電力
抑制基準しきい値信号Vth0は予め値が設定された信
号である。ステップ9で、Vpr>Vth0が不成立な
らば、進行波電力の抑制をしないので、ステップ9に
て、電力抑制信号Vsub=0とした後にステップ9に
戻る。ステップ9で、反射波電力検出信号Vpr>Vt
h0が成立すれば、進行波電力を抑制するので、ステッ
プ11に進む。
【0194】ステップ11は、反射波電力検出信号Vp
rと電力抑制基準しきい値信号Vth0とを用いて電力
抑制信号Vsubを演算するステップであり、ステップ
6と同様である。
【0195】なお、ステップ12に示すように、ステッ
プ2乃至ステップ11において、進行波電力出力停止コ
マンドが出された場合は、進行波電力の出力を停止し
て、ステップ1のスタンバイ状態に戻る。
【0196】以上説明したように、進行波電力出力開始
から緩和時間Etimeが経過するまでは、電力抑制緩
和しきい値信号Vth1を用いて進行波電力を抑制し、
また、進行波電力出力開始から緩和時間Etimeが経
過した後は、電力抑制基準しきい値信号Vth0を用い
て進行波電力を抑制することができる。
【0197】(第6の実施例)図21は、図20と同様
に反射保護回路PRTをマイクロコンピュータとソフト
ウェアとで構成した場合の第2のフローチャートであ
る。この図21に示したフローチャートは、電力抑制し
きい値切り換え回路CHとして、図15に示す第3の実
施例を採用した場合の実行手順を示し、以下、第6の実
施例とする。ここで電力抑制しきい値切り換え回路CH
について補足説明をすると、第1の実施例では、図12
(d)に示すように、また第2の実施例では、図14
(c)に示すように、電力抑制しきい値信号Vthが進
行波電力出力開始から緩和時間Etimeを経過したと
きに段階的に電力抑制緩和しきい値信号Vth1から電
力抑制基準しきい値信号Vth0に変化する。これに対
して、第3の実施例では、図14(c)に示すような段
階的に電力抑制緩和しきい値信号Vth1から電力抑制
基準しきい値信号Vth0への変化するのではなく、図
16(b)に示すように、進行波電力の出力を開始した
ときから時間の経過とともに電力抑制緩和しきい値信号
Vth1が減少をし始めて緩和時間Etimeだけ経過
したときに電力抑制基準しきい値信号Vth0になるよ
うに連続的に変化する。
【0198】以下、図21を参照して、第6の実施例に
ついて説明する。なお、この図21は、図20のステッ
プ3とステップ4との間に、図21のステップAを追加
したフローチャートである。そのために、ステップ1乃
至ステップ3は、図20と同じなので説明を省略する。
また、ステップ4乃至ステップ12は、図20のステッ
プ4乃至ステップ12と同じなので説明を省略する。従
って、ステップAを中心に説明をする。
【0199】ステップAは、電力抑制緩和しきい値信号
Vth1を連続的に減少さるためのステップであり、そ
れまでの電力抑制緩和しきい値信号Vth1とtime
rとを用いて新たな電力抑制緩和しきい値信号Vth1
を演算するステップである。具体的には、図16(b)
に示すように、指数関数曲線になるような関数で新たな
電力抑制緩和しきい値信号Vth1を演算してもよい
し、直線的に減少するような一次関数で新たな電力抑制
緩和しきい値信号Vth1を演算してもよい。また、そ
れまでの電力抑制緩和しきい値信号Vth1よりも増加
しないようにすれば、他の特性の式で新たな電力抑制緩
和しきい値信号Vth1を演算してもよい。
【0200】このようにすることで電力抑制緩和しきい
値信号Vth1を連続的に減少させて、進行波電力出力
開始から緩和時間Etimeを経過したときに電力抑制
緩和しきい値信号Vth1から電力抑制基準しきい値信
号Vth0に切り換わるようにすることができる。
【0201】(第7の実施例)図22は、図20及び図
21と同様に反射保護回路PRTをマイクロコンピュー
タとソフトウェアとで構成した場合の第3のフローチャ
ートである。この図22に示したフローチャートは、電
力抑制しきい値切り換え回路CHとして、図17に示す
第4の実施例を採用した場合の実行手順を示し、以下、
第7の実施例とする。ここで電力抑制しきい値切り換え
回路CHについて補足説明をすると、第1の実施例で
は、図12(d)に示すように、第2の実施例では、図
14(c)に示すように、電力抑制しきい値信号Vth
が進行波電力出力開始から緩和時間Etimeを経過し
たときに段階的に電力抑制緩和しきい値信号Vth1か
ら電力抑制基準しきい値信号Vth0に変化する。これ
に対して、第4の実施例では、図18(b)に示すよう
に、電力抑制しきい値信号Vthが進行波電力出力開始
から第1の緩和時間Etime1を経過したときに第1
の電力抑制緩和しきい値信号Vth11から第2の電力
抑制緩和しきい値信号Vth12に変化し、進行波電力
出力開始から第2の緩和時間Etime2を経過したと
きに第2の電力抑制緩和しきい値信号Vth12から第
3の電力抑制緩和しきい値信号Vth13に変化し、進
行波電力出力開始から第3の緩和時間Etime3を経
過したときに第3の電力抑制緩和しきい値信号Vth1
3から電力抑制基準しきい値信号Vth0に変化する。
すなわち、複数段階的に電力抑制しきい値信号Vthが
変化する。
【0202】以下、図22を参照して、第7の実施例に
ついて説明する。なお、この図22は、図20のステッ
プ7からステップ9へ進む間に、図22のステップB乃
至ステップGを追加したフローチャートである。そのた
めに、ステップ1乃至ステップ8は、図20と同じなの
で説明を省略する。また、ステップ9乃至ステップ12
は、図20のステップ9乃至ステップ12と同じなので
説明を省略する。従って、ステップB乃至ステップGを
中心に説明する。
【0203】ステップ4乃至ステップ8及びステップB
乃至ステップGは、電力抑制しきい値信号Vthを複数
段階的に変化させるステップである。この内、ステップ
4乃至ステップ8は、電力抑制しきい値信号Vthを段
階的に変化させる役割を持つステップ群であり、それぞ
れのステップについては図20で説明した通りである。
このステップ4乃至ステップ8を1つのブロック(以
下、分割ブロック)として、分割したい段数に応じて分
割ブロックをフローチャートの下方に直列に繋げると、
複数段階的に電力抑制しきい値信号Vthを変化させる
ことができる。例えば、図18(b)のように第1乃至
第3の緩和時間Etimeを設定するときは、3つの分
割ブロックをフローチャートの下方に直列に繋げればよ
い。ただし、緩和時間Etimeは、それぞれの分割ブ
ロックに適した値に設定する必要がある。
【0204】図22のステップBは、第2段目の分割ブ
ロック乃至N−1段目の分割ブロックを示す(分割ブロ
ックが合計でN個ある場合)。なお、紙面の都合上、細
部を省略している。また、分割ブロックの合計が2個の
場合は、このステップBは不要である。
【0205】ステップC乃至ステップGは、N段目の分
割ブロックを示す。このN段目の分割ブロックの処理が
終わると、電力抑制しきい値信号が第Nの電力抑制緩和
しきい値信号Vth1Nから電力抑制基準しきい値信号
Vth0に切り換わる。なお、第Nの電力抑制緩和しき
い値信号Vth1Nは、予め値が設定された信号であ
る。
【0206】次にステップ8及びステップGのtime
rについて説明する。なお、細部が省略されているステ
ップBで使用されるtimerも同様である。time
rは、ステップ2で0に初期化され、その後、ステップ
8で値が1増える。そして、ステップ7で第1の緩和時
間Etime1よりも大きくなれば、次の分割ブロック
に進むが、このときにtimerは0に初期化されな
い。以降の分割ブロックでも同様である。そのために、
timerは、進行波電力出力開始からの時間を示すこ
とになるので、このtimerを用いて、緩和時間Et
imeの制御ができる。その結果、複数段階的に電力抑
制しきい値信号Vthを変化させることができる
【0207】(第8の実施例)これまでは、反射波電力
が電力しきい値よりも大きくなったときに増幅素子の温
度上昇を緩和するための反射保護回路PRTについて説
明をしたが、本願発明は、増幅素子の過温度を防止する
ための他の用途にも適用できる。図23は、図7に示し
た高周波電源装置HP11の構成を示すブロック図に電
流検出器IDETと電流保護回路IPRTとを追加した
本願発明の反射及び電流保護形高周波電源装置HP12
(以下、高周波電源装置HP12という)の構成を示す
ブロック図である。以下、この図23の高周波電源装置
HP12の構成を示すブロック図を第8の実施例とす
る。
【0208】この図23では、反射保護回路PRTと出
力設定演算回路CALと出力電力設定回路SETと出力
開始信号出力回路STと電流保護回路IPRTとによっ
て進行波電力PFを制御する電力制御手段PCONが構
成されている。この図23参照して、第8の実施例を説
明する。なお、図3及び図7と同様の部分については、
説明を省略する。
【0209】直流電源回路DPS1は、図3で説明した
ので省略する。電流検出器IDETは、直流電源回路D
PS1から出力される出力電流値を検出して電流検出信
号Viを出力する。なお、直流電源回路DPS1の出力
電圧DC1は、そのままの大きさ又は殆ど減衰すること
なく電力増幅回路AMP1に入力される。ここで、電力
増幅回路AMP1が入力する電流値が大きいほど、電力
増幅回路AMP1での損失が大きくなって、増幅素子の
温度上昇度が高くなる。そのために、反射波電力が発生
した場合と同様の保護をすることが望ましい。
【0210】図24は、電流保護回路IPRTの一例を
示す回路図である。この電流保護回路IPRTは、図9
で示した反射保護回路PRTと同様であり、電流抑制基
準しきい値設定回路ITH0と、電流抑制緩和しきい値
設定回路ITH1と、電流抑制しきい値切り換え回路I
CHと、電流抑制信号出力回路IADD1とから成る。
【0211】また、電流抑制しきい値切り換え回路IC
Hは、出力開始信号Vstを入力して、この出力開始信
号Vstが所定値になったときを進行波電力PFの出力
開始時とし、進行波電力PFの出力開始時から定められ
た緩和時間Eitimeが経過したときに、進行波電力
PFの出力開始時から緩和時間Eitimeが経過する
までとは異なる所定値の電流抑制しきい値切り換え信号
Vichを出力する電流用タイマ回路ITMと、電流抑
制基準しきい値信号Vith0と電流抑制緩和しきい値
信号Vith1とを入力するとともに、電流抑制しきい
値切り換え信号Vichを入力して、この電流抑制しき
い値切り換え信号Vichが所定値のときは電流抑制緩
和しきい値信号Vith1を電流抑制しきい値信号Vi
thとして出力し、電流抑制しきい値切り換え信号Vi
chが所定値でなければ電流抑制基準しきい値信号Vi
th0を電流抑制しきい値信号Vithとして出力する
電流用スイッチ回路ISWとから成る。なお、電流抑制
しきい値切り換え信号Vichの大きさを、以下、電流
抑制しきい値切り換え信号値Vichという。
【0212】そして、直流電源回路DPS1の出力電流
の電流検出信号Viを入力し、入力した電流検出信号V
iの大きさ(以下、電流検出信号値Viという)が電流
抑制しきい値信号Vithの大きさ(以下、電流抑制し
きい値信号値Vithという)よりも大きくなったとき
に、電流抑制信号Visubを出力する。なお、電流抑
制緩和しきい値信号Vith1の大きさ(以下、電流抑
制緩和しきい値信号値Vith1という)と電流抑制基
準しきい値信号Vith0の大きさ(以下、電流抑制基
準しきい値信号値Vith0という)とは、Vith1
>Vith0の関係がある。また、電流抑制基準しきい
値信号Vith0等のレベルは、電流検出信号値Vi等
に応じて適切に設定すればよい。
【0213】電流保護回路IPRT用の(電流保護用)
緩和時間Eitimeは、前述した反射保護回路PRT
用の(反射保護用)緩和時間Etimeと同様である
が、反射保護回路PRTの緩和時間Etimeと同じ時
間にしても、別の時間にしてもよい。
【0214】なお、この図24の電流保護回路IPRT
は、図9の反射保護回路PRTと同様であるので、詳細
な説明は省略する。また、具体的な回路構成等は、これ
まで説明した第1乃至第7の実施例の回路及びフローチ
ャートが適用できる。そのために、これらの具体的な回
路構成等についても、説明を省略する。
【0215】なお、図23の場合、進行波電力PFの設
定値から、電力抑制信号値Vsub及び電流抑制信号値
Visubの大きさ(以下、電流抑制信号値Visub
という)に相当する電力値を減算した電力値が電力目標
値となる。また、電力目標値に相当する信号(以下、電
力目標値信号Vtpiという)の大きさ(以下、電力目
標値信号値Vtpiという)は、K1を比例定数として
次式で表される。 Vtpi=K1×(Vset−Vsub−Visub)
【0216】また、図23の場合、出力設定演算回路C
ALでは、進行波電力設定信号Vsetと電力抑制信号
Vsubと電流抑制信号Visubと進行波電力検出信
号Vpfとを入力し、電力出力手段POUTから出力す
る進行波電力値PFが、電力目標値となるように、電力
出力手段POUTから出力する進行波電力値PFを制御
するための電力制御信号Vcontを出力する。なお、
電力制御信号Vcontの大きさ(以下、電力制御信号
値Vcontという)は、K1及びK2を比例定数とし
て次式で表すことができる。また、次式の各信号値は絶
対値で表した値である。 Vcont=K2×(K1×(Vset−Vsub−Visub)−Vpf) =K2×(Vtpi−Vpf)
【0217】図23に示したように高周波電源装置HP
12の構成を変更することで、直流電源回路DPS1の
出力電流値を示す電流検出信号値Viが電流抑制しきい
値信号値Vithよりも大きくなったときに高周波電源
装置から出力する進行波電力を抑制するための電流抑制
信号Visubを出力する。進行波電力が抑制されれ
ば、直流電源回路DPS1から出力される電流値が小さ
くなるので、直流電源回路DPS1の出力電流による増
幅素子の温度上昇を緩和することができる。
【0218】(第9の実施例)図25は、図8に示した
高周波電源装置HP21の構成を示すブロック図に電流
検出器IDETと電流保護回路IPRTとを追加した本
願発明の反射及び電流保護形高周波電源装置HP22
(以下、高周波電源装置HP22という)の構成を示す
ブロック図である。なお、この図25では、反射保護回
路PRTと出力設定演算回路CALと出力電力設定回路
SETと出力開始信号出力回路STと電流保護回路IP
RTとによって進行波電力PFを制御する電力制御手段
PCONが構成されている。この図25が示すように、
第8の実施例で説明した電流検出器IDET及び電流保
護回路IPRTは図25の高周波電源装置HP22にも
適用できる。図25に示したように高周波電源装置HP
22の構成を変更することで、直流電源回路DPS2の
出力電流値を示す電流検出信号値Viが電流抑制しきい
値信号値Vithよりも大きくなったときに直流電源回
路DPS2から出力する出力電圧値DC2を抑制するた
めの電流抑制信号Visubを出力する。直流電源回路
DPS2から出力する出力電圧値DC2が抑制されれ
ば、直流電源回路DPS2から出力される電流値も小さ
くなるので、直流電源回路DPS2の出力電流による増
幅素子の温度上昇を緩和することができる。なお、この
第9の実施例は、図8のブロック図に第8の実施例と同
様の回路を追加しただけなので、詳細な説明は省略す
る。
【0219】(第10及び第11の実施例)図26は、
図23に示した高周波電源装置HP12の構成を示すブ
ロック図から反射保護回路PRTを取り除いた電流保護
形高周波電源装置HP13(以下、高周波電源装置HP
13という)のブロック図である。図27は、図25に
示した高周波電源装置HP13の構成を示すブロック図
から反射保護回路PRTを取り除いた電流保護形高周波
電源装置HP23(以下、高周波電源装置HP23とい
う)のブロック図である。そのために、進行波電力検出
器DETfは、進行波電力検出信号Vpfを出力できれ
ばよい。なお、この図26及び図27では、出力設定演
算回路CALと出力電力設定回路SETと出力開始信号
出力回路STと電流保護回路IPRTとによって進行波
電力PFを制御する電力制御手段PCONが構成されて
いる。
【0220】第10の実施例は、図26に示すように、
反射保護回路PRTを用いないで、第8の実施例で説明
した電流保護回路IPRTを用いて増幅素子の温度上昇
を緩和させる構成を示している。第11の実施例は、図
27に示すように、反射保護回路PRTを用いないで、
第9の実施例で説明した電流保護回路IPRTを用いて
増幅素子の温度上昇を緩和させる構成を示している。こ
のように、反射保護回路PRTを用いないでも増幅素子
の温度上昇を緩和させることができる。なお、図26及
び図27の各部分については、これまで説明した部分と
同様であるので、説明は省略する。
【0221】なお、図26、図27の場合、進行波電力
PFの設定値から電流抑制信号値Visubに相当する
電力値を減算した電力値が電力目標値となる。また、電
力目標値に相当する信号(以下、電力目標値信号Vti
という)の大きさ(以下、電力目標値信号値Vtiとい
う)は、K1を比例定数として次式で表される。 Vti=K1×(Vset−Visub) なお、電力目標値信号Vtiの大きさを、以下、電力目
標値信号値Vtiという。
【0222】また、図26、図27の場合、出力設定演
算回路CALでは、進行波電力設定信号Vsetと電流
抑制信号Visubと進行波電力検出信号Vpfとを入
力し、電力出力手段POUTから出力する進行波電力値
PFが、電力目標値となるように、電力出力手段POU
Tから出力する進行波電力値PFを制御するための電力
制御信号Vcontを出力する。なお、電力制御信号V
contの大きさ(以下、電力制御信号値Vcontと
いう)は、K1及びK2を比例定数として次式で表すこ
とができる。また、次式の各信号値は絶対値で表した値
である。 Vcont=K2×(K1×(Vset−Visub)−Vpf) =K2×(Vti−Vpf)
【0223】なお、第8乃至第11の実施例で説明した
ような直流電源回路DPS1又はDPS2の出力電流値
を示す電流検出信号値Viが電流抑制しきい値信号値V
ithよりも大きくなったときに電流抑制信号Visu
bを出力し、この電流抑制信号Visubを用いて、増
幅素子の温度上昇を緩和する制御方法は、本願発明の高
周波電源装置に限らず、インバータ、モータドライバ等
で過渡的な大出力が必要なアプリケーションに使用され
るパワー半導体の過温度保護にも適用できる。
【0224】
【発明の効果】本願発明のように、進行波電力PFの出
力開始時から緩和時間Etimeが経過するまでは電力
抑制緩和しきい値信号Vth1を電力抑制しきい値信号
Vthとし、進行波電力PFの出力開始時から緩和時間
Etimeが経過した後は電力抑制基準しきい値信号V
th0を電力抑制しきい値信号Vthとし、前述した反
射波電力検出信号値Vprと電力抑制しきい値信号値V
thとの差に応じて変化する電力抑制信号Vsubを用
いて進行波電力の抑制を行っても、図10の本発明の温
度上昇曲線が示すように、増幅素子のジャンクション温
度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超えないように
できる。
【0225】そのために、出力開始時から緩和時間Et
imeが経過するまでは、反射が生じた場合に行う進行
波電力の抑制度合いを少なくできるので、従来技術より
もプラズマ処理装置5に大きな負荷電力を供給できる。
そのために、従来技術よりもプラズマ放電が生じ易くな
る。その結果、従来ならば進行波電力の出力開始直後に
プラズマ放電しなかった条件でも、本願発明を用いれ
ば、進行波電力の出力開始直後にプラズマ放電がし易く
なる。そのために、ワークの加工時間の短縮が可能にな
る。また、ワークの品質低下の防止、加工不良の防止等
が可能になる。さらに、ワークの品質低下、加工不良等
による歩留まりの改善が可能になる。
【0226】さらに、進行波電力の出力開始直後にプラ
ズマ放電しないと、前述したようにインピーダンス整合
する過程に無駄が生じて整合時間が長くなることがあっ
た。しかし、本願発明を用いれば、進行波電力の出力開
始直後にプラズマ放電が生じ易くなるので整合時間の短
縮が可能になる。
【0227】また、前述したように高周波電源装置HP
から電力を供給してから整合するまでの許容時間を設定
して、設定した許容時間内に整合しない場合は、整合動
作に異常があったと見なしてワークの加工工程を中断さ
せる場合がある。本願発明では、緩和時間の間は、負荷
電力が従来よりも大きくなるので、従来技術では許容時
間内にインピーダンス整合ができなかったようなプロセ
ス条件でも、許容時間内にインピーダンス整合ができる
ようになることが期待できる。また、そうなれば、ワー
クの加工工程が中断しないので、このような場合もワー
クの加工時間の短縮が可能になる。さらに、ワークの品
質低下、加工不良等による歩留まりの改善が可能にな
る。
【0228】また、前述したように、プラズマ放電後で
あっても、プラズマが不安定になった場合には反射が生
じる。このような場合、従来技術ではプラズマ放電した
直後にプラズマ放電を維持するための電力が不足して、
プラズマ状態から非プラズマ状態になり易くなる。しか
し、本願発明を用いて、プラズマ放電が安定するまで進
行波電力の抑制度合いを少なくすれば、プラズマ状態か
ら非プラズマ状態になりにくくなる。プラズマ放電を維
持してプラズマ状態から非プラズマ状態になるのを防止
できれば、ワークの加工が中断しないので、このような
場合もワークの加工時間の短縮が可能になる。さらに、
ワークの品質低下、加工不良等による歩留まりの改善が
可能になる。
【0229】さらに、本願発明は、進行波電力PFの出
力開始時から緩和時間Eitimeが経過するまでは電
流抑制緩和しきい値信号Vith1を電流抑制しきい値
信号Vithとし、進行波電力PFの出力開始時から緩
和時間Eitimeが経過した後は電流抑制基準しきい
値信号Vith0を電流抑制しきい値信号Vithと
し、前述した電流検出信号値Viと電流抑制しきい値信
号値Vithとの差に応じて変化する電流抑制信号Vi
subを用いて進行波電力の抑制を行っても、図10の
本発明の温度上昇曲線が示すように、増幅素子のジャン
クション温度Tjが絶対最大定格温度Tjmaxを超え
ないようにできる。また、電力抑制信号Vsubを用い
て進行波電力の抑制を行うか、電流抑制信号Visub
を用いて進行波電力の抑制を行うかだけでなく、両者を
組み合わせて進行波電力の抑制を行うことができる。な
お、これらのようにしても、前述した効果と同様の効果
を得ることができることはもちろんである。
【0230】さらに、本願発明では、緩和時間(Eit
ime,Eitime)及び電力抑制緩和しきい値信号
Vth1及び電流抑制緩和しきい値信号Vith1を自
在に定めることができるので、使用する条件に応じて最
適な制御が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本出願に係る発明の特徴を最もよく表
す図である。
【図2】 図2は、高周波電源装置HP及びその周辺装
置の一例を示すブロック図である。
【図3】 図3は、従来技術の高周波電源装置HP1の
構成を示すブロック図である。
【図4】 図4は、従来技術の高周波電源装置HP2の
構成を示すブロック図である。
【図5】 図5は、従来技術のしきい値固定の反射保護
回路PRTpの回路図である。
【図6】 図6は、出力設定演算回路CALの回路構成
図である。
【図7】 図7は、本願発明の高周波電源装置HP11
の構成を示すブロック図である。
【図8】 図8は、本願発明の高周波電源装置HP21
の構成を示すブロック図である。
【図9】 図9は、本願発明の反射保護回路PRTの一
例を示す回路図である。
【図10】 図10は、同一条件下で従来技術と本発明
とを用いた場合におけるジャンクション温度Tjの進行
波電力出力開始時からの温度上昇曲線の比較図である。
【図11】 図11は、図9に示した電力抑制しきい値
切り換え回路CHの第1の実施例を示す回路構成図であ
る。
【図12】 図12は、図11に示す電力抑制しきい値
切り換え回路CHを使用したときのタイムチャートであ
る。
【図13】 図13は、図9に示した電力抑制しきい値
切り換え回路CHの第2の実施例を示す回路構成図であ
る。
【図14】 図14は、図13に示す電力抑制しきい値
切り換え回路CHを使用したときのタイムチャートであ
る。
【図15】 図15は、図9に示した電力抑制しきい値
切り換え回路CHの第3の実施例を示す回路構成図であ
る。
【図16】 図16は、図15に示す回路を使用したと
きのタイムチャートである。
【図17】 図17は、図9に示した電力抑制しきい値
切り換え回路CHの第4の実施例を示す回路構成図であ
る。
【図18】 図18は、図17に示す回路を使用したと
きのタイムチャートである。
【図19】 図19は、反射保護回路PRTをマイクロ
コンピュータとソフトウェアとで構成したときの構成図
である。
【図20】 図20は、反射保護回路PRTをマイクロ
コンピュータとソフトウェアとで構成した場合の第1の
フローチャートである。
【図21】 図21は、反射保護回路PRTをマイクロ
コンピュータとソフトウェアとで構成した場合の第2の
フローチャートである。
【図22】 図22は、反射保護回路PRTをマイクロ
コンピュータとソフトウェアとで構成した場合の第3の
フローチャートである。
【図23】 図23は、図7に示した高周波電源装置H
P11の構成を示すブロック図に電流検出器IDETと
電流保護回路IPRTとを追加した本願発明の高周波電
源装置HP12の構成を示すブロック図である。
【図24】 図24は、電流保護回路IPRTの一例を
示す回路図である。
【図25】 図25は、図8に示した高周波電源装置H
P21の構成を示すブロック図に電流検出器IDETと
電流保護回路IPRTとを追加した本願発明の高周波電
源装置HP22の構成を示すブロック図である。
【図26】 図26は、図23に示した高周波電源装置
HP12の構成を示すブロック図から反射保護回路PR
Tを取り除いた高周波電源装置HP13のブロック図で
ある。
【図27】 図27は、図25に示した高周波電源装置
HP22の構成を示すブロック図から反射保護回路PR
Tを取り除いた高周波電源装置HP23のブロック図で
ある。
【符号の説明】
HP 高周波電源装置 HP1 (従来技術の定直流電圧入力形)高周波
電源装置(図3) HP2 (従来技術の可変直流電圧入力形)高周
波電源装置(図4) HP11 (本発明の定直流電圧入力・反射保護
形)高周波電源装置(図7) HP21 (本発明の可変直流電圧入力・反射保護
形)高周波電源装置(図8) HP12 (本発明の定直流電圧入力・反射及び電
流護形)高周波電源装置(図23) HP22 (本発明の可変直流電圧入力・反射及び
電流保護形)高周波電源装置(25図) HP13 (本発明の定直流電圧入力・電流保護
形)高周波電源装置(図26) HP23 (本発明の可変直流電圧入力・電流保護
形)高周波電源装置(図27) 2 電力伝送線路 3 整合装置 4 電力伝送線路 5 プラズマ処理装置 Zo 出力インピーダンス ZL 負荷側インピーダンス AC1 高周波電圧/高周波信号 AC2 高周波電圧/高周波信号 ADD1 電力抑制信号出力回路 CAL 出力設定演算回路 CH 電力抑制しきい値切り換え回路 DC1 出力電圧/出力電圧値 DC2 出力電圧/出力電圧値 DET (進行波・反射波)電力検出器 DETf 進行波電力検出器 DPS1 (定電圧出力)直流電源回路 DPS2 (可変電圧出力)直流電源回路 Eitime 緩和時間/電流保護用緩和時間 Etime 緩和時間/反射保護用緩和時間 IADD1 電流抑制信号出力回路 ICH 電流抑制しきい値切り換え回路 IDET 電流検出器 IPRT 電流保護回路 ISW 電流用スイッチ回路 ITH0 電流抑制基準しきい値設定回路 ITH1 電流抑制緩和しきい値設定回路 ITM 電流用タイマ回路 PCON 電力制御手段 PF 進行波電力/進行波電力値 POUT 電力出力手段 PR 反射波電力/反射波電力値 PRT (本発明の)しきい値切換の反射保護回
路 PRTp (従来技術の)しきい値固定の反射保護
回路 SET 出力電力設定回路 ST 出力開始信号出力回路 SW 電力用スイッチ回路 TH0 電力抑制基準しきい値設定回路 TH1 電力抑制緩和しきい値設定回路 TM 電力用タイマ回路 Vch 電力抑制しきい値切り換え信号/電力抑
制しきい値切り換え信号値 Vcont 電力制御信号/電力制御信号値 Vi 電流検出信号/電流検出信号値 Vich 電流抑制しきい値切り換え信号/電流抑
制しきい値切り換え信号値 Visub 電流抑制信号/電流抑制信号値 Vith 電流抑制しきい値信号/電流抑制しきい
値信号値 Vith0 電流抑制基準しきい値信号/電流抑制基
準しきい値信号値 Vith1 電流抑制緩和しきい値信号/電流抑制緩
和しきい値信号値 Vpf 進行波電力検出信号/進行波電力検出信
号値 Vpr 反射波電力検出信号/反射波電力検出信
号値 Vset 進行波電力設定信号/進行波電力設定信
号値 Vst 出力開始信号/出力開始信号 Vsub 電力抑制信号/電力抑制信号値 Vth 電力抑制しきい値信号/電力抑制しきい
値信号値 Vth0 電力抑制基準しきい値信号/電力抑制基
準しきい値信号値 Vth1 電力抑制緩和しきい値信号/電力抑制緩
和しきい値信号値 Vti (電流保護用)電力目標値信号/(電流
保護用)電力目標値信号値 Vtp (反射保護用)電力目標値信号/(反射
保護用)電力目標値信号値 Vtpi (反射・電流保護用)電力目標値信号/
(反射・電流保護用)電力目標値信号値
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Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電力増幅回路で増幅して出力する進行波
    電力値が、電力目標値になるように制御する高周波電源
    の進行波電力制御方法において、前記進行波電力の出力
    開始時から予め定めた緩和時間が経過するまでは前記電
    力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度が絶対最大
    定格温度を超えることを許容した電力目標値になるよう
    に前記進行波電力値を制御し、前記緩和時間が経過した
    後は前記電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度
    を絶対最大定格温度以下にする電力目標値になるように
    前記進行波電力値を制御する高周波電源の進行波電力制
    御方法。
  2. 【請求項2】 電力増幅回路で増幅して出力する進行波
    電力値が、電力目標値になるように制御する高周波電源
    の進行波電力制御方法において、進行波電力の出力開始
    時は前記電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度
    が絶対最大定格温度を超えることを許容した電力目標値
    になるように前記進行波電力値を制御し、前記増幅素子
    のジャンクション温度が絶対最大定格温度を超える前に
    前記電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度を絶
    対最大定格温度以下にする電力目標値になるように前記
    進行波電力値を制御する高周波電源の進行波電力制御方
    法。
  3. 【請求項3】 電力増幅回路で増幅して出力する進行波
    電力値が、電力目標値になるように制御する高周波電源
    の進行波電力制御方法において、進行波電力の出力開始
    時から前記電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温
    度が絶対最大定格温度に達するまでは前記電力増幅回路
    の増幅素子のジャンクション温度が絶対最大定格温度を
    超えることを許容した電力目標値になるように前記進行
    波電力値を制御し、前記ジャンクション温度が絶対最大
    定格温度に達したときは前記電力増幅回路の増幅素子の
    ジャンクション温度を絶対最大定格温度以下にする電力
    目標値になるように前記進行波電力値を制御する高周波
    電源の進行波電力制御方法。
  4. 【請求項4】 電力増幅回路で増幅して出力する進行波
    電力値が、電力目標値になるように制御する高周波電源
    の進行波電力制御方法において、高周波電源装置から出
    力される進行波電力値を検出した進行波電力検出信号及
    び高周波電源装置に反射入力される反射波電力値を検出
    した反射波電力検出信号を出力する電力検出過程と、前
    記進行波電力の出力開始時から予め定めた緩和時間が経
    過するまでは前記電力増幅回路の増幅素子のジャンクシ
    ョン温度が絶対最大定格温度を超えることを許容した電
    力目標値に相当する信号値を求めるために用いる電力抑
    制緩和しきい値信号を電力抑制しきい値信号とする抑制
    緩和しきい値設定過程と、前記緩和時間が経過した後は
    前記ジャンクション温度を絶対最大定格温度以下にする
    電力目標値に相当する信号値を求めるために用いる電力
    抑制基準しきい値信号を電力抑制しきい値信号とする基
    準しきい値設定過程と、前記反射波電力検出信号と前記
    電力抑制しきい値信号とを用いて進行波電力値を抑制す
    るための電力抑制信号を演算する電力抑制信号演算過程
    と、前記進行波電力値の設定値に相当する進行波電力設
    定信号と前記電力抑制信号とを用いて電力目標値信号を
    演算する電力目標値信号演算過程と、前記電力目標値信
    号と進行波電力検出信号とを用いて電力制御信号を演算
    する電力制御信号演算過程とから成り、前記電力制御信
    号によって前記進行波電力値が電力目標値になるように
    制御する高周波電源の進行波電力制御方法。
  5. 【請求項5】 電力増幅回路で増幅して出力する進行波
    電力値が、電力目標値になるように制御する高周波電源
    の進行波電力制御方法において、高周波電源装置から出
    力される進行波電力値を検出した進行波電力検出信号及
    び高周波電源装置に反射入力される反射波電力値を検出
    した反射波電力検出信号を出力する電力検出過程と、前
    記進行波電力の出力開始時から予め定めた反射保護用緩
    和時間が経過するまでは前記電力増幅回路の増幅素子の
    ジャンクション温度が絶対最大定格温度を超えることを
    許容した電力目標値に相当する信号値を求めるために用
    いる電力抑制緩和しきい値信号を電力抑制しきい値信号
    とするとともに、前記進行波電力の出力開始時から予め
    定めた電流保護用緩和時間が経過するまでは前記電力増
    幅回路の増幅素子のジャンクション温度が絶対最大定格
    温度を超えることを許容した電力目標値に相当する信号
    値を求めるために用いる電流抑制緩和しきい値信号を電
    流抑制しきい値信号とする抑制緩和しきい値設定過程
    と、前記反射保護用緩和時間が経過した後は前記ジャン
    クション温度を絶対最大定格温度以下にする電力目標値
    に相当する信号値を求めるために用いる電力抑制基準し
    きい値信号を電力抑制しきい値信号とするとともに、前
    記電流保護用緩和時間が経過した後は前記ジャンクショ
    ン温度を絶対最大定格温度以下にする電力目標値に相当
    する信号値を求めるために用いる電流抑制基準しきい値
    信号を電流抑制しきい値信号とする基準しきい値設定過
    程と、前記反射波電力検出信号と前記電力抑制しきい値
    信号とを用いて進行波電力値を抑制するための電力抑制
    信号を演算する電力抑制信号演算過程と、前記電力増幅
    回路において増幅のための電力供給源が出力する電流値
    に相当する電流検出信号と前記電流抑制しきい値信号と
    を用いて進行波電力値を抑制するための電流抑制信号を
    演算する電流抑制信号演算過程と、前記進行波電力値の
    設定値に相当する進行波電力設定信号と前記電力抑制信
    号と前記電流抑制信号とを用いて電力目標値信号を演算
    する電力目標値信号演算過程と、前記電力目標値信号と
    進行波電力検出信号とを用いて電力制御信号を演算する
    電力制御信号演算過程とから成り、前記電力制御信号に
    よって前記進行波電力値が電力目標値になるように制御
    する高周波電源の進行波電力制御方法。
  6. 【請求項6】 電力増幅回路で増幅して出力する進行波
    電力値が、電力目標値になるように制御する高周波電源
    の進行波電力制御方法において、高周波電源装置から出
    力される進行波電力値を検出した進行波電力検出信号を
    出力する電力検出過程と、前記進行波電力の出力開始時
    から予め定めた緩和時間が経過するまでは前記電力増幅
    回路の増幅素子のジャンクション温度が絶対最大定格温
    度を超えることを許容した電力目標値に相当する信号値
    を求めるために用いる電流抑制緩和しきい値信号を電流
    抑制しきい値信号とする抑制緩和しきい値設定過程と、
    前記緩和時間が経過した後は前記ジャンクション温度を
    絶対最大定格温度以下にする電力目標値に相当する信号
    値を求めるために用いる電流抑制基準しきい値信号を電
    流抑制しきい値信号とする基準しきい値設定過程と、前
    記電力増幅回路において増幅のための電力供給源が出力
    する電流値に相当する電流検出信号と前記電流抑制しき
    い値信号とを用いて進行波電力値を抑制するための電流
    抑制信号を演算する電流抑制信号演算過程と、前記進行
    波電力値の設定値に相当する進行波電力設定信号と前記
    電流抑制信号とを用いて電力目標値信号を演算する電力
    目標値信号演算過程と、前記電力目標値信号と進行波電
    力検出信号とを用いて電力制御信号を演算する電力制御
    信号演算過程とから成り、前記電力制御信号によって前
    記進行波電力値が電力目標値になるように制御する高周
    波電源の進行波電力制御方法。
  7. 【請求項7】 請求項4に記載の抑制緩和しきい値設定
    過程が、進行波電力の出力開始時は前記ジャンクション
    温度が絶対最大定格温度を超えることを許容した電力目
    標値に相当する信号値を求めるために用いる電力抑制緩
    和しきい値信号を電力抑制しきい値信号とする抑制緩和
    しきい値設定過程であり、基準しきい値設定過程が、前
    記増幅素子のジャンクション温度が絶対最大定格温度を
    超える前に前記ジャンクション温度を絶対最大定格温度
    以下にする電力目標値に相当する信号値を求めるために
    用いる電力抑制基準しきい値信号を電力抑制しきい値信
    号とする基準しきい値設定過程である高周波電源の進行
    波電力制御方法。
  8. 【請求項8】 請求項5に記載の抑制緩和しきい値設定
    過程が、進行波電力の出力開始時は前記ジャンクション
    温度が絶対最大定格温度を超えることを許容した電力目
    標値に相当する信号値を求めるために用いる電力抑制緩
    和しきい値信号及び電流抑制緩和しきい値信号を電力抑
    制しきい値信号及び電流抑制しきい値信号とする抑制緩
    和しきい値設定過程であり、基準しきい値設定過程が、
    前記増幅素子のジャンクション温度が絶対最大定格温度
    を超える前に前記ジャンクション温度を絶対最大定格温
    度以下にする電力目標値に相当する信号値を求めるため
    に用いる電力抑制基準しきい値信号及び電流抑制基準し
    きい値信号を電力抑制しきい値信号及び電流抑制しきい
    値信号とする基準しきい値設定過程である高周波電源の
    進行波電力制御方法。
  9. 【請求項9】 請求項6に記載の抑制緩和しきい値設定
    過程が、進行波電力の出力開始時は前記ジャンクション
    温度が絶対最大定格温度を超えることを許容した電力目
    標値に相当する信号値を求めるために用いる電流抑制緩
    和しきい値信号を電流抑制しきい値信号とする抑制緩和
    しきい値設定過程であり、基準しきい値設定過程が、前
    記増幅素子のジャンクション温度が絶対最大定格温度を
    超える前に前記ジャンクション温度を絶対最大定格温度
    以下にする電力目標値に相当する信号値を求めるために
    用いる電流抑制基準しきい値信号を電流抑制しきい値信
    号とする基準しきい値設定過程である高周波電源の進行
    波電力制御方法。
  10. 【請求項10】 請求項4に記載の抑制緩和しきい値設
    定過程が、進行波電力の出力開始時から前記電力増幅回
    路の増幅素子のジャンクション温度が絶対最大定格温度
    に達するまでは前記ジャンクション温度が絶対最大定格
    温度を超えることを許容した電力目標値に相当する信号
    値を求めるために用いる電力抑制緩和しきい値信号を電
    力抑制しきい値信号とする抑制緩和しきい値設定過程で
    あり、基準しきい値設定過程が、前記ジャンクション温
    度が絶対最大定格温度に達したときは前記ジャンクショ
    ン温度を絶対最大定格温度以下にする電力目標値に相当
    する信号値を求めるために用いる電力抑制基準しきい値
    信号を電力抑制しきい値信号とする基準しきい値設定過
    程である高周波電源の進行波電力制御方法。
  11. 【請求項11】 請求項5に記載の抑制緩和しきい値設
    定過程が、進行波電力の出力開始時から前記電力増幅回
    路の増幅素子のジャンクション温度が絶対最大定格温度
    に達するまでは前記ジャンクション温度が絶対最大定格
    温度を超えることを許容した電力目標値に相当する信号
    値を求めるために用いる電力抑制緩和しきい値信号及び
    電流抑制緩和しきい値信号を電力抑制しきい値信号及び
    電流抑制しきい値信号とする抑制緩和しきい値設定過程
    であり、基準しきい値設定過程が、前記ジャンクション
    温度が絶対最大定格温度に達したときは前記ジャンクシ
    ョン温度を絶対最大定格温度以下にする電力目標値に相
    当する信号値を求めるために用いる電力抑制基準しきい
    値信号及び電流抑制基準しきい値信号を電力抑制しきい
    値信号及び電流抑制しきい値信号とする基準しきい値設
    定過程である高周波電源の進行波電力制御方法。
  12. 【請求項12】 請求項6に記載の抑制緩和しきい値設
    定過程が、進行波電力の出力開始時から前記電力増幅回
    路の増幅素子のジャンクション温度が絶対最大定格温度
    に達するまでは前記ジャンクション温度が絶対最大定格
    温度を超えることを許容した電力目標値に相当する信号
    値を求めるために用いる電流抑制緩和しきい値信号を電
    流抑制しきい値信号とする抑制緩和しきい値設定過程で
    あり、基準しきい値設定過程が、前記ジャンクション温
    度が絶対最大定格温度に達したときは前記ジャンクショ
    ン温度を絶対最大定格温度以下にする電力目標値に相当
    する信号値を求めるために用いる電流抑制基準しきい値
    信号を電流抑制しきい値信号とする基準しきい値設定過
    程である高周波電源の進行波電力制御方法。
  13. 【請求項13】 請求項4又は請求項5又は請求項7又
    は請求項8又は請求項10又は請求項11に記載の電力
    抑制緩和しきい値信号値が、進行波電力の出力開始時か
    ら電力抑制基準しきい値信号を電力抑制しきい値信号と
    するまでの間は、一定である高周波電源の進行波電力制
    御方法。
  14. 【請求項14】 請求項5又は請求項6又は請求項8又
    は請求項9又は請求項11又は請求項12に記載の電流
    抑制緩和しきい値信号値が、進行波電力の出力開始時か
    ら電流抑制基準しきい値信号を電流抑制しきい値信号と
    するまでの間は、一定である高周波電源の進行波電力制
    御方法。
  15. 【請求項15】 請求項4又は請求項5又は請求項7又
    は請求項8又は請求項10又は請求項11に記載の電力
    抑制緩和しきい値信号値が、進行波電力の出力開始時か
    ら電力抑制基準しきい値信号を電力抑制しきい値信号と
    するまでの間は、一定でない高周波電源の進行波電力制
    御方法。
  16. 【請求項16】 請求項5又は請求項6又は請求項8又
    は請求項9又は請求項11又は請求項12に記載の電流
    抑制緩和しきい値信号値が、進行波電力の出力開始時か
    ら電流抑制基準しきい値信号を電流抑制しきい値信号と
    するまでの間は、一定でない高周波電源の進行波電力制
    御方法。
  17. 【請求項17】 電力増幅回路で増幅して出力する進行
    波電力値が、電力目標値になるように制御する高周波電
    源装置において、高周波電源装置から出力される進行波
    電力値を検出した進行波電力検出信号及び高周波電源装
    置に反射入力される反射波電力値を検出した反射波電力
    検出信号を出力する電力検出器と、電力増幅回路の増幅
    素子のジャンクション温度が絶対最大定格温度を超える
    ことを許容した電力目標値に相当する信号値を求めるた
    めに用いる電力抑制緩和しきい値信号を発生させ、前記
    ジャンクション温度を絶対最大定格温度以下にする電力
    目標値に相当する信号値を求めるために用いる電力抑制
    基準しきい値信号を発生させて、前記進行波電力の出力
    開始時から定められた緩和時間が経過するまでは、前記
    電力抑制緩和しきい値信号を電力抑制しきい値信号と
    し、前記進行波電力の出力開始時から定められた緩和時
    間が経過した後は、電力抑制基準しきい値信号を電力抑
    制しきい値信号とし、出力する進行波電力値が電力目標
    値となるように制御するための電力制御信号を前記進行
    波電力値の設定値に相当する進行波電力設定信号及び前
    記反射波電力検出信号値と電力抑制しきい値信号値との
    差に応じて変化する電力抑制信号及び進行波電力検出信
    号によって求めて出力する電力制御手段と、前記電力制
    御信号を入力して進行波電力値が電力目標値になるよう
    に制御して進行波電力を出力する前記電力増幅回路を含
    んだ電力出力手段とを備えた高周波電源装置。
  18. 【請求項18】 電力増幅回路で増幅して出力する進行
    波電力値が、電力目標値になるように制御する高周波電
    源装置において、高周波電源装置から出力される進行波
    電力値を検出した進行波電力検出信号及び高周波電源装
    置に反射入力される反射波電力値を検出した反射波電力
    検出信号を出力する電力検出器と、前記電力増幅回路に
    おいて増幅のための電力供給源が出力する電流値に相当
    する電流検出信号を出力する電流検出器と、電力増幅回
    路の増幅素子のジャンクション温度が絶対最大定格温度
    を超えることを許容した電力目標値に相当する信号値を
    求めるために用いる電力抑制緩和しきい値信号及び電流
    抑制緩和しきい値信号を発生させ、前記ジャンクション
    温度を絶対最大定格温度以下にする電力目標値に相当す
    る信号値を求めるために用いる電力抑制基準しきい値信
    号及び電流抑制基準しきい値信号を発生させて、前記進
    行波電力の出力開始時から定められた反射保護用緩和時
    間が経過するまでは、電力抑制緩和しきい値信号を電力
    抑制しきい値信号とし、前記進行波電力の出力開始時か
    ら定められた反射保護用緩和時間が経過した後は、電力
    抑制基準しきい値信号を電力抑制しきい値信号とすると
    ともに、前記進行波電力の出力開始時から定められた電
    流保護用緩和時間が経過するまでは、電流抑制緩和しき
    い値信号を電流抑制しきい値信号とし、前記進行波電力
    の出力開始時から定められた電流保護用緩和時間が経過
    した後は、電流抑制基準しきい値信号を電流抑制しきい
    値信号とし、出力する進行波電力値が電力目標値となる
    ように制御するための電力制御信号を前記進行波電力値
    の設定値に相当する進行波電力設定信号及び前記反射波
    電力検出信号値と電力抑制しきい値信号値との差に応じ
    て変化する電力抑制信号及び前記電流検出信号値と電流
    抑制しきい値信号値との差に応じて変化する電流抑制信
    号及び進行波電力検出信号によって求めて出力する電力
    制御手段と、前記電力制御信号を入力して進行波電力値
    が電力目標値になるように制御して進行波電力を出力す
    る前記電力増幅回路を含んだ電力出力手段とを備えた高
    周波電源装置。
  19. 【請求項19】 電力増幅回路で増幅して出力する進行
    波電力値が、電力目標値になるように制御する高周波電
    源装置において、高周波電源装置から出力される進行波
    電力値を検出した進行波電力検出信号を出力する進行波
    電力検出器と、前記電力増幅回路において増幅のための
    電力供給源が出力する電流値に相当する電流検出信号を
    出力する電流検出器と、電力増幅回路の増幅素子のジャ
    ンクション温度が絶対最大定格温度を超えることを許容
    した電力目標値に相当する信号値を求めるために用いる
    電流抑制緩和しきい値信号を発生させ、前記ジャンクシ
    ョン温度を絶対最大定格温度以下にする電力目標値に相
    当する信号値を求めるために用いる電流抑制基準しきい
    値信号を発生させて、前記進行波電力の出力開始時から
    定められた緩和時間が経過するまでは、電流抑制緩和し
    きい値信号を電流抑制しきい値信号とし、前記進行波電
    力の出力開始時から定められた緩和時間が経過した後
    は、電流抑制基準しきい値信号を電流抑制しきい値信号
    とし、出力する進行波電力値が電力目標値となるように
    制御するための電力制御信号を前記進行波電力値の設定
    値に相当する進行波電力設定信号及び前記電流検出信号
    値と電流抑制しきい値信号値との差に応じて変化する電
    流抑制信号及び進行波電力検出信号によって求めて出力
    する電力制御手段と、前記電力制御信号を入力して進行
    波電力値が電力目標値になるように制御して進行波電力
    を出力する前記電力増幅回路を含んだ電力出力手段とを
    備えた高周波電源装置。
  20. 【請求項20】 請求項17に記載の電力制御手段が、
    電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度が絶対最
    大定格温度を超えることを許容した電力目標値に相当す
    る信号値を求めるために用いる電力抑制緩和しきい値信
    号を発生させ、前記ジャンクション温度を絶対最大定格
    温度以下にする電力目標値に相当する信号値を求めるた
    めに用いる電力抑制基準しきい値信号を発生させて、進
    行波電力の出力開始時は前記電力抑制緩和しきい値信号
    を電力抑制しきい値信号とし、前記増幅素子のジャンク
    ション温度が絶対最大定格温度を超える前に電力抑制基
    準しきい値信号を電力抑制しきい値信号とし、出力する
    進行波電力値が電力目標値となるように制御するための
    電力制御信号を前記進行波電力値の設定値に相当する進
    行波電力設定信号及び前記反射波電力検出信号値と電力
    抑制しきい値信号値との差に応じて変化する電力抑制信
    号及び進行波電力検出信号によって求めて出力する電力
    制御手段である高周波電源装置。
  21. 【請求項21】 請求項18に記載の電力制御手段が、
    電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度が絶対最
    大定格温度を超えることを許容した電力目標値に相当す
    る信号値を求めるために用いる電力抑制緩和しきい値信
    号及び電流抑制緩和しきい値信号を発生させ、前記ジャ
    ンクション温度を絶対最大定格温度以下にする電力目標
    値に相当する信号値を求めるために用いる電力抑制基準
    しきい値信号及び電流抑制基準しきい値信号を発生させ
    て、進行波電力の出力開始時は、電力抑制緩和しきい値
    信号を電力抑制しきい値信号とし、前記増幅素子のジャ
    ンクション温度が絶対最大定格温度を超える前に、電力
    抑制基準しきい値信号を電力抑制しきい値信号とすると
    ともに、進行波電力の出力開始時は、電流抑制緩和しき
    い値信号を電流抑制しきい値信号とし、前記増幅素子の
    ジャンクション温度が絶対最大定格温度を超える前に、
    電流抑制基準しきい値信号を電流抑制しきい値信号と
    し、出力する進行波電力値が電力目標値となるように制
    御するための電力制御信号を前記進行波電力値の設定値
    に相当する進行波電力設定信号及び前記反射波電力検出
    信号値と電力抑制しきい値信号値との差に応じて変化す
    る電力抑制信号及び前記電流検出信号値と電流抑制しき
    い値信号値との差に応じて変化する電流抑制信号及び進
    行波電力検出信号によって求めて出力する電力制御手段
    である高周波電源装置。
  22. 【請求項22】 請求項19に記載の電力制御手段が、
    電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度が絶対最
    大定格温度を超えることを許容した電力目標値に相当す
    る信号値を求めるために用いる電流抑制緩和しきい値信
    号を発生させ、前記ジャンクション温度を絶対最大定格
    温度以下にする電力目標値に相当する信号値を求めるた
    めに用いる電流抑制基準しきい値信号を発生させて、進
    行波電力の出力開始時は、電流抑制緩和しきい値信号を
    電流抑制しきい値信号とし、前記増幅素子のジャンクシ
    ョン温度が絶対最大定格温度を超える前に、電流抑制基
    準しきい値信号を電流抑制しきい値信号とし、出力する
    進行波電力値が電力目標値となるように制御するための
    電力制御信号を前記進行波電力値の設定値に相当する進
    行波電力設定信号及び前記電流検出信号値と電流抑制し
    きい値信号値との差に応じて変化する電流抑制信号及び
    進行波電力検出信号によって求めて出力する電力制御手
    段である高周波電源装置。
  23. 【請求項23】 請求項17に記載の電力制御手段が、
    電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度が絶対最
    大定格温度を超えることを許容した電力目標値に相当す
    る信号値を求めるために用いる電力抑制緩和しきい値信
    号を発生させ、前記ジャンクション温度を絶対最大定格
    温度以下にする電力目標値に相当する信号値を求めるた
    めに用いる電力抑制基準しきい値信号を発生させて、進
    行波電力の出力開始時から前記ジャンクション温度が絶
    対最大定格温度に達するまでは、前記電力抑制緩和しき
    い値信号を電力抑制しきい値信号とし、前記ジャンクシ
    ョン温度が絶対最大定格温度に達したときは、電力抑制
    基準しきい値信号を電力抑制しきい値信号とし、出力す
    る進行波電力値が電力目標値となるように制御するため
    の電力制御信号を前記進行波電力値の設定値に相当する
    進行波電力設定信号及び前記反射波電力検出信号値と電
    力抑制しきい値信号値との差に応じて変化する電力抑制
    信号及び進行波電力検出信号によって求めて出力する電
    力制御手段である高周波電源装置。
  24. 【請求項24】 請求項18に記載の電力制御手段が、
    電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度が絶対最
    大定格温度を超えることを許容した電力目標値に相当す
    る信号値を求めるために用いる電力抑制緩和しきい値信
    号及び電流抑制緩和しきい値信号を発生させ、前記ジャ
    ンクション温度を絶対最大定格温度以下にする電力目標
    値に相当する信号値を求めるために用いる電力抑制基準
    しきい値信号及び電流抑制基準しきい値信号を発生させ
    て、進行波電力の出力開始時から前記電力増幅回路の増
    幅素子のジャンクション温度が絶対最大定格温度に達す
    るまでは、電力抑制緩和しきい値信号を電力抑制しきい
    値信号とし、前記ジャンクション温度が絶対最大定格温
    度に達したときは、電力抑制基準しきい値信号を電力抑
    制しきい値信号とするとともに、進行波電力の出力開始
    時から前記電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温
    度が絶対最大定格温度に達するまでは、電流抑制緩和し
    きい値信号を電流抑制しきい値信号とし、前記ジャンク
    ション温度が絶対最大定格温度に達したときは、電流抑
    制基準しきい値信号を電流抑制しきい値信号とし、出力
    する進行波電力値が電力目標値となるように制御するた
    めの電力制御信号を前記進行波電力値の設定値に相当す
    る進行波電力設定信号及び前記反射波電力検出信号値と
    電力抑制しきい値信号値との差に応じて変化する電力抑
    制信号及び前記電流検出信号値と電流抑制しきい値信号
    値との差に応じて変化する電流抑制信号及び進行波電力
    検出信号によって求めて出力する電力制御手段である高
    周波電源装置。
  25. 【請求項25】 請求項19に記載の電力制御手段が、
    電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度が絶対最
    大定格温度を超えることを許容した電力目標値に相当す
    る信号値を求めるために用いる電流抑制緩和しきい値信
    号を発生させ、前記ジャンクション温度を絶対最大定格
    温度以下にする電力目標値に相当する信号値を求めるた
    めに用いる電流抑制基準しきい値信号を発生させて、進
    行波電力の出力開始時から前記電力増幅回路の増幅素子
    のジャンクション温度が絶対最大定格温度に達するまで
    は、電流抑制緩和しきい値信号を電流抑制しきい値信号
    とし、前記ジャンクション温度が絶対最大定格温度に達
    したときは、電流抑制基準しきい値信号を電流抑制しき
    い値信号とし、出力する進行波電力値が電力目標値とな
    るように制御するための電力制御信号を前記進行波電力
    値の設定値に相当する進行波電力設定信号及び前記電流
    検出信号値と電流抑制しきい値信号値との差に応じて変
    化する電流抑制信号及び進行波電力検出信号によって求
    めて出力する電力制御手段である高周波電源装置。
  26. 【請求項26】 請求項17に記載の電力制御手段が、
    出力する進行波電力値の設定値に相当する進行波電力設
    定信号を出力する出力電力設定回路と、進行波電力を出
    力開始したときに進行波電力を出力開始する前と異なる
    所定値の出力開始信号を出力する出力開始信号出力回路
    と、電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度が絶
    対最大定格温度を超えることを許容した電力目標値に相
    当する信号値を求めるために用いる電力抑制緩和しきい
    値信号を発生させ、前記ジャンクション温度を絶対最大
    定格温度以下にする電力目標値に相当する信号値を求め
    るために用いる電力抑制基準しきい値信号を発生させる
    とともに、前記出力開始信号を入力して、出力開始信号
    が所定値になったときを前記進行波電力の出力開始時と
    し、前記進行波電力の出力開始時から定められた緩和時
    間が経過するまでは電力抑制緩和しきい値信号を電力抑
    制しきい値信号とし、前記進行波電力の出力開始時から
    緩和時間が経過した後は電力抑制基準しきい値信号を電
    力抑制しきい値信号とし、前記反射波電力検出信号値と
    電力抑制しきい値信号値との差に応じて変化する電力抑
    制信号を出力する反射保護回路と、前記進行波電力設定
    信号と電力抑制信号と進行波電力検出信号とを入力し
    て、出力する進行波電力値が電力目標値となるように制
    御するための電力制御信号を出力する出力設定演算回路
    とから成る高周波電源装置。
  27. 【請求項27】 請求項18に記載の電力制御手段が、
    出力する進行波電力値の設定値に相当する進行波電力設
    定信号を出力する出力電力設定回路と、進行波電力を出
    力開始したときに進行波電力を出力開始する前と異なる
    所定値の出力開始信号を出力する出力開始信号出力回路
    と、電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度が絶
    対最大定格温度を超えることを許容した電力目標値に相
    当する信号値を求めるために用いる電力抑制緩和しきい
    値信号を発生させ、前記ジャンクション温度を絶対最大
    定格温度以下にする電力目標値に相当する信号値を求め
    るために用いる電力抑制基準しきい値信号を発生させる
    とともに、前記出力開始信号を入力して、出力開始信号
    が所定値になったときを前記進行波電力の出力開始時と
    し、前記進行波電力の出力開始時から定められた反射保
    護用緩和時間が経過するまでは電力抑制緩和しきい値信
    号を電力抑制しきい値信号とし、前記進行波電力の出力
    開始時から反射保護用緩和時間が経過した後は電力抑制
    基準しきい値信号を電力抑制しきい値信号とし、前記反
    射波電力検出信号値と電力抑制しきい値信号値との差に
    応じて変化する電力抑制信号を出力する反射保護回路
    と、電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度が絶
    対最大定格温度を超えることを許容した電力目標値に相
    当する信号値を求めるために用いる電流抑制緩和しきい
    値信号を発生させ、前記ジャンクション温度を絶対最大
    定格温度以下にする電力目標値に相当する信号値を求め
    るために用いる電流抑制基準しきい値信号を発生させる
    とともに、前記出力開始信号を入力して、出力開始信号
    が所定値になったときを前記進行波電力の出力開始時と
    し、前記進行波電力の出力開始時から定められた電流保
    護用緩和時間が経過するまでは電流抑制緩和しきい値信
    号を電流抑制しきい値信号とし、前記進行波電力の出力
    開始時から電流保護用緩和時間が経過した後は電流抑制
    基準しきい値信号を電流抑制しきい値信号とし、前記電
    流検出信号値と電流抑制しきい値信号値との差に応じて
    変化する電流抑制信号を出力する電流保護回路と、前記
    進行波電力設定信号と電力抑制信号と電流抑制信号と進
    行波電力検出信号とを入力して、出力する進行波電力値
    が電力目標値となるように制御するための電力制御信号
    を出力する出力設定演算回路とから成る高周波電源装
    置。
  28. 【請求項28】 請求項19に記載の電力制御手段が、
    出力する進行波電力値の設定値に相当する進行波電力設
    定信号を出力する出力電力設定回路と、進行波電力を出
    力開始したときに進行波電力を出力開始する前と異なる
    所定値の出力開始信号を出力する出力開始信号出力回路
    と、電力増幅回路の増幅素子のジャンクション温度が絶
    対最大定格温度を超えることを許容した電力目標値に相
    当する信号値を求めるために用いる電流抑制緩和しきい
    値信号を発生させ、前記ジャンクション温度を絶対最大
    定格温度以下にする電力目標値に相当する信号値を求め
    るために用いる電流抑制基準しきい値信号を発生させる
    とともに、前記出力開始信号を入力して、出力開始信号
    が所定値になったときを前記進行波電力の出力開始時と
    し、前記進行波電力の出力開始時から定められた緩和時
    間が経過するまでは電流抑制緩和しきい値信号を電流抑
    制しきい値信号とし、前記進行波電力の出力開始時から
    緩和時間が経過した後は電流抑制基準しきい値信号を電
    流抑制しきい値信号とし、前記電流検出信号値と電流抑
    制しきい値信号値との差に応じて変化する電流抑制信号
    を出力する電流保護回路と、前記進行波電力設定信号と
    電流抑制信号と進行波電力検出信号とを入力して、出力
    する進行波電力値が電力目標値となるように制御するた
    めの電力制御信号を出力する出力設定演算回路とから成
    る高周波電源装置。
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