お客様より数多く寄せられるお問合せ事項として、プラズマ用途の研究・開発において、プラズマ生成と電源出力（周期や周波数）の依存性評価を行いたいとのご相談があります。これらの疑問や課題を評価するためには、多岐にわたる周波数や周期で可変ができる電源装置が必要となります。このような製品は既製品では流通していないため、当社では今後のプラズマ用途・目的の更なる発展、拡大を期して、周期・周波数可変型の高周波・高圧電源装置を開発しました。
電源装置の外観
内蔵SiCモジュールの画像
開発時のポイント
電源装置の出力電圧・電流波形（100kHz、20kVpp）
- 周期・周波数可変の広帯域化（1kHz～100kHz）
- 簡便な周期・周波数の切替えや操作性
- 高周波化に伴う大電力化に対応
- 高周波化・大電力化に対応するため、ＳｉＣモジュールの搭載
- 各種周期・周波数帯域における出力電圧波形の再現性
上記の開発時ポイントを踏まえ、プラズマ生成と電源パラメータ依存性評価を行うための周期・周波数可変型の高周波・高圧電源を開発しました。
出力周期・周波数の動作可変域
※パルス波とは、連続波と異なり出力波形にＯＦＦ期間が含まれる場合を示してます。
主な出力電圧・電流波形
基本波：5kHz
基本波周波数：5kHz、波形周期：1kHz 出力電圧：20kVpp
基本波周波数：5kHz、波形周期：5kHz 出力電圧：20kVpp
基本波：10kHz
基本波周波数：10kHz、波形周期：1kHz 出力電圧：20kVpp
基本波周波数：10kHz、波形周期：10kHzz 出力電圧：20kVpp
基本波：20kHz
基本波周波数：20kHz、波形周期：1kHz 出力電圧：20kVpp
基本波周波数：20kHz、波形周期：20kHz 出力電圧：20kVpp
基本波：40kHz
基本波周波数：40kHz、波形周期：1kHz 出力電圧：20kVpp
基本波周波数：40kHz、波形周期：40kHz 出力電圧：20kVpp
基本波：80kHz
基本波周波数：80kHz、波形周期：1kHz 出力電圧：20kVpp
基本波周波数：80kHz、波形周期：80kHz 出力電圧：20kVpp
基本波：100kHz
基本波周波数：100kHz、波形周期：1kHz 出力電圧：20kVpp
基本波周波数：100kHz、波形周期：100kHz 出力電圧：20kVpp
電源装置の主仕様
| 仕様／型式 | 周期・周波数可変型高周波・高圧電源装置 | |
|---|---|---|
| ＴＥ－ＥＶＰＳ１００２０Ｋ－２５００（Ｃ） | ||
| 入力 | 電圧 | AC200V±10% |
| 電流 | 20A以下 | |
| 相数 | 単相 | |
| 周波数 | 50/60Hz | |
| 端子 | 3P端子台 | |
| 出力 | 波形周波数 | 5kHz/10kHz/20kHz/40kHz/80kHz/100kHzの切替 |
| 波形周期 | 1kHz/5kHz/10kHz/20kHz/40kHz/80kHz/100kHzの切替 | |
| 電圧 | ～20kVpp、可変 | |
| 容量 | ～2500W ～10kVA |
|
| 波形 | LC共振による準正弦波 | |
| 負荷容量 | ～100pF以下 | |
| 端子 | 碍子構造の専用端子（M5）、安全カバー付き | |
| 機能 | 主電源 | 漏電ブレーカーによる主回路ON/OFF |
| 出力ON／OFF | オルタネートスイッチによる出力ON／OFF | |
| 電圧可変 | 10回転式ポテンショによる電圧可変 | |
| 波形周波数 | ロータリスイッチによる切替（別途、配線経路も要切替） | |
| 波形周期 | ロータリスイッチによる切替（別途、配線経路も要切替） | |
| 表示器 | 主電源ランプ、出力ONランプ、アラームランプ 出力電圧（アナログメータ） |
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| 保護 | 過電圧、過電流、温度異常 | |
| 安全 | インターロック端子、非常停止スイッチ、高圧端子カバー | |
| 冷却方式 | ファンによる強制空冷 | |
| 寸法 重量 |
幅：W | 600mm（パネル面等の突起部含まず） |
| 奥行き：D | 800mm（パネル面等の突起部含まず） | |
| 高さ：H | 1800mm（パネル面等の突起部含まず） | |
| 重量 | 150kg以下 | |
装置正面
装置背面