特開 2024-168319 マルチレベルＤＣ電源

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024168319

(43)【公開日】2024-12-05

(54)【発明の名称】マルチレベルＤＣ電源

(51)【国際特許分類】

   H02M 3/00 20060101AFI20241128BHJP

【ＦＩ】

H02M3/00 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023084878

(22)【出願日】2023-05-23

(71)【出願人】

【識別番号】000001292

【氏名又は名称】株式会社京三製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001151

【氏名又は名称】あいわ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】藤原 武

(72)【発明者】

【氏名】安達 俊幸

(72)【発明者】

【氏名】片渕 竜平

【テーマコード（参考）】

5H730

【Ｆターム（参考）】

5H730AA15

5H730AS01

5H730AS08

5H730BB86

5H730FD01

5H730FG01

5H730XX03

5H730XX12

5H730XX23

5H730XX32

5H730XX41

(57)【要約】

【課題】容量性負荷に蓄積される電荷や静電エネルギーを解消し、所定の出力電圧を出力すること。
【解決手段】本発明のマルチレベルＤＣ電源は、ＤＣ電源とパルス形成部との間に双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを接続する。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータは、ＤＣ電源の電圧値と異なる電圧レベルの直流電圧に変換する直流電圧変換と、パルス形成部の直流電圧を回生電圧に変換する直流電圧変換と、を実行し、出力レベルが異なるマルチレベルのパルス電圧を形成すると共に、パルス形成部の余剰な直流電圧を回生電圧としてＤＣ電源に回生する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

直流電圧を出力するＤＣ電源と、
パルス電圧を形成するパルス形成部と、
前記ＤＣ電源と前記パルス形成部との間に接続された双方向ＤＣ／ＤＣコンバータと
を備え、
前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータは、
前記ＤＣ電源の直流電圧と異なる電圧レベルの直流電圧に変換し、前記パルス形成部に出力する第１方向の直流電圧変換と、
前記パルス形成部の電圧をＤＣ電源に回生する回生電圧に変換し、前記ＤＣ電源に回生する第２方向の直流電圧変換と、
を実行し、
前記パルス形成部は、
前記ＤＣ電源の直流電圧と前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧とを切り替え、出力レベルが異なるマルチレベルのパルス電圧を形成する、
マルチレベルＤＣ電源。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、出力レベルを異にする直流パルス電圧を出力するマルチレベルＤＣ電源に関する。

【背景技術】

【0002】

異なる出力レベルの直流パルス電圧を負荷に対して出力するマルチレベルＤＣ電源が知られている。例えば、半導体プロセス等の分野において、高周波プラズマを用いて対象物を加工、処理を行う高周波プラズマ装置に対して、パルス状の直流電力を印加する。

【0003】

特許文献１には、第１の電位Ｖ_１を供給する電力源と第２の電位Ｖ_２を供給する電力源の２つの電力源と、スイッチ素子Ｑ１とスイッチ素子Ｑ２のスイッチ機構を備えたマルチレベル電源が記載され、スイッチ機構のスイッチング状態を切り替えることによって出力レベルを切り替える構成が開示されている。

【0004】

特許文献２には、１つの直流電源と、並列接続された複数台のＤＣ／ＤＣコンバータとを備え、これらのＤＣ／ＤＣコンバータの駆動状態によって出力電力を制御する電力変換装置が開示されている。

【0005】

図４は、１つの直流電源と複数台のＤＣ／ＤＣコンバータにより構成されるマルチレベルＤＣ電源の構成例を示している。マルチレベルＤＣ電源１００は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０１Ａと、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０１Ｂと、制御部１０２と、を備える。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０１ＡとＤＣ／ＤＣコンバータ１０１Ｂとの出力電圧は異なり、制御部１０２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０１ＡとＤＣ／ＤＣコンバータ１０１Ｂとを切り替えることより、負荷１０３には異なる電圧を供給する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１６－７１３４号公報

【特許文献2】特許第６７７１７００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

複数台のＤＣ／ＤＣコンバータを備える構成は、直流電源の台数を１台とすることができる。付加したＤＣ／ＤＣコンバータによって構成要素が増えるものの、ＤＣ／ＤＣコンバータは直流電源と比較して小型であるため、マルチレベルＤＣ電源のトータルのサイズは小さくなる。

【0008】

負荷にパルス電圧が供給される際、容量性負荷に蓄積される電荷や静電エネルギーによって出力電圧が所定の電圧からずれる場合がある。
図５Ａ，図５Ｂは、Ｌｏｗ電圧とＨｉｇｈ電圧を切り替える出力電圧の状態を示している。図４に示すマルチレベルＤＣ電源の構成において、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０１ＡをＬｏｗ電圧用コンバータとし、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０１ＢをＨｉｇｈ電圧用としたとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０１Ａは切替信号Ｓｉ＿ｌｏｗによってＬｏｗ出力の出力電圧Ｖ１を出力し、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０１Ｂは切替信号Ｓｉ＿ＨｉｇｈによってＨｉｇｈ出力の出力電圧Ｖ２を出力する。

【0009】

容量性負荷に電荷や静電エネルギーが蓄積されると、出力電圧はパルス出力毎に上昇してＬｏｗ出力の出力電圧Ｖ１からのずれが生じ、所定の出力電圧が得られないという課題がある。図５Ｂ中のＶ＿ｌｏｗ１、Ｖ＿ｌｏｗ２は、Ｌｏｗ出力の出力電圧Ｖ１からのずれた出力電圧を示している。なお、図５Ｂの波形は模式的に示したものであり、実際の電圧波形を示すものではない。

【0010】

本発明は前記した従来の課題を解決して、容量性負荷に蓄積される電荷や静電エネルギーを解消し、所定の出力電圧を出力することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明のマルチレベルＤＣ電源は、ＤＣ電源とパルス形成部との間に双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを接続する。双方向ＤＣ／ＤＣコンバータは、ＤＣ電源の電圧値と異なる電圧レベルの直流電圧に変換する直流電圧変換と、パルス形成部の直流電圧を回生電圧に変換する直流電圧変換と、を実行し、出力レベルが異なるマルチレベルのパルス電圧を形成すると共に、パルス形成部の余剰な直流電圧を回生電圧としてＤＣ電源に回生する。

【0012】

本発明のマルチレベルＤＣ電源は、直流電圧を出力するＤＣ電源と、パルス電圧を形成するパルス形成部と、ＤＣ電源とパルス形成部との間に接続された双方向ＤＣ／ＤＣコンバータと、を備える。

【0013】

双方向ＤＣ／ＤＣコンバータは、電流方向が異なる双方向の直流電圧変換を実行する。第１方向の直流電圧変換は、ＤＣ電源の直流電圧と異なる電圧レベルの直流電圧に変換し、パルス形成部に出力する。第２方向の直流電圧変換は、パルス形成部の電圧をＤＣ電源に回生する回生電圧に変換し、ＤＣ電源に回生する。

【0014】

パルス形成部は、ＤＣ電源の直流電圧と双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧とを切り替え、出力レベルが異なるマルチレベルのパルス電圧を形成する。

【0015】

ＤＣ電源の直流電圧と双方向ＤＣ／ＤＣコンバータが出力する直流電圧とは、電圧レベルが異なる。これにより、パルス形成部は、電圧レベルが異なるマルチレベルのパルス電圧を形成する。

【0016】

本発明が備える双方向ＤＣ／ＤＣコンバータは、第１方向の直流電圧変換によって、マルチレベルのパルス電圧を出力する。この構成により、本発明のマルチレベルＤＣ電源は、複数台のＤＣ電源あるいは複数台のＤＣ／ＤＣコンバータを要することなく、一台の双方向ＤＣ／ＤＣコンバータで構成することができ、電源装置を小型化することができる。

【0017】

また、本発明が備える双方向ＤＣ／ＤＣコンバータは、第２方向の直流電圧変換によって、容量性負荷に蓄積される電荷や静電エネルギーによる余剰電圧をＤＣ電源に回生する回生電圧に変換し、ＤＣ電源に回生する。この構成により、容量性負荷に蓄積される電荷や静電エネルギーは解消され、パルス電圧の電圧レベルを所定電圧に維持することができると共に、ＤＣ電源に回生することによって余剰エネルギーを再利用することができる。

【0018】

（付加コンデンサ）
本発明のマルチレベルＤＣ電源は、第１のコンデンサと第２のコンデンサとを備える。
第１のコンデンサは、一端がＤＣ電源の出力端に接続され、他端が接地され、第２のコンデンサは、一端が双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力端に接続され、他端が接地される。なお、第２のコンデンサは双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの内部に設ける構成、あるいは外部に設ける構成とすることができる。
第１のコンデンサは、ＤＣ電源からの電源ラインの電圧変動を抑制し、負荷への電力を補充する。第２のコンデンサは、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧の電圧リップルを平滑化し、パルス出力の波高値の変動を抑制する。

【0019】

（付加ダンピング抵抗）
本発明のマルチレベルＤＣ電源は、第１のダンピング抵抗と第２のダンピング抵抗とを備える。
第１のダンピング抵抗はＤＣ電源とパルス形成部との間に接続され、第２のダンピング抵抗は双方向ＤＣ／ＤＣコンバータとパルス形成部との間に接続される。第１のダンピング抵抗及び第２のダンピング抵抗は、直流電圧に含まれるオーバーシュートを抑制する。

【0020】

（出力検出部，及び制御部）
本発明のマルチレベルＤＣ電源は、パルス形成部の出力を検出する出力検出部と、ＤＣ電源と双方向ＤＣ／ＤＣコンバータを制御する制御部とを備える。
制御部は、出力検出部の検出値に基づいてフィードバック制御を行う。フィードバック制御は、電圧レベル制御と切り替え制御を含む。
電圧レベル制御は、出力検出部の検出値に基づいてＤＣ電源の直流電圧の電圧レベルを制御し、切り替え制御は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの電圧変換方向の切り替えを制御する。

【発明の効果】

【0021】

以上説明したように、本発明のマルチレベルＤＣ電源によれば、容量性負荷に蓄積される電荷や静電エネルギーを解消し、所定の出力電圧を出力することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明のマルチレベルＤＣ電源の構成例を説明するための図である。

【図2】本発明のマルチレベルＤＣ電源の動作例を説明するためのフローチャートである。

【図3】本発明のマルチレベルＤＣ電源の動作例を説明するための信号図である。

【図4】従来のマルチレベルＤＣ電源の構成を説明するための図である。

【図5】マルチレベルＤＣ電源の出力電圧例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

（１）本発明のマルチレベルＤＣ電源の概略構成
以下、本発明のマルチレベルＤＣ電源（直流電源）の概略構成について、図１を用いて説明する。
図１に示したマルチレベルＤＣ電源１は、ＬＯＷ出力とＨＩＧＨ出力の２電圧レベルを負荷２０に出力する構成例を示している。この構成では、負荷２０の一例として、プラズマ負荷等の容量性負荷の場合を示している。容量性負荷に供給する２電圧レベルの一例としては、ＬＯＷ出力が－２０００Ｖの負電圧、ＨＩＧＨ出力が－９００Ｖの負電圧である。

【0024】

本発明のマルチレベルＤＣ電源１は、直流電圧を出力するＤＣ電源２と、パルス電圧を形成するパルス形成部４と、ＤＣ電源２とパルス形成部４との間に接続された双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３と、を備える。

【0025】

ＤＣ電源２は、交流を直流に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ、あるいはバッテリーを用いて構成される。図１に示す構成例のＤＣ電源２は、ＬＯＷ出力の負電圧を出力する。
ＤＣ電源２の出力端には、第１コンデンサ７が接続される。第１コンデンサ７は、ＤＣ電源２の出力端に接続される電源ラインの電圧変動を抑制し、負荷に供給する電力を補充する。

【0026】

双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、電源側と負荷側との間において直流電圧を双方向で変換するコンバータであり、一方向の昇圧と他方向の降圧とを行う昇圧／降圧コンバータとして適用される。

【0027】

双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、ＤＣ電源２からパルス形成部４に向かう第１の方向の直流電圧変換によって、ＤＣ電源２のＬＯＷ出力の直流の出力電圧Ｖ１をＨＩＧＨ出力の直流の出力電圧Ｖ２の直流の出力電圧レベルに変換し、パルス形成部４に出力する。また、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３は、パルス形成部４からＤＣ電源２に向かう第２の方向の直流電圧変換によって、パルス形成部４の電圧をＤＣ電源２に回生する回生電圧に変換し、ＤＣ電源２に回生する。

【0028】

なお、ここでは、ＬＯＷ出力の直流の出力電圧Ｖ１及びＨＩＧＨ出力の直流の出力電圧Ｖ２を負電圧とし、出力電圧Ｖ２の絶対値は出力電圧Ｖ１の絶対値よりも小さいものとしている。このとき、第１の方向の直流電圧変換において、出力電圧Ｖ１から出力電圧Ｖ２へ電圧レベルを変換する直流電圧変換は負方向の降圧に相当し、第２の方向の直流電圧変換において、ＤＣ電源２に回生する回生電圧の直流電圧変換は負方向の昇圧に相当する。

【0029】

双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力端には、第２コンデンサ８が接続される。第２コンデンサ８は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３に内蔵する構成とする他、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力端とパルス形成部４とを接続するラインに接続する構成としてもよい。第２コンデンサ８は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧に含まれる電圧リップルを平滑化する。

【0030】

パルス形成部４は、ＤＣ電源２の直流の出力電圧Ｖ１と双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３の直流の出力電圧Ｖ２とを入力し、スイッチング動作によって何れか一方の直流電圧を切り替え、パルス電圧として出力する。スイッチング動作は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３が備えるスイッチング素子を外部パルス信号で切り替えることによって行われる。パルス形成部４は、このスイッチング動作によって出力レベルが異なるマルチレベルのパルス電圧を形成し、負荷２０に供給する。図１に示す構成例のマルチレベルＤＣ電源１は、ＬＯＷ出力の直流の出力電圧Ｖ１及びＨＩＧＨ出力の直流の出力電圧Ｖ２の２電圧レベルのパルス電圧を出力しているが、パルス電圧の電圧レベルは、２電圧レベルに限らず３電圧レベル以上とすることもできる。

【0031】

ＤＣ電源２とパルス形成部４との間には、第１ダンピング抵抗が接続され、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３とパルス形成部４との間には、第２ダンピング抵抗が接続される。第１ダンピング抵抗及び第２ダンピング抵抗は、ＤＣ電源２から出力される直流の出力電圧Ｖ１及び双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３から出力される直流の出力電圧Ｖ２に含まれるオーバーシュートを抑制する。

【0032】

更に、本発明のマルチレベルＤＣ電源１は、パルス形成部４の出力電圧Ｖｏｕｔを検出する出力検出部６と、ＤＣ電源２と双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３を制御する制御部５と、を備える。

【0033】

制御部５は、出力検出部６の検出値に基づいてフィードバック制御を行う。制御部５のフィードバック制御は、電圧レベル制御と切り替え制御を含む。

【0034】

電圧レベル制御は、出力検出部６で検出した出力電圧Ｖｏｕｔに基づいて、ＤＣ電源２の直流電圧の電圧レベルを制御する。検出値を設定電圧と比較し、検出値が設定電圧からずれている場合には、ＤＣ電源２から出力される直流電圧の電圧レベルが設定電圧となるようにフィードバック制御を行う。

【0035】

切り替え制御は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３の電圧変換方向の切り替えを制御する。
切り替え制御は、出力検出部６の出力電圧ＶｏｕｔとＨＩＧＨ出力の直流の出力電圧とを比較して、ＨＩＧＨ出力をパルス形成部４に出力する出力動作と、パルス形成部４の電圧を回生電圧Ｖｒｅに変換してＤＣ電源２に回生する回生動作と、を切り替える。

【0036】

（２）本発明のマルチレベルＤＣ電源の動作例
本発明のマルチレベルＤＣ電源の動作例を、図２のフローチャート及び信号図を用いて説明する。なお、ここではＬＯＷ出力とＨＩＧＨ出力の２電圧レベルのパルス電圧を出力する動作例を示している。

【0037】

外部パルス信号は、パルス形成部４のスイッチング動作において、ＬＯＷ出力を出力制御するＬｏｗ信号及びＨＩＧＨ出力を出力制御するＨｉｇｈ信号である。
パルス形成部４は、ＬＯＷ出力を出力制御するＬｏｗ信号を受けると（Ｓ１）、Ｌｏｗ側のスイッチング素子ＳＷ＿ｌｏｗをオン状態に切り替え、Ｈｉｇｈ側のスイッチング素子ＳＷ＿ｈｉｇｈをオフ状態に切り替える（Ｓ２）。スイッチング素子が（Ｓ２）の状態に切り替わることによって、パルス形成部４は、ＤＣ電源２から出力されるＬＯＷ出力における直流の出力電圧Ｖ１を出力電圧Ｖｏｕｔとして出力する（Ｓ３）。

【0038】

出力検出部６は、パルス形成部４の出力電圧Ｖｏｕｔを検出し、検出値を制御部５にフィードバックする。制御部５は、フィードバックされた出力電圧Ｖｏｕｔの検出値がＬＯＷ出力の直流の出力電圧Ｖ１の正常範囲に有るか否かを判定する。出力電圧Ｖｏｕｔの判定は、正常な出力電圧として設定した設定電圧の許容範囲と検出値とを比較し、検出値が許容範囲内にある場合には正常状態にあると判定し、許容範囲外にある場合には異常状態であると判定する（Ｓ４）。

【0039】

検出値が許容範囲内にあると判定された場合には、ＤＣ電源２の出力状態を維持する。検出値が許容範囲外であると判定された場合には、制御部５は、ＤＣ電源２の出力電圧Ｖ１が設定電圧となるように電圧制御を行う（Ｓ５）。

【0040】

パルス形成部４は、ＨＩＧＨ出力を出力制御するＨｉｇｈ信号を受けると（Ｓ１）、Ｈｉｇｈ側のスイッチング素子ＳＷ＿ｌｏｗをオフ状態に切り替え、Ｈｉｇｈ側のスイッチング素子ＳＷ＿ｈｉｇｈをオン状態に切り替える（Ｓ６）。スイッチング素子が（Ｓ６）の状態に切り替わることによって、パルス形成部４は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３から出力されるＨＩＧＨ出力における直流の出力電圧Ｖ２を出力電圧Ｖｏｕｔとして出力する（Ｓ７）。

【0041】

出力検出部６は、パルス形成部４の出力電圧Ｖｏｕｔを検出し、検出値を制御部５にフィードバックする。制御部５は、フィードバックされた出力電圧Ｖｏｕｔの検出値がＨＩＧＨ出力の直流の出力電圧Ｖ２と比較する（Ｓ８）。

【0042】

出力電圧Ｖｏｕｔの検出値が、ＨＩＧＨ出力の直流の出力電圧Ｖ２の許容範囲にある場合には、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３が回生動作中であるかを判定し（Ｓ９）、回生動作中であるときには、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３を回生動作から出力動作に切り替え（Ｓ１０）、出力動作中であるときには、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３の出力動作を維持する（Ｓ１）。

【0043】

出力電圧Ｖｏｕｔの検出値が、ＨＩＧＨ出力の直流の出力電圧Ｖ２よりも高電圧であって負方向の絶対値が大きい場合（Ｓ８）には、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３を出力動作から回生動作に切り替える（Ｓ１１）。

【0044】

図３Ａは外部パルス信号を示し、図３Ｂは出力電圧を示し、図３Ｃは回生動作制御信号を示し、図３Ｄは出力動作制御信号を示している。

【0045】

外部パルス信号において、“ＬＯＷ”はパルス形成部４のスイッチング素子を切り替えてＬＯＷ出力を出力させる信号であり、“ＨＩＧＨ”はパルス形成部４のスイッチング素子を切り替えてＨＩＧＨ出力を出力させる信号である。

【0046】

図３Ａの“Ｐ１”において、外部パルス信号が立ち下がって“ＬＯＷ”に切り替わると、図３Ｂの出力電圧は、ＨＩＧＨ出力の出力電圧Ｖ２からＬＯＷ出力の出力電圧Ｖ１に変化し、ＬＯＷ出力のパルス電圧が出力される。

【0047】

図３Ａの“Ｐ２”において、外部パルス信号が立ち上がって“ＨＩＧＨ”に切り替わると、図３Ｂの出力電圧は、ＬＯＷ出力の出力電圧Ｖ１からＨＩＧＨ出力の出力電圧Ｖ２に変化し、ＨＩＧＨ出力の出力電圧Ｖ２のパルス電圧が出力される。

【0048】

ＬＯＷ出力時において容量性負荷に電荷が蓄積され、蓄積された電荷が十分に放電されない場合には、ＬＯＷ出力の出力電圧Ｖ１からＨＩＧＨ出力の出力電圧Ｖ２に変化した際に、出力電圧Ｖ２まで負方向で低下することなく、出力電圧Ｖ１と出力電圧Ｖ２の間の電圧Ｖａとなる。図３Ｂの“Ｑ４ａ”は、この電圧状態を示している。

【0049】

制御部５は、出力電圧Ｖｏｕｔのフィードバックによってこの電圧状態を検知し、回生動作制御信号Ｓｉ＿ｒｅ（図３Ｃ）によって双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３を回生動作させる。ＬＯＷ出力の電圧は、回生動作によって電圧ＶａからＨＩＧＨ出力の出力電圧Ｖ２の“Ｑ４ｂ”に向かって負方向で降下する。制御部５は、ＬＯＷ出力の電圧がＨＩＧＨ出力の出力電圧Ｖ２に達すると、出力動作制御信号Ｓｉ＿ｏｕｔ（図３Ｄ）によって双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ３を回生動作から出力動作に切り替える。

【0050】

（３）本発明のマルチレベルＤＣ電源の別の構成
図１に示すマルチレベルＤＣ電源の構成例は、ＨＩＧＨ出力とＬＯＷ出力の２電力レベルを出力する構成例である。本発明のマルチレベルＤＣ電源は、ＨＩＧＨ出力とＬＯＷ出力の２電圧レベルに限らず、３電圧レベル以上のマルチレベルとしてもよい。例えば、３電力レベルでは、ＨＩＧＨ出力としてＨＩＧＨ１とＨＩＧＨ２の２電力レベルとＬＯＷ出力の１電力レベルにより構成することができる。

【産業上の利用可能性】

【0051】

本発明のマルチレベルＤＣ電源は、半導体製造装置や液晶パネル製造装置等に用いられる高周波電源（ＲＦジェネレータ）に適用することができる。

【符号の説明】

【0052】

１ マルチレベルＤＣ電源
２ ＤＣ電源
３ 双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ
４ パルス形成部
５ 制御部
６ 出力検出部
７ 第１コンデンサ
８ 第２コンデンサ
９ 第１ダンピング抵抗
１０ 第２ダンピング抵抗
２０ 負荷
１００ マルチレベルＤＣ電源
１０２ 制御部
１０３ 負荷
Ｌｏｗ、Ｈｉｇｈ１、Ｈｉｇｈ２ 外部パルス信号
ＳＷｈｉｇｈ スイッチング素子
ＳＷｌｏｗ スイッチング素子
Ｓｉ＿ｌｏｗ、Ｓｉ＿ｈｉｇｈ 切替信号
Ｓｉ＿ｒｅ 回生動作制御信号
Ｓｉ＿ｏｕｔ 出力動作制御信号
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３ 出力電圧
Ｖｏｕｔ 出力電圧
Ｖｒｅ 回生電圧

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】