(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-01
(45)【発行日】2023-11-10
(54)【発明の名称】電源装置
(51)【国際特許分類】
H02M 7/48 20070101AFI20231102BHJP
H05H 1/24 20060101ALI20231102BHJP
【ＦＩ】
H02M7/48 E
H02M7/48 L
H05H1/24
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2019044597
(22)【出願日】2019-03-12
(65)【公開番号】P2020150621
(43)【公開日】2020-09-17
【審査請求日】2021-09-13
【審判番号】
【審判請求日】2023-01-24
(73)【特許権者】
【識別番号】000004606
【氏名又は名称】ニチコン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000475
【氏名又は名称】弁理士法人みのり特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】青木 孝典
(72)【発明者】
【氏名】寺田 隆史
(72)【発明者】
【氏名】大塚 智幸
(72)【発明者】
【氏名】粂 陽輔
【合議体】
【審判長】須田 勝巳
【審判官】山崎 慎一
【審判官】吉田 美彦
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－３１０１０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－１２３１３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２０６３７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０３００８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００７／０２４２４９２（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
H02M7/48
H05H1/24
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
プラズマ発生装置にプラズマを発生させるための直流のプラズマ電流を供給する電源装置であって、放電用コンデンサと、前記放電用コンデンサを放電させるための放電用スイッチとを含み、前記放電用コンデンサの放電電流を前記プラズマ発生装置に供給することで、前記プラズマ電流を所定の第１電流値まで立ち上げる立上げ部と、
複数のスイッチをブリッジ接続したブリッジ回路と、前記ブリッジ回路の入力側に接続される入力コンデンサと、前記ブリッジ回路の出力側に接続される出力コンデンサとを含む維持部であって、前記維持部の直流の出力電流を前記立上げ部を介して前記プラズマ発生装置に供給することで、前記プラズマ電流を前記第１電流値から前記第１電流値よりも大の第２電流値まで増加させた後、前記第２電流値に維持する前記維持部と、
前記放電用スイッチおよび前記複数のスイッチを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記プラズマ電流が前記第１電流値に達するまでの第１期間は、前記放電用スイッチをオンさせる前および前記放電用スイッチをオンさせて前記放電用コンデンサを放電させている間に、前記複数のスイッチに対して前記出力コンデンサの両端電圧と前記放電用コンデンサの両端電圧との差分に基づくＰＷＭ制御をして、前記出力コンデンサの両端電圧を前記放電用コンデンサの両端電圧に一致させる定電圧制御を行い、
前記プラズマ電流が前記第１電流値に達してから前記第２電流値に達するまでの第２期間は、前記放電用スイッチをオフさせた状態で、前記複数のスイッチに対して前記プラズマ電流の電流値と前記第１電流値から前記第２電流値に向けて可変する目標値との差分に基づくＰＷＭ制御をして、前記プラズマ電流を前記第１期間における立ち上げ時の勾配よりも緩やかな勾配で前記第２電流値に向けて増加させる第１電流制御を行い、
前記プラズマ電流が前記第２電流値に達した後の第３期間は、前記放電用スイッチをオフさせた状態で、前記複数のスイッチに対して前記プラズマ電流の電流値と前記第２電流値との差分に基づくＰＷＭ制御をして、前記プラズマ電流を前記第２電流値に維持する第２電流制御を行うことを特徴とする電源装置。
【請求項2】
前記立上げ部と前記維持部との間に介装され、オフ状態のときに前記立上げ部と前記維持部とを電気的に切り離し、オン状態のときに前記立上げ部と前記維持部とを電気的に接続する接続スイッチをさらに備え、前記接続スイッチは、前記定電圧制御時にオフ状態となる一方、前記第１電流制御時および前記第２電流制御時にオン状態となることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記ブリッジ回路の前記複数のスイッチをＰＷＭ制御するＰＷＭ制御部と、
前記出力コンデンサの両端電圧と前記放電用コンデンサの両端電圧との差分を演算し、前記差分に応じた第１信号を出力する第１演算部と、
前記プラズマ電流の電流値と所定の目標電流値との差分を演算し、前記差分に応じた第２信号を出力する第２演算部と、
前記第１期間に前記第１信号を選択し、前記第２期間および前記第３期間に前記第２信号を選択して前記ＰＷＭ制御部に出力する制御切替スイッチと、
を備え、
前記ＰＷＭ制御部は、前記第１信号に基づいて前記定電圧制御を行い、前記第２信号に基づいて前記第１電流制御および前記第２電流制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の電源装置。
【請求項4】
前記制御部は、前記目標電流値を前記第２電流値に向けて所定の勾配で増加させるための第３信号を出力するスロープ生成部と、
前記目標電流値を前記第２電流値にするための第４信号を出力する目標電流設定部と、
前記第２期間に前記第３信号を選択し、前記第３期間に前記第４信号を選択して、前記目標電流値として前記第２演算部に出力する目標電流切替スイッチと、
をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プラズマ発生装置用の電源装置に関する。
【背景技術】
【0002】
プラズマ発生装置用の電源装置は、プラズマ発生装置に大電流（プラズマ電流）を供給するためのものであり、このような電源装置としては、例えば、特許文献１に記載のものが知られている。
【0003】
プラズマ発生装置用の電源装置では、プラズマ電流を急峻に立ち上げるための回路（立上げ部）の制御と、立ち上げ後のプラズマ電流を平坦に維持するための回路（維持部）の制御が必要となる。特に、プラズマ発生装置に効率よくプラズマ電流を供給し、プラズマ発生装置に対する電気的および磁気的ストレスを低減するためには、立上げ部の制御と維持部の制御の切替えを円滑に行うことが求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１５－１６７０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、プラズマ電流を立ち上げるための制御とプラズマ電流を平坦に維持するための制御との切替えを円滑に行うことが可能な電源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明に係る電源装置は、
プラズマ発生装置にプラズマを発生させるためのプラズマ電流を供給する電源装置であって、
コンデンサと、前記コンデンサを放電させるための放電用スイッチとを含み、前記コンデンサの放電電流を前記プラズマ発生装置に供給することで、前記プラズマ電流を所定の第１電流値まで立ち上げる立上げ部と、
前記立上げ部の入力側に接続されたインバータ回路を含み、前記インバータ回路の出力電流を前記立上げ部を介して前記プラズマ発生装置に供給することで、前記プラズマ電流を前記第１電流値よりも大の第２電流値に維持する維持部と、
前記インバータ回路を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記プラズマ電流が前記第１電流値よりも小の場合は、前記維持部の出力電圧を前記立上げ部の出力電圧に一致させる定電圧制御を行い、
前記プラズマ電流が前記第１電流値よりも大で前記第２電流値よりも小の場合は、前記プラズマ電流の電流値を所定の目標電流値に一致させるとともに、前記目標電流値を前記第２電流値に向けて所定の勾配で増加させる第１定電流制御を行い、
前記プラズマ電流が前記第２電流値に達した場合は、前記目標電流値を前記第２電流値とする第２定電流制御を行うことを特徴とする。
プラズマ発生装置にプラズマを発生させるためのプラズマ電流を供給する電源装置であって、
コンデンサと、前記コンデンサを放電させるための放電用スイッチとを含み、前記コンデンサの放電電流を前記プラズマ発生装置に供給することで、前記プラズマ電流を所定の第１電流値まで立ち上げる立上げ部と、
前記立上げ部の入力側に接続されたインバータ回路を含み、前記インバータ回路の出力電流を前記立上げ部を介して前記プラズマ発生装置に供給することで、前記プラズマ電流を前記第１電流値よりも大の第２電流値に維持する維持部と、
前記インバータ回路を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記プラズマ電流が前記第１電流値よりも小の場合は、前記維持部の出力電圧を前記立上げ部の出力電圧に一致させる定電圧制御を行い、
前記プラズマ電流が前記第１電流値よりも大で前記第２電流値よりも小の場合は、前記プラズマ電流の電流値を所定の目標電流値に一致させるとともに、前記目標電流値を前記第２電流値に向けて所定の勾配で増加させる第１定電流制御を行い、
前記プラズマ電流が前記第２電流値に達した場合は、前記目標電流値を前記第２電流値とする第２定電流制御を行うことを特徴とする。
【0007】
この構成によれば、制御部がプラズマ電流の目標電流値を第１電流値から第２電流値に向けて所定の勾配で増加させる第１定電流制御を行うので、プラズマ電流を立ち上げるための制御（定電圧制御）とプラズマ電流を平坦に維持するための制御（第２定電流制御）との切替えを円滑に行うことができる。
【0008】
上記電源装置は、
前記立上げ部と前記維持部との間に介装され、オフ状態のときに前記立上げ部と前記維持部とを電気的に切り離し、オン状態のときに前記立上げ部と前記維持部とを電気的に接続する接続スイッチをさらに備え、
前記接続スイッチは、前記定電圧制御時にオフ状態となる一方、前記第１定電流制御時および前記第２定電流制御時にオン状態となることが好ましい。
前記立上げ部と前記維持部との間に介装され、オフ状態のときに前記立上げ部と前記維持部とを電気的に切り離し、オン状態のときに前記立上げ部と前記維持部とを電気的に接続する接続スイッチをさらに備え、
前記接続スイッチは、前記定電圧制御時にオフ状態となる一方、前記第１定電流制御時および前記第２定電流制御時にオン状態となることが好ましい。
【0009】
この構成によれば、定電圧制御時に、立上げ部から維持部に電流が逆流してしまうのを防ぐことができるので、プラズマ発生装置に効率よくプラズマ電流を供給することができる。
【0010】
上記電源装置において、
前記制御部は、
前記インバータ回路をＰＷＭ制御するＰＷＭ制御部と、
前記維持部の出力電圧と前記立上げ部の出力電圧との差分を演算し、前記差分に応じた第１信号を出力する第１演算部と、
前記プラズマ電流の電流値と前記目標電流値との差分を演算し、前記差分に応じた第２信号を出力する第２演算部と、
前記第１信号または前記第２信号のいずれか一方を選択して前記ＰＷＭ制御部に出力する制御切替スイッチと、
を備えるよう構成できる。
前記制御部は、
前記インバータ回路をＰＷＭ制御するＰＷＭ制御部と、
前記維持部の出力電圧と前記立上げ部の出力電圧との差分を演算し、前記差分に応じた第１信号を出力する第１演算部と、
前記プラズマ電流の電流値と前記目標電流値との差分を演算し、前記差分に応じた第２信号を出力する第２演算部と、
前記第１信号または前記第２信号のいずれか一方を選択して前記ＰＷＭ制御部に出力する制御切替スイッチと、
を備えるよう構成できる。
【0011】
上記電源装置において、
前記制御部は、
前記目標電流値を前記第２電流値に向けて所定の勾配で増加させるための第３信号を出力するスロープ生成部と、
前記目標電流値を前記第２電流値にするための第４信号を出力する目標電流設定部と、
前記第３信号または前記第４信号のいずれか一方を選択し、前記目標電流値として前記第２演算部に出力する目標電流切替スイッチと、
をさらに備えるよう構成できる。
前記制御部は、
前記目標電流値を前記第２電流値に向けて所定の勾配で増加させるための第３信号を出力するスロープ生成部と、
前記目標電流値を前記第２電流値にするための第４信号を出力する目標電流設定部と、
前記第３信号または前記第４信号のいずれか一方を選択し、前記目標電流値として前記第２演算部に出力する目標電流切替スイッチと、
をさらに備えるよう構成できる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、プラズマ電流を立ち上げるための制御とプラズマ電流を平坦に維持するための制御との切替えを円滑に行うことが可能な電源装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る電源装置の実施形態について説明する。
【0015】
図１に、本発明の一実施形態に係る電源装置１００を示す。電源装置１００は、誘導性負荷２０１（コイルＬ１、Ｌ２）を介して、プラズマ発生装置２０２にプラズマを発生させるための大電流（プラズマ電流）を供給する。電源装置１００は、立上げ部１０と、維持部２０と、立上げ部１０と維持部２０との間に介装された接続スイッチＳＷ１と、制御部３０とを備える。誘導性負荷２０１およびプラズマ発生装置２０２は、電源装置１００の構成ではない。
【0016】
立上げ部１０は、プラズマ電流を所定の第１電流値Ｉ１まで急峻に立ち上げるための回路である。立上げ部１０の入力側には、接続スイッチＳＷ１を介して維持部２０が接続され、立上げ部１０の出力側には、誘導性負荷２０１を介してプラズマ発生装置２０２が接続される。立上げ部１０は、放電回路１１と、還流回路１２と、第１電圧検出手段１３とを備える。
【0017】
放電回路１１は、スイッチＱ１、ダイオードＤ１およびコンデンサＣ１を直列接続した第１直列回路と、スイッチＱ２、ダイオードＤ２およびコンデンサＣ２を直列接続した第２直列回路とを備える。スイッチＱ１、Ｑ２は、本発明の「放電用スイッチ」に相当し、例えば、ＩＧＢＴ等のパワー半導体スイッチを用いる。コンデンサＣ１は、例えば、コンデンサＣ２よりも静電容量が小さく、定格電圧が大きいコンデンサを用いる。
【0018】
還流回路１２は、誘導性負荷２０１を構成する１次側のコイルＬ１のエネルギーを吸収するための回路で、スイッチＱ３、ダイオードＤ３および抵抗Ｒ１を直列接続した第３直列回路を備える。スイッチＱ３は、例えば、ＩＧＢＴ等のパワー半導体スイッチを用いる。
【0019】
第１電圧検出手段１３は、立上げ部１０のコンデンサＣ１の端子間に接続され、コンデンサＣ１の端子間電圧を立上げ部１０の出力電圧Ｖ２として検出する。第１電圧検出手段１３の検出結果は、所定の周期で制御部３０に出力される。ここで、第１電圧検出手段１３は、コンデンサＣ１の端子間電圧に替えて、立上げ部１０の出力端Ｔ１、Ｔ２間の電圧を立上げ部１０の出力電圧Ｖ２として検出してもよいが、コンデンサＣ１の端子間電圧を検出することで、維持部２０の出力電圧（後述する維持部２０のコンデンサＣ３に対する初期充電後の電圧）との電圧差を低減し、接続スイッチＳＷ１および放電用のスイッチＱ１、Ｑ２に印加されるサージ電圧の発生を抑えることができる。
【0020】
維持部２０は、立ち上げ後のプラズマ電流を平坦に（第１電流値Ｉ１よりも大の第２電流値Ｉ２に）維持するための回路である。維持部２０の入力側には、図示していない直流電源が接続され、維持部２０の出力側には、接続スイッチＳＷ１を介して立上げ部１０が接続される。維持部２０は、コンデンサ２１と、インバータ回路２２と、第２電圧検出手段２３とを備える。
【0021】
コンデンサ２１は、インバータ回路２２の入力側において、上記の図示していない直流電源の入力端間に接続される。コンデンサ２１の電圧は、インバータ回路２２の出力電圧よりも大となる。
【0022】
インバータ回路２２は、ブリッジ接続されたスイッチＱ４～Ｑ７と、コイルＬ３、Ｌ４と、コンデンサＣ３とを備える。コンデンサＣ３は、一端がコイルＬ３を介してスイッチＱ４、Ｑ５の接続点に接続され、他端がコイルＬ４を介してスイッチＱ６、Ｑ７の接続点に接続される。スイッチＱ４～Ｑ７は、例えば、ＩＧＢＴ等のパワー半導体スイッチを用いる。
【0023】
第２電圧検出手段２３は、インバータ回路２２の出力端間に接続され、インバータ回路２２の出力電圧、すなわち維持部２０の出力電圧Ｖ１を検出する。第２電圧検出手段２３の検出結果は、所定の周期で制御部３０に出力される。
【0024】
接続スイッチＳＷ１は、オフ状態のときに立上げ部１０と維持部２０とを電気的に切り離し、オン状態のときに立上げ部１０と維持部２０とを電気的に接続する。接続スイッチＳＷ１は、例えば、互いに逆方向に直列接続されたＩＧＢＴ等のパワー半導体スイッチを用いる。
【0025】
制御部３０は、立上げ部１０および維持部２０を制御するための回路で、例えば、デジタル回路および／またはアナログ回路で構成される。制御部３０は、放電制御部３１と、ＰＷＭ制御部３２と、接続制御部３３と、第１演算部３４と、電流検出手段３５と、第２演算部３６と、スロープ生成部３７と、目標電流設定部３８と、制御切替スイッチＳＷ２と、目標電流切替スイッチＳＷ３とを備える。
【0026】
放電制御部３１は、立上げ部１０のスイッチＱ１～Ｑ３の制御を行う。ＰＷＭ制御部３２は、維持部２０のインバータ回路２２に含まれるスイッチＱ４～Ｑ７の制御（本実施形態では、ＰＷＭ制御）を行う。また、接続制御部３３は、接続スイッチＳＷ１の制御を行う。
【0027】
また、電源装置１００は、立上げ部１０の放電用のスイッチＱ１、Ｑ２をオン（放電動作）させる前に、維持部２０の出力電圧Ｖ１が立上げ部１０の出力電圧Ｖ２に一致するようにコンデンサＣ３を充電する初期充電機能を備える。これにより、放電用のスイッチＱ１、Ｑ２がオンする際の維持部２０へのサージ電流の流入を抑制することができる。
【0028】
図２に示すように、放電制御部３１は、時刻ｔ１において、スイッチＱ１、Ｑ２をターンオンさせて、放電回路１１のコンデンサＣ１、Ｃ２を放電させる。時刻ｔ２になると、放電制御部３１は、スイッチＱ１、Ｑ２をターンオフさせるとともにスイッチＱ３をターンオンさせて、還流回路１２の抵抗Ｒ１にコイルＬ１のエネルギーを吸収させる。その後の時刻ｔ３において、放電制御部３１はスイッチＱ３をターンオフさせる。
【0029】
ＰＷＭ制御部３２は、放電制御部３１がスイッチＱ１～Ｑ３の制御を行っている間、スイッチＱ４～Ｑ７のＰＷＭ制御を継続し、プラズマ電流の供給が終了する時刻ｔ５において、スイッチＱ４～Ｑ７のＰＷＭ制御を終了させる。
【0030】
接続制御部３３は、プラズマ電流の電流値Ｉｐが第１電流値Ｉ１に達したタイミングで（図２では、時刻ｔ３において）、接続スイッチＳＷ１をターンオンさせる一方、スイッチＱ４～Ｑ７のＰＷＭ制御を終了させるタイミングで（図２では、時刻ｔ５において）、接続スイッチＳＷ１をターンオフさせる。
【0031】
第１演算部３４は、第２電圧検出手段２３で検出した維持部２０の出力電圧Ｖ１と第１電圧検出手段１３で検出した立上げ部１０の出力電圧Ｖ２（＝目標電圧値Ｖｒｅｆ）との差分を演算し、当該差分に応じた第１信号ｖを制御切替スイッチＳＷ２に出力する。
【0032】
電流検出手段３５は、誘導性負荷２０１の二次側のコイルＬ２に流れるプラズマ電流の電流値Ｉｐを検出する。電流検出手段３５の検出結果（電流値Ｉｐ）は、所定の周期で第２演算部３６等に出力される。
【0033】
第２演算部３６は、電流検出手段３５で検出したプラズマ電流の電流値Ｉｐとプラズマ電流の目標電流値Ｉｒｅｆとの差分を演算し、当該差分に応じた第２信号ｃを制御切替スイッチＳＷ２に出力する。
【0034】
スロープ生成部３７は、電流検出手段３５で検出したプラズマ電流の電流値Ｉｐと目標電流設定部３８で設定された設定電流値Ｉｓｅｔとに基づいて、電流値Ｉｐが第１電流値Ｉ１に達するまでは目標電流値Ｉｒｅｆを第１電流値Ｉ１とし、電流値Ｉｐが第１電流値Ｉ１に達した後は目標電流値Ｉｒｅｆを所定の勾配で設定電流値Ｉｓｅｔ（＝第２電流値Ｉ２）まで増加させるための第３信号ａを、目標電流切替スイッチＳＷ３に出力する。スロープ生成部３７は、例えば、ロジックＩＣを用いる。
【0035】
目標電流設定部３８は、目標電流値Ｉｒｅｆを設定電流値Ｉｓｅｔとするための第４信号ｂを目標電流切替スイッチＳＷ３に出力する。本実施形態では、設定電流値Ｉｓｅｔは、第２電流値Ｉ２に設定されている。
【0036】
制御切替スイッチＳＷ２は、電流検出手段３５で検出したプラズマ電流の電流値Ｉｐに応じて、第１演算部３４から出力された第１信号ｖまたは第２演算部３６から出力された第２信号ｃのいずれか一方を選択し、ＰＷＭ制御部３２に出力する。制御切替スイッチＳＷ２は、電流値Ｉｐが第１電流値Ｉ１に達するまでは第１信号ｖを選択する一方、電流値Ｉｐが第１電流値Ｉ１に達した後は第２信号ｃを選択する。制御切替スイッチＳＷ２は、例えば、マルチプレクサを用いる。
【0037】
目標電流切替スイッチＳＷ３は、電流検出手段３５で検出した電流値Ｉｐに応じて、スロープ生成部３７から出力された第３信号ａまたは目標電流設定部３８から出力された第４信号ｂのいずれか一方を選択し、目標電流値Ｉｒｅｆとして第２演算部３６に出力する。目標電流切替スイッチＳＷ３は、電流値Ｉｐが第２電流値Ｉ２に達するまでは第３信号ａを選択する一方、電流値Ｉｐが第２電流値Ｉ２に達した後は第４信号ｂを選択する。目標電流切替スイッチＳＷ３は、例えば、マルチプレクサを用いる。
【0038】
図３に示すように、電流値Ｉｐが第１電流値Ｉ１に達するまで（時刻ｔ３以前）は、接続スイッチＳＷ１がオフ状態になり、立上げ部１０と維持部２０は電気的に切り離された状態になる。
【0039】
また、時刻ｔ３以前は、制御切替スイッチＳＷ２が第１信号ｖを選択するので、ＰＷＭ制御部３２は、維持部２０の出力電圧Ｖ１を立上げ部１０の出力電圧Ｖ２に一致させるようにインバータ回路２２を制御する（定電圧制御）。この間に、プラズマ電流は第１電流値Ｉ１まで急峻に立ち上がる。
【0040】
次いで、電流値Ｉｐが第２電流値Ｉ２に達するまで（時刻ｔ３～時刻ｔ４）は、接続スイッチＳＷ１がオン状態になり、立上げ部１０と維持部２０は電気的に接続された状態になる。
【0041】
また、時刻ｔ３～時刻ｔ４では、制御切替スイッチＳＷ２が第２信号ｃを選択し、目標電流切替スイッチＳＷ３が第３信号ａを選択する。ＰＷＭ制御部３２は、電流値Ｉｐが第１電流値Ｉ１から第２電流値Ｉ２に向けて所定の勾配（スロープ生成部３７で設定された勾配）で増加するように、インバータ回路２２を制御する（第１定電流制御）。すなわち、この間に、プラズマ電流を第１電流値Ｉ１から第２電流値Ｉ２まで緩やかにつなぎ、制御の切替えに伴う不連続性を抑制する。なお、この間は、数ｍｓ程度である。
【0042】
次いで、電流値Ｉｐが第２電流値Ｉ２に達した後（時刻ｔ４～時刻ｔ５）は、接続スイッチＳＷ１がオン状態、制御切替スイッチＳＷ２が第２信号ｃを選択したまま、目標電流切替スイッチＳＷ３が第４信号ｂを選択する。ＰＷＭ制御部３２は、電流値Ｉｐを第２電流値Ｉ２に一致させるように、インバータ回路２２を制御する（第２定電流制御）。この間は、プラズマ電流が平坦に維持される。
【0043】
本実施形態に係る電源装置１００によれば、上記のとおり、制御部３０がプラズマ電流を第１電流値Ｉ１から第２電流値Ｉ２に向けて所定の勾配で増加させる第１定電流制御を行うので、プラズマ電流を立ち上げるための制御（定電圧制御）とプラズマ電流を平坦に維持するための制御（第２定電流制御）との切替えを円滑に行うことができる。
【0044】
また、本実施形態に係る電源装置１００によれば、定電圧制御時に接続スイッチＳＷ１がオフ状態になるので、立上げ部１０のコンデンサＣ１、Ｃ２から維持部２０のコンデンサＣ３に電流が逆流するのを防ぐことができる。その結果、プラズマ発生装置２０２に効率よくプラズマ電流を供給することができる。
【0045】
以上、本発明に係る電源装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【0046】
本発明の立上げ部は、コンデンサと、コンデンサを放電させるための放電用スイッチとを含み、コンデンサの放電電流をプラズマ発生装置に供給することで、プラズマ電流を所定の第１電流値まで立ち上げるのであれば、適宜構成を変更できる。
【0047】
また、上記実施形態において、立ち上げ部１０のスイッチＱ１～Ｑ３をオン／オフさせるタイミングは適宜変更できる。例えば、スイッチＱ３を時刻ｔ１以前から時刻ｔ５以降までオンさせたままでもよいし、コンデンサＣ１、Ｃ２を順に放電させるようにスイッチＱ１、Ｑ２をオン／オフさせてもよい。
【0048】
また、上記実施形態では、第１電圧検出手段１３は、立上げ部１０の出力電圧Ｖ２としてコンデンサＣ１の両端子間電圧を検出しているが、これに限定されず、上述のとおり、立上げ部１０の出力端Ｔ１、Ｔ２間の電圧を検出してもよい。また、第１電圧検出手段１３は、立上げ部１０の出力電圧Ｖ２としてコンデンサＣ２の両端子間電圧を検出してもよい。特にコンデンサＣ２の端子間電圧がコンデンサＣ１の端子間電圧よりも高くなるような設計条件下では、維持部２０の出力電圧との電圧差に起因するサージ電圧の発生を抑制する上で有効である。
【0049】
本発明の維持部は、立上げ部の入力側に接続されたインバータ回路を含み、インバータ回路の出力電流を立上げ部を介してプラズマ発生装置に供給することで、プラズマ電流を第１電流値よりも大の第２電流値に維持するのであれば、適宜構成を変更できる。
【0050】
本発明の制御部は、（１）プラズマ電流が第１電流値よりも小の場合は、維持部の出力電圧を立上げ部の出力電圧に一致させる定電圧制御を行い、（２）プラズマ電流が第１電流値よりも大で第２電流値よりも小の場合は、プラズマ電流の電流値を所定の目標電流値に一致させるとともに、目標電流値を第２電流値に向けて所定の勾配で増加させる第１定電流制御を行い、（３）プラズマ電流が第２電流値に達した場合は、目標電流値を第２電流値とする第２定電流制御を行うのであれば、適宜構成を変更できる。
【0051】
第１定電流制御時におけるプラズマ電流の増加の勾配は、定電圧制御時（電流立ち上げ時）におけるプラズマ電流の増加の勾配よりも緩やかであればよい。
【0052】
定電圧制御時に立上げ部から維持部に電流が逆流するのを許容できるのであれば、立上げ部と維持部との間に介装される接続スイッチを省略してもよい。
【符号の説明】
【0053】
１００ 電源装置
２０１ 誘導性負荷
２０２ プラズマ発生装置
１０ 立上げ部
１１ 放電回路
１２ 還流回路
１３ 第１電圧検出手段
２０ 維持部
２１ コンデンサ
２２ インバータ回路
２３ 第２電圧検出手段
３０ 制御部
３１ 放電制御部
３２ ＰＷＭ制御部
３３ 接続制御部
３４ 第１演算部
３５ 電流検出手段
３６ 第２演算部
３７ スロープ生成部
３８ 目標電流設定部
ＳＷ１ 接続スイッチ
ＳＷ２ 制御切替スイッチ
ＳＷ３ 目標電流切替スイッチ
２０１ 誘導性負荷
２０２ プラズマ発生装置
１０ 立上げ部
１１ 放電回路
１２ 還流回路
１３ 第１電圧検出手段
２０ 維持部
２１ コンデンサ
２２ インバータ回路
２３ 第２電圧検出手段
３０ 制御部
３１ 放電制御部
３２ ＰＷＭ制御部
３３ 接続制御部
３４ 第１演算部
３５ 電流検出手段
３６ 第２演算部
３７ スロープ生成部
３８ 目標電流設定部
ＳＷ１ 接続スイッチ
ＳＷ２ 制御切替スイッチ
ＳＷ３ 目標電流切替スイッチ
【図1】
【図2】
【図3】