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基于PIC的静电消除控制系统
Electrostatic eliminate control system based on PIC
缪红林,张新沂,郭惠选
MIAO Hong-lin, ZHANG Xin-yi, GUO Hui-xuan
(北京京东方光电科技有限公司设备技术部,北京100176)
摘要:介绍一种基于PC的脉冲AC静电消除控制系统,PC控制高压板在电极针上产生高压,并在同
电极针上调整高压幅值、占空比、频率及交替产生正负离子,有效地控制静电消除器的除
静电时间和离子平衡。买验证明,该系统有效的消除静电,解决了传统去静电中易产生逆反
电荷和离子平衡差的缺点。
关键词:静电消除;PIC;高压;集成运放;AC
中分类号:TN70
文献标识码:B
文章编号:1009-0134(2013)12(上)-0022-02
Di:10.3969/j.ISsn.1009-0134.2013.12(上).07
0引言
块及高压反馈电路。该系统总体结构如图1所示。
在LCD生产领域中静电是影响产品良率的
PLC控制器?
个及其重要的因素,从玻璃基板投入到CEL产
品出库的所有生产工艺中都需要消除静电且要求
正离子高模负离子高压摸
高,特别是在Aray工艺镀膜、曝光和刻蚀等工艺
控制电路
控關电路
过程中玻璃基板上的静电会将信号线熔断,造成
离子高压模负离子高压模
断路等ESD不良。现有的静电消除是利用空气电
离产生大量正负离子,利用风机将正负离子吹出
形成一股带有正负离子的气流,将物体表面所帯
的电荷中和而达到消除静电的目的。离子产生的
图1静电消除系统硬件结构图
方法可以分为以下四种方式:第一种为DC方式,
PIC控制器控制高压产生电路,通过调整高压
该方式产生离子量较大,除静电速度快,但一根模块输入电压的幅值、频率及占空比达到调整电
电极针只能产生一种离子,易导致产生逆反电极针上高压幅值、正负离子交替产生的频率及正
荷,离子平衡差:第二种为AC方式,该方式使用负高压产生的时间,从而完成了控制离子平衡及
个静电针交替产生正负两种离子,工作频率
离子产生量;高压反馈电路实时监控电极针放电
般为50K~60KHZ在正负电压切换时不产生离子,产生离子过程,对放电异常进行报警处理
产生离子量少,除静电速度慢;第三种为高频AC2系统硬件接口设计
方式,工作频率为60K~70KHZ,产生的正负离子
PIC18F6520单片机是美国 Microchip公司生产
容易自身中和:第四种为脉冲DC方式,两个高压的8位徹处理器,PC单片机体积小,功耗低,而
直流电压施加在专用电极针上、周期性地切换正
且内部集成了多种外围电路,设计更加方便,无
负极,该方式产生离子量多,但离子平衡不好。
需在单片机设计中增加外围电路,容易形成内嵌
本文设计一种基于PC控制的脉冲AC离子去静电式控制系统。该系统主要完成输入电压幅值调
系统,正负离子在同一根针交替产生,延续DC方
整、频率调整、占空比调整、高压报警控制及无线
式优点的同时改善了脉冲DC方式在专用电极针的
Remote控制,并在LED灯及七段数码管中显示操作
离子平衡问题。
及报警信息叫。各部分的连接示意图如图2所示。
1设计方案及系统结构
2.1高压控制电路部分设计
此静电消除控制系巯从结构上可以分为四个
高压控制部分由电压控制电路、頻率及占空
部分:PIC控制部分、高压模块控制电路、高压模比控制电路组成。如图3所示电压控制电路的输出
敗日期:2013-08-20
作者简介:缪红林(1969-),男,甘肃临洮人,硕士,研究方向为工业机器人应用。
122第35卷第12期2013-12(上)
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LED调门
报容B】7数码管示
电压输入x
输
RBCANTO
出
电
RB↑A
PIC_8F6520
图5正高压产生电路
进行简谐震荡。经T1升压后的电压经过多倍压整
O5E1/CLK1
y
流滤波电路得到噐要高压,高压再经过多个串联
Remotel
稳压管后输出稳定的高压叫
控电路
2.3高压反馈电路设计
图2硬件连接示意图
系统正常工作时,通过监控电极针的电压来
DC接到图4元器件C2022中,通过PIC控制实現正判断放电是否正常,高压放电异常时,反馈电路
负电压幅值、频率、正负电压占空比变化。图3中会将异常的反馈电压接到PIC芯片,芯片检测反馈
PC控制数字电位器1012的1、2、3管脚,输出不电压昇常后输出报警代码,以便进行维修。反馈
同的电阻输出管脚接稳压器调整端,PC通过调节电压为正负脉冲电压,将该脉冲进行处理后反馈
数字电位器1012输出电阻实现调整稳压器的输出到PIC中反馈电路。运算放大器选择TL084,反馈
DC幅值,实现高压幅值调整。
信号经过电压跟随,比例运算处理后反馈到PIC进
行欠压、过压、正负电压重叠及放电异常报警时。
如图6所示。
反愤电压換
反馈电压
图3电压控制电路
正负离子产生频率及占空比通过光耦P181实反愤电ほ输出
现,PIC通过控制低电平控制光耦的关断与闭合从
而控制数字开关C2022的关断与闭合,将DC电平
转换为电平脉冲;通过控制低电平时间控制最终
图6报警电路
高压板输人电压时间控制产生高压的占空比。控
制电路如图4所示。
3结束语
LCD产业中静电严重影响产品良率,针对传
控制信号一
ラ、,中人电压筑静电消除器存在的不足,在此基础上提出了
种基于嵌入式PIC的除静电控制系统;充分利用
PIC的硬件资源,实现了频率、占空比及电压幅值
图4频率、占空比控制电路
的可调整,除静电速度快,离子平衡好。实验证
2.2高压电路设计
明,该系统能很好的消除LCD各工艺生产过程中
高压控制电路输出的电压经过升压后通过电玻璃基板所带静电,降低由于静电产生的不良。
极针将空气电离,升压电路主要有两种形式,
参考文献
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所需要的高压;另一种是经过变压器升压到需要的
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