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技术资讯

AE CESAR 136 射频电源完整中文说明书（含全部规格数据）

2026年6月19日
苏州天人一电子科技
AE CESAR 136射频电源
AE CESAR 136 13.56MHz 600W射频发生器

文档基础信息

原厂手册编号：57020016-00H，发布时间2008年11月，适配固件版本V1.20
品牌厂商：Advanced Energy（AE 先进能源）
产品全称：AE® CESAR® 13.56MHz 600W射频发生器（RF电源）
应用场景：半导体溅射、反应离子刻蚀、射频偏置、等离子聚合、表面处理、CO₂激光系统

一、安全规范与合规标准

1. 危险等级标识
标识 等级定义 适用场景
DANGER（危险） 即时致命/重伤风险 拆机断电、高压腔体、未接地操作
WARNING（警告） 潜在死亡/设备损毁 未联锁开机、超功率运行
CAUTION（注意） 轻微人身伤害/设备损坏 错误接线、散热堵塞
2. 强制安全要求
  • 整机无用户可维修内部部件，故障必须联系AE全球售后；
  • 上电前必须连接4mm²以上铜质保护地线（PE），发生器、匹配器、腔体共地；
  • 设备仅允许过电压II类、2级污染环境（洁净车间/机房，无导电粉尘）；
  • 机柜需通过445N静态力、7J冲击防护测试，与电源间距≥12.7mm；
  • 设备主开关无法完全切断市电，前端必须加装隔离开关；
  • 所有通讯口（User Port、RS232、Profinet、以太网）必须使用屏蔽线缆。
3. 联锁（Interlock）核心规则
  • 联锁为开机强制条件，未闭合直接报E01故障，射频无法输出；
  • 25针User Port机型：联锁短接10#、23#引脚；
  • 15针User Port机型：独立9针联锁接口，短接1#、2#；
  • 原厂标配联锁跳线可临时使用，但会丧失系统安全保护；
  • 联锁断开后必须关闭RF再复位故障，不可直接短接联锁与RF控制引脚。
4. 合规认证标准

EMC电磁兼容标准

  • 欧盟89/336/EEC EMC指令
  • 47 CFR Part 18（美标工业射频设备）
  • EN 55011 A类2组、EN 61000-6-2工业抗扰

低压安全标准

  • 2006/95/EC LVD低电压指令
  • EN 61010-1 测量/控制电气设备安全

二、整机硬件规格（完整数据）

1. 物理尺寸与重量
项目 参数
外形尺寸 高88mm × 宽483mm（标准19英寸机架） × 深500mm
整机重量 19.2kg（42磅）
机架安装 前面板4颗固定螺丝安装孔
散热空间 左右各6cm通风，后部预留10.16cm布线空间
2. 电气输入参数（市电）
参数 额定数值
输入电压 单相230VAC，容许范围187~253VAC，带PE地线
输入频率 50/60Hz
额定输入电流 4.6A（满功率）
整机视在功率 1050VA
功率因数 0.97~0.99（满负载50Ω匹配）
内置保险丝 10A 250V T型高分断（型号Schurter 0001.2514）
整机效率 典型65%（50Ω标准负载）
3. RF射频输出核心参数
射频项目 技术指标
工作频率 13.56MHz，精度±0.005%
额定输出功率 600W
最小稳定输出 6W（低于6W精度无保障）
最大允许反射功率 200W
失配输出上限 标称功率33%
标准负载阻抗 50Ω
谐波抑制 基波下50dB，杂散低于60dB
功率控制精度 设定值1%或额定功率0.1%，取较大值
射频脉冲参数 频率1Hz~30kHz；占空比1%~99%
4. 散热与环境规格

冷却参数：风冷散热，最小风量118m³/h（69.45CFM）

工况 温度 相对湿度 气压
运行 +5~+35℃ 5%~85%（无凝露） 78~106kPa
储存 -25~+55℃ 5%~95% 78~106kPa
运输 -25~+70℃ 最高95% 65.6~106kPa

三、机型区分（通讯接口配置表）

通过机身序列号标签零件号区分User Port（模拟口）+Host Port（数字通讯）

零件编号 25针模拟口 15针模拟口 RS232 以太网Modbus/TCP PROFIBUS
61300044 无 有 有 无 无
61300045 无 有 无 有 无
61300046 无 有 无 无 有
61300047 有 无 有 无 无
61300048 有 无 无 有 无
61300049 有 无 无 无 有
61300110 无 有 无 无 有
61300111 无 有 有 无 无

四、四大通讯接口完整说明

1. 模拟User Port（远程IO控制，分25针/15针两种）

通用电气特性

  • 模拟信号默认0~10V，可通过主机命令/面板修改范围2~20V（硬件上限10V）；
  • 数字输入：4~30V高电平有效，低于1.5V无效；
  • 数字输出光耦最大8mA负载；
  • 线缆最长10米，单端接地避免地环路。

25针User Port核心引脚

引脚 功能 信号类型
2/15 反射功率读取 模拟输出0~10V=0~600W
3/16 正向功率读取 模拟输出0~10V=0~600W
4/17 RF ON 射频开启 数字输入
5/18 功率设定值 模拟输入
6/19 切换DC偏置调节模式 数字输入
8/21 正向/实功率切换 数字输入
10/23 联锁回路 必须短接才能起振
13 辅助+15V电源（最大50mA） 电源输出
25 外部脉冲调制输入 TTL脉冲

15针User核心引脚

引脚 功能
1/2 调节模式选择（前向/实功率/DC偏置）
10 RF ON开关
11 DC偏置设定0~10V=0~4000V
12 RF功率设定0~10V=0~600W
13/14/15 正向/反射/偏置模拟回读
9 外部脉冲输入
2. Host Port 数字通讯（3种可选）

（1）RS232（AE Bus私有协议）

  • 9针DB屏蔽接口，参数：8数据位、1停止位、奇校验；
  • 波特率：9600/19200/38400/57600/115200；
  • 数据包结构：地址头+命令+数据+校验异或XOR；
  • 收发握手ACK/NAK校验，单条指令间隔≥50ms。

（2）PROFIBUS-DP

  • 9针DB总线A/B差分，支持9.6k~12M波特率；
  • 设备地址1~125（机身旋转拨码设置）；
  • 输入数据包14字节、输出4字节，自带看门狗超时关RF；
  • 配套GSD文件，故障指令119清除报错。

（3）以太网 Modbus/TCP

  • 标准RJ45，默认端口502，最多6路并发连接；
  • 出厂默认IP：192.168.111.111，子网255.255.0.0；
  • 支持BOOTP自动分配IP，采用FC23功能码映射AE全部指令；
  • 支持网页浏览器读取设备状态、修改参数。
3. 匹配器专用15针接口（VarioMatch）

专用线缆连接AE VarioMatch自动匹配箱，可读写调谐电容、负载电容位置、DC偏置电压，主机面板/通讯可手动/自动调谐。

4. CEX同步BNC接口（主从同步）

CEX Out（主机）→CEX In（从机），多台射频源锁相同频率固定相位，适用于共腔体多电源耦合工艺。

五、三种功率调节模式（核心工艺功能）

  1. 正向功率调节 Pforward：稳定发生器输出正向功率，不受腔体负载变化影响；适合刻蚀、镀膜稳定功率工艺。
  2. 实功率调节 Preal：实功率=正向功率-反射功率，直接控制腔体吸收功率；适合对等离子能量精准控制场景。
  3. DC偏置调节 DC Bias：以腔体直流自偏压为闭环控制目标，限制最大正向功率保护腔体；适合偏置溅射工艺，默认量程0~4000V。

六、主机通用功能

1. 脉冲调制功能
  • 内部脉冲：频率1Hz~30kHz，占空比0.1%~99%；
  • 外部脉冲：25/15针User Port输入TTL电平控制射频通断，支持反向极性。
2. 功率斜坡（Ramp）
  • RF开关升降斜坡：0.1~60秒可调，平缓起辉避免打火；
  • 设定值斜率：功率升降速率自定义；
  • 工艺配方：最多4段时序，每段独立功率、时长、斜坡。
3. 线缆衰减补偿

补偿发生器到匹配器同轴电缆损耗，设定范围-10%~+50%；
计算公式：
负载正向功率 = 发生器正向功率 × (1-衰减系数)
发生器反射功率 = 负载反射功率 × (1-衰减系数)

4. 目标寿命计时

4组独立能量计时器（单位0.01kWh），到达设定值弹窗告警，不停止射频。

5. 预设存储

可保存5组完整工艺参数（功率、调谐、脉冲、斜坡），0号为出厂默认。

七、安装步骤数据要点

  1. 机架安装：19英寸标准机柜，左右6cm通风，后部留4cm布线；
  2. 接地：4mm²铜线连接机柜保护地，发生器、匹配器、腔体共单点接地；
  3. RF连接：50Ω屏蔽同轴N型母头，减少线缆长度降低反射；
  4. 联锁接线：必须闭合回路，临时跳线仅调试使用；
  5. 通讯线缆：全部使用屏蔽线，屏蔽层接接头金属外壳；
  6. 上电顺序：先通讯线缆→RF线缆→最后接入市电；
  7. 首次开机：先本地面板测试，再切换User Port/远程通讯模式。

八、故障代码与处理

1. 致命故障（自动关RF，需复位）
故障码 故障描述 解决方法
E01 联锁回路断开 检查10/23（25针）或9针联锁短接线
E10/E11 整机/RF模块超温 清理滤网、检查风扇、降低环境温度
E61 外部脉冲参数超限 降低脉冲频率、调整占空比
E90 AD采集故障 整机断电重启，排查EMC干扰
E91 DDS频率通讯故障 重启，强接地屏蔽线缆
2. 告警（不关闭射频，功率自动降额）
告警码 含义
W10 内部电源电流超限
W12 反射功率达到上限200W
W50 目标能量寿命到期
3. 通讯报错CSR代码
CSR码 报错原因
0 指令执行正常
1 当前控制模式不支持该指令
2 RF已开启，禁止修改参数
4 设定数值超出量程
7 存在未清除硬件故障

九、远程通讯核心常用指令（AE Bus/Modbus通用）

指令号 功能 数据长度
1 RF关闭 0字节
2 RF开启 0字节
3 设置调节模式（6前向/7实功率/8偏置） 1字节
8 设置功率设定值 2字节（LSB在前）
14 切换控制源（2主机/4模拟口/6本地） 1字节
162 读取整机全部状态（功率、故障、RF状态） 4字节返回
165 实时读取正向功率 2字节
166 实时读取反射功率 2字节
154 查询当前调节模式 1字节返回

十、整机禁用操作

  • 禁止拆除设备接地端子；
  • 禁止短接联锁与RF控制引脚；
  • 禁止无匹配器直接接腔体负载；
  • 禁止超253V市电输入；
  • 禁止堵塞两侧散热风道；
  • 禁止带电插拔RF射频同轴接头。