[發明專利]一種L波段的大功率微波能發生器

有效

• 申請號: 201310176446.5
• 申請日: 2013-05-13
• 公開（公告）號: CN103237378A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 鄭玉虎;劉友春;奚偉麟;解明;鄭雷
• 申請（專利權）人: 南京三樂電子信息產業集團有限公司;南京三樂微波技術發展有限公司
• 主分類號: H05B6/68
• 分類號: H05B6/68
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 楊海軍

技術領域

本發明涉及一種微波能發生器，具體涉及一種功率無級可調，微波功率自動控制穩定的L波段的大功率微波能發生器。

背景技術

微波加熱就是將微波作為一種能源來加以利用，當微波與物質分子相互作用，產生分子極化、取向、摩擦、碰撞、吸收微波能而產生熱效應，這種加熱方法就稱為微波加熱。這是一種新型的加熱方法，這種加熱方法同傳統的加熱方法如自然干燥、熱空氣干燥（蒸汽加熱、電熱、紅外加熱）相比具有以下優點：高效、加熱均勻、易控，便于實現自動化、設備體積小、產品質量好、消毒、殺菌，產品安全衛生等。微波能發生器已廣泛地用于化工、中藥萃取、醫療等行業，用來進行催化反應、材料分析、殺菌處理等。但是現有技術的微波能發生器，結構和電路設計不合理，微波輸出效率低，功率小，功率不穩定，不易調節與操作，大大限制了微波能發生器的應用。

發明內容

發明目的：本發明的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種用戶界面友好，操作簡單，自動化程度高，微波輸出效率高，輸出功率無級可調，微波功率自動控制穩定，安全性能高的L波段的大功率微波能發生器。

技術方案：為了實現以上目的，本發明所采取的技術方案為:

一種L波段的大功率微波能發生器，其特征在于，它包括電路部分和微波器件部分，所述的電路部分包括控制保護電路，陽極電源，燈絲電源，磁場電源，所述的微波器件部分包括磁控管，電磁鐵，上極靴，下極靴，激勵腔。其中磁控管得到各組電源所提供的電場和磁場，產生電子振蕩，形成電磁波，電磁波由激勵腔耦合送至微波應用設備，實現對物料的加熱干燥、殺菌、催化等作用。

本發明提供的L波段的大功率微波能發生器（微波頻率為915MHz，輸出功率為60kW），采用固定陽極電壓，調節磁場電流控制陽極電流。適當引入陽極電流負反饋措施使磁控管正常長期工作，并且固定高壓采用三相全波整流，簡單實用、穩定可靠，從而能很好的改善微波能發生器的穩定性。

作為優選方案，以上所述的L波段的大功率微波能發生器，所述的控制保護電路由PLC可編程控制器控制，PLC可編程控制器具有非常高的可靠性及自動化程度，操作更加便捷高效。

本發明以PLC為主控制器，同時用模塊對燈絲電流、磁場電流、陽極電流、陽極電壓等電參數作數據采樣，經PLC計算處理，再對外做出相應的控制執行。本發明大功率微波能發生器微波頻率為915MHz、微波功率為60kW，電路抗微波干擾能力強。

作為優選方案，以上所述的L波段的大功率微波能發生器，所述的的控制保護電路包括低壓控制回路和高壓控制回路。所述的低壓控制回路包括斷路保護器，低壓開關，零位開關，水流開關和交流接觸器；所述的高壓控制回路包括高壓保險器，高壓開關，磁場板內欠流觸點，溫度開關，應用器門開關，磁場板內陽極電流過荷輔助觸點，交流接觸器和高壓過流繼電器。當零位開關合上，水流開關接通時就可以加低壓。

以上所述的零位開關，可保證燈絲不在零位時低壓加不上，保護磁控管。因磁控管在冷態時電阻極小，當加上一定電壓時，瞬間電流很大，易損壞磁控管。

以上所述的水流開關，屬于低壓控制回路，用來檢測水源，一旦停水或水流量變小時，斷開低壓控制回路，可以避免磁控管因冷卻水不良而損壞。

以上所述的溫度開關，當磁控管因停水或能量輸不出去時，而引起冷卻水過熱，PLC自動切斷高壓，達到保護磁控管的目的。

作為優選方案，以上所述的L波段的大功率微波能發生器，所述的陽極電源是由三相變壓器和高壓硅堆等組成的三相橋式整流器。變壓器的次極輸出分高、中、低三檔，當用戶的電網電壓改變時，可靈活選擇合適的檔使用；陽極電源的正端經電磁鐵線包的部分繞組接到磁控管的陽極(地)，陽極電源的負極接到磁控管的陰極，產生負高壓。并且陽極回路中接有高壓保險絲以及陽極電流表，高壓保險絲可及時可靠的保護磁控管和高壓硅堆，安全性能高。

作為優選方案，以上所述的L波段的大功率微波能發生器，

所述的燈絲電源包括斷路保護器，燈絲電流表，燈絲電流隔離傳感器，調壓模塊和燈絲變壓器，以及用于控制燈絲電流的大小的PLC控制的D/A模塊。所述的燈絲變壓器的初極連接燈絲電流表，燈絲電流表能間接反應出磁控管的燈絲電流。