[發明專利]一種磁控管退燈絲電壓的控制系統及方法

在審

• 申請號: 201510658935.3
• 申請日: 2015-10-10
• 公開（公告）號: CN105188178A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 李鵬;田新智;王鐵錚
• 申請（專利權）人: 沈陽東軟醫療系統有限公司
• 主分類號: H05B6/68
• 分類號: H05B6/68
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙曉榮;王寶筠

技術領域

本發明涉及醫療器械技術領域，特別涉及一種磁控管退燈絲電壓的控制系統及方法。

背景技術

磁控管是一種用來產生微波能的電真空器件，實際結構是一個置于恒定磁場中的二極管。磁控管內的電子在相互垂直的恒定磁場和恒定電場的控制下，與高頻電磁場發生相互作用，把從恒定電場中獲得的能量轉變成微波能量，從而達到產生微波能的目的。

磁控管，按工作狀態可分為脈沖磁控管和連續波磁控管。由于使用上的需要和實現的可能性，大功率磁控管都是脈沖磁控管。

脈沖磁控管的工作脈沖寬度可在0.004微秒～60微秒范圍內變化，脈沖磁控管輸出的微波的頻率范圍在250兆赫茲至166吉赫茲之間，脈沖功率從幾十瓦到幾十兆瓦，效率可達70％，壽命可達幾萬小時。脈沖磁控管廣泛用于引導、火控、測高、機載、艦載、氣象等各種雷達及用為放射治療的醫用電子直線加速器中的微波源。

磁控管中從陰極發射的電子，在作用空間受到恒定電場和磁場的作用，形成圍繞陰極旋轉的電子云。如圖1所示的群聚輪輻旋轉的圖像。在п模磁控管中，輪輻旋轉的電子與高頻電磁場同步作用，不斷從陽極電源獲取能量，得到加速，以不斷將動能轉換為高頻電磁場的能量輸出。陰極發射的電子在此過程中，一部分最終到達陽極，變為陽極電流，也有一部分在群聚過程中返回陰極。回轟電子打到陰極時，會把動能交給陰極，使陰極加熱.。

磁控管輸入平均功率大時，將使磁控管陰極快速損耗，降低其壽命。因此，現有技術中一般檢測磁控管的輸入功率的大小，調整燈絲上的電流，從而提高磁控管的使用壽命。因此磁控管正常工作時需要降低或取消燈絲加熱電流。參見圖2所示，磁控管的燈絲電壓-輸入平均功率曲線圖。隨著磁控管的輸入平均功率的提高，磁控管的燈絲電壓逐級降低。圖2中可以看出，當磁控管的輸入平均功率達到2kW開始退燈絲電壓；當輸入的平均功率達到3kW時，磁控管的燈絲電壓退為0V。

參見圖3，該圖為現有技術中的一種控制磁控管退燈絲的電路。

調制器的作用是進行電源的調制，高壓脈沖變壓器100的作用是為磁控管200提供高壓脈沖信號。

現有技術中是利用管平均電流取樣電路300直接從磁控管200上采樣高壓脈沖信號。管平均電流取樣電路300檢測磁控管200的平均電流，根據平均電流控制磁控管的退燈絲電壓。

但是，圖3所示的方式，由于直接采集磁控管上的高壓脈沖信號，該高壓脈沖信號中含有比較大的干擾信號，因此，干擾信號將被引入到磁控管的退燈絲電壓控制電路中，對于弱電的控制電路產生比較大的干擾。

因此，本領域技術人員需要提供一種磁控管退燈絲電壓的控制系統，能夠檢測磁控管的平均電流，實現對磁控管退燈絲電壓的控制，同時又不會對控制電路引入干擾信號。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種磁控管退燈絲電壓的控制系統及方法，能夠檢測磁控管的平均電流，實現對磁控管退燈絲電壓的控制，同時又不會對控制電路引入干擾信號。

本發明實施例提供一種磁控管退燈絲電壓的控制系統，包括：充電電流采樣模塊和控制模塊；

所述充電電流采樣模塊，串聯于磁控管的調制器的充電回路中，用于采樣充電回路中為仿真線或高壓電容充電的充電電流的平均值，輸出能夠表征所述充電電流的平均值大小的采樣電壓；

所述控制模塊，用于當所述采樣電壓大于參考電壓時控制所述磁控管進行退燈絲。

優選地，還包括：比較模塊；

所述比較模塊，用于將所述采樣電壓與所述參考電壓進行比較，將比較結果發送給所述控制模塊；

所述控制模塊，用于當所述比較模塊的比較結果為所述采樣電壓大于所述參考電壓時，控制所述磁控管進行退燈絲。

優選地，所述充電電流采樣模塊具體連接于所述調制器中的整流濾波電路的低壓端和地之間；

所述充電電流采樣模塊包括：采樣電阻和采樣電容；

所述采樣電阻和采樣電容并聯。

優選地，還包括：反相放大器；

所述反相放大器，連接于所述充電電流采樣模塊和所述比較模塊之間，用于將所述充電電流采樣模塊輸出的采樣電壓進行反相后發送給所述比較模塊。

優選地，還包括：濾波模塊；

所述濾波模塊，連接于所述反相放大器和所述比較模塊之間，用于濾除反相放大器輸出的信號中的干擾信號。

優選地，所述比較模塊包括n個比較模塊；所述n為大于或等于1的整數；

所述n個比較模塊的第一輸入端均連接所述采樣電壓；