[發明專利]微波等離子體光源及其實現方法

有效

• 申請號: 201710011431.1
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN107039234B
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 潘栓龍;李振寶;施理
• 申請（專利權）人: 廣州萊肯信息科技有限公司
• 主分類號: H01J65/04
• 分類號: H01J65/04
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林瑞云;彭東梅

本發明涉及一種微波等離子體光源，包括：可編程頻率源：用于生成RF信號并輸入到微波幅度/相位調整裝置，連接于所述的微波幅度/相位調整裝置；微波幅度/相位調整裝置：用于鏈路中射頻信號的幅度和相位調整，連接射頻功率放大器；射頻功率放大器：用于系統中射頻信號放大，連接發光單元及嵌入式控制單元；發光單元：包括燈珠和諧振腔體，連接嵌入式控制單元。該微波等離子體光源可廣泛應用于不同的應用場景，光源系統功率大、效率高、穩定可靠、壽命長。

技術領域

本發明涉及一種離子體光源領域，尤其涉及一種微波等離子體光源及其實現方法。

背景技術

等離子體是物質繼固態、液態和氣態之后的第四態物質；等離子體是一種高溫、可導電、電離了的氣體。太陽及其他恒星均為等離子體光源；所以,等離子體光源是現存的最古老的照明形態，其基本原理為等離子體在高溫和具有高能時從基本粒子中激發出的光輻射。

等離子體光源具有很高的顯色指數，光色好，光效高；具有廣泛的應用前景，和半導體光源LED一起被譽為第四代光源。近年來，業界利用微波感生等離子體(MIP---Microwave induce plasma)技術進行光源的研究并涌現出了一些產品和應用；但是，相關的產品存在結構復雜、成本高、運行不穩定等問題。

發明內容

有鑒于此，有必要針對上述幾個問題，提供一種微波等離子體光源及其實現方法，可廣泛應用于不同的應用場景。

本發明一方面提供一種微波等離子體光源，包括：

可編程頻率源：用于生成RF信號并輸入到微波幅度/相位調整裝置，連接于所述的微波幅度/相位調整裝置；

微波幅度/相位調整裝置：用于鏈路中射頻信號的幅度和相位調整，連接射頻功率放大器；

射頻功率放大器：用于系統中射頻信號放大，連接發光單元及嵌入式控制單元；

發光單元：包括燈珠和諧振腔體，連接嵌入式控制單元；

嵌入式控制單元（MCU）：通過檢測電源、射頻功率放大器單元中的相關物理量，根據一定的算法自適應的調整可編程頻率源、幅度/相位調整單元的頻率及幅度和相位參量使光源系統快速起輝、并能穩定運行，同時能檢測系統故障并實施保護，分別控制鏈接可編程頻率源、微波幅度/相位調整裝置及射頻功率放大器；及用于供電的電源，電源分別與所述的射頻功率放大器和所述的嵌入式控制單元連接。

本發明另一方面提供一種微波等離子體光源的實現方法，包括以下步驟：

S1，開啟電源后初始化，系統進行自檢，進行頻率（F）、幅度（A）、相位（Φ）初始數值的設定；

S2，嵌入式控制單元通過檢測來自鏈路中的駐波和工作電流并在一定的頻率范圍內進行變化以達到使駐波和工作電流最優，確定在該信號狀態下的工作頻率；

S3，控制微波幅度/相位調整裝置的幅度并使輸入到發光單元的RF功率逐步增加到額定輸出功率，發光單元應啟輝并點亮，當駐波、工作電流及工作頻率為最優時，進行工作溫度的檢測，如果駐波、工作電流及工作頻率非最優時，重復S2；

S4，當工作溫度正常時進行其他標準模塊調用，如果溫度非正常，跳轉至S2。

有益效果：

所述的等離子體光源具有廣譜豐富、光色和顯色特性優越；亮度和功率等參數可在一定范圍內平滑無極調整；選用固態微波功率放大器實現RF大功率信號的產生和放大，無源諧振腔聚能；發光單元具有無極和點光源的特點；因此，光源系統功率大、效率高、穩定可靠、壽命長。

附圖說明

圖1 微波等離子光源系統；

圖2 矩形諧振腔工作機理；