[發明專利]一種磁控管電源

在審

• 申請號: 201710218972.1
• 申請日: 2017-04-05
• 公開（公告）號: CN107070267A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 鐘信潮;楊永霖
• 申請（專利權）人: 深圳戴普森新能源技術有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M3/338
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所44298
• 代理人: 章小燕

技術領域

本發明涉及磁控管技術領域，尤其涉及一種磁控管電源。

背景技術

磁控管大量應用于雷達、微波爐等設備，是此類設備的核心器件，用于產生特定頻率的微波，從某種意義上來說是一個置于恒定電磁場中的二極管。二極管管內電子收到相互垂直的恒定磁場和恒定電場的控制，在高頻電磁場中發生反應，獲得微波能量，這樣就能產生微波。磁控管的主要部分是管芯和磁鋼，磁控管內部是必須保持真空的。

磁控管的陽極諧振系統不僅能夠產生自身所需要的電磁振蕩，而且也能產生各種不同特點的電磁振蕩，要想使磁控管工作在穩定的模式下，常常使用“隔型帶”來使干擾模式隔離開來，陽極翼片是靠著隔型帶一個一個的連接起來的，這樣能夠使工作模式與相鄰干擾模式之間的頻率間隔增加，除此之外，經過能量交換后，電子仍然具有一定的能量，這些電子能夠使陽極溫度得到升高，隨著陽極收集的電子的增多，陽極的溫度也越來越高，因此，陽極必須具有很好的散熱效果。功率管常常采用強迫風制冷，陽極上面有散熱片。而大功率管常常采用水制冷，陽極上面有一套冷卻水系統，這樣的陰極加熱電流很大，要求陰極的陰線不僅要短而且要粗，連接部分也要保證有良好的接觸。大功率管的陰極引線工作時的溫度特別高，因此我們經常采用強迫風制冷散熱。磁控管工作進行的時候陰極要接到負高壓，這樣陰極引線就要有很好的絕緣效果，為了防止陽極過熱，磁控管工作溫度以后，必須按照規定減小陰極的電流，這樣能夠延長磁控管的使用壽命。

傳統的磁控管電源采用半橋式LLC諧振結構，驅動絕緣柵雙極型晶體管(IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor)時不存在同步的問題，可以任何時刻開通和關斷IGBT，但是需要兩個IGBT，成本高，而且半橋的上管存在“浮地”問題，驅動電路復雜，進一步增加了成本。

發明內容

本發明實施例的主要目的在于提出一種磁控管電源，通過LC諧振電路與IGBT開關的同步過程來控制磁控管電源，降低了IGBT開關的電壓電流應力，大大提高整個電源的可靠性，同時具有效率高、成本低的優點。

為實現上述目的，提供了一種磁控管電源，包括：主功率電路、單片機主控電路、驅動同步電路和IGBT驅動電路，所述主功率電路通過所述驅動同步電路、IGBT驅動電路與所述單片機主控電路連接；所述主功率電路包括：整流電路、LC濾波電路、LC諧振電路、IGBT開關和倍壓整流電路，所述整流電路的一端與外部電源連接，所述整流電路的另一端與所述LC濾波電路連接，所述LC諧振電路與IGBT開關串聯后再與所述LC濾波電路并聯連接，所述LC諧振電路的線圈與所述倍壓整流電路的線圈磁耦合；所述驅動同步電路用于監測所述LC諧振電路的過零點，以使所述單片機主控電路通過IGBT驅動電路驅動IGBT開關。

可選地，還包括：電壓采樣電路、電流采樣電路、溫度檢測電路、過壓檢測電路、輔助供電電路和面板通訊電路，其中，所述電壓采樣電路與所述外部電源連接，并將采集到的電壓值發送到所述單片機主控電路；所述電流采樣電路與所述IGBT開關連接，并將采集到的電流值發送到所述單片機主控電路；所述溫度檢測電路與所述單片機主控電路連接；所述過壓檢測電路與所述LC諧振電路連接，所述輔助供電電路與所述外部電源、單片機主控電路、電壓采樣電路、電流采樣電路及IGBT驅動電路連接；所述面板通訊電路與所述單片機主控電路連接。

可選地，所述整流電路包括：橋式連接的二極管D1、二極管D2、二極管D3和二極管D4，所述二極管D1的正極與二極管D3的負極及所述外部電源的一端連接，所述二極管D2的正極與二極管D4的負極及所述外部電源的另一端連接。

可選地，所述LC濾波電路包括：電感Ls和電容Cs，所述電感Ls的一端與所述二極管D1的負極及所述二極管D2的負極連接，所述電感Ls的另一端與所述電容Cs的一端連接，所述電容Cs的另一端與所述二極管D3的正極及所述二極管D4的正極連接。

可選地，所述LC諧振電路包括：并聯連接的電容Cr和變壓線圈T1，所述電容Cr的一端與所述變壓線圈T1的一端及所述電感Ls的另一端連接，所述電容Cr的另一端與所述變壓線圈T1的另一端及所述IGBT開關的源極連接。

可選地，所述IGBT開關的柵極與所述IGBT驅動電路連接；所述IGBT開關的漏極與電阻Rs的一端連接，所述電阻Rs的另一端與所述二極管D3的正極及所述二極管D4的正極連接；所述電阻Rs與所述電流采樣電路并聯。