[實用新型]一種用于磁控管負載的恒功率控制電路及驅動調制電源

有效

• 申請號: 201920596736.8
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN209543181U
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 羅文波;李明彬
• 申請（專利權）人: 成都波輻科技有限公司
• 主分類號: G05F1/66
• 分類號: G05F1/66
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 楊保剛

本實用新型公開了一種用于磁控管負載的恒功率控制電路及驅動調制電源，涉及微波功率源功率控制領域；其包括依次連接的脈沖取樣電路、乘法器、輸出放大電路和移相控制處理器，脈沖取樣電路包括脈沖電壓取樣電路和脈沖電流取樣電路，脈沖電壓取樣電路和脈沖電流取樣電路分別連接乘法器，實現同時采樣脈沖電壓和電流進行脈沖功率計算；乘法器輸出連接輸出放大電路后連接移相控制處理器；本實用新型通過同時取樣脈沖電壓和脈沖電流，將脈沖電壓和脈沖電流通過乘法器計算脈沖功率，移相控制處理器根據功率取樣反饋進行判斷和調整輸出功率，解決現有采用恒流無法實現脈沖恒功率輸出的問題，達到了微波脈沖恒功率輸出的效果。

技術領域

本實用新型涉及微波功率源功率控制領域，尤其是一種用于磁控管負載的恒功率控制電路及驅動調制電源。

背景技術

微波是一種波長極短的電磁波，它和無線電波、紅外線、可見光一樣，屬于電磁波，微波頻率為范圍為300MHz～300KMHz，即波長從1毫米到1米。微波應用范圍極廣，比如應用于加熱領域或者直接作用于化學體系，催化加速或者改變各類化學反應過程；微波在電磁場環境下，通過微波功率的誘導，使氣體轉變為等離子體實現檢測或者增強化學相沉積。

微波功率源包括微波驅動調制電源和微波發射頭，微波驅動調制電源的負載是磁控管，其負載特性等效于一個二極管，當工作于額定電壓區域時，電壓僅有微小變化就會引起電流的顯著變化，同時使微波輸出功率發生顯著變化。為了穩定微波輸出功率通常采用恒流工作模式，此種模式對于連續波應用是簡單可行的，但恒流控制方式對于具有脈沖調制工作的應用就無法滿足，(磁控管在脈沖調制工作時，在脈沖開關瞬間，處于一種非穩定狀態，阻抗變化劇烈，從而引起調制電壓的瞬間過沖，容易出現磁控管打火等現象)，因此需要一種恒功率控制電路實現輸出脈沖功率穩定，確保磁控管能輸出穩定微波功率。

發明內容

本實用新型的目的在于：本實用新型提供了一種用于磁控管負載的恒功率控制電路及驅動調制電源，解決了現有采用恒流工作模式無法確保脈沖應用的磁控管負載的脈沖功率恒定輸出的問題。

本實用新型采用的技術方案如下：

一種用于磁控管負載的恒功率控制電路，包括依次連接的脈沖取樣電路、乘法器、輸出放大電路和移相控制處理器，所述脈沖取樣電路包括脈沖電壓取樣電路和脈沖電流取樣電路，所述脈沖電壓取樣電路和脈沖電流取樣電路分別連接乘法器，實現同時采樣脈沖電壓和脈沖電流進行脈沖功率計算；所述乘法器輸出連接輸出放大電路后連接移相控制處理器，實現取樣功率判斷和輸出功率控制調整。

優選地，所述脈沖電壓取樣電路包括脈沖電壓取樣接口、跟隨器和放大電路，所述脈沖電壓取樣接口連接跟隨器后連接放大電路，放大電路輸出連接乘法器輸入端。

優選地，脈沖電壓取樣電路的電路連接如下：脈沖電壓取樣接口連接電阻R4后連接運放U1A的正相輸入端，其還連接電阻R5后接地，運放U1A的反相輸入端連接運放U1A 的輸出端，運放U1A的輸出端連接電阻R2后連接運放U1B的反相輸入端，運放U1B的正相輸入端連接電阻R6后接地，運放U1B的反相輸入端還經由電阻R1連接運放U1B的輸出端，運放U1B的輸出端連接電阻R3后連接乘法器的X1引腳。

優選地，脈沖電流取樣電路的電路連接如下：脈沖電流取樣接口連接電阻R15后連接運放U4A的正相輸入端，其還連接電阻R16后接地，運放U4A的反相輸入端連接運放U4A 的輸出端，運放U4A的輸出端連接電阻R12后連接運放U4B的反相輸入端，運放U4B的正相輸入端連接電阻R17后接地，運放U4B的反相輸入端還經由電阻R10連接運放U4B 的輸出端，運放U4B的輸出端連接電阻R14后連接乘法器的Y1引腳。

優選地，所述乘法器的X1引腳連接脈沖電壓取樣電路的輸出端，其Y1引腳連接脈沖電流取樣電路的輸出，其W引腳和Z1引腳連接后連接輸出放大電路的輸入端，其VP+引腳連接電源+12V，其VN-引腳連接電源-12V。