[發明專利]一種小型化磁控管結構

有效

• 申請號: 202010588663.5
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111739773B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 李海龍;何其偉;殷勇;王彬;蒙林;朱逸政
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01J23/087
• 分類號: H01J23/087;H01J23/00;H01J23/15;H01J25/50
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 甘茂

本發明屬于真空電子器件領域，具體提供一種小型化磁控管結構，采用放置于磁控管外部支架上的釹鐵硼或釤鈷永磁材料取代原有的鐵氧體磁環，保證互作用空間內部的磁場強度。本發明磁控管結構中無需鐵氧體磁環、且釹鐵硼或釤鈷永磁體放置于磁控管外部支架上的設計，使得磁控管在高度與寬度上尺寸能夠大大減小，進而使得磁控管結構呈長方體狀，故本發明同步匹配散熱片與濾波組件的形狀與結構；尤其是濾波組件，本發明將原有的同向扼流線圈從一端輸出改進為異向扼流線圈從左右兩端輸出，使之在匹配磁路結構的同時穩定工作。綜上，本發明提供一下新型的磁控管結構，進一步實現磁控管結構的小型化設計。

技術領域

本發明屬于真空電子器件領域，主要針對家用微波爐磁控管，提出了新的磁控管結構、磁路系統以及濾波盒結構，有效的地減小了磁控管的高度和寬度，進而實現磁控管小型化。

背景技術

微波爐主要由電源、磁控管、控制電路和加熱腔組成，其中，電源向磁控管提供高壓，磁控管在電源的激勵下產生微波，再經過波導和天線將微波傳遞到加熱腔中進行加熱。磁控管的小型化一直是高校、企業、研究所的主要研究方向，這樣不僅提高了利用率，還能節約制造成本。

磁控管主要由陰極、陽極、能量輸出系統和磁路系統構成，其中，陰極是磁控管內部的電子發射裝置，通常采用鎢絲繞成螺旋形，在電源的激勵下加熱到一定溫度，就能具備發射電子的能力；陽極與陰極一起構成電子與高頻電磁場的相互作用空間，在恒定的電磁場作用下，電子在此空間內完成能量轉換任務；陽極在受到陰極發射的電子轟擊后溫度會急劇上升，因此陽極需要有良好的散熱能力；能量輸出器主要由條狀天線和波導系統構成，作用是將互作用腔產生的微波傳遞給加熱腔；而磁路系統則是給陰極發射的電子一個很強的恒定磁場，磁感應強度一般為幾千高斯，和工作頻率有關；也正是由于磁路系統提供的恒定磁場，才能使磁控管工作在π模。

目前，常見磁控管的結構如圖1所示，包括：支架1-1、底座1-2、管芯1-3、散熱葉片1-4、濾波組件1-5、天線1-6及永磁體(上磁體1-7、下磁體1-8)，其中，底座呈正方形，支架安裝于底座上、構成閉合磁路，上磁體與下磁體上下對稱設置于支架和底座內側，管芯安裝于上磁體與下磁體之間，散熱葉片設置于管芯四周，濾波組件設置于支架上、且與管芯連接，天線設置于底座下、且與管芯連接；該磁控管的磁路系統主要由鐵氧體永磁鐵、磁極(管芯內部結構)、磁極相對形成的工作間隙以及外圍的支架和底板形成閉合的磁路組成；其中，鐵氧體永磁鐵雖然比較廉價、且具有較高的居里溫度(450度)，但鐵氧體永磁鐵靠近管芯，導致磁控管工作時磁鐵溫度較高(通常可達幾百度)，進而限制了一些與鐵氧體相比耐溫低、磁性強、性價比更高的永磁材料的應用。

針對上述問題，本發明申請人在公開號為CN110379692A的專利文獻中提供一種采用對稱磁路的微波爐扁平化磁控管；該磁控管結構中，在安裝架的支撐組件中設置輔助磁體，通過輔助磁體增強安裝架中心位置的磁場，進而減小鐵氧體磁環的直徑和厚度，即實現磁控管結構的小型化；但是，該磁控管結構中，并未完全避免鐵氧體磁環的使用，使其磁控管的尺寸有待進一步小型化?；诖?，本發明提供一種新型小型化磁控管結構。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術存在的問題，提供一種小型化磁控管結構，該結構中采用放置于磁控管外部支架上的釹鐵硼或釤鈷永磁材料構成磁路，保證互作用空間內部的磁場強度，完全避免鐵氧體磁環的使用，顯著降低磁控管結構的高度與寬度，實現進一步小型化。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種小型化磁控管結構，包括：支架2-1、管芯2-2、散熱葉片2-3、濾波組件2-4及天線2-5，其中，所述管芯安裝于支架內中心位置，所述散熱葉片設置于管芯四周，所述濾波組件設置于支架上、且與管芯連接，天線設置于支架下、且與管芯連接；其特征在于，

所述支架2-1呈長方體狀，由頂板2-1-1、底板2-1-2、以及固定支撐于頂板與底板之間的永磁體2-1-3圍合而成，所述永磁體位于頂板與底板的短邊一側；所述永磁體的數量為2N、均分為兩組且對稱布置于管芯兩側，N≥2；