一种磁控管退灯丝电压的控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种磁控管退灯丝电压的控制系统及方法。
【背景技术】
[0002]磁控管是一种用来产生微波能的电真空器件，实际结构是一个置于恒定磁场中的二极管。磁控管内的电子在相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制下，与高频电磁场发生相互作用，把从恒定电场中获得的能量转变成微波能量，从而达到产生微波能的目的。
[0003]磁控管，按工作状态可分为脉冲磁控管和连续波磁控管。由于使用上的需要和实现的可能性，大功率磁控管都是脉冲磁控管。
[0004]脉冲磁控管的工作脉冲宽度可在0.004微秒?60微秒范围内变化，脉冲磁控管输出的微波的频率范围在250兆赫兹至166吉赫兹之间，脉冲功率从几十瓦到几十兆瓦，效率可达70%，寿命可达几万小时。脉冲磁控管广泛用于引导、火控、测高、机载、舰载、气象等各种雷达及用为放射治疗的医用电子直线加速器中的微波源。
[0005]磁控管中从阴极发射的电子，在作用空间受到恒定电场和磁场的作用，形成围绕阴极旋转的电子云。如图1所示的群聚轮辐旋转的图像。在π模磁控管中，轮辐旋转的电子与高频电磁场同步作用，不断从阳极电源获取能量，得到加速，以不断将动能转换为高频电磁场的能量输出。阴极发射的电子在此过程中，一部分最终到达阳极，变为阳极电流，也有一部分在群聚过程中返回阴极。回轰电子打到阴极时，会把动能交给阴极，使阴极加热.。
[0006]磁控管输入平均功率大时，将使磁控管阴极快速损耗，降低其寿命。因此，现有技术中一般检测磁控管的输入功率的大小，调整灯丝上的电流，从而提高磁控管的使用寿命。因此磁控管正常工作时需要降低或取消灯丝加热电流。参见图2所示，磁控管的灯丝电压-输入平均功率曲线图。随着磁控管的输入平均功率的提高，磁控管的灯丝电压逐级降低。图2中可以看出，当磁控管的输入平均功率达到2kW开始退灯丝电压；当输入的平均功率达到3kW时，磁控管的灯丝电压退为0V。
[0007]参见图3，该图为现有技术中的一种控制磁控管退灯丝的电路。
[0008]调制器的作用是进行电源的调制，高压脉冲变压器100的作用是为磁控管200提供高压脉冲信号。
[0009]现有技术中是利用管平均电流取样电路300直接从磁控管200上采样高压脉冲信号。管平均电流取样电路300检测磁控管200的平均电流，根据平均电流控制磁控管的退灯丝电压。
[0010]但是，图3所示的方式，由于直接采集磁控管上的高压脉冲信号，该高压脉冲信号中含有比较大的干扰信号，因此，干扰信号将被引入到磁控管的退灯丝电压控制电路中，对于弱电的控制电路产生比较大的干扰。
[0011]因此，本领域技术人员需要提供一种磁控管退灯丝电压的控制系统，能够检测磁控管的平均电流，实现对磁控管退灯丝电压的控制，同时又不会对控制电路引入干扰信号。
【发明内容】
[0012]本发明要解决的技术问题是提供一种磁控管退灯丝电压的控制系统及方法，能够检测磁控管的平均电流，实现对磁控管退灯丝电压的控制，同时又不会对控制电路引入干扰信号。
[0013]本发明实施例提供一种磁控管退灯丝电压的控制系统，包括:充电电流采样模块和控制模块；
[0014]所述充电电流采样模块，串联于磁控管的调制器的充电回路中，用于采样充电回路中为仿真线或高压电容充电的充电电流的平均值，输出能够表征所述充电电流的平均值大小的采样电压；
[0015]所述控制模块，用于当所述采样电压大于参考电压时控制所述磁控管进行退灯丝。
[0016]优选地，还包括:比较模块；
[0017]所述比较模块，用于将所述采样电压与所述参考电压进行比较，将比较结果发送给所述控制模块；
[0018]所述控制模块，用于当所述比较模块的比较结果为所述采样电压大于所述参考电压时，控制所述磁控管进行退灯丝。
[0019]优选地，所述充电电流采样模块具体连接于所述调制器中的整流滤波电路的低压端和地之间；
[0020]所述充电电流采样模块包括:采样电阻和采样电容；
[0021 ] 所述采样电阻和采样电容并联。
[0022]优选地，还包括:反相放大器；
[0023]所述反相放大器，连接于所述充电电流采样模块和所述比较模块之间，用于将所述充电电流采样模块输出的采样电压进行反相后发送给所述比较模块。
[0024]优选地，还包括:滤波模块；
[0025]所述滤波模块，连接于所述反相放大器和所述比较模块之间，用于滤除反相放大器输出的信号中的干扰信号。
[0026]优选地，所述比较模块包括η个比较模块；所述η为大于或等于I的整数；
[0027]所述η个比较模块的第一输入端均连接所述采样电压；
[0028]所述η个比较模块的第二输入端连接不同档位的参考电压，一个档位的参考电压对应一个档位的退灯丝；
[0029]每个所述比较模块的输出端均连接所述控制模块；
[0030]所述控制模块，用于根据所述比较模块输出的比较结果控制磁控管进行对应档位的退灯丝。
[0031]优选地，所述比较模块为三个，分别为第一比较模块、第二比较模块和第三比较模块；
[0032]第一比较模块的第一输入端、第二比较模块的第一输入端和第三比较模块的第一输入端均连接所述采样电压；
[0033]所述第一比较模块的第二输入端连接第一档位参考电压，所述第二比较模块的第二输入端连接第二档位参考电压，所述第三比较模块的第二输入端连接第三档位参考电压；
[0034]所述第一档位参考电压、第二档位参考电压和第三档位参考电压依次增大；
[0035]当所述采样电压大于所述第一档位参考电压小于第二档位参考电压时，所述控制模块控制所述磁控管退一档；
[0036]当所述采样电压大于所述第二档位参考电压小于第三档位参考电压时，所述控制模块控制所述磁控管退二档；
[0037]当所述采样电压大于所述第三档位参考电压时，所述控制模块控制所述磁控管退三档。
[0038]优选地，所述比较模块包括迟滞电路；
[0039]所述迟滞电路，用于消除所述采样电压中的纹波。
[0040]本发明实施例还提供一种磁控管退灯丝电压的控制方法，包括以下步骤:
[0041]采集磁控管的调制器的充电回路中为仿真线或高压电容充电的充电电流的平均值；
[0042]将所述充电电流的平均值转换为采样电压，所述采样电压能够表征所述充电电流的平均值的大小；
[0043]当所述采样电压大于参考电压时，控制所述磁控管进行退灯丝。
[0044]优选地，在将所述采样电压与参考电压进行比较之前，还包括:
[0045]通过滤波电路对所述采样电压进行滤波处理，通过迟滞电路对所述采样电压进行消除纹波处理。
[0046]与现有