专利名称：一种脉冲磁控管发射机的电源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电源装置，尤其是一种脉冲磁控管发射机的电源装置。
背景技术：
磁控管发射机的用途非常广泛，最主要的用处是作为加热电源的微波炉，同时在工业CT、医用CT、工业探伤、气象雷达、信标等场合也有较多使用。传统的磁控管电源主要为线型脉冲调制器方式，其结构如图1所示，磁控管电源包括高压电源、充电电感、隔离硅堆、人工线(PFN)、开关、脉冲变压器、灯丝电源等。此电路成熟、可靠，然而由于体积大、效率较低、脉宽调节困难等，对于现代高性能高密度应用场合来说，此电路存在太过于陈旧、性价比低等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种体积小、便于脉宽调节的脉冲磁控管发射机的电源装置。为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案一种脉冲磁控管发射机的电源装置，包括控制模块，控制模块的电源输入端接外接电源，控制模块的信号输出端分别与灯丝电源模块和高压电源模块相连，灯丝电源模块与磁控管相连，高压电源模块通过脉冲开关接磁控管，储能电容C跨接在高压电源模块和脉冲开关之间。由上述技术方案可知，本发明利用高压电源模块直接给储能电容C供电，再利用脉冲开关实现储能电容C对负载磁控管的放电，只需控制脉冲开关的工作时序就能实现对高压脉冲宽度的调节；在同等功率等级下，本发明比传统调制器体积减小50%以上；本发明可以实现正高压脉冲输出或负高压脉冲输出，并且输出脉冲宽度可调，可以应用在多种微波管电源的场合。
图1是现有技术的电路图； 图2是本发明的电路图3是本发明输出的波形图。
具体实施例方式一种脉冲磁控管发射机的电源装置，包括控制模块1，控制模块1的电源输入端接外接电源，控制模块1的信号输出端分别与灯丝电源模块3和高压电源模块2相连，灯丝电源模块3与磁控管4相连，高压电源模块2通过脉冲开关接磁控管4，储能电容C跨接在高压电源模块2和脉冲开关之间，如图2所示。所述的灯丝电源模块3和高压电源模块2均采用开关电源模块，实现高效率的磁控管电源。如图2、3所示，控制模块1用于控制灯丝电源模块3、高压电源模块2、开启开关K1、切尾开关K2工作，灯丝电源1模块3先工作，完成对磁控管4的灯丝F预热后，才能给磁控管4加阴极脉冲高压。控制模块1产生脉冲开关的驱动信号，并接收高压电源模块2 反馈的过压信号和灯丝电源模块3反馈的过流信号，且在过压或过流时关断驱动信号。灯丝电源模块3产生输出电压对磁控管4加热。高压电源模块2产生高压输出，脉冲开关把高压电源模块2输出的高压直流电变为脉冲高压输出。如图2所示，所述的脉冲开关由开启开关Kl和切尾开关Κ2组成，开启开关Κ1、储能电容C和切尾开关Κ2组成串联回路，所述的储能电容C跨接在高压电源模块2的输出端上，切尾开关Κ2与磁控管4的管体A相连，磁控管4的管体A接地，作为整个电源的零伏参考点，开启开关Kl与磁控管4的阴极K相连。由于磁控管4的负载特性，脉冲波形有拖尾， 正常情况脉冲波形后沿，难以满足要求。为了达到指标，将脉冲开关分成开启开关Kl和切尾开关Κ2，脉冲上升时间和脉冲保持时间内，开启开关Kl导通；脉冲下降时间内，切尾开关Κ2导通，减小脉冲后沿。如图2所示，所述的开启开关Κ1、切尾开关Κ2为固态开关，所述的固态开关为MOS 管或IGBT开关管，不同于传统线型调制器的软开关，采用全固态的方式实现磁控管电源的功能，提高磁控管电源的可靠性。本发明无需使用传统线型调制器的脉冲变压器进行隔离、 阻抗匹配等，利用高压固态开关控制储能电容C对磁控管4直接放电。所述的灯丝电源模块3的输出端分别与磁控管4的灯丝F、磁控管4的阴极K相连。本发明的工作波形见附图3所示，外接电源供电到本发明后，灯丝电源模块3先工作，对磁控管4的灯丝F进行加热。等待磁控管4的灯丝F预热到一定温度后，控制模块1 产生同步信号，在tl时刻，开启开关Kl导通，此时储能电容C通过开启开关Kl对磁控管4 的阴极K和管体A供电。控制模块1控制开启开关Kl的导通宽度，开启开关Kl在控制模块1的控制下在t2时刻关断，此时磁控管4的阴极K和管体A之间的储能通过磁控管4本身的阻抗慢慢泄放。延时一定时间后，延时时间一般为几百纳秒，在t3时刻切尾开关K2导通，加速泄放磁控管4的阴极K和管体A之间的储能，此时磁控管4的阴极K和管体A之间的电压迅速下降，完成输出高压脉冲的后沿，切尾开关K2的导通宽度一般大于几百纳秒即可。本发明在开启开关Kl导通期间，储能电容C对负载磁控管4放电，在开启开关Kl 关断期间，储能电容C不对负载磁控管4放电。储能电容C上的电压在每次放电时，只降低 1%左右，在放电间隙，再利用高压电源模块2补充上储能电容C泄放掉的能量。
权利要求
1.一种脉冲磁控管发射机的电源装置，其特征在于包括控制模块(1)，控制模块(1) 的电源输入端接外接电源，控制模块(1)的信号输出端分别与灯丝电源模块(3)和高压电源模块(2)相连，灯丝电源模块(3)与磁控管(4)相连，高压电源模块(2)通过脉冲开关接磁控管(4 )，储能电容C跨接在高压电源模块(2 )和脉冲开关之间。
2.根据权利要求1所述的脉冲磁控管发射机的电源装置，其特征在于所述的脉冲开关由开启开关Kl和切尾开关K2组成，开启开关K1、储能电容C和切尾开关K2组成串联回路，所述的储能电容C跨接在高压电源模块(2)的输出端上，切尾开关K2与磁控管(4)的管体A相连，磁控管(4)的管体A接地，开启开关Kl与磁控管(4)的阴极K相连。
3.根据权利要求1所述的脉冲磁控管发射机的电源装置，其特征在于所述的灯丝电源模块(3)的输出端分别与磁控管(4)的灯丝F、磁控管(4)的阴极K相连。
4.根据权利要求2所述的脉冲磁控管发射机的电源装置，其特征在于所述的开启开关K1、切尾开关K2为固态开关。
5.根据权利要求1所述的脉冲磁控管发射机的电源装置，其特征在于所述的灯丝电源模块(3)和高压电源模块(2)均采用开关电源模块。
6.根据权利要求4所述的脉冲磁控管发射机的电源装置，其特征在于所述的固态开关为MOS管或IGBT开关管。
全文摘要
本发明涉及一种脉冲磁控管发射机的电源装置，包括控制模块，控制模块的电源输入端接外接电源，控制模块的信号输出端分别与灯丝电源模块和高压电源模块相连，灯丝电源模块与磁控管相连，高压电源模块通过脉冲开关接磁控管，储能电容C跨接在高压电源模块和脉冲开关之间。本发明利用高压电源模块直接给储能电容C供电，再利用脉冲开关实现储能电容C对负载磁控管的放电，只需控制脉冲开关的工作时序就能实现对高压脉冲宽度的调节；在同等功率等级下，本发明比传统调制器体积减小50%以上；本发明可以实现正高压脉冲输出或负高压脉冲输出，并且输出脉冲宽度可调，可以应用在多种微波管电源的场合。
文档编号H02M9/04GK102480247SQ20101055826
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月25日 优先权日2010年11月25日
发明者周军, 李运海, 邵康 申请人:合肥雷科电子科技有限公司