微波电源系统的制作方法

微波电源系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种能量的装置。本发明的微波电源系统，包括电源输入滤波模块、三相电源整流模块、高压逆变功率产生模块、负高压产生模块、功率取样处理模块、脉冲宽度调节模块、CPU控制模块，三相电源依次经过电源输入滤波模块、三相电源整流模块，产生直流电压，直流电压送入高压逆变功率产生模块，产生高频高压脉冲，再进入到负高压产生模块，负高压产生模块提供微波头磁控管阴极需要的直流负高压，从而使微波头磁控管产生震荡，发射出微波；然后对其产生的功率进行取样处理，经过脉冲宽度调节模块计算后送到CPU控制模块，由其判断微波头磁控管所产生功率值是否为所需。微波电源高压系统处于正常工作状态，一旦出现异常，切断系统供电电源。
【专利说明】微波电源系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微波系统，尤其涉及一种给微波发生器提供能量的装置。
【背景技术】
[0002]随着太阳能行业的不断发展和资源的不断减少，对太阳能硅片制造工艺的要求越来越高，在这种情况下，现有的微波控制装置很难满足越来越复杂的生产要求，需要更完善的控制系统来实现。

【发明内容】

[0003]本发明的技术效果能够克服上述缺陷，提供一种微波电源系统，其控制微波头发出的功率大小，通过此装置给微波头磁控管提供能量，并能控制微波头的输出功率。
[0004]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:其包括电源输入滤波模块、三相电源整流模块、高压逆变功率产生模块、负高压产生模块、功率取样处理模块、脉冲宽度调节模块、CPU控制模块，三相电源依次经过电源输入滤波模块、三相电源整流模块，产生直流电压，直流电压送入高压逆变功率产生模块，产生高频高压脉冲，再进入到负高压产生模块，负高压产生模块提供微波头磁控管阴极需要的直流负高压，从而使微波头磁控管产生震荡，发射出微波；然后对其产生的功率进行取样处理，经过脉冲宽度调节模块计算后送到CPU控制模块，由其判断微波头磁控管所产生功率值是否为所需。
[0005]功率取样处理模块包括MPY634乘法运算电路、比较与处理电路。
[0006]本发明的装置具有能够实时监控微波头磁控管工作温度，功率输出状态及传输损耗，一旦出现异常，立即启动中断保护程序，切断供电电源的功能。微波电源、微波头磁控管皆连接循环水冷却系统。微波电源高压系统本身自动保护始终处于正常工作状态，一旦出现异常，也会立即启动中断保护程序，切断系统供电电源。
【专利附图】

【附图说明】
[0007]图1为电源输入滤波模块示意图；
[0008]图2为三相电源滤波整流框图；
[0009]图3为微波电源系统模块示意图；
[0010]图4为功率取样处理电路。
【具体实施方式】
[0011]如图1所示，本发明的微波电源系统，包括电源输入滤波模块、三相电源整流模块、高压逆变功率产生模块、负高压产生模块、功率取样处理模块、脉冲宽度调节模块、CPU控制模块，三相电源依次经过电源输入滤波模块、三相电源整流模块，产生直流电压，直流电压送入高压逆变功率产生模块，产生高频高压脉冲，再进入到负高压产生模块，负高压产生模块提供微波头磁控管阴极需要的直流负高压，从而使微波头磁控管产生震荡，发射出微波；然后对其产生的功率进行取样处理，经过脉冲宽度调节模块计算后送到CPU控制模块，由其判断微波头磁控管所产生功率值是否为所需。
[0012]电源输入滤波模块:如图2所示，3X380V/50Hz/2A三相及单相220V/50Hz/2A电压源经电源插座Xi进入输入滤波电路。
[0013]图2中L1-L6为滤波电感，C1-C12为滤波电容，U1-U3为压敏电阻，三相电源经电源输入滤波模块后，将滤除电网上可能出现的高次谐波和尖锋脉冲进入电源设备，同时微波电源系统工作产生的高压脉冲谐波、数字化噪声，经电源输入滤波模块抑制，大大降低了对工业电网的污染。
[0014]三相电源整流模块:三相电源经三相交流接触器，耦合至整流桥堆，输出一个有纹波波动的直流电压，电压值约560V，纹波周期约为6.7ms。如图3所示。
[0015]高压逆变功率产生模块:来自脉冲宽度调节模块输出的双电路矢量关系的脉冲波形输入高压逆变功率模块隔离分相，经过变压器T，耦合至功率驱动电路，经驱动电路获得足够的驱动电压，使得功率产生电路工作在开关状态，产生频率为20KHZ的脉冲，幅度能达到供应功率产生电路模块(IGBT)供电电压的上下限值土280V，其输出功率的能力能达4KW。通过取样电感L，将脉冲宽度调节模块输出的功率分量取样，至脉冲宽度调节模块由行处理运算，随时控制调整送给高压逆变功率产生模块的矢量脉冲的频率。
[0016]负高压产生模块:把高压逆变功率产生模块输出的高频高压脉冲经滤波稳流电感过滤掉其中的高次谐波分量，从而得到了 20KHz左右基波(正弦波)进入到负高压产生模块，负高压产生模块的功率是提供微波头磁控管阴极需要的直流负高压约-3500V左右，磁控管受阴极负高压(相对于阴极则阳极与阴极的电压差为+3500V)，在磁控管磁路作用下产生微波。
[0017]如图4所示，功率取样处理模块和CPU控制模块:高压产生电路输出功率取样电平值，输出高压电流同样流过高精密电阻，在此电阻上得到的取样电平值Uw与输出的-3500V/750mA的功率能量存在着高度一致的数量比例关系，该取样电压值Uw随时反应其输出给磁控管的阴极电压和电流功率(能量值)。Udc (-3500V)的高压的两个取样值，在电路系统的设计中分别定义为Udc的取样电压值Uv和电流值Ui。Uv，Ui和Uw仍存在着精确的数学比例关系，实时获取的Uv，Ui和Uw三个取样参数值将参与以后经过的模块电路电平调整处理与运算。
[0018]负高压产生模块当前产生的高压功率取样值Uw及电压电流取样值Uv和Ui输入至功率取样处理模块，功率取样处理模块实际上是一个功率乘法运算器及功率电平转换调理电路。
[0019]经运算和处理的功率参数值Uv和Ui，能精确反应直流负高压产生模块当前输出给磁控管的电压和电流工作状态，而且其电平参数值已调理到与下一组处理模块电平适配。
[0020]综上，三相电源经滤波和整流后得到560V的电压，通过功率模块产生高频高压脉冲，再通过滤波，过滤掉高次谐波分量，得到20KHz左右的基波，负高压(约-3500V)送到微波头磁控管阴极，使微波头磁控管产生2.45GHz微波；微波头磁控管产生的微波，对其产生的功率进行取样处理，送到CPU控制模块。
【权利要求】
1.一种微波电源系统，其特征在于，包括电源输入滤波模块、三相电源整流模块、高压逆变功率产生模块、负高压产生模块、功率取样处理模块、脉冲宽度调节模块、CPU控制模块，三相电源依次经过电源输入滤波模块、三相电源整流模块，产生直流电压，直流电压送入高压逆变功率产生模块，产生高频高压脉冲，再进入到负高压产生模块，负高压产生模块提供微波头磁控管阴极需要的直流负高压，从而使微波头磁控管产生震荡，发射出微波；然后对其产生的功率进行取样处理，经过脉冲宽度调节模块计算后送到CPU控制模块，由其判断微波头磁控管所产生功率值是否为所需。
2.根据权利要求1所述的微波电源系统，其特征在于，功率取样处理模块包括MPY634乘法运算电路、比较与处理电路。
【文档编号】H02M9/06GK103840699SQ201210488378
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2012年11月27日 优先权日:2012年11月27日
【发明者】陈晨, 高显扬 申请人:江苏绿扬电子仪器集团有限公司