一種終端倍壓型多磁控管集中供電系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于工業(yè)電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種終端倍壓型多磁控管集中供電系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，磁控管是一種體積小、效率高、重量輕的高功率微波源，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn)。隨著微波技術(shù)的快速發(fā)展，磁控管的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，已廣泛用于殺蟲(chóng)滅菌、廢氣處理、選礦、化工萃取、軍事、航天航空、照明、材料生長(zhǎng)等工業(yè)領(lǐng)域。在應(yīng)用中，往往需要同時(shí)給多個(gè)磁控管供電。在傳統(tǒng)的微波設(shè)備中，磁控管采用分布式供電，即一個(gè)磁控管配一個(gè)電源，每個(gè)電源獨(dú)立提供該磁控管所需要的陰極負(fù)高壓、樣機(jī)電流與燈絲電壓和燈絲電流。一臺(tái)工業(yè)微波設(shè)備中通常會(huì)有幾臺(tái)到幾十臺(tái)電源。這樣的分布式供電系統(tǒng)存在以下兩個(gè)問(wèn)題難以解決:(I)電源數(shù)目多、安裝困難、散熱結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)困難；
[2]電源安裝于工業(yè)微波爐內(nèi)部，工作環(huán)境溫度高，粉塵和水汽影響嚴(yán)重，可靠性難以保障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種終端倍壓型多磁控管集中供電控制系統(tǒng)及方法，旨在解決目前工業(yè)微波設(shè)備中常用的多磁控管分布式供電系統(tǒng)存在的電源數(shù)目多、安裝困難、散熱結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)困難；電源安裝于工業(yè)微波爐內(nèi)部，工作環(huán)境溫度高，粉塵和水汽影響嚴(yán)重，可靠性難以保障的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種終端倍壓型多磁控管集中供電控制系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)設(shè)置有產(chǎn)生相應(yīng)功率交流高壓輸出的主電源；高壓傳輸線；通過(guò)高壓傳輸線并聯(lián)在主電源輸出上的磁控管偏置模塊；
[0005]所述主電源設(shè)置有將輸入220V或380V的市電升壓到所供電磁控管陰極直流負(fù)高壓的一半的大功率交流升壓模塊；
[0006]所述高壓傳輸線分為火線和地線；
[0007]所述磁控管偏置模塊上設(shè)置有倍壓電路與燈絲電壓產(chǎn)生電路。
[0008]進(jìn)一步，所述主電源通過(guò)高壓傳輸線將高壓交流電輸送到工業(yè)微波設(shè)備中的每個(gè)磁控管位置。
[0009]進(jìn)一步，所述主電源產(chǎn)生的大功率高壓交流電通過(guò)并聯(lián)在高壓傳輸線上的磁控管偏置模塊進(jìn)行分配。
[0010]進(jìn)一步，所述磁控管偏置模塊設(shè)置有倍壓電路和燈絲電壓產(chǎn)生電路，倍壓電路負(fù)責(zé)將主電源輸送的電壓進(jìn)行倍壓和整流，產(chǎn)生磁控管陰極直流負(fù)高壓，倍壓電路輸出的直流電壓為OV?-50000V，功率為OW?20kW ;燈絲電壓產(chǎn)生電路由電感線圈與整流電路構(gòu)成，負(fù)責(zé)產(chǎn)生磁控管直流燈絲電壓，輸出的直流電壓為OV?10V，功率為0W-300W ;
[0011]燈絲電壓輸出級(jí)與地線之間采用高耐壓變壓器進(jìn)行隔離。
[0012]由于主電源輸出功率較大，通過(guò)交流高壓進(jìn)行功率傳輸具有效率高、損耗小的優(yōu)點(diǎn)。由于磁控管偏置模塊中的倍壓電路、燈絲電壓產(chǎn)生電路的可靠性相對(duì)較高，且散熱要求低，更能適應(yīng)磁控管附近的工作環(huán)境，從而有效提高了系統(tǒng)的可靠性。
[0013]進(jìn)一步，所述主電源輸出為兩路，一路為火線，另一路為地線，主電源輸出的交流高壓有效值范圍為:0V?-25000V，功率為OW?500kW。
[0014]進(jìn)一步，所述磁控管偏置電路輸出的陰極負(fù)高壓和燈絲電壓的控制在主電源上集中進(jìn)行，通過(guò)控制主電源輸出的火線電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0015]進(jìn)一步，所述主電源上設(shè)置有高壓輸出短路保護(hù)電路，當(dāng)輸出的交流負(fù)高壓對(duì)地短路時(shí)，則緊急保護(hù)主電源。
[0016]進(jìn)一步，所述磁控管偏置模塊上設(shè)置有磁控管短路保護(hù)電路，當(dāng)磁控管陽(yáng)極電流大于額定值2?9倍時(shí)，即啟動(dòng)磁控管短路保護(hù)，切斷陰極負(fù)高壓輸出與燈絲電壓輸出。
[0017]本發(fā)明提供的終端倍壓型多磁控管集中供電控制系統(tǒng)及方法，由于本發(fā)明設(shè)置有主電源、高壓傳輸線和磁控管偏置模塊，主電源將輸入的220V或380V的市電升壓到有效值約為磁控管陰極負(fù)高壓一般左右的交流高壓電。系統(tǒng)的功率部分集中主電源中，然后通過(guò)高壓傳輸線將主電源產(chǎn)生的大功率高壓交流電輸送到工業(yè)微波設(shè)備內(nèi)部，最后在每個(gè)磁控管位置在進(jìn)行處理，得到磁控管工作所需要的陰極直流負(fù)高壓和燈絲電壓。由于傳輸線與磁控管驅(qū)動(dòng)模塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，因此大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。該電源相對(duì)于傳統(tǒng)工業(yè)微波設(shè)備中使用的分布式供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，效率更高，控制更容易，安裝更方便，可靠性大大提高，在多磁控管應(yīng)用場(chǎng)合具有重要應(yīng)用價(jià)值。
[0018]本發(fā)明的終端倍壓型多磁控管集中供電系統(tǒng)將主要功率部分集中在獨(dú)立于工業(yè)微波設(shè)備的主電源中，然后通過(guò)高壓傳輸線將主電源產(chǎn)生的大功率高壓交流電輸送到工業(yè)微波設(shè)備內(nèi)部，最后在每個(gè)磁控管位置在進(jìn)行處理，得到磁控管工作所需要的陰極直流負(fù)高壓和燈絲電壓；為每一個(gè)磁控管提供了一個(gè)磁控管偏置模塊，電路簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，具有相對(duì)于傳統(tǒng)工業(yè)微波設(shè)備中使用的分布式供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，效率更高，控制更容易，安裝更方便，可靠性大大提高。
[0019]本發(fā)明通過(guò)將系統(tǒng)主電源獨(dú)立出來(lái)，通過(guò)高壓傳輸線將主電源輸出送至各磁控管偏置模塊，最終經(jīng)磁控管偏置模塊處理后產(chǎn)生磁控管陰極直流負(fù)高壓和燈絲電壓，大大提高了系統(tǒng)可靠性、安裝方便性和易維護(hù)性，也使得主電源的散熱問(wèn)題更容易解決。燈絲電壓輸出級(jí)與地線之間采用高耐壓變壓器進(jìn)行隔離，通過(guò)交流高壓進(jìn)行功率傳輸具有效率高、損耗小的優(yōu)點(diǎn)，由于磁控管偏置模塊中的倍壓電路、燈絲電壓產(chǎn)生電路的可靠性相對(duì)較高，且散熱要求低，更能適應(yīng)磁控管附近的工作環(huán)境，從而有效提高了系統(tǒng)的可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的終端倍壓型多磁控管集中供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的主電源結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的磁控管偏置模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中:1、主電源；2、磁控管偏置模塊；3、火線；4、地線。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)以及應(yīng)用原理作詳細(xì)的說(shuō)明:
[0026]如圖1所示為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，其中主電源I輸入為220或380V 50Hz交流市電。主電源中具有升壓與控制模塊，對(duì)輸入的市電進(jìn)行升壓，輸出大功率尚壓交流電，可以為2?500個(gè)相同參數(shù)的磁控管進(jìn)行供電。該高壓交流電的有效值為OV?-25000V。主電源產(chǎn)生的高壓交流電通過(guò)高壓傳輸線的火線3和地線4輸送到每個(gè)磁控管位置。高壓傳輸線的火線與地線之間進(jìn)行了高壓絕