[发明专利]微波电源系统

说明书

技术领域

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

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

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。

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。

功率取样处理模块包括MPY634乘法运算电路、比较与处理电路。

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。

附图说明

图1为电源输入滤波模块示意图；

图2为三相电源滤波整流框图；

图3为微波电源系统模块示意图；

图4为功率取样处理电路。

具体实施方式

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。

电源输入滤波模块:如图2所示，3×380V/50Hz/2A三相及单相220V/50Hz/2A电压源经电源插座X1进入输入滤波电路。

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。

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。

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±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。

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。