[发明专利]一种终端倍压型多磁控管集中供电系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于工业电源技术领域，尤其涉及一种终端倍压型多磁控管集中供电系统及方法。

背景技术

目前，磁控管是一种体积小、效率高、重量轻的高功率微波源，具有结构简单、使用方便、价格便宜的优点。随着微波技术的快速发展，磁控管的应用领域不断扩大，已广泛用于杀虫灭菌、废气处理、选矿、化工萃取、军事、航天航空、照明、材料生长等工业领域。在应用中，往往需要同时给多个磁控管供电。在传统的微波设备中，磁控管采用分布式供电，即一个磁控管配一个电源，每个电源独立提供该磁控管所需要的阴极负高压、样机电流与灯丝电压和灯丝电流。一台工业微波设备中通常会有几台到几十台电源。这样的分布式供电系统存在以下两个问题难以解决：(1)电源数目多、安装困难、散热结构复杂、维护困难；(2)电源安装于工业微波炉内部，工作环境温度高，粉尘和水汽影响严重，可靠性难以保障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种终端倍压型多磁控管集中供电控制系统及方法，旨在解决目前工业微波设备中常用的多磁控管分布式供电系统存在的电源数目多、安装困难、散热结构复杂、维护困难；电源安装于工业微波炉内部，工作环境温度高，粉尘和水汽影响严重，可靠性难以保障的问题。

本发明是这样实现的，一种终端倍压型多磁控管集中供电控制系统，其特征在于，系统设置有产生相应功率交流高压输出的主电源；高压传输线；通过高压传输线并联在主电源输出上的磁控管偏置模块；

所述主电源设置有将输入220V或380V的市电升压到所供电磁控管阴极直流负高压的一半的大功率交流升压模块；

所述高压传输线分为火线和地线；

所述磁控管偏置模块上设置有倍压电路与灯丝电压产生电路。

进一步，所述主电源通过高压传输线将高压交流电输送到工业微波设备中的每个磁控管位置。

进一步，所述主电源产生的大功率高压交流电通过并联在高压传输线上的磁控管偏置模块进行分配。

进一步，所述磁控管偏置模块设置有倍压电路和灯丝电压产生电路，倍压电路负责将主电源输送的电压进行倍压和整流，产生磁控管阴极直流负高压，倍压电路输出的直流电压为0V～-50000V，功率为0W～20kW；灯丝电压产生电路由电感线圈与整流电路构成，负责产生磁控管直流灯丝电压，输出的直流电压为0V～10V，功率为0W-300W；

灯丝电压输出级与地线之间采用高耐压变压器进行隔离。

由于主电源输出功率较大，通过交流高压进行功率传输具有效率高、损耗小的优点。由于磁控管偏置模块中的倍压电路、灯丝电压产生电路的可靠性相对较高，且散热要求低，更能适应磁控管附近的工作环境，从而有效提高了系统的可靠性。

进一步，所述主电源输出为两路，一路为火线，另一路为地线，主电源输出的交流高压有效值范围为：0V～-25000V，功率为0W～500kW。

进一步，所述磁控管偏置电路输出的阴极负高压和灯丝电压的控制在主电源上集中进行，通过控制主电源输出的火线电压来实现。

进一步，所述主电源上设置有高压输出短路保护电路，当输出的交流负高压对地短路时，则紧急保护主电源。

进一步，所述磁控管偏置模块上设置有磁控管短路保护电路，当磁控管阳极电流大于额定值2～9倍时，即启动磁控管短路保护，切断阴极负高压输出与灯丝电压输出。

本发明提供的终端倍压型多磁控管集中供电控制系统及方法，由于本发明设置有主电源、高压传输线和磁控管偏置模块，主电源将输入的220V或380V的市电升压到有效值约为磁控管阴极负高压一般左右的交流高压电。系统的功率部分集中主电源中，然后通过高压传输线将主电源产生的大功率高压交流电输送到工业微波设备内部，最后在每个磁控管位置在进行处理，得到磁控管工作所需要的阴极直流负高压和灯丝电压。由于传输线与磁控管驱动模块结构简单，性能稳定，因此大大提高了系统的稳定性。该电源相对于传统工业微波设备中使用的分布式供电系统来说，系统结构大大简化，效率更高，控制更容易，安装更方便，可靠性大大提高，在多磁控管应用场合具有重要应用价值。