[发明专利]一种数字化磁控管电源

说明书

技术领域

本发明涉及工业电源技术领域，具体涉及一种数字化磁控管电源。

背景技术

微波加热具有加热均匀、速度快、热效率高、容易实现自动控制等优点。与传统的加热技术相比，微波加热无疑具有极大的吸引力和广阔的工业应用前景。而微波功率设备中的核心部件是驱动微波源的开关电源，它的工作效率和稳定性直接影响着微波设备的整体性能。

传统的磁控管驱动电源有两种方式，一种是线性电源，一种是脉冲式驱动电源；线性电源采用工频变压器、二极管、电容组成的倍压电路产生阳极高压。该结构利用工频变压器升压产生高压，但由于频率较低，所以该类结构体积大、笨重、损耗大，对电网谐波污染严重，而且供电电源的供电功率不可调，功率因数低。总之，当前磁控管驱动电源设计过于落后，数字化控制程度低。

发明内容

针对磁控管驱动电源体积大、数字化控制程度低的问题，本申请提供一种数字化磁控管电源，包括：通讯模块、控制模块、调压模块、输出模块、输入保护模块和检测模块；

通讯模块采用标准MODBUS-RTU通讯协议；控制模块用于接收通讯模块的控制指令并实时调节控制调压模块，同时实时接收和处理检测模块的检测数据；调压模块用于接收控制模块的实时调节控制指令，并接收输入保护模块提供的电压，同时输出电压至输出模块，输入保护模块用于市电输入与输出的防护，检测模块用于磁控管电源的电路自检；

控制模块与所述通讯模块双向通信，通讯模块采用MODBUS-RTU标准协议通讯实现了磁控管电源的数字化控制。

一种实施例中，控制模块内置有PID算法，PID算法用于实现输出功率的平稳调节。

一种实施例中，调压模块包括高压调节单元和低压调节单元，输出模块包括阴极负高压输出单元和灯丝驱动电压输出单元，高压调节单元的输入和低压调节单元的输入端分别并联连接于市电，高压调节单元的输出端连接于阴极负高压输出单元，低压调节单元的输出端连接于灯丝驱动电压输出单元。

一种实施例中，高压调节单元包括顺次连接的分离MOS管桥臂电路、高频变压器和倍压电路。

一种实施例中，低压调节单元包括顺次连接的市电控制电路和工频变压器。

一种实施例中，检测模块还用于检测调压模块中的电压参数和电流参数，当检测到故障时，检测模块向控制模块发送报警信号控制模块根据报警信号实时启动故障检测。

一种实施例中，输入保护模块包括过流保护单元、过压保护单元和EMI滤波器。

一种实施例中，输入保护模块还包括功率因数较正单元，功率因数较正单元的输出端连接于分离MOD管桥臂电路，功率因数较正单元的输入端与市电控制电路的输入端并联于EMI滤波器的输出端。

依据上述实施例的数字化磁控管电源，由于通讯模块采用MODBUS-RTU标准协议通讯实现了磁控管电源的数字化控制，通过磁控管电源中各个控制电路的集成，缩小磁控管电源的体积。

进一步，通过控制模块中设置的PID算法能够根据设定的功率调整输出功率的稳定性。

进一步，通过增加的检测模块能够实现磁控管电源的电路自检功能，针对电路中的故障问题能够实现实时故障检测。

附图说明

图1为数字化磁控管电源基本原理框图；

图2为数字化磁控管电源部件原理框图；

图3为数字化磁控管电源输出功率稳定性测试数据图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

在本发明实施例中，提供一种数字化磁控管电源，其原理图如图1所示，具体包括如下组成部分。

基本组成部分包括通讯模块1、控制模块2、调压模块3、输出模块4、输入保护模块5和检测模块6。

具体的，通讯模块1采用MODBUS-RTU通讯协议，使得控制模块2通过通讯模块1与外部MODBUS-RTU硬件实现通讯；MODBUS是由Modicon(现为施耐德电气公司的一个品牌)在1979年发明的，是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。在MODBUS系统中有两种传输模式可选择，这两种传输模式与从机PC通信的能力是同等的，选择时应视所用MODBUS主机而定，每个MODBUS系统只能使用一种模式，不允许两种模式混用，一种模式是ASCII(美国信息交换码)，另一种模式是RTU(远程终端设备)，本例优选为RTU传输模式。