[发明专利]医用微波功率源

说明书

本发明涉及电源领域，它是一种微波功率源，可用于微波治疗仪的主机，也可用于生物医学实验的加热、干燥或微波测量。

现有的磁控管型微波治疗仪上用的功率源，例如：WR-5-1型，WR-L-4型，RLJ-4型微波治疗机上用的功率源，由于没有稳定的微波输出功率装置，因而磁控管的微波输出功率Pout对其阳极电压U_a很敏感，使Pout随外电压变动而不停地变化，很不稳定，不稳定就不能实现数字显示;因而难以实现对输出功率的精确外控，自控和反馈控制。另一方面，这些微波功率源的输出功率调节均依赖笨重的调压器进行，这使它很难便携化。为克服以上缺点，有人曾把微波功率晶体管用于微波功率源中，但由于其造价成十倍，以至成百倍地增加，所以很难推广应用。

本发明的目的是在现有的磁控管微波功率源的基础上提供一种微波输出稳定，能用数字显示磁控管阳极电流或功率，具有体积小，重量轻能实现便携化的微波功率源。

本发明的目的是这样实现的;首先，通过一个高压稳压电源将磁控管两端的工作电压稳定到1%～0.5%以下，然后再通过串联于稳压电源和磁控管阳极之间的高压可控稳流电源将磁控管的阳极电流稳定到0.5%～0.05%。调节可控稳流电源的基准电压值，即可连续调节磁控管的阳极电流。这样，由于磁控管的磁场强度是恒定的，根据磁控管的工作特性曲线，其输出功率Pout＝Kl_a，K为常数，只要l_a稳定了，则Pout就稳定了。为了实现数字显示，在磁控管的阳极和可控稳流电流输出之间串联一采样电阻，磁控管的电流和功率通过接在采样电阻上的数字面板表直接显示。

下面结合附图加以说明：

图1是本微波功率源原理框图。

图2是高压直流稳压电源线路图。

图3是高压可控稳流源电路图。

图4是提高稳流电源耐压的光电耦合器法电路图。

图5是提高稳流源耐压的多电源串联法电路图。

图6是便携式微波治疗仪功率源原理框图。

图7是便携式微波治疗仪功率源电源电路图。

从图1可见本微波功率源由磁控管M，高压稳压电源1-1，高压可控稳流电源1-2，采样电阻R₇及数字面板表DVM以及变压器T₃和辅助电源1-3，1-4等构成。磁控管电源接高压稳压电源1-1的两输入端。高压稳压电源的输出一端接高压可控稳流电源1-2的输入，另一端接磁控管阴极。高压可控稳流电源的输出经采样电阻R₇接至磁控管阳极，采样电阻R₇两端跨接有3 1/2 位或4 1/2 位数字面板表DVM。变压器T₃和辅助电源1-3为高压稳压和高压可控稳流电源提供低压电源。

图2中示出了高压直流稳压电源1-1实施例的线路图，该线路包括采样电路2-1，光电耦合电路2-2，倒相放大线路2-3，可控恒流源电路2-4，触发电路2-5，可控硅电路2-6，和变压器T₃。可控硅BCR串于变压器的初级，变压器的次级接采样电路2-1，采样得到的信号经光电耦合器组成的光电耦合电路传输到倒相放大电路2-3，再通过可控恒流源2-4与基准源相迭加后控制触发电路2-5，触发可控硅BCR，从而构成负反馈环。通过控制可控硅的导通角实现电压调节，图2中的2-7为基准源电路，2-8为延迟开关电路。

高压可控稳流源1-2电路（见图3）包括可调基准电压源（3-1）和高压稳流源（3-2）两部分，可调基准电压源由电阻R₁电位器RW₁及稳压二极管WY₁组成基准源，引出基准电压，经运算放大器OP-1隔离后用电位器RW₂分压以调节输出电压，再经OP-2隔离后获得高稳定输出，然后输送到高压稳流源。