[实用新型]一种具有谐波滤波装置的高频热合机

说明书

本实用新型涉及到一种具有谐波滤波装置的高频热合机。

目前，生产塑革塑膜制品的高频热合机用大功率电子管按C类偏置单调谐自激振荡器工作的。由于电子管的非线性效应，输出功率中除了基波频率的能量之外，还包括大量的谐波成分。为了适应各式各样形状和尺寸的工件热合生产，并需保证加工质量、产量等实际情况，操作必须直视目测，热合机构的电极不设置电磁屏蔽。据现场测定，标称工作频率30MHz，输出功率1Kw级常用的高频热合机产生的各次谐波辐射场强与基波场强相差无几，所占频带宽、辐射强度大，干扰着整个VHF频段的有用信号，被污染的环境面积达数平方公里，不同程度影响广播电视、通信及电子测量仪器仪表、计算机等设备的正常工作。因此，这种谐波辐射危害很大，是高频热合机产生的主要干扰源之一。现有较新式的高频热合机高频调谐槽路采用腔体谐振，振荡能量通过耦合环电感与调配电容器构成双调谐输出，对谐波有一定的抑制，但受结构所限不能深度地衰减抑制谐波辐射，输出谐波能量还是相当强的，难以适应电磁兼容性要求较高的环境中使用。

本实用新型目的是：抑制高频热合机谐波辐射，较高要求防护对环境的工业电磁干扰而提供一种具有谐波滤波装置的高频热合机。

本实用新型技术解决方案是在双重屏蔽机箱的高频振荡器输出端至热合机构之间，插入一个带屏蔽壳体，其内部有电感器、电容器接成π型网络的谐波滤波器，加热工作时，只允许IFC/CISPR国际标准规定工业(ISM)射频设备使用的频率基波高频能量顺利通过，阻止各次谐波成份，衰减抑制谐波辐射。

由于上述解决方案采取了高频振荡源严格的屏蔽后，再通过π型网络谐波滤波，高频加热电场谐波辐射干扰极小，与现有技术相比可以深度衰减抑制谐波辐射，并可按实际使用的要求，选取π型网络节数，从而得到衰减抑制值，结构简单，效果显著。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步的详细说明。

图1是本实用新型原理方框图。

图2是本实用新型双重屏蔽机箱结构示意图。

图3是本实用新型谐波滤波器电路图。

参照图1、图2，具有谐波滤波装置的高频热合机，是置于双重屏蔽机箱(1)内的高频振荡器(2)输出端接谐波滤波器(4)的输入端G₁，而输出端G₂接热量调节电容器(5)的一端，另一端由馈线(6)连接到热合机构(7)上电极，屏蔽壳(3)外壁、屏蔽盒(8)安装脚、热合机构(7)下电极搭接在双重蔽机箱(1)上。

双重屏蔽机箱(1)外层用铁板、内层用铜或铝板制成，较严格地使高频电磁场在屏蔽导体所感应的涡流作用而抑制向外辐射。双重屏蔽机箱(1)的一侧设有散热风机(10)强迫风冷箱内的热量，其进风口、双重屏蔽机箱(1)的另一侧分别设有用低电阻金属制成的蜂窝阵通风屏蔽窗(11、12)，其原理是利用多根截止波导获得足够的通风面积和极高的屏蔽性能。双重屏蔽机箱(1)左、右侧的内层设有推拉屏蔽门(13)及门框(14)，以便调试、检修。电源滤波器(9)串接在高频振荡器(2)的电源输入端，防止谐波从电源传导辐射。

参照图3，谐波滤波器(4)的屏蔽壳(3)用表面低电阻金属制成，其壳内至少有一个电感器L₁、二个电容器C₁、C₂接成π型网络。热合工作时，电感器呈高特性阻抗、电容器呈低特性阻抗，对谐波频率相当于短路而不起传输作用。在通带内虽有波纹起伏，而阻带衰减较陡峭，接近于理想的低通滤波器特性，有效阻止谐波成分。另一方面，屏蔽壳(3)内电磁感应流过屏蔽导体的电流，促使谐波成分被封闭在屏蔽体内侧。同时，屏蔽壳体还起到隔离谐波滤波器(4)输入与输出的电磁耦合。因此，仅使基波频率的高频能量作用于热合机构(7)电极中的塑料工件产生热量。

本实用新型实施例，高频振荡器的基波中心频率采用IEC/CISPR国际标准规定工业(ISM)射频设备使用的频率40.680MHz、高频输出功率＞1.5Kw，插入的谐波谐波器是采用4节π型网络的电感器、电容器组成。谐波滤波器的输入、输出特性阻抗为50Ω，与其所接线路阻抗匹配。实测输入端驻波比≤1.2，截止频率46MHz。近基波频率的幅频特性：插入损耗＜0.5dB，带内纹波＜3dB，阻带衰减抑制值＞90dB，各次谐波辐射都小于基波97dB，谐波辐射功率＜1Mw，优于ISM射频设备IEC/CLSPR国际标准限值，满足电磁兼容性要求较高的环境中使用。