[发明专利]一种磁控管驱动电源及控制方法

权利要求书

1.一种磁控管驱动电源的控制方法，其特征在于，磁控管驱动电源包括电源变换电路、取样模块和控制模块，

电源变换电路包括电压变压器，磁控管的灯丝端和阳极端分别与电压变压器连接，电压变压器用于向磁控管的阳极和灯丝提供电压；电压变压器的输出端与控制模块的控制端连接；

控制模块处理取样模块的信号并控制阳极和灯丝的电压，控制模块包括PLC可编程逻辑控制器、PLC扩展模块；

取样模块包括灯丝取样模块和阳极取样模块，灯丝取样模块用于采集磁控管灯丝的电流及电压并将信号传送给控制模块，具体包括灯丝电压变送器PT1和灯丝电流变送器CT1，灯丝电压变送器PT1串联在PLC扩展模块的B+端口和B-端口之间且灯丝电压变送器PT1与磁控管的灯丝并联在灯丝电源两端，灯丝电流变送器CT1的一端接PLC扩展模块的C-端且另一端分别接RC端、C+端，磁控管的灯丝输入电导线穿过灯丝电流变送器CT1的导线穿孔；阳极取样模块用于采集磁控管阳极的电流及电压并将信号传送给控制模块，具体包括阳极电压变送器PT2和阳极电流变送器CT2，阳极电压变送器PT2串联在PLC扩展模块的A+端和A-端之间且阳极电压变送器PT2与磁控管的阳极并联在阳极电源两端；电流变送器CT2的一端接PLC扩展模块的C-端且另一端分别接RC端、C+端，磁控管的阳极输入电导线穿过阳极电流变送器CT2的导线穿孔；

控制模块还包括继电器组，继电器组由继电器KA1、继电器KA2和继电器KA3组成，电压变压器包括高压绕组和低压绕组，继电器KA1的常开触点和继电器KA3的常开触点并联后连接在低压绕组和灯丝电压输入端之间，继电器KA2的常开触点串联在高压绕组和阳极电压的输入端之间；PLC可编程逻辑控制器的输出端控制继电器KA1、继电器KA2和继电器KA3的常开触点的闭合状态以控制灯丝和阳极两端的电压；

控制模块还包括启动按钮SB、停止按钮SBS和急停按钮SBE，启动按钮SB的常开触点串联在PLC可编程逻辑控制器的输出端口I0和24VDC电源L+端之间，停止按钮SBS的常闭触点串联在PLC可编程逻辑控制器的输出端口I1和24VDC电源L+端之间；急停按钮SBE的常闭触点串联在PLC可编程逻辑控制器的输出端口I2和24VDC电源L+端之间；

控制模块还包括报警灯，报警灯串联在PLC可编程逻辑控制器的输出端口Q3和交流电220V电压之间；

控制方法的具体步骤如下：

（1）上电后，按下启动按钮SB，控制模块的PLC可编程逻辑控制器向继电器KA1发出开关控制信号，磁控管的灯丝电压以软启动的方式加载电压，同时取样模块的灯丝电压变送器PT1对灯丝电压进行取样并将灯丝电压取样信号输出至控制模块的PLC扩展模块，取样模块的灯丝电流变送器CT1对灯丝电流进行取样并将灯丝电流取样信号输出至控制模块的PLC扩展模块；

（2）根据取样模块中灯丝电压变送器PT1所取样的灯丝电压取样信号判断出磁控管灯丝电压是否达到预设的灯丝电压值，根据取样模块中灯丝电流变送器CT1所取样的灯丝电流取样信号判断出磁控管的灯丝电流是否趋近于稳定值：

若达到预设的灯丝电压值，控制模块的PLC可编程逻辑控制器向继电器KA3发出开关控制信号降低磁控管的灯丝电压和磁控管的灯丝电流，控制模块的PLC可编程逻辑控制器向继电器KA2发出开关控制信号以2000V为起始电压逐步加压加载磁控管的阳极电压；同时取样模块的阳极电压变送器PT2对磁控管的阳极电压进行取样并将阳极电压取样信号输出至控制模块的PLC扩展模块；取样模块的阳极电流变送器CT2对磁控管的阳极电流进行取样并将阳极电流取样信号输出至控制模块的PLC扩展模块；

若未达到预设的灯丝电压值，控制模块的PLC可编程逻辑控制器向报警灯发出开关控制信号，报警灯工作并显示灯丝电路故障；

（3）根据取样模块中阳极电压变送器PT2所取样的阳极电压取样信号判断出磁控管阳极电压是否达到预设的阳极电压阶段值，根据取样模块中阳极电流变送器CT2所取样的阳极电流取样信号判断出磁控管的阳极电流是否达到预设的阳极电流阶段值：

若阳极电流i接近0mA时，磁控管停止工作，控制模块的PLC可编程逻辑控制器显示磁控管不能起振故障信号同时PLC可编程逻辑控制器控制报警灯闪烁；

若阳极电流i接近320mA时，磁控管正常工作；

若阳极电流i为330 mA≤i＜350mA并持续5秒后，磁控管停止工作，控制模块的PLC可编程逻辑控制器显示显示磁控管阳极过电流故障信号同时PLC可编程逻辑控制器控制报警灯闪烁；

若阳极电流i为350 mA≤i＜380mA时，磁控管停止工作，控制模块的PLC可编程逻辑控制器显示磁控管温度过高故障信号同时PLC可编程逻辑控制器控制报警灯闪烁；

若阳极电流i为i≥380 mA时，磁控管停止工作，控制模块的PLC可编程逻辑控制器显示磁控管阳极大电流故障信号同时PLC可编程逻辑控制器控制报警灯闪烁；

若阳极电压调到额定电压4000V时且阳极电流i为i＜200 mA时，磁控管停止工作，控制模块的PLC可编程逻辑控制器显示磁控管寿命故障信号同时PLC可编程逻辑控制器控制报警灯闪烁。

2.根据权利要求1所述磁控管驱动电源的控制方法，其特征在于：继电器KA1的线圈串联在PLC可编程逻辑控制器的输出端口Q0和交流电220V电压之间，继电器KA2的线圈串联在PLC可编程逻辑控制器的输出端口Q1和交流电220V电压之间；继电器KA3的线圈串联在PLC可编程逻辑控制器的输出端口Q2和交流电220V电压之间。