[实用新型]一种用于磁控管负载的恒功率控制电路及驱动调制电源

说明书

本实用新型公开了一种用于磁控管负载的恒功率控制电路及驱动调制电源，涉及微波功率源功率控制领域；其包括依次连接的脉冲取样电路、乘法器、输出放大电路和移相控制处理器，脉冲取样电路包括脉冲电压取样电路和脉冲电流取样电路，脉冲电压取样电路和脉冲电流取样电路分别连接乘法器，实现同时采样脉冲电压和电流进行脉冲功率计算；乘法器输出连接输出放大电路后连接移相控制处理器；本实用新型通过同时取样脉冲电压和脉冲电流，将脉冲电压和脉冲电流通过乘法器计算脉冲功率，移相控制处理器根据功率取样反馈进行判断和调整输出功率，解决现有采用恒流无法实现脉冲恒功率输出的问题，达到了微波脉冲恒功率输出的效果。

技术领域

本实用新型涉及微波功率源功率控制领域，尤其是一种用于磁控管负载的恒功率控制电路及驱动调制电源。

背景技术

微波是一种波长极短的电磁波，它和无线电波、红外线、可见光一样，属于电磁波，微波频率为范围为300MHz～300KMHz，即波长从1毫米到1米。微波应用范围极广，比如应用于加热领域或者直接作用于化学体系，催化加速或者改变各类化学反应过程；微波在电磁场环境下，通过微波功率的诱导，使气体转变为等离子体实现检测或者增强化学相沉积。

微波功率源包括微波驱动调制电源和微波发射头，微波驱动调制电源的负载是磁控管，其负载特性等效于一个二极管，当工作于额定电压区域时，电压仅有微小变化就会引起电流的显著变化，同时使微波输出功率发生显著变化。为了稳定微波输出功率通常采用恒流工作模式，此种模式对于连续波应用是简单可行的，但恒流控制方式对于具有脉冲调制工作的应用就无法满足，(磁控管在脉冲调制工作时，在脉冲开关瞬间，处于一种非稳定状态，阻抗变化剧烈，从而引起调制电压的瞬间过冲，容易出现磁控管打火等现象)，因此需要一种恒功率控制电路实现输出脉冲功率稳定，确保磁控管能输出稳定微波功率。

发明内容

本实用新型的目的在于：本实用新型提供了一种用于磁控管负载的恒功率控制电路及驱动调制电源，解决了现有采用恒流工作模式无法确保脉冲应用的磁控管负载的脉冲功率恒定输出的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于磁控管负载的恒功率控制电路，包括依次连接的脉冲取样电路、乘法器、输出放大电路和移相控制处理器，所述脉冲取样电路包括脉冲电压取样电路和脉冲电流取样电路，所述脉冲电压取样电路和脉冲电流取样电路分别连接乘法器，实现同时采样脉冲电压和脉冲电流进行脉冲功率计算；所述乘法器输出连接输出放大电路后连接移相控制处理器，实现取样功率判断和输出功率控制调整。

优选地，所述脉冲电压取样电路包括脉冲电压取样接口、跟随器和放大电路，所述脉冲电压取样接口连接跟随器后连接放大电路，放大电路输出连接乘法器输入端。

优选地，脉冲电压取样电路的电路连接如下：脉冲电压取样接口连接电阻R4后连接运放U1A的正相输入端，其还连接电阻R5后接地，运放U1A的反相输入端连接运放U1A 的输出端，运放U1A的输出端连接电阻R2后连接运放U1B的反相输入端，运放U1B的正相输入端连接电阻R6后接地，运放U1B的反相输入端还经由电阻R1连接运放U1B的输出端，运放U1B的输出端连接电阻R3后连接乘法器的X1引脚。

优选地，脉冲电流取样电路的电路连接如下：脉冲电流取样接口连接电阻R15后连接运放U4A的正相输入端，其还连接电阻R16后接地，运放U4A的反相输入端连接运放U4A 的输出端，运放U4A的输出端连接电阻R12后连接运放U4B的反相输入端，运放U4B的正相输入端连接电阻R17后接地，运放U4B的反相输入端还经由电阻R10连接运放U4B 的输出端，运放U4B的输出端连接电阻R14后连接乘法器的Y1引脚。

优选地，所述乘法器的X1引脚连接脉冲电压取样电路的输出端，其Y1引脚连接脉冲电流取样电路的输出，其W引脚和Z1引脚连接后连接输出放大电路的输入端，其VP+引脚连接电源+12V，其VN-引脚连接电源-12V。