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15～20kw大功率微波电源的设计

更新时间：2020-03-25 14:49:28 大小：3M 上传用户：IC老兵查看TA发布的资源 标签：微波电源 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

由于微波技术的应用前景非常的广泛,作为微波的电源系统的设计由此显得更加重要。随着微波技术在科研、工业、生活等各领域的广泛深入的应用，而工艺要求也越来越高，高功率的稳定微波电源必然会引起更多的关注。微波电源作为微波等离子体设备的重要组成部分，其稳定性对微波等离子体技术的发展有着至关重要的作用。所以，在微波等离子体技术的研究中，获得一个稳定的高功率微波电源是需要重点突破的方向。目前在该领域国内外差距较大，国外已经可以利用德国MUEGGE公司生产的L波915MHZ的磁控管CWM-100L，可以设计出输出功率最高100kW的微波电源，相比之下，国内水平还只是停留在输出功率20kW以下。在整个微波电源设备中，磁控管是最主要的电力电子器件，它是激发产生微波能的关键，其工作特性与处在正交电磁场空间下高频二极管非常相似。在实际应用中，由于磁控管的工作条件极为苛刻，如果缺乏完善的控制方案，磁控管输出功率会受到细微的阴极电压或阳极电流波动而产生较大纹波系数的输出功率。根据对实验结果的分析，我们发现在正常工作状态下，阴极电压较为稳定，额可以认为是不变的恒值。但是将其作为常数的前提是要控制好磁控管阈值电压的稳定。根据这个原理，本文借助单片机 ATmega16L磁控管阳极电流调节的原理，从磁控管电压入手，来提供稳定电压输入；并且对磁控管阳极电流进行实时的检测和计算。微波控制参数通过增量式 PI（比例-积分）调节算法计算而来。通过对实验的监测和计算，可以控制磁场电流的大小，从而使得大功率的微波电源能够持续稳定的运行。

本文采用的是CK-611大功率磁控管，在文中对其运行特点做了系统的介绍。另一方面，结合当前常见的微波电源控制方案，本文通过分析对比后选择了相对于这个磁控管适应性最好的方案，并对方案中各个功能电路部分的使用和调制方法进行了介绍和分析。通过横向比较，对常见控制方案进行了总结，列出了各种控制方案的优缺点。对微波电源控制系统进行了完善和改进，以及各功能模块的硬件电路设计和软件程序设计，最后还对整个微波源进行了多种后期调试。本文提供了制造20KW大功率输出微波电源的方案，其功率输出稳定。并且不断的对微波电源系统进行改良、进一步完善保护电路、反复检查线路布局，最终获得了预期的效果。