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大功率微波电源控制方案的研究
资料介绍
微波等离子体技术具有极其广阔的应用领域,如等离子体增强化学气相沉积、等离子体表面处理以及等离子体刻蚀等。微波电源作为微波等离子体设备的核心,其输出功率的不稳定性将直接制约着微波等离子体技术的应用与发展,因而,研究高稳定输出的大功率微波电源是微波等离子体技术中的一项重要课题。磁控管是获取大功率微波能的主要电力电子器件,其特性类似于处在正交电磁场空间下的高频二极管。在实际应用中,由于磁控管的工作条件极为严格,若没有完善的控制方案,细微的阴极电压或阳极电流波动,都将造成磁控管输出功率的很大变化。
本研究提出了一种基于单片机ATmega16L针对磁控管阳极电流调节的控制方案,在对磁控管提供稳定输入电压的同时,通过对磁控管的阳极电流进行检测采样、处理并以增量式PI(比例-积分)调节算法计算出控制参数,从而有效的调节磁场电流值的大小,最终达到微波电源稳定输出的目的。设计中采用了CK-619型大功率磁控管,并对其特性及工作原理进行了介绍,同时,又对各种常用技术方案的优劣之处进行了深入的分析,进而提出控制方案,并详细的介绍了控制方案中各个功能电路部分的具体软硬件实现方法以及对各部分的调试。本文完成了对控制方案的分析、设计以及验证等一系列的工作,为获得大功率稳定输出的微波电源提出了新的参考方案,相信在此基础上,通过对系统的不断改进,将会获得稳定输出的大功率微波电源问题将可以得到更好的解决。
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