DE19801711A1

DE19801711A1 - Controlled power supply for magnetron

Info

Publication number: DE19801711A1
Application number: DE1998101711
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl Ing Swiontek; Georg Dipl Ing Gerads
Original assignee: AIXCON ELEKTROTECHNIK GmbH
Current assignee: AIXCON ELEKTROTECHNIK GmbH
Priority date: 1998-01-17
Filing date: 1998-01-17
Publication date: 1999-07-22

Abstract

The system has an inverter (7) providing input to a transformer (8) coupled to a high voltage rectifier (9) coupled to the magnetron (10). The current is measured and fed back to a PI controller (18) and is compared with a reference (19). The regulator controls the inverter to maintain power control of the magnetron.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stromversorgung zum Betrieb von Magne tronen.The present invention relates to a power supply for operating Magne to roar.

Mikrowellengeräte zeichnen sich dadurch aus, daß die Strom-/Spannungs kennlinie ihrer Magnetrone in einem ersten Bereich bis zu einer bestimmten, von dem jeweilig verwendeten Magnetron abhängigen Spannung zunächst bei sich rasch ändernder Spannung einen nur sehr langsamen Anstieg des Stromes auf weist, um sodann oberhalb dieser Grenzspannung in einen Bereich überzugehen, in dem sich der Strom bei nur kleiner Spannungsänderung ungeheuer schnell ändert (vgl. hierzu auch Fig. 1).Microwave devices are characterized by the fact that the current / voltage characteristic of their magnetrons in a first range up to a certain voltage, which is dependent on the magnetron used in each case, initially with a rapidly changing voltage, has a very slow rise in the current, and then above to pass this limit voltage into a range in which the current changes extremely rapidly with only a small change in voltage (cf. also FIG. 1).

Somit kann es in diesem zweiten Bereich im Falle einer schon sehr kleinen Span nungsüberschreitung zu einem sehr starken Stromfluß und in Folge zu einer Zer störung des Magnetrons kommen.So it can be in this second area in the case of an already very small chip Exceeded voltage to a very strong current flow and consequently to a Zer disturbance of the magnetron.

Dies bereitet in der Praxis Schwierigkeiten: Einerseits will man die Nennleistung des Magnetrons möglichst optimal nutzen, andererseits ist der Betrieb des Gerätes im Bereich gerader dieser höheren Leistungen ausgesprochen gefährlich, da es hier aus den o.a. Gründen im Falle von nur leichten Spannungsüberschreitungen bereits zu irreparablen Schäden kommen kann.This creates difficulties in practice: On the one hand, you want the nominal power use of the magnetron as optimally as possible, on the other hand is the operation of the device in the area of even these higher powers extremely dangerous since it is here from the above Reasons already in the event of only slight voltage overshoots irreparable damage can occur.

Um dennoch halbwegs hinreichende Leistungen zu erzielen, werden im Falle von einfachen Haushaltsmikrowellenherden Widerstände und Induktivitäten in Reihe mit dem Magnetron geschaltet, wodurch die Strom-/Spannungskennlinie etwas steiler verläuft und somit die Änderung des Stromes bei sich ändernder Spannung zumindest etwas abgemildert wird. Sodann wählt man eine feste Betriebsspannung des Magnetrons, die sich noch in einem sicheren Intervall des problematischen zweiten Bereiches befindet, also etwa noch in der Nähe der Übergangszone zwi schen dem ersten unproblematischen und dem zweiten problematischen Bereich. Diese Art der Schaltung ist dann hinsichtlich der möglichen Zerstörung des Magne trons einigermaßen sicher, was jedoch um den Preis einer tatsächlich geringen Lei stung des Mikrowellengerätes erkauft wird.In order to achieve reasonably sufficient performance, in the case of simple household microwave ovens resistors and inductors in series switched with the magnetron, whereby the current / voltage characteristic somewhat is steeper and thus the change in current with changing voltage is at least somewhat mitigated. Then you choose a fixed operating voltage of the magnetron, which is still in a safe interval of the problematic is located in the second area, i.e. still close to the transition zone between the first unproblematic and the second problematic area. This type of circuit is then with regard to the possible destruction of the Magne trons reasonably safe, but at the price of an actually low lei equipment of the microwave oven is purchased.

Weiterhin ist etwa nach der DE 39 15 540 C2 bekannt, wie Magnetrone mittels ge regelter Netzteile, nämlich sogenannter Schaltnetzteile versorgt werden können, so daß es grundsätzlich möglich ist, die Mikrowelle statt in einem festen Arbeitspunkt auch mit variabler Leistung, und somit auch in der Nähe der Nennleistung ihres Magnetrons zu betreiben. Eine Spannungsregelung ist hierzu jedoch ungeeignet, da sie aus den bereits erwähnten Gründen nicht aus der Problematik der allzu leichten Zerstörung des Magnetrons heraushilft, weil schon geringfügige Regelabweichun gen, welche die Spannung auch nur ein wenig zu stark ansteigen ließen, wie er wähnt, bereits zur Zerstörung des Gerätes führen würden.Furthermore, it is known from DE 39 15 540 C2, for example, how magnetrons can be ge regulated power supplies, namely so-called switching power supplies can be supplied, so that it is basically possible to use the microwave instead of a fixed working point also with variable power, and thus also close to the nominal power of your Operate magnetrons. Voltage regulation is unsuitable for this, however for the reasons already mentioned, not from the problem of the too easy Destruction of the magnetron helps because even slight deviations from the conditions that made the tension increase a little too much, like him believes that the device would already be destroyed.

Im Falle industrieller Mikrowellengeräte, wie sie beispielsweise in der Beschich tungstechnik zur Herstellung von Kaltlichtreflektoren verwendet werden nimmt man daher die vom Magnetron abgestrahlte Leistung mittels einer Meßeinrichtung, etwa einer PIN-Diode auf und führt diesen Meßwert als Regelgröße auf einen Reg ler, der dann die Stromversorgung des Magnetrons entsprechend der gewählten Solleistung und der tatsächlich abgestrahlten und gemessenen Leistung regelt. Die ses Verfahren ist jedoch für viele Anwendungen ungeeignet, da die Vorrichtungen zur Messung der tatsächlich abgestrahlten Leistung ausgesprochen kostenintensiv ist.In the case of industrial microwave devices, such as those used in coating tion technology for the production of cold light reflectors is used the power emitted by the magnetron is therefore measured using a measuring device, about a PIN diode and leads this measured value as a controlled variable to a Reg ler who then powers the magnetron according to the chosen one Target power and the actually radiated and measured power regulates. The However, this method is unsuitable for many applications since the devices extremely expensive to measure the actually radiated power is.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine wirtschaftlichere Stromver sorgung für ein Magnetron anzugeben, die es erlaubt die tatsächliche Leistung zu variieren und dies auch in der Nähe der Nennleistung des jeweilig verwendeten Magnetrons vermag, ohne das Magnetron der Gefahr der Zerstörung infolge Über spannung auszusetzen.It is therefore an object of the present invention a more economical Stromver supply for a magnetron, which allows the actual power to vary and this also in the vicinity of the nominal power of the respective used Without the magnetron, magnetrons can withstand the risk of destruction as a result suspend voltage.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Stromversorgung für ein Magne tron mit einem Schaltnetzteil gelöst, in der ein Regler in einem Stromregelkreis vorgesehen ist, in welchem ein über das Magnetron fließender Strom als Regelgrö ße des Reglers verwendet wird und eine Stellgröße des Reglers auf einen Stellein gang des Schaltnetzteils zur Stromregelung aufgeschaltet ist.The object is achieved by a power supply for a magnet tron solved with a switching power supply, in which a regulator in a current control loop is provided in which a current flowing via the magnetron as a control variable the controller is used and a manipulated variable of the controller to one position gear of the switching power supply for current control is switched on.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird dabei dem Regler zu mindest zeitweise ein Stromwert als Führungsgröße aufgeschaltet, der sich in ei nem Bereich einer Strom-/Spannungskennlinie des Magnetrons befindet, in wel chem sich die Spannung mit der Änderung des Stromes nur geringfügig ändert. In diesem Bereich kann das Magnetron dann besonders günstig entlang seiner Strom-/Spannungskennlinie durch die Stromregelung betrieben werden. In diesem Be reich ist die tatsächlich abgestrahlte Leistung dann nahezu direkt proportional zum Strom, was unter Verwendung einer geeigneten Steuerelektronik, z. B. eines Mikro controllers eine besonders leichte Vorwahl der jeweils gewünschten Leistung er möglicht.In one embodiment of the present invention, the controller is used At least temporarily a current value is applied as a reference variable, which is in an egg nem part of a current / voltage characteristic of the magnetron, in which chem the voltage changes only slightly with the change of the current. In The magnetron can then travel particularly favorably along this range Current / voltage characteristics can be operated by the current control. In this Be the power actually emitted is then almost directly proportional to the Electricity, which using suitable control electronics, e.g. B. a micro controllers a particularly easy pre-selection of the desired performance possible.

Auch kann dem Regler ein Stromwert als Führungsgröße aufgeschaltet werden, der einer Sollwertfunktion als wählbarem Funktionsverlauf folgt. So können nicht nur feste Arbeitspunkte entlang der Strom-/Spannungskennlinie angefahren werden, sondern auch funktional definierte Wechsel entlang dieser Linie erfolgen.A current value can also be applied to the controller as a reference variable follows a setpoint function as a selectable function curve. So not only can fixed working points are approached along the current / voltage characteristic, but also functionally defined changes take place along this line.

Eine Sollwertfunktion in Form einer Rechteckfunktion ist hierfür besonders geeig net. Dabei können ihre Extremwerte, die Frequenz und die Pulsbreiten frei wählbar gehalten sein, wodurch sich nahezu jedes gewünschte Pulsen des Stromes entlang der Strom-/Spannungskennlinie erzielen läßt. In der Praxis wurden hier Frequen zen von 20 Hz bis zu 2 kHz mühelos erreicht. A setpoint function in the form of a rectangular function is particularly suitable for this net. Her extreme values, the frequency and the pulse widths can be freely selected be held, whereby almost any desired pulse of the current along the current / voltage characteristic can be achieved. In practice, frequencies were used here zen from 20 Hz to 2 kHz effortlessly achieved.

Als Regler findet vorzugsweise ein PI-Regler Verwendung, der sich als auf die vor liegenden Verhältnisse gut abstimmbar herausgestellt hat.A PI controller is preferably used as the controller, which is based on the above lying conditions has been well coordinated.

In einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung wird ein Inverter zur Schaltung des Stromes verwendet. Es kann aber auch ein Eintaktwandler, vor zugsweise eine Flußwandlerschaltung oder eine Sperrwandlerschaltung eingesetzt werden.In one embodiment according to the present invention, an inverter for Circuit of the current used. But it can also be a single-ended converter preferably used a forward converter circuit or a flyback converter circuit become.

Im Falle der Verwendung eines Inverters kommen insbesondere die Verwendung einer Vollbrückenschaltung oder einer Halbbrückenschaltung in Frage.In the case of using an inverter, use in particular a full-bridge circuit or a half-bridge circuit in question.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Stromversorgung nach der vor liegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß auf der Sekundärseite des Schaltnetzteils eine Mehrzahl von in Reihe geschalteten Dioden jeweils niederer Spannungsfestigkeit zur Gleichrichtung der dortigen Hochspannung verwendet wird, wobei die Anzahl der Dioden so gewählt ist, daß die Rückwärtserholzeit we niger als 50 ns (Nanosekunden) beträgt. Eine solche Reihenschaltung von Dioden mit niedrigerer Spannungsfestigkeit ermöglicht es ausreichende Rückwärtserhol zeiten, nämlich solche, die kleiner als 50 Nanosekunden betragen zu erzielen, da hier die Verwendung einzelner ausreichend spannungsfester Dioden aufgrund de ren zu langer Rückwärtserholzeiten ausscheidet.A particularly preferred embodiment of the power supply according to the before lying invention is characterized in that on the secondary side of the Switching power supply a plurality of series connected diodes lower each Dielectric strength used to rectify the high voltage there is, the number of diodes is chosen so that the reverse recovery time we is less than 50 ns (nanoseconds). Such a series connection of diodes with lower dielectric strength, it enables sufficient reverse recovery times, namely to achieve those which are less than 50 nanoseconds, because here the use of individual sufficiently voltage-resistant diodes due to de too long backward recovery times.

Dabei werden die aus der Verwendung der Mehrzahl von Dioden herrührenden statischen Asymmetrien vorzugsweise durch ein entsprechend abgestimmtes Wi derstandsnetzwerk ausgeglichen. Die gleichfalls auftretenden dynamischen Asymmetrien halten sich aufgrund der Verwendung einer Halbbrückenschaltung in vertretbaren Grenzen, da es hier beim Schalten nicht zu solch unerwünschten Stromspitzen wie im Falle einer Vollbrückenschaltung kommt.Thereby, those resulting from the use of the plurality of diodes static asymmetries preferably through a suitably coordinated Wi balanced network. The dynamic also occurring Asymmetries persist due to the use of a half-bridge circuit acceptable limits, since there are no such undesirable when switching Current peaks as in the case of a full bridge circuit.

Die trotz der Verwendung einer Halbbrückenschaltung noch verbleibenden dyna mischen Asymmetrien werden vorzugsweise durch entsprechend abgeglichene Induktivitäten ausgeglichen. The dyna still remaining despite the use of a half-bridge circuit Mix asymmetries are preferably matched accordingly Inductors balanced.

Die Kombination der vorstehend beschriebenen Maßnahmen macht die erfin dungsgemäße Stromregelung in der Praxis beherrschbar. So wurden mit einer sol chen erfindungsgemäßen Stromversorgung in Experimenten bereits Magnetrone mit ca. 2000 Watt Leistung bei 3400 Volt mit Rechteck-Sollwertfunktionen einer Frequenz von 20-2000 Hz betrieben.The combination of the measures described above makes the inventions Current control according to the invention is manageable in practice. So with a sol Chen power supply according to the invention in experiments already magnetrons with approx. 2000 watts of power at 3400 volts with rectangular setpoint functions one Frequency operated from 20-2000 Hz.

Derartige Mikrowellengeräte eigenen sich für eine Vielzahl von industriellen Pro zessen, insbesondere in der Schichterzeugung von Kaltlichtreflektoren, wie sie in modernen Halogenlampen Verwendung finden. Hier müssen bislang weitaus teu rere Geräte eingesetzt werden, welche mittels einer PIN-Diode und entsprechender Meßelektronik die tatsächlich abgestrahlte Leistung zur Regelung des Prozesses erfassen. Auf diese Bauteile kann in der Anordnung nach der vorliegenden Erfin dung völlig verzichtet werden. Bei den derzeitigen Marktpreisen bedeutet dies eine Ersparnis von ca. DM 1500,- pro Gerät auf der Basis durchschnittlicher Beschaf fungspreise für das nötige Equipment.Such microwave devices are suitable for a variety of industrial professionals zessen, especially in the layer production of cold light reflectors, as in find modern halogen lamps. So far, this has been far too expensive rere devices are used, which by means of a PIN diode and corresponding Measuring electronics the actually radiated power to regulate the process to capture. These components can be arranged in the arrangement according to the present invention be completely dispensed with. At current market prices, this means one Savings of approx. DM 1,500 per device based on average procurement prices for the necessary equipment.

Darüber hinaus ergeben sich auch völlig neue Anwendungen, da die bisher soweit bekannten Regelungen einen Pulsbetrieb lediglich in einem niederfrequenten Be reich von etwa 20 Hz erlauben. Die Auswirkungen der neuen erfindungsgemaßen Technologie, die Pulsraten im Kilohertzbereich erlaubt, auf ihre möglichen techni schen Anwendungsbereiche, wie etwa der Beschichtungstechnologie sind heute in ihrer Tragweite noch gar nicht abzuschätzen.In addition, there are also completely new applications, as far as far known regulations a pulse operation only in a low-frequency loading allow range of about 20 Hz. The effects of the new invention Technology that allows pulse rates in the kilohertz range, based on their possible techni Areas of application such as coating technology are in today not yet to assess their scope.

Schließlich wird aufgrund der durch die Erfindung möglich gewordenen Einspa rung teuerer Meßanordnungen ein Einsatz geregelter Mikrowellengeräte auch in Bereichen, wie etwa der Küchentechnik, möglich, in denen dies bisher aus Kosten gründen ausschied.Finally, due to the savings made possible by the invention tion of expensive measuring arrangements also use regulated microwave devices in Areas, such as kitchen technology, are possible in which this was previously out of costs set up retirement.

Im folgenden werden nicht einschränkend zu verstehende Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung besprochen. In dieser zeigen:The following are exemplary embodiments that are not to be understood as restrictive discussed using the drawing. In this show:

Fig. 1 den typischen Verlauf der Strom-Spannungskennlinie eines Magnetrons, Fig. 1 shows the typical curve of the current-voltage characteristic of a magnetron,

Fig. 2 ein leistungsgeregeltes Mikrowellengerät nach dem Stand der Technik im Blockschaltbild, Fig. 2 is a power controlled microwave oven according to the prior art in the block diagram,

Fig. 3 eine Ausführungsform eines stromgeregelten Mikrowellengerätes nach der vorliegenden Erfindung im Blockschaltbild, Fig. 3 shows an embodiment of a current-controlled microwave oven according to the present invention in a block diagram,

Fig. 4 ein Ausführungsform eines stromgeregelten Mikrowellengerätes nach der vorliegenden Erfindung als Schaltplan, und Fig. 4 shows an embodiment of a current-controlled microwave device according to the present invention as a circuit diagram, and

Fig. 5 eine Ausführungsform eines Inverters als Vollbrücke, wie er in einer erfin dungsgemäßen Stromversorgung auch verwendet werden kann. Fig. 5 shows an embodiment of an inverter as a full bridge, as it can also be used in a power supply according to the Invention.

Fig. 1 zeigt den typischen Verlauf der Strom-Spannungskennlinie eines Magne trons. Auf der x-Achse 1 ist der Strom I und auf der y-Achse 2 die Spannung U auf getragen. Der Verlauf der Strom-/Spannungskennlinie 3 kann im wesentlichen in zwei Bereiche, nämlich einen ersten Bereich 4 und einen zweiten Bereich 5 aufge teilt werden, die eine gänzlich unterschiedliche Charakteristik aufweisen. Im ersten Bereich 4 ist bis zu einer bestimmten von dem jeweilig verwendeten Magnetron abhängigen Spannung zunächst bei sich rasch ändernder Spannung ein nur sehr langsamer Anstieg des Stromes zu sehen um sodann oberhalb dieser Spannung in den zweiten Bereich 5 überzugehen, in dem sich der Strom bei nur kleiner Span nungsänderung ungeheuer schnell ändert. In diesem zweiten Bereich 5 kann es schon im Falle einer sehr kleinen Spannungsüberschreitung zu einem sehr starken Stromfluß und in Folge zu einer Zerstörung des Magnetrons kommen wodurch eine Spannungsregelung zu gefährlich und daher ungeeignet ist. Eine Stromrege lung nach der vorliegenden Erfindung jedoch hilft dieses Problem zu vermeiden. Hier stellt sich die Spannung entsprechend dem jeweils geregelten Strom ein. In dem zweiten Bereich 5 ist eine solche Regelung besonders günstig, da die Span nung hier bei stark änderndem Strom nur sehr wenig schwankt. Die Leistung, also die Fläche unterhalb der Strom-/Spannungskennlinie 3 des Magnetrons ist daher in diesem zweiten Bereich 5 ungefähr direkt proportional zum geregelten Strom. Fig. 1 shows the typical course of the current-voltage characteristic of a magnet tron. The current I is on the x-axis 1 and the voltage U on the y-axis 2 . The course of the current / voltage characteristic curve 3 can essentially be divided into two areas, namely a first area 4 and a second area 5 , which have a completely different characteristic. In the first area 4 , up to a certain voltage dependent on the magnetron used in each case, a very slowly increasing current can first be seen in the case of a rapidly changing voltage, in order then to pass above this voltage into the second area 5 , in which the current at only small change in voltage changes extremely quickly. In this second area 5 , in the event of a very small voltage overshoot, a very strong current flow and consequently destruction of the magnetron can occur, making voltage regulation too dangerous and therefore unsuitable. Current regulation according to the present invention, however, helps to avoid this problem. Here the voltage adjusts itself according to the regulated current. In the second area 5 , such a control is particularly favorable since the voltage fluctuates very little here with a strongly changing current. The power, ie the area below the current / voltage characteristic 3 of the magnetron, is therefore approximately directly proportional to the regulated current in this second region 5 .

Fig. 2 zeigt ein leistungsgeregeltes Magnetron nach dem Stand der Technik im Blockschaltbild. Einem Gleichrichter 6 folgt hier die primärseitige Taktung 7 z. B. in Form eines Inverters. Dann wird die Spannung an einem Trafo 8 auf das Betriebs niveau hochtransformiert. Es folgt ein Hochspannungsgleichrichter 9 und schließ lich das Magnetron 10 selbst. Die von dem Magnetron 10 ausgehende Mikrowel lenstrahlung 11 erreicht eine PIN-Diode 12, von welcher sie vermittels einer Meß wertaufbereitung 13 zur Weiterverarbeitung einem geeigneten Regler 14 bereitge stellt wird. Dem Regler 14 ist ein Leistungswert als Führungsgröße (Sollwert) 15 aufgeschaltet. Aus Sollwert 15 und gemessener Regelgröße (Istwert) bildet der Regler 14 dann schließlich seine Stellgröße (Stellwert) 16, die solchermaßen rückge koppelt der primärseitigen Taktung des Stromes 7 aufgeschaltet wird. Diese Rege lung nach dem Stand der Technik ist jedoch zum einen nicht sonderlich schnell und zum andere aufgrund der verwendeten PIN-Diode 12 und der gleichfalls notwen digen Meßwertaufbereitungsvorrichtungen 13 auch recht kostenintensiv. Fig. 2 shows a power-controlled magnetron according to the prior art in the block diagram. A rectifier 6 here follows the primary clocking 7 z. B. in the form of an inverter. Then the voltage on a transformer 8 is stepped up to the operating level. This is followed by a high-voltage rectifier 9 and finally the magnetron 10 itself. Microwave radiation 11 emanating from the magnetron 10 reaches a PIN diode 12 , by means of which it is made available to a suitable controller 14 for further processing by means of measured value processing 13 . A power value is applied to the controller 14 as a reference variable (setpoint) 15 . From the setpoint 15 and the measured controlled variable (actual value), the controller 14 then finally forms its manipulated variable (manipulated value) 16 , which is coupled back in this way to the primary-side clocking of the current 7 . This Rege development according to the prior art, on the one hand, is not particularly fast and, on the other hand, is also quite cost-intensive due to the PIN diode 12 used and the measurement processing devices 13 also necessary.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform einer Magnetronstromversorgung nach der vor liegenden Erfindung im Blockschaltbild. Auch hier folgt einem Gleichrichter 6 die primärseitige Taktung 7. Die Spannung wird wieder an einem Trafo 8 hochtrans formiert. Es folgt ein Hochspannungsgleichrichter 9 und schließlich das Magne tron 10 selbst. Auf der Strecke vom Hochspannungsgleichrichter 9 zum Magne tron 10 wird der Strom abgegriffen und als Regelgröße (Strom-Istwert) 17 einem PI-Regler 18 zugeführt. Fig. 3 shows an embodiment of a magnetic power supply according to the prior invention in the block diagram. Here too, a rectifier 6 is followed by the primary clocking 7 . The voltage is again transformed on a transformer 8 . This is followed by a high-voltage rectifier 9 and finally the magnet tron 10 itself. On the route from the high-voltage rectifier 9 to the magnet tron 10 , the current is tapped and fed to a PI controller 18 as a control variable (actual current value) 17 .

Diesem PI-Regler 18 ist ein Stromwert als Führungsgröße (Strom-Sollwert) 19 auf geschaltet. Aus Strom-Sollwert 19 und gemessener Regelgröße (Strom-Istwert) 17 bildet der PI-Regler 18 dann schließlich seine Stellgröße (Stellwert) 20, die so rück gekoppelt der primärseitigen Taktung des Stromes 7 aufgeschaltet wird. Diese Re gelung nach der vorliegenden Erfindung ist zum einen sehr schnell und benötigt keine PIN-Diode und Meßelektronik und ist daher auch kostensparend. A current value is switched to this PI controller 18 as a reference variable (current setpoint) 19 . The PI controller 18 then finally forms its manipulated variable (manipulated value) 20 from the current setpoint 19 and the measured controlled variable (current actual value) 17 , which is thus coupled back to the primary-side clocking of the current 7 . This re regulation according to the present invention is very fast on the one hand and does not require a PIN diode and measuring electronics and is therefore also cost-saving.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform eines stromgeregelten Mikrowellengerätes nach der vorliegenden Erfindung als Schaltplan. Zu sehen ist hier der Gleichrichter 6, die primärseitige Taktung 7, der Trafo 8 und Hochspannungsgleichrichter 9. Auf der Strecke von den Hochspannungsgleichrichtern 9 zum Magnetron 10 wird der Strom als Regelgröße (Strom-Istwert) 17 einem PI-Regler 18 zugeführt. Fig. 4 shows an embodiment of a current-controlled microwave device according to the present invention as a circuit diagram. Here you can see the rectifier 6 , the primary clocking 7 , the transformer 8 and the high-voltage rectifier 9 . On the route from the high-voltage rectifiers 9 to the magnetron 10 , the current is supplied to a PI controller 18 as a controlled variable (actual current value) 17 .

Diesem PI-Regler 18 ist ein Stromwert als Führungsgröße (Strom-Sollwert) aufge schaltet. Aus diesem und der gemessenen Regelgröße (Strom-Istwert) 17 bildet der PI-Regler 18 dann schließlich seine Stellgröße (Stellwert) 20 jeweils für beide Tran sistoren, die so rückgekoppelt der primärseitigen Taktung des Stromes 7 aufge schaltet wird. Der Inverter ist im hier vorliegenden Falle als Halbbrückenschaltung mit zwei parallel zu den Transistoren 21 geschalteten Kondensatoren 22 auf der Primärseite des Trafos 8 realisiert.This PI controller 18 has a current value switched on as a reference variable (current setpoint). From this and the measured controlled variable (actual current value) 17 , the PI controller 18 then finally forms its manipulated variable (manipulated value) 20 for both transistors, which is thus fed back to the primary-side clocking of the current 7 . In the present case, the inverter is implemented as a half-bridge circuit with two capacitors 22 connected in parallel with the transistors 21 on the primary side of the transformer 8 .

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform eines Inverters als Vollbrücke, wie er in einer erfindungsgemaßen Stromversorgung auch verwendet werden kann. Hier werden statt zweier Transistoren und zweier hierzu paralleler Kondensatoren, wie sie in Fig. 4 zu sehen sind nun vier Transistoren 21 auf der Primärseite des Trafos 8 ver wendet. FIG. 5 shows an embodiment of an inverter as a full bridge, as can also be used in a power supply according to the invention. Here, instead of two transistors and two capacitors in parallel, as can be seen in FIG. 4, four transistors 21 are now used on the primary side of the transformer 8 .

Claims

1. Power supply for a magnetron ( 10 ) with a switching power supply, characterized in that a controller ( 18 ) is provided in a current control circuit in which a current flowing via the magnetron ( 10 ) is used as the control variable ( 17 ) of the controller ( 18 ) and a manipulated variable ( 20 ) of the controller is connected to an actuating input of the switching power supply for current regulation.

2. Power supply according to claim 1, characterized in that the Reg ler ( 18 ) at least temporarily a current value as a reference variable ( 19 ) is switched on, which is selected so that it is in a second region ( 5 ) of a current / voltage characteristic ( 3 ) of the magnetron ( 10 ), in which the voltage ( 2 ) changes only slightly with the change in the current ( 3 ).

3. Power supply according to claim 1 or 2, characterized in that the controller ( 18 ) is connected to a current value as a reference variable ( 19 ) which follows a setpoint function as a selectable function curve.

4. Power supply according to claim 3, characterized in that as a setpoint a rectangular function is activated.

5. Power supply according to claim 4, characterized in that the extreme values of the rectangular function are freely selectable.

6. Power supply according to claim 4 or 5, characterized in that the Frequency of the rectangular function is freely selectable.

7. Power supply according to claim 4, 5 or 6, characterized in that the Pulse widths of the rectangular function are freely selectable.

8. Power supply according to one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7, characterized in that a PI controller is used as the controller ( 18 ).

9. Power supply according to one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8, characterized characterized in that in the switching power supply an inverter for switching the Stro mes is used.

10. Power supply according to claim 9, characterized in that a full bridge circuit is used as an inverter.

11. Power supply according to claim 9, characterized in that a half bridge circuit is used as an inverter.

12. Power supply according to claim 11, characterized in that on the secondary side of the switched-mode power supply, a plurality of series-connected diodes ( 9 ) each having a low dielectric strength is used to rectify the high voltage there, the number of diodes ( 9 ) being selected as ge that the reverse recovery time is less than 50 ns (nanoseconds).

13. Power supply according to claim 12, characterized in that a cons Stand network is provided, which is the use of the plurality compensates for static asymmetries resulting from diodes.

14. Power supply according to claim 12 or 13, characterized in that at least one inductor is provided which compensates for the resulting from the use of the plurality of diodes ( 9 ) and despite the use of a half-bridge circuit still remaining dynamic asymmetries.

15. Power supply according to one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8, characterized characterized in that a single-ended converter, preferably in the switching power supply a forward converter circuit or a flyback circuit for switching of the current is used.