IT202000014209A1 - Metodo di gestione di un sistema a radiofrequenza per il trattamento termico di materiali dielettrici e/o elettricamente conduttivi - Google Patents

Description

Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente titolo:

METODO DI GESTIONE DI UN SISTEMA A RADIOFREQUENZA PER IL

TRATTAMENTO TERMICO DI MATERIALI DIELETTRICI E/O

ELETTRICAMENTE CONDUTTIVI

La presente invenzione si colloca nel settore dei sistemi di trattamento termico di materiali con caratteristiche dielettriche e/o di conduttivit? elettrica mediante l?applicazione di campi elettromagnetici oscillanti a radiofrequenza.

In particolare, l?invenzione si riferisce ad un metodo di gestione di detto sistema a radiofrequenza per il trattamento termico di materiali dielettrici e/o elettricamente conduttivi.

L?impiego di apparecchiature a radiofrequenza per il trattamento termico di materiali dielettrici e/o elettricamente conduttivi ? ampiamente noto in svariati settori laddove si necessiti riscaldare un materiale dielettrico e/o elettricamente conduttivo.

Apparecchiature a radiofrequenza possono trovare impiego nei trattamenti di riscaldamento, asciugatura e/o deumidificazione nei cicli di produzione delle pelli, nel trattamento di prodotti alimentari, ad esempio nei trattamenti di liofilizzazione o pastorizzazione, nonch? in ambito industriale nel trattamento di sostanze polimeriche, ad esempio nei trattamenti di essiccazione di tali sostanze.

Tali sostanze/materiali presentano proprie caratteristiche dielettriche e/o di conduttivit? elettrica. Ad esempio, un materiale dielettrico ed elettricamente conduttivo di tipo noto ? costituito da polimeri antibatterici caricati con argento. Le apparecchiature a radiofrequenza di tipo noto comprendono generalmente un generatore elettrico in grado di generare una tensione oscillante a una predeterminata frequenza nel campo delle radiofrequenze, nel seguito indicato come generatore RF per semplicit? espositiva, ed un?unit? ad esso collegata mediante la quale il campo elettromagnetico oscillante viene applicato al prodotto da trattare/riscaldare. Tale unit?, comunemente nota come applicatore, presenta opportune conformazioni in base alla natura del prodotto (o materiale) da trattare/riscaldare.

Nella sua configurazione base, essa consta sostanzialmente di due o pi? elettrodi di forma opportuna che, in una camera o cavit? di processo, definiscono una zona di trattamento dove ? posizionato o transita il materiale da riscaldare. A seconda della disposizione spaziale degli elettrodi e del tipo di collegamento al generatore RF si possono identificare diverse tipologie di applicatore, note ad esempio come di tipo ?stray-field? o ?fringe-field? o ?through-field?. In funzionamento, l?applicatore ed il materiale da riscaldare definiscono il carico per il generatore RF.

I sistemi a radiofrequenza appartenenti all?arte nota si dividono essenzialmente in due categorie: i free-running oscillators (FROs) e i 50-ohm technology.

I sistemi di tipo FRO sono realizzati mediante l?impiego di un triodo industriale in un circuito funzionante come un oscillatore ed operante in condizioni di classe C. Il circuito pu? essere, ad esempio, un circuito oscillatore di Hartley detto ?ad anodo sintonizzato?, oppure un circuito ?a griglia sintonizzata?, oppure ancora varianti di tali circuiti.

I sistemi a radiofrequenza che utilizzano la 50-ohm technology adottano, invece, una tecnologia a tubo/valvola in vuoto proveniente dall?industria delle comunicazioni. Per questa tecnologia ? importante abbinare i livelli di impedenza dell'applicatore ai 50 ohm richiesti dal generatore. Al fine di ottenere ci?, in genere viene introdotta una cosiddetta matching box (adattatore di impedenza) tra il generatore RF e l'applicatore.

Le tecnologie di tipo noto prevedono pertanto, frequentemente, la generazione di energia RF dal generatore RF mediante valvole a vuoto, generalmente triodi, in modalit? oscillatore, utilizzate all?interno di un circuito risonante e ad elevata tensione.

L?energia RF generata dal generatore RF viene, quindi, trasmessa all?applicatore per il trattamento del materiale dielettrico e/o elettricamente conduttivo.

Le tecniche note relative alla generazione di energia RF presentano, tuttavia, alcuni riconosciuti limiti ed inconvenienti.

Un primo inconveniente della tecnica nota ? legato alla necessit? di utilizzare elevate tensioni per il proprio normale funzionamento, in particolare sia nel generatore che nell?applicatore, al fine di generare campi elettromagnetici ad elevata intensit? nel materiale da trattare.

In aggiunta, la tecnica nota ? propensa a creare armoniche (radio disturbi) nella generazione dell?energia ad elevata frequenza che sono difficilmente schermabili. Ne consegue una difficolt? nel determinare puntualmente i parametri fisici di processo in tempo reale durante il trattamento: elevate tensioni accoppiate ad elevate frequenze generano un campo magnetico ad elevata intensit? e rendono il processo nell?area dell?applicatore costoso da rilevare e controllare e complicato. Inoltre, parametri diretti di processo quali la temperatura e/o l?umidit? necessitano di essere valutati all?interno dell?applicatore: non ci sono attualmente modi di ricavare questi parametri tramite le misurazioni correlate al generatore RF.

Un altro inconveniente dell?arte nota ? costituito dalla ridotta possibilit? di controllo dell?energia fornita dal generatore RF quando l?impedenza del materiale da trattare varia localmente e/o nel tempo: questo fattore influisce negativamente sull?efficienza e sulla ripetibilit? del processo di trattamento termico.

Sulla base dell'architettura attuale del generatore, un guasto del singolo triodo nel generatore RF causerebbe una situazione di inattivit? del sistema con una perdita di tutto il materiale che viene trattato all'interno dell'applicatore.

Non ultimo, a seconda delle condizioni di processo, il punto di lavoro degli oscillatori a corsa libera pu? cambiare saltando dalla frequenza di lavoro desiderata a frequenze fuori banda. Quindi, il processo deve essere arrestato e/o riavviato con le relative inefficienze e/o perdite di materiale.

Partendo, dunque, dalla consapevolezza dei suddetti inconvenienti di cui soffre lo stato attuale della tecnica qui considerata, la presente invenzione si propone di porvi compiutamente ed efficacemente rimedio.

In particolare, scopo principale della presente invenzione ? fornire un sistema di trattamento termico di materiali dielettrici e/o elettricamente conduttivi pi? efficiente rispetto ai sistemi di tipo noto.

? un altro scopo della presente invenzione migliorare il rendimento globale del sistema di trattamento rispetto ai sistemi di tipo noto.

Gli scopi detti sono conseguiti tramite un metodo di gestione di un sistema a radiofrequenza per il trattamento termico di un materiale dielettrico e/o elettricamente conduttivo come alla rivendicazione 1 allegata, cui si rimanda per brevit? espositiva.

In particolare, in suo un primo aspetto, la presente invenzione si riferisce ad un metodo di gestione di un sistema a radiofrequenza per il trattamento termico di un materiale dielettrico e/o elettricamente conduttivo, detto sistema comprendendo almeno un generatore elettrico, atto a generare un segnale di uscita a radio frequenza ad una potenza di uscita, e mezzi applicatori, connessi a detto generatore elettrico, atti a sviluppare un campo elettromagnetico in corrispondenza di una zona di ricevimento di detto materiale dielettrico e/o elettricamente conduttivo, detto generatore elettrico comprendendo:

- almeno un?unit? di generazione di segnali di pilotaggio a radiofrequenza ad un primo livello di potenza;

- mezzi di amplificazione adatti ad amplificare detti segnali di pilotaggio a radiofrequenza di detta unit? di generazione da detto primo livello di potenza a detta potenza di uscita, detti mezzi di amplificazione comprendendo uno o pi? stadi di amplificazione, detti uno o pi? stadi di amplificazione comprendendo almeno un componente elettronico attivo allo stato solido;

- mezzi di controllo atti a ricevere almeno un primo parametro elettrico e/o fisico indicativo di detta potenza di uscita di detto generatore elettrico durante il funzionamento;

in cui il metodo comprende le fasi di:

- operare detta unit? di generazione di segnali a radiofrequenza per generare un segnale di pilotaggio ad un primo livello di potenza ed avente un prefissato andamento per ottenere un predeterminato andamento desiderato di detta potenza di uscita e controllare la quantit? di energia erogata nel processo; - acquisire ed elaborare detto almeno un primo parametro per identificare una deviazione di detta potenza di uscita rispetto a detto predeterminato andamento desiderato di detta potenza di uscita;

- agire su almeno un parametro di funzionamento di detto sistema attraverso detti mezzi di controllo per ottenere detto predeterminato andamento desiderato di detta potenza di uscita.

Si precisa che ci si riferisce ad un componente elettronico attivo quando la relazione corrente-tensione non ? lineare ed ? in grado di fornire un?amplificazione di un segnale o un guadagno di potenza.

Si contrappongono a questa categoria i componenti passivi quali condensatori, resistori, induttori e cos? via, che non amplificano un livello di segnale o di potenza. Uno degli aspetti salienti dell'invenzione ?, dunque, legato al concetto di potenza erogata, ovvero la potenza effettivamente fornita al carico situato nei mezzi applicatori: poich? la potenza erogata ? l'unica potenza che provoca l'aumento di temperatura del carico, ? proprio tale parametro della potenza erogata che ? da controllare al fine di garantire un corretto processo di trattamento termico.

Ulteriori caratteristiche tecniche operative di dettaglio del metodo di gestione di un sistema a radiofrequenza per il trattamento termico di materiali dielettrici della presente invenzione sono riportate nelle relative rivendicazioni dipendenti.

Le suddette rivendicazioni, nel seguito specificatamente e concretamente definite, si intendono parte integrante della presente descrizione.

Gli scopi ed i vantaggi detti risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione che segue, relativa ad alcune preferite forme esecutive del metodo di gestione di un sistema a radiofrequenza per il trattamento termico di un materiale dielettrico e/o elettricamente conduttivo dell?invenzione, date a titolo indicativo ed illustrativo, ma non limitativo, con riferimento alle allegate tavole di disegno in cui:

- la figura 1 ? una vista schematica di un sistema a radiofrequenza per il trattamento termico di un materiale dielettrico e/o elettricamente conduttivo su cui ? implementato il metodo di gestione secondo una preferita forma realizzativa dell?invenzione;

- la figura 2 ? una vista schematica dettagliata di una parte del sistema di figura 1;

- le figure 2A e 2B mostrano parti di un circuito utilizzabile in un sistema a radiofrequenza per il trattamento termico di un materiale dielettrico e/o elettricamente conduttivo secondo la presente l?invenzione.

- la figura 3 ? una variante esecutiva di figura 2;

- la figura 4 ? una variante esecutiva del sistema di figura 1;

- la figura 5 ? un?altra variante esecutiva del sistema di figura 1;

- la figura 6 ? una variante esecutiva del sistema di figura 5;

- le figure 6A e 6B mostrano forme realizzative di un particolare di figura 6;

- la figura 7 ? una variante esecutiva del sistema di figura 6;

- le figure 8 e 9 mostrano ulteriori varianti esecutive del sistema di figura 1.

La figura 1 evidenzia una vista schematica di un sistema 1 di trattamento termico di un materiale dielettrico e/o elettricamente conduttivo M secondo l?invenzione, utilizzato o utile per implementare il metodo secondo una preferita forma realizzativa dell?invenzione. Per semplicit? espositiva nel seguito della descrizione si utilizzer? la locuzione ?materiale conduttivo? per indicare un materiale elettricamente conduttivo.

Il sistema 1 comprende, preferibilmente, un generatore elettrico 10 adatto a generare un segnale di uscita a radio frequenza ad una desiderata potenza di uscita e mezzi applicatori 80 connessi al generatore elettrico 10.

I mezzi applicatori 80 sono opportunamente conformati per sviluppare uno schema desiderato di campo elettromagnetico in corrispondenza di una zona di ricevimento Z del materiale dielettrico e/o conduttivo M.

I mezzi applicatori 80, estranei all?oggetto specifico dell?attuale invenzione, sono costituiti generalmente da una pluralit? di elettrodi, normalmente coppie di elettrodi, opportunamente posizionati spazialmente per investire la zona intermedia di ricevimento Z del materiale dielettrico e/o conduttivo M da trattare con un campo elettromagnetico oscillante alla frequenza di lavoro nel campo della radiofrequenza.

Per tale motivo ed a solo scopo semplificativo, i mezzi applicatori 80 sono mostrati in figura come una coppia di elettrodi affacciati 82, 84 che definiscono una zona intermedia Z ove ? posizionato il materiale dielettrico e/o elettricamente conduttivo M da trattare.

Analogamente, il materiale dielettrico e/o conduttivo M da trattare ? mostrato come un pezzo disposto nella zona intermedia Z. ? evidente che l?effettiva forma dei mezzi applicatori 80 dipender? principalmente dalla natura del materiale dielettrico e/o conduttivo M da trattare. Ad esempio, nel caso in cui il materiale dielettrico e/o conduttivo M sia liquido, l?applicatore sar? composto da uno o pi? tubi all?interno dei quali viene fatto scorrere il liquido, ed una serie di elettrodi circonderanno opportunamente i tubi all?interno dei quali fluisce il liquido.

La geometria dei mezzi applicatori 80 unitamente alla natura del materiale da trattare costituiscono il carico per il generatore elettrico 10 e, pertanto, l?impedenza del generatore 10 o dell?opzionale adattatore di impedenza (matching box), meglio descritto in seguito.

Il generatore elettrico 10, come detto sopra, genera un segnale di uscita a radio frequenza nel campo tipico delle radiofrequenze, preferibilmente nel range di frequenze comprese tra i 300Khz a 300MHz, pi? preferibilmente ad una frequenza pari a 13,56 MHz oppure pari a 27,12 MHz oppure pari a 40,68 MHz (corrispondenti alle frequenze ammesse dalle normative CISPR11 ovvero le bande ISM ? Industrial, Scientific and Medical ? definite dall?Unione Internazionale delle Telecomunicazioni).

Il generatore elettrico 10 comprende, preferibilmente, un?unit? di generazione di segnali a radiofrequenza 12 ad un primo livello di potenza, o generatore di piccoli segnali (SSG, acronimo di ?small signal generator?), come illustrato in figura 2. L?unit? di generazione 12 di tipo SSG presenta, preferibilmente, un livello di potenza fino a 25 dBm. L?unit? di generazione 12 pu? generare preferibilmente segnali RF sotto forma di impulsi PWM (acronimo di ?Pulse Width Modulation?) oppure sotto forma di segnali basati su una tecnica di modulazione d?ampiezza di una forma d?onda sinusoidale CW (acronimo di ?continous wave?).

In un?ulteriore soluzione esecutiva, l?unit? di generazione 12 di tipo SSG pu? anche modulare in fase i segnali.

Il livello di potenza erogato dal generatore elettrico 10 pu? essere preferibilmente regolato tramite la regolazione del duty cycle nel caso di impiego della tecnica di modulazione di impulsi PWM oppure pu? essere regolato tramite la variazione del modulo dell?onda sinusoidale nella tecnica di modulazione d?ampiezza.

Inoltre, l?unit? di generazione 12 di tipo SSG ? composta da un sintetizzatore, preferibilmente con filtro.

L?unit? di generazione di segnali a radiofrequenza 12 comprende, preferibilmente, un?unit? di gestione 14 adatta a controllare la generazione dei segnali. L?unit? di gestione 14 ? preferibilmente implementata da un microcontrollore che gestisce, oltre all?unit? di generazione di segnali 12, i segnali da e per altre unit? del sistema 1. In una preferita variante realizzativa, l?unit? di gestione 14 potr? essere implementata da un?unit? a s? stante che comunica opportunamente con altre unit? del sistema.

Il generatore elettrico 10 comprende un alimentatore 20 adatto ad alimentare, innanzitutto, l?unit? di generazione di segnali a radiofrequenza 12.

L?alimentatore 20 comprende, ad esempio, un convertitore AC/DC avente un?uscita a 6V DC per alimentare l?unit? di generazione 12.

Il generatore elettrico 10 comprende mezzi di amplificazione (o PA, acronimo di ?Power Amplifier?), nel complesso indicati con 30, adatti ad amplificare i segnali a radiofrequenza provenienti dall?unit? di generazione 12 e ad innalzare il livello di potenza all?uscita del generatore elettrico 10 o all?ingresso del combinatore di potenza 66, come pi? avanti descritto.

Nella forma realizzativa di figura 2, i mezzi di amplificazione 30 comprendono preferibilmente tre stadi di amplificazione 30a, 30b, 30c.

Gli stadi di amplificazione 30a, 30b, 30c sono preferibilmente disposti secondo una configurazione in parallelo.

In varianti realizzative, non illustrate, due o pi? di tali stadi potrebbero essere disposti in serie per aumentare il fattore moltiplicativo di amplificazione. In ulteriori varianti realizzative, non illustrate nelle figure allegate, tali stadi di amplificazione potrebbero essere disposti con opportune combinazioni di configurazione parallelo e serie.

Secondo un aspetto vantaggioso dell?attuale invenzione, gli stadi di amplificazione 30a, 30b, 30c comprendono almeno un componente elettronico attivo allo stato solido 50.

In preferite forme realizzative, il componente elettronico attivo allo stato solido ? un dispositivo semiconduttore al silicio, ad esempio un dispositivo MOSFET oppure un dispositivo LDMOS oppure ancora un dispositivo IGBT. In ulteriori varianti realizzative alternative, il componente elettronico attivo allo stato solido pu? essere preferibilmente un componente al nitruro di gallio, o GaN.

A titolo di esempio, la figura 2A mette in evidenza l?utilizzo di due componenti elettronici attivi allo stato solido 50 secondo l?invenzione, preferibilmente due MOSFET, all?interno di una prima possibile configurazione circuitale di uno stadio di amplificazione 30a, 30b, 30c del generatore elettrico 10. In tale configurazione circuitale, i due MOSFET 50 assumono preferibilmente una configurazione a mezzo ponte (o configurazione push-pull).

La figura 2B, analogamente, mette in evidenza l?utilizzo di quattro componenti elettronici attivi allo stato solido 50 secondo l?invenzione, preferibilmente quattro MOSFET, all?interno di una seconda possibile configurazione circuitale di uno stadio di amplificazione 30a, 30b, 30c del generatore elettrico 10. In tale configurazione circuitale i quattro MOSFET 50 assumono preferibilmente una configurazione a ponte ad H.

? evidente che in altre esecuzioni, non illustrate nelle figure allegate, lo stadio di amplificazione secondo l?invenzione potr? includere un numero e/o una combinazione di componenti elettronici attivi allo stato solido diversi da quanto qui illustrato a titolo di esempio, come pure differenti configurazioni di amplificazione di tipo noto, come appunto ponte ad H, ponte intero, mezzo ponte e cos? via.

Gli stadi di amplificazione 30a, 30b, 30c sono preferibilmente alimentati dall?alimentatore 20, ad esempio con una tensione VA=65V DC. L?alimentatore 20 comprende, preferibilmente, uno stadio 20A di generazione di tale tensione VA e fornisce, pertanto, la potenza richiesta al generatore elettrico 10 dal carico durante il funzionamento. Ad esempio, l?alimentatore 20 ? dimensionato per una potenza nominale di 10KW.

Nella forma realizzativa di figura 2, si possono inoltre individuare ulteriori elementi opzionali preferiti che equipaggiano il generatore elettrico 10, come descritto in seguito.

Tra l?unit? di generazione 12 e gli stadi di amplificazione 30a, 30b, 30c ? preferibilmente previsto un dispositivo divisore di potenza 60 (noto anche come ?power splitter?) adatto a suddividere il segnale in uscita dall?unit? di generazione 12 prima della sua applicazione ai mezzi di amplificazione 30.

In una forma preferita, le uscite del divisore di potenza 60 sono i segnali di azionamento per gli stadi di amplificazione 30a, 30b, 30c e presentano la stessa ampiezza e fase in maniera tale che gli stadi di amplificazione 30a, 30b, 30c funzionino in modo sincrono.

Tra l?unit? di generazione 12 ed il divisore di potenza 60 (power splitter) ? preferibilmente interposto un dispositivo di pilotaggio 62 (driver) adatto a preamplificare il segnale proveniente dall?unit? di generazione 12 del tipo SSG secondo un predeterminato fattore di amplificazione.

Il dispositivo di pilotaggio 62 ? preferibilmente alimentato dall?alimentatore 20, pi? preferibilmente alla tensione VA=65V DC.

In uscita dagli stadi di amplificazione 30a, 30b, 30c ? preferibilmente previsto un dispositivo combinatore di potenza 66 (noto anche come PC, acronimo di ?power combiner?) adatto a combinare i segnali di potenza in uscita dagli stadi di amplificazione 30a, 30b, 30c per la generazione del segnale a radio frequenza alla desiderata potenza di uscita per i mezzi applicatori 80.

Secondo un aspetto della presente invenzione, il generatore elettrico 10 comprende mezzi di controllo, indicati globalmente con 90 nelle figure che seguono, adatti a ricevere almeno un primo parametro elettrico e/o fisico indicativo della potenza di uscita del generatore elettrico 10.

Secondo la preferita forma esecutiva qui descritta dell?invenzione ed illustrata nelle figure 1 e 2, ai mezzi di controllo 90 afferiscono, preferibilmente, i segnali di feedback 16a, 16b provenienti da opportuni sensori 68a, 68b associati all?uscita del generatore elettrico 10.

In una forma realizzativa preferita ma non vincolante, i sensori 68a, 68b comprendono sensori di potenza trasmessa e riflessa 68a, 68b in corrispondenza dell?uscita del generatore elettrico 10.

Preferibilmente ma non necessariamente, i sensori forniscono il valore scalare della potenza trasmessa e il valore scalare della potenza riflessa. Altrettanto preferibilmente ma non limitativamente, i sensori forniscono il valore in ampiezza e fase della potenza trasmessa e il valore in ampiezza e fase della potenza riflessa, oppure il valore scalare della fase tra la potenza trasmessa e la potenza riflessa. Secondo un aspetto della presente invenzione, i mezzi di controllo 90 sono configurati per agire su uno o pi? parametri di funzionamento del sistema 1 per controllare la potenza di uscita del generatore elettrico 10.

Nelle figure, i mezzi di controllo 90 comprendono una pluralit? di uscite 92a, 92b, 92c, 92d, 92e che agiscono su corrispondenti parametri di funzionamento del sistema 1, come verr? meglio descritto nel seguito.

In funzionamento, i mezzi di controllo 90 possono agire su soltanto una delle uscite 92a, 92b, 92c, 92d, 92e oppure su una qualsiasi combinazione di queste uscite.

In una variante realizzativa, inoltre, i mezzi di controllo potranno comprendere una sola uscita per agire su un solo corrispondente parametro di funzionamento del sistema.

I mezzi di controllo 90 sono preferibilmente implementati da un microcontrollore e/o un PLC che gestisce i segnali da e per altre unit? del sistema 1. In una preferita variante realizzativa, i mezzi di controllo 90 potranno essere implementati come un?unit? a s? stante che comunica opportunamente con altre unit? del sistema.

Secondo la preferita forma realizzativa mostrata nelle figure 1 e 2, la prima uscita 92a dei mezzi di controllo 90 interagisce con l?unit? di generazione 12.

Preferibilmente, la prima uscita 92a dei mezzi di controllo 90 interagisce con l?unit? di generazione 12 per regolare il duty cycle del segnale di pilotaggio in uscita dell?unit? di generazione 12, nel caso di impiego della tecnica di modulazione di impulsi PWM. In una variante realizzativa, la prima uscita 92a dei mezzi di controllo 90 interagisce con l?unit? di generazione 12 per regolare l?ampiezza del modulo dell?onda sinusoidale del segnale di pilotaggio in uscita dell?unit? di generazione 12, nel caso di impiego della tecnica di modulazione d?ampiezza. In particolare, la seconda uscita 92b dei mezzi di controllo 90 interagisce con lo stadio 20A dell?alimentatore 20.

Preferibilmente, la seconda uscita 92b dei mezzi di controllo 90 interagisce con l?alimentatore 20 per regolare il valore della tensione VA con cui sono alimentati gli stadi di amplificazione 30a, 30b, 30c.

Per parte sua, la terza uscita 92c dei mezzi di controllo 90 interagisce con il dispositivo di pilotaggio 62.

Preferibilmente, la terza uscita 92c dei mezzi di controllo 90 interagisce con il dispositivo di pilotaggio 62 per regolare il fattore di amplificazione del dispositivo 62 stesso. In tal modo, ? possibile regolare l?ampiezza del segnale proveniente dall?unit? di generazione 12 verso il divisore di potenza 60.

La quarta uscita 92d dei mezzi di controllo 90 interagisce, invece, con il divisore di potenza 60.

Preferibilmente, la quarta uscita 92d dei mezzi di controllo 90 interagisce con il divisore di potenza 60 per regolare il valore di ampiezza e/o fase di ciascun segnale di pilotaggio in uscita al divisore di potenza 60 per i successivi stadi di amplificazione 30a, 30b, 30c. Per un'efficienza di combinazione ottimale, detto schema con la terza uscita 92d offre un vantaggio per la gestione individuale del segnale di pilotaggio per gli amplificatori finali 30a, 30b, 30c sia in ampiezza sia in fase.

La quinta uscita 92e dei mezzi di controllo 90 interagisce, invece, con i mezzi di amplificazione 30, pi? preferibilmente con i tre stadi di amplificazione 30a, 30b, 30c.

Preferibilmente, la quinta uscita 92e dei mezzi di controllo 90 interagisce con i mezzi di amplificazione 30, pi? preferibilmente con i tre stadi di amplificazione 30a, 30b, 30c, per regolare il fattore di amplificazione dei mezzi di amplificazione 30, pi? preferibilmente per regolare il fattore di amplificazione di uno o pi? dei tre stadi di amplificazione 30a, 30b, 30c.

Con riferimento alla configurazione del sistema 1 sopra descritta, si proceder? nel seguito ad illustrare possibili modalit? preferite di funzionamento del sistema 1 secondo l?invenzione.

Viene identificato innanzitutto il materiale dielettrico e/o conduttivo M da trattare nella zona intermedia di ricevimento Z dei mezzi applicatori 80. A seconda del tipo di materiale da trattare M ed a seconda delle caratteristiche dei mezzi applicatori 80, ad esempio la forma della zona intermedia di ricevimento Z, viene prefissato un andamento, o profilo, desiderato della potenza erogata del generatore elettrico 10 per il carico M posizionato nei mezzi applicatori 80 per completare il trattamento termico desiderato sul materiale M medesimo.

Per esempio, la potenza di uscita del generatore elettrico 10 pu? essere scelta di valore costante nel tempo per tutta la durata del trattamento oppure assumere un valore nel tempo che cambia secondo un opportuno profilo variabile.

L?unit? di generazione 12 viene, quindi, programmata per generare un segnale di pilotaggio secondo un prefissato andamento che permetta di ottenere all?uscita del generatore elettrico 10 tale predeterminato andamento della potenza di uscita. Durante il funzionamento, i mezzi di controllo 90 acquisiscono, vantaggiosamente, i valori di potenza trasmessa e potenza riflessa attraverso i sensori di potenza 68a, 68b.

I valori acquisiti permettono di valutare l?entit? della deviazione della potenza di uscita effettivamente erogata ai mezzi applicatori 80 rispetto al predeterminato andamento desiderato. In particolare, la differenza tra la potenza trasmessa e la potenza riflessa permette di valutare la potenza effettivamente erogata ai mezzi applicatori 80.

Sulla base dell?entit? della deviazione ? in decremento o in aumento ? dal valore di potenza desiderato, secondo l'invenzione i mezzi di controllo 90 agiscono opportunamente su una o pi? delle uscite 92a, 92b, 92c, 92d, 92e per riportare il funzionamento del sistema 1 dell?invenzione a fornire il valore di potenza erogato desiderato.

L'azione dei mezzi di controllo 90 ?, pertanto, di fatto finalizzata ad aumentare o diminuire il valore della potenza di uscita del generatore elettrico 10.

In una forma preferita, ci? si ottiene aumentando o diminuendo il duty cycle del segnale di pilotaggio in uscita dell'unit? di generazione 12 agendo sull'unit? 12 di generazione 12 attraverso i segnali trasmessi dalla prima uscita 92a dell'unit? di controllo 90. Questa ? una modalit? operativa vantaggiosa poich? i mezzi amplificatori (PA) stanno lavorando alla massima efficienza.

La modalit? di aumento o diminuzione di tali segnali potr? essere scelta tra una delle modalit? di controllo note del settore, ad esempio un controllo proporzionale (P) o derivativo (D) o integrativo (I) oppure una modulazione sigma-delta.

In un?alternativa e preferita forma realizzativa, la regolazione ? ottenuta aumentando o diminuendo l?ampiezza del modulo dell?onda sinusoidale del segnale di pilotaggio in uscita dell?unit? di generazione 12 agendo sull?unit? di generazione 12 attraverso i segnali trasmessi dalla prima uscita 92a dei mezzi di controllo 90.

La modalit? di controllo potr? essere, preferibilmente, proporzionale (P) o derivativa (D) o integrativa (I) oppure una modulazione sigma-delta.

In un?altra preferita forma realizzativa dell?invenzione, l?aumento o la diminuzione del valore di potenza di uscita del generatore elettrico 10 ? ottenuto aumentando o diminuendo il valore della tensione VA con la quale sono alimentati gli stadi di amplificazione 30a, 30b, 30c, agendo sull?alimentatore attraverso i segnali trasmessi dalla seconda uscita 92b dei mezzi di controllo 90.

La modalit? di controllo potr? essere, preferibilmente, proporzionale (P) o derivativa (D) o integrativa (I) oppure una modulazione sigma-delta.

In un?ulteriore preferita forma realizzativa dell?invenzione, l?aumento o la diminuzione del valore di potenza di uscita del generatore elettrico 10 ? ottenuto aumentando o diminuendo il valore di amplificazione del dispositivo di pilotaggio 62 agendo sul dispositivo di pilotaggio 62 attraverso i segnali trasmessi dalla terza uscita 92c dei mezzi di controllo 90.

La modalit? di controllo potr? essere, preferibilmente, proporzionale (P) o derivativa (D) o integrativa (I) oppure una modulazione sigma-delta.

In un?altra preferita forma realizzativa dell?invenzione, l?aumento o la diminuzione del valore di potenza di uscita del generatore elettrico 10 ? ottenuto variando il valore di ampiezza e/o di fase di ogni segnale di pilotaggio in uscita del divisore di potenza 60 per i successivi stadi di amplificazione 30a, 30b, 30c agendo sul divisore di potenza 60 attraverso i segnali trasmessi dalla quarta uscita 92d dei mezzi di controllo 90.

La modalit? di controllo potr? essere, preferibilmente, proporzionale (P) o derivativa (D) o integrativa (I) oppure una modulazione sigma-delta.

In un?ulteriore preferita forma realizzativa dell?invenzione, l?aumento o la diminuzione del valore di potenza di uscita del generatore elettrico 10 ? ottenuto aumentando o diminuendo il valore di amplificazione dei mezzi di amplificazione 30, pi? preferibilmente di uno o pi? dei tre stadi di amplificazione 30a, 30b, 30c, agendo sui mezzi di amplificazione 30 e pi? preferibilmente su uno o pi? dei tre stadi di amplificazione 30a, 30b, 30c, attraverso i segnali trasmessi dalla quinta uscita 92e dei mezzi di controllo 90.

La modalit? di controllo potr? essere, preferibilmente, proporzionale (P) o derivativa (D) o integrativa (I) oppure una modulazione sigma-delta.

In forme realizzative preferite alternative dell?invenzione, la regolazione del valore di potenza di uscita del generatore elettrico 10 potr? prevedere una sola delle regolazioni precedentemente descritte, come la pure la combinazione di due o pi? di tali regolazioni.

Il sistema dell?invenzione svolge, pertanto, una funzione di monitoraggio per valutare una misura del coefficiente di riflessione che ? il rapporto tra la potenza riflessa e la potenza trasmessa. Questo coefficiente di riflessione rappresenta lo stato di accoppiamento del generatore elettrico, tipicamente da 50 ohm, con le combinazioni di carico dei mezzi applicatori.

Il sistema di cui al metodo dell?invenzione consente, altres?, di risintonizzare l'adattamento di potenza del generatore elettrico in funzione delle condizioni di lavoro dei mezzi applicatori: in caso di mancata corrispondenza a causa di variazione delle propriet? del materiale del carico, la situazione pu? essere corretta tramite la sintonizzazione automatica dell?adattatore di impedenza 70 (o matching box) e/o la modifica della frequenza operativa entro la larghezza di banda ISM consentita.

Vantaggiosamente, nel sistema 1 dell?invenzione, la potenza per il trattamento termico del materiale dielettrico e/o elettricamente conduttivo M viene erogata in maniera pi? efficiente rispetto ai sistemi di tipo noto, essendo effettuate le opportune regolazioni che compensano le variazioni indesiderate della potenza che interessa il materiale dielettrico e/o conduttivo M.

In particolare, vengono compensate le indesiderate perdite di potenza causate dalle variazioni del materiale dielettrico e/o conduttivo durante il trattamento e la conseguente variazione dell?impedenza.

Il rendimento globale del sistema di trattamento risulta, pertanto, migliorato rispetto ai sistemi di tipo noto.

Con riferimento alla figura 3 ? descritta una variante realizzativa semplificata di un generatore elettrico 110 secondo l?invenzione.

Tale forma realizzativa differisce dalla prima forma realizzativa precedentemente descritta con riferimento alla figura 2 innanzitutto per il fatto che i mezzi di amplificazione 130 comprendono un unico stadio di amplificazione 130a comprendente un componente elettronico attivo allo stato solido (ad esempio un dispositivo MOSFET).

Nel generatore elettrico 110 di figura 3, caratteristiche e/o parti componenti corrispondenti o equivalenti agli elementi di figura 2 sono identificate dagli stessi numeri di riferimento.

Il generatore elettrico 110 comprende, preferibilmente, un?unit? di generazione di segnali a radiofrequenza 12, un alimentatore 20 con lo stadio di alimentazione 20A per lo stadio di amplificazione 130a e sensori di potenza trasmessa e riflessa 68a, 68b.

I sensori di potenza trasmessa e riflessa 68a, 68b sono posizionati, preferibilmente, a valle dello stadio di amplificazione 130a.

Il generatore elettrico 110 comprende, preferibilmente ma non esclusivamente, mezzi di controllo 90 comprendenti due uscite 92a, 92b che interagiscono, rispettivamente, con l?unit? di generazione 12 e con lo stadio di alimentazione 20A dell?alimentatore 20.

Analogamente a quanto descritto precedentemente, durante il funzionamento del sistema, vengono acquisiti i valori di potenza trasmessa e potenza riflessa da parte dei mezzi di controllo 90, attraverso i sensori di potenza 68a, 68b. I mezzi di controllo 90 agiscono opportunamente su una o su entrambe le uscite 92a, 92b in modo tale da riportare il funzionamento del sistema al valore di potenza di uscita desiderato.

Il generatore elettrico 110 comprende poi, preferibilmente ma non esclusivamente, mezzi di controllo 90 comprendenti una uscita 92e che interagisce con lo stadio di amplificazione 130a.

Analogamente a quanto descritto precedentemente, durante il funzionamento, vengono acquisiti i valori di potenza trasmessa e potenza riflessa da parte dei mezzi di controllo 90 attraverso i sensori di potenza 68a, 68b. I mezzi di controllo 90 agiscono opportunamente sull?uscita 92e aumentando o diminuendo il valore di amplificazione dello stadio di amplificazione 130a per riportare il funzionamento del sistema al valore di potenza di uscita desiderato.

Con riferimento alla figura 4, ? descritta una variante realizzativa dell?invenzione nella quale il sistema ? indicato complessivamente con 201.

Nel sistema 201 di figura 4, caratteristiche e/o parti componenti corrispondenti o equivalenti ad elementi precedentemente descritti sono identificate dagli stessi numeri di riferimento.

Tale variante realizzativa differisce dalla forma realizzativa precedentemente descritta con riferimento alla figura 1 per il fatto che i mezzi di controllo 90 ricevono un primo parametro fisico, anzich? elettrico come in precedenza, indicativo della potenza di uscita del generatore elettrico 10.

Preferibilmente, il primo parametro fisico comprende la temperatura rilevata nel materiale dielettrico e/o conduttivo M. La temperatura pu? essere misurata in modi differenti, in funzione del prodotto da trattare (liquido, solido, laminare, granulare e altro ancora).

Allo scopo, preferibilmente, il sistema 201 comprende un sensore di temperatura 268 che fornisce ai mezzi di controllo 90 il segnale corrispondente alla temperatura rilevata nel materiale M.

La modalit? di funzionamento del sistema 201 secondo tale forma realizzativa ? sostanzialmente la medesima descritta precedentemente, con la differenza sostanziale che l?entit? della deviazione della potenza di uscita effettivamente erogata ai mezzi applicatori 80 rispetto al predeterminato andamento desiderato viene valutata analizzando i valori di temperatura del materiale M acquisiti dai mezzi di controllo 90 attraverso il sensore di temperatura 268.

In particolare, la differenza tra la temperatura nel materiale M rilevata in tempo reale in un predeterminato istante di tempo e la temperatura attesa del materiale M sottoposto al trattamento termico in essere permette di valutare se la potenza effettivamente erogata ai mezzi applicatori 80 ? corretta o necessita di aggiustamenti.

In altre soluzioni esecutive dell?invenzione, il sensore 268 potr? misurare un primo parametro fisico diverso dalla temperatura, quale ad esempio l?umidit?, il colore o qualsiasi altro parametro che contraddistingue il materiale dielettrico e/o conduttivo M trattato nel processo.

Secondo una modalit? di funzionamento del sistema, viene identificato innanzitutto il materiale dielettrico e/o conduttivo M da trattare nella zona intermedia di ricevimento Z dei mezzi applicatori 80. A seconda del tipo di materiale da trattare M ed a seconda delle caratteristiche dei mezzi applicatori 80, ad esempio la forma della zona intermedia di ricevimento Z, viene prefissato un andamento, o profilo, desiderato della potenza di uscita del generatore elettrico 10 per i mezzi applicatori 80, cui corrisponde un prefissato andamento, in questo caso, della temperatura T del materiale M da trattare.

Ad esempio, la potenza di uscita del generatore elettrico 10 pu? essere scelta di valore costante nel tempo per tutta la durata del trattamento per mantenere preferibilmente un valore costante di temperatura per il materiale M o per aumentare in maniera lineare la temperatura del materiale. In una variante realizzativa la potenza di uscita del generatore elettrico 10 potr? essere scelta secondo un opportuno profilo variabile nel tempo con corrispondente andamento della temperatura del materiale M nel tempo.

Naturalmente, al posto della temperatura, uno o pi? di qualsiasi altro primo parametro fisico misurato dal sensore 268 pu? essere utilizzato allo stesso modo. L?unit? di generazione 12 viene, quindi, programmata per generare un segnale di pilotaggio secondo un predeterminato andamento che permetta di ottenere all?uscita del generatore elettrico 10 il suddetto predeterminato andamento della potenza di uscita e del primo parametro fisico misurato dal sensore 268, in questo caso, come detto, costituito dalla temperatura.

Durante il funzionamento, si acquisiscono i valori della temperatura (o altri parametri fisici) assunta dal materiale dielettrico e/o conduttivo M da parte dei mezzi di controllo 90 attraverso il sensore di temperatura (o di altri parametri fisici) 268. Come detto sopra, i valori di temperatura (o di altri parametri fisici quali quelli sopra citati) acquisiti permettono di valutare se la potenza effettivamente erogata ai mezzi applicatori 80 ? corretta o necessita di aggiustamenti.

Sulla base dell?entit? della deviazione ? in decremento o in aumento ? dal valore di potenza desiderato, secondo l?invenzione i mezzi di controllo 90 agiscono opportunamente per riportare il funzionamento del sistema 1 al valore di potenza di uscita desiderato, con le modalit? descritte in precedenza.

Come gi? sottolineato, in varianti preferite di tale forma realizzativa, il parametro fisico rilevato nella zona intermedia di ricevimento Z del materiale dielettrico e/o conduttivo, o direttamente nel materiale dielettrico e/o conduttivo, indicativo della potenza di uscita del generatore elettrico pu? comprendere uno o pi? dei parametri quali l?umidit? residua del materiale dielettrico e/o conduttivo, il peso del materiale dielettrico e/o conduttivo, le variazioni di dimensioni del materiale dielettrico e/o conduttivo in termini di superficie o di volume.

L?elaborazione di uno o pi? di tali parametri fisici permette di valutare se la potenza effettivamente erogata ai mezzi applicatori 80 ? corretta o necessita di aggiustamenti rispetto a quanto previsto per il trattamento termico in essere.

Ad esempio: valori eccessivi di umidit? residua del materiale dielettrico e/o conduttivo indicano che la potenza erogata ai mezzi applicatori ? inferiore a quanto previsto, cos? che il sistema agir? per un aggiustamento/aumento della potenza; una diminuzione eccessiva del peso del materiale dielettrico e/o conduttivo indica che la potenza erogata ai mezzi applicatori ? superiore a quanto previsto, cos? che il sistema agir? per un aggiustamento/diminuzione della potenza; una diminuzione eccessiva della superficie o del volume del materiale dielettrico e/o conduttivo indica che la potenza erogata ai mezzi applicatori ? superiore a quanto previsto, cos? che il sistema agir? per un aggiustamento/diminuzione della potenza.

In figura 5 ? mostrata una variante realizzativa dell?invenzione nella quale il sistema ? numerato nell?insieme con 301.

Nel sistema di figura 5, caratteristiche e/o parti componenti corrispondenti o equivalenti ad elementi precedentemente descritti sono identificate dagli stessi numeri di riferimento.

Tale forma realizzativa del sistema 301 secondo l?invenzione ? costituita sostanzialmente dalla combinazione delle due soluzioni mostrate nelle figure 1 e 4 e contempla la possibilit? di intervento da parti dei mezzi di controllo 90 per riportare il funzionamento del sistema 301 al valore di potenza di uscita desiderato sia sulla base dell?acquisizione di parametri elettrici, ad esempio potenza trasmessa e potenza riflessa, sia sulla base di un primo parametro fisico, ad esempio temperatura, umidit?, peso, colore e cos? via.

In figura 6 ? mostrata una variante realizzativa del sistema 401 dell?invenzione la quale prevede l?utilizzo di un adattatore di impedenza 70, o matching box, interposto tra l?uscita del generatore elettrico 10 ed i mezzi applicatori 80 per massimizzare il trasferimento di potenza dal generatore 10 al carico costituito dai mezzi applicatori 80.

In particolare, il sistema 401 secondo tale forma realizzativa corrisponde al sistema 301 illustrato in figura 5 con l?aggiunta di tale adattatore di impedenza 70. ? evidente che l?adattatore di impedenza 70 potr? essere utilizzato in una qualsiasi altra configurazione del sistema secondo l?invenzione, ad esempio quella mostrata in figura 1 o 4.

Secondo tale forma realizzativa, i mezzi di controllo 90 sono configurati per agire anche sull?adattatore di impedenza 70 per controllare e/o modulare la potenza di uscita del generatore elettrico 10.

Allo scopo, i mezzi di controllo 90 comprendono un?uscita 92f che interagisce con l?adattatore di impedenza 70.

Preferibilmente, l?uscita 92f dei mezzi di controllo 90 interagisce con l?adattatore di impedenza 70 per variare, in modo continuo o discreto, il valore di impedenza dell?adattatore.

Una preferita forma realizzativa dell?adattatore di impedenza 70 secondo l?invenzione ? mostrata schematicamente in figura 6A e, di preferenza, comprende un induttore L ed un condensatore variabile Cv. L?uscita 92f dei mezzi di controllo 90 ? configurata per variare il valore della capacit? del condensatore Cv, a titolo preferito in modo continuo, variando cos? il valore di impedenza dell?adattatore 70. Un?altra preferita soluzione realizzativa dell?adattatore di impedenza 70 secondo l?invenzione ? mostrata schematicamente in figura 6B e comprende, preferibilmente, un induttore L, una pluralit? di condensatori C1, C2 e C3 ed i loro rispettivi rel? r1, r2, r3. L?uscita 92f dei mezzi di controllo 90 ? configurata per azionare i rel? r1, r2, r3 ed ottenere differenti configurazioni con corrispondenti differenti valori discreti di impedenza Za dell?adattatore 70.

Secondo la forma realizzativa del sistema di figura 6, pertanto, la potenza erogata ai mezzi applicatori 80 viene regolata agendo sulla variazione di impedenza Za dell?adattatore di impedenza 70 attraverso i mezzi di controllo 90.

Il nuovo sistema proposto secondo tale forma realizzativa include preferibilmente, pertanto, un adattatore di impedenza 70 (matching box) sintonizzante le impedenze tra i mezzi applicatori 80 ed il generatore elettrico 10. Il circuito matching box coinvolge componenti reattivi sintonizzabili, quali condensatori e induttori, in varie possibili topologie di circuito.

In figura 7 ? mostrata una variante costruttiva del sistema 501 dell?invenzione, la quale prevede l?utilizzo di mezzi applicatori 180 ad impedenza variabile. In particolare, il sistema 501 secondo questa forma realizzativa corrisponde al sistema 401 illustrato in figura 6 utilizzando detti mezzi applicatori 180 ad impedenza variabile.

? evidente che tali mezzi applicatori 180 ad impedenza variabile potranno essere utilizzati in una qualsiasi altra configurazione del sistema secondo l?invenzione, ad esempio quella mostrata alle figure 1, 4 e 5.

Preferibilmente, i mezzi applicatori 180 ad impedenza variabile comprendono un sistema per la variazione della distanza tra gli elettrodi affacciati 82, 84 che definiscono la zona intermedia Z di trattamento del materiale dielettrico e/o conduttivo M.

Secondo tale forma realizzativa, i mezzi di controllo 90 sono configurati per agire anche sui mezzi applicatori 180 ad impedenza variabile per controllare la potenza di uscita del generatore elettrico 10.

Allo scopo, i mezzi di controllo 90 comprendono un?uscita 92g che interagisce con i mezzi applicatori 180.

Preferibilmente, l?uscita 92g dei mezzi di controllo 90 interagisce con i mezzi applicatori 180 per variarne l?impedenza.

Secondo la forma realizzativa del sistema di figura 7, pertanto, l?impedenza abbinata ai mezzi applicatori 180 viene corretta agendo sulla variazione di impedenza dei mezzi applicatori stessi attraverso i mezzi di controllo 90.

Con riferimento alla figura 8, ? descritta una variante realizzativa di un sistema 601 che utilizza il generatore elettrico 10 descritto con riferimento a figura 1.

Tale variante esecutiva mostra una possibile configurazione del sistema 601 in cui l?uscita del generatore elettrico 10, vale a dire l?uscita del dispositivo combinatore di potenza 66, ? connessa in alcuni punti di alimentazione separati dei mezzi applicatori 680 secondo una configurazione in parallelo.

La forma realizzativa dei mezzi applicatori 680 non ? descritta nel dettaglio in figura 8, dove i mezzi applicatori 680 sono illustrati schematicamente come comprendenti tre moduli cui afferiscono gli ingressi secondo la suddetta configurazione in parallelo.

Con riferimento alla figura 9, ? descritta un?altra variante realizzativa di un sistema 701 che utilizza un generatore elettrico 710 secondo una variante realizzativa dell?invenzione.

Il generatore elettrico 710 secondo tale forma realizzativa differisce dalla prima forma realizzativa precedentemente descritta con riferimento alla figura 2 per il fatto che l?uscita del generatore elettrico 710 ? definita dalle uscite degli stadi di amplificazione 30a, 30b, 30c (il generatore 710 ? di fatto privo del combinatore di potenza e presenta tre uscite).

Le uscite degli stadi di amplificazione 30a, 30b, 30c sono connesse in corrispondenti numerosi punti di alimentazione separati dei mezzi applicatori 680 secondo una configurazione in parallelo.

In tale forma realizzativa, preferibilmente, i sensori di potenza trasmessa e riflessa 68a?, 68b?, 68a??, 68b??, 68a???, 68b??? sono accoppiati alle rispettive uscite del generatore elettrico 710 per fornire ai mezzi di controllo 90 i corrispondenti segnali di feedback 16a?, 16b?, 16a??, 16b??, 16a???, 16b???.

Inoltre, pi? sensori di temperatura 268a, 268b, 268c sono associati ai rispettivi mezzi applicatori 680 e forniscono i rispettivi segnali ai mezzi di controllo 90: tale configurazione consente vantaggiosamente di controllare il trattamento del materiale in maniera pi? puntuale e precisa.

Si noti che nei sistemi descritti, l?utilizzo di un componente elettronico attivo allo stato solido 50, anzich? valvole a vuoto (triodi), permette di ottenere numerosi vantaggi.

Innanzitutto, gli ingombri/dimensioni del generatore elettrico e del sistema nel suo complesso risultano notevolmente inferiori con conseguente salvaguardia o ottimizzazione degli spazi in stabilimento.

Le tensioni di alimentazione che garantiscono il funzionamento del generatore secondo la presente invenzione, ad esempio 65V DC, risultano notevolmente ridotte rispetto alle tensioni elevate richieste per il normale funzionamento delle valvole a vuoto (triodo).

L?utilizzo di un componente elettronico attivo allo stato solido rende efficace il controllo della stabilit? della frequenza di lavoro rispetto ai sistemi di tipo noto e/o consente di ridurre la presenza di armoniche (radio disturbi) nella generazione dell?energia che sono difficili da schermare.

Ci? determina un migliore comportamento rispetto agli standard normativi e di sicurezza, compresi quelli relativi alle interferenze elettromagnetiche (EMI), e/o una semplificazione in fase di progettazione del sistema in relazione al filtraggio EMI.

I sistemi utilizzati per l?implementazione del metodo secondo l?invenzione consentono di determinare puntualmente i parametri fisici di processo in tempo reale (ad esempio temperature e umidit? della zona Z di ricevimento del materiale M), poich? l?ambiente di lavorazione (zona Z) ? soggetto a tensioni elettriche che sono ridotte rispetto ai sistemi di tipo noto e che, dunque, riducono le inevitabili interferenze con sensori e strumenti di misura.

Analogamente, i rischi di interferenze risultano sensibilmente ridotti anche per i segnali di feedback o, in ogni caso, i parametri limitanti per garantire la corretta acquisizione di detti segnali in fase di progetto vengono ampiamente ridotti.

In virt? della descrizione appena fornita, si comprende, pertanto, che il metodo di gestione di un sistema a radiofrequenza secondo la presente invenzione raggiunge gli scopi e realizza i vantaggi menzionati in precedenza.

In fase esecutiva, potranno essere apportate modifiche al sistema a radiofrequenza impiegato nel metodo dell?invenzione, consistenti, per esempio, in un generatore elettrico comprendente un numero di stadi di amplificazione, disposti tra loro in parallelo e/o in serie, differente rispetto a quelli precedentemente descritti.

Inoltre, in soluzioni alternative del sistema a radiofrequenza, non illustrate, potranno essere previsti due o pi? generatori elettrici disposti l?uno in parallelo rispetto all?altro, ciascun generatore opportunamente configurato con uno o pi? stadi di amplificazione secondo quanto descritto precedentemente.

In tal caso, preferibilmente, le uscite dei generatori potranno essere applicate a mezzi applicatori diversi o in punti di alimentazione separati di mezzi applicatori comuni.

? chiaro, infine, che numerose altre varianti possono essere apportate al metodo in esame, senza per questo uscire dai principi di novit? insiti nell?idea inventiva, cos? come ? chiaro che, nella pratica attuazione dell?invenzione, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati del sistema potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze, e potranno essere sostituiti con altri tecnicamente equivalenti.

Ove le caratteristiche costruttive e le tecniche menzionate nelle successive rivendicazioni siano seguite da segni o numeri di riferimento, tali segni di riferimento sono stati introdotti con il solo obiettivo di aumentare l?intelligibilit? delle rivendicazioni stesse e, di conseguenza, essi non presentano alcun effetto limitante sull?interpretazione di ciascun elemento identificato, a titolo puramente di esempio, da tali segni di riferimento.

Claims (28)

RIVENDICAZIONI

1. Metodo di gestione di un sistema a radiofrequenza (1; 201; 301; 401; 501; 601; 701) per il trattamento termico di un materiale dielettrico e/o elettricamente conduttivo (M), detto sistema (1; 201; 301; 401; 501; 601; 701) comprendendo almeno un generatore elettrico (10; 110; 710) atto a generare un segnale di uscita a radio frequenza ad una potenza di uscita e mezzi applicatori (80; 180; 680), connessi a detto generatore elettrico (10; 110; 710), atti a sviluppare un campo elettromagnetico in corrispondenza di una zona di ricevimento (Z) di detto materiale dielettrico e/o elettricamente conduttivo (M), detto generatore elettrico (10; 110; 710) comprendendo:

- almeno un?unit? di generazione (12) di segnali di pilotaggio a radiofrequenza ad un primo livello di potenza;

- mezzi di amplificazione (30; 130) atti ad amplificare detti segnali di pilotaggio a radiofrequenza di detta unit? di generazione (12) da detto primo livello di potenza a detta potenza di uscita, detti mezzi di amplificazione (30; 130) comprendendo uno o pi? stadi di amplificazione (30a, 30b, 30c; 130a), ciascuno dei quali include almeno un componente elettronico attivo allo stato solido (50);

- mezzi di controllo (90) atti a ricevere almeno un primo parametro elettrico e/o fisico indicativo di detta potenza di uscita di detto generatore elettrico (10; 110; 710) durante il funzionamento,

caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di:

- operare detta unit? di generazione (12) di segnali a radiofrequenza per generare un segnale di pilotaggio ad un primo livello di potenza ed avente un prefissato andamento, per ottenere un predeterminato andamento desiderato di detta potenza di uscita;

- acquisire ed elaborare detto almeno un primo parametro per identificare una deviazione di detta potenza di uscita rispetto a detto predeterminato andamento desiderato;

- agire su almeno un parametro di funzionamento di detto sistema (1; 201; 301;

401; 501; 601; 701) attraverso detti mezzi di controllo (90) per ottenere detto predeterminato andamento desiderato di detta potenza di uscita.

2. Metodo come alla rivendicazione 1), caratterizzato dal fatto che detto almeno un primo parametro elettrico comprende uno o pi? tra i parametri del gruppo comprendente: il valore scalare della potenza trasmessa e il valore scalare della potenza riflessa misurate all?uscita di detto generatore elettrico (10; 110; 710); il valore in ampiezza e/o fase della potenza trasmessa e il valore in ampiezza e/o fase della potenza riflessa misurate all?uscita di detto generatore elettrico (10; 110; 710); il valore in ampiezza e/o fase della tensione e/o della corrente all?uscita di detto generatore elettrico (10; 110; 710).

3. Metodo come alla rivendicazione 1) o 2), caratterizzato dal fatto che detto almeno un primo parametro elettrico ? rilevato attraverso uno o pi? sensori (68a, 68b; 68a?, 68b?, 68a??, 68b??, 68a???, 68b???) selezionati tra i sensori del gruppo consistente in un sensore di potenza trasmessa e/o riflessa o un sensore di tensione e/o corrente.

4. Metodo come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto almeno un primo parametro fisico comprende un valore di temperatura e/o di umidit? rilevato in detta zona di ricevimento (Z) e/o direttamente in detto materiale dielettrico e/o conduttivo (M) e/o il peso e/o le dimensioni di detto materiale dielettrico e/o conduttivo (M) e/o la colorimetria di detto materiale dielettrico e/o conduttivo (M) e/o la conducibilit? elettrica di detto materiale dielettrico e/o conduttivo (M) e/o impedenza elettrica di detto materiale dielettrico e/o conduttivo (M).

5. Metodo come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto almeno un parametro di funzionamento comprende uno o pi? tra i parametri del gruppo comprendente: il duty cycle nella tecnica di modulazione d?impulsi PWM da parte di detta unit? di generazione (12); l?ampiezza della forma d?onda sinusoidale di detto segnale di pilotaggio; la tensione di alimentazione di detto uno o pi? stadi di amplificazione (30a, 30b, 30c; 130a); la tensione di pilotaggio di detti mezzi di amplificazione (30; 130).

6. Metodo come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto segnale a radiofrequenza presenta una frequenza compresa nell?intervallo da 300Khz a 300MHz, preferibilmente una frequenza pari a 13,56 MHz oppure pari a 27,12 MHz oppure pari a 40,68 MHz.

7. Metodo come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto almeno un parametro di funzionamento comprende il fattore di amplificazione di detto uno o pi? stadi di amplificazione (30a, 30b, 30c; 130a).

8. Metodo come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che in detto sistema (1; 201; 301; 401; 501; 601; 701) tra detta unit? di generazione (12) e detti uno pi? stadi di amplificazione (30a, 30b, 30c; 130a) ? posto un dispositivo divisore di potenza (60) le cui uscite sono connesse a detti uno pi? stadi di amplificazione (30a, 30b, 30c; 130a).

9. Metodo come la rivendicazione 8), caratterizzato dal fatto che detto almeno un parametro di funzionamento comprende le tensioni e/o le fasi di dette uscite di detto dispositivo divisore di potenza (60).

10. Metodo come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto sistema (1; 201; 301; 401; 501; 601; 701) comprende un dispositivo di pilotaggio e pre-amplificazione (62) tra detta unit? di generazione (12) di segnali e detti mezzi di amplificazione (30; 130).

11. Metodo come la rivendicazione 10), caratterizzato dal fatto che detto almeno un parametro di funzionamento comprende il fattore di amplificazione di detto dispositivo di pilotaggio e pre-amplificazione (62).

12. Metodo come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto sistema (401; 501) comprende un adattatore di impedenza (70) interposto tra detto generatore elettrico (10; 110; 710) e detti mezzi applicatori (80; 180; 680).

13. Metodo come la rivendicazione 12), caratterizzato dal fatto che detto almeno un parametro di funzionamento comprende l?impedenza di detto adattatore di impedenza (70).

14. Metodo come la rivendicazione 13), caratterizzato dal fatto che detta fase di agire su detto almeno un parametro di funzionamento comprende l?operazione di variare in modo continuo o discreto detta impedenza di detto adattatore di impedenza (70).

15. Metodo come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto sistema (501) comprende mezzi applicatori (180) ad impedenza variabile.

16. Metodo come la rivendicazione 15), caratterizzato dal fatto che detto almeno un parametro di funzionamento comprende l?impedenza di detti mezzi applicatori (80; 180; 680).

17. Metodo come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fase di agire su almeno un parametro di funzionamento di detto sistema (1; 201; 301; 401; 501; 601; 701) attraverso detti mezzi di controllo (90) comprende un controllo di tipo proporzionale o derivativo o integrale o una modulazione sigma-delta.

18. Metodo come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto predeterminato andamento desiderato di detta potenza di uscita viene definito in relazione al materiale dielettrico e/o elettricamente conduttivo (M) da trattare.

19. Metodo come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta fase di agire su detto almeno un parametro di funzionamento comprende variare, in modo continuo o discreto, detto almeno un parametro di funzionamento.

20. Metodo come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti quando dipendenti dalla rivendicazione 12), caratterizzato dal fatto che detto adattatore di impedenza (70) comprende un condensatore variabile (Cv) e/o un?induttanza variabile e/o uno o pi? circuiti aventi differente impedenza, detti circuiti essendo selezionabili tra loro.

21. Metodo come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto componente elettronico attivo (50) comprende uno qualsiasi tra i componenti del gruppo consistente in componenti semiconduttori al silicio e/o componenti al nitruro di gallio.

22. Metodo come alla rivendicazione 21), caratterizzato dal fatto che detto almeno un componente elettronico attivo (50) in detti mezzi di amplificazione (30; 130) assume una configurazione del tipo ponte ad H, ponte intero o mezzo ponte.

23. Metodo come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un alimentatore (20) atto ad alimentare detta una unit? di generazione (12) di segnali a radiofrequenza ad un primo livello di potenza e/o atto ad alimentare detti uno pi? stadi di amplificazione (30a, 30b, 30c; 130a).

24. Metodo come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti uno pi? stadi di amplificazione (30a, 30b, 30c; 130a) sono elettricamente connessi secondo una configurazione in parallelo, una configurazione in serie o una loro combinazione.

25. Metodo come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che tra detti uno pi? stadi di amplificazione (30a, 30b, 30c) e detti mezzi applicatori (80; 180; 680) ? posizionato un dispositivo combinatore di potenza (66).

26. Metodo come alla rivendicazione 25), caratterizzato dal fatto che l?uscita di detto dispositivo combinatore di potenza (66) ? connessa in pi? punti di alimentazione separati di detti mezzi applicatori (680) secondo una configurazione in parallelo.

27. Metodo come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che le uscite di detti uno pi? stadi di amplificazione (30a, 30b, 30c; 130a) sono connesse in pi? punti di alimentazione separati di detti mezzi applicatori (680) secondo una configurazione in parallelo.

28. Metodo come una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralit? di generatori elettrici disposti l?uno in parallelo rispetto all?altro, le uscite di detti generatori elettrici essendo applicate a mezzi applicatori diversi o in punti di alimentazione separati di mezzi applicatori comuni.