JP5809259B2 - マグネトロン用電力供給装置 - Google Patents
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Description
1.消費電力と、
2.要求電力との差と、
3.前記電力差と測定電流との差と、
を算出するようにプログラムされている。
・直流電圧源と、
・前記直流電圧源の出力電圧を昇圧するためのコンバータであって、
・容量性−誘導性共振回路と、
・前記共振回路の共振周波数よりも上の可変周波数で駆動するように構成され、前記可変周波数が、交流電圧を提供するために入力される制御信号によって制御されるスイッチング回路と、
・交流電圧を昇圧するための、前記共振回路に接続されるトランスと、
・昇圧された前記交流電圧を、前記マグネトロンに利用するための昇圧された直流電圧に整流するための整流器と、
を備えるコンバータと、
・前記直流電圧源から前記コンバータを通って流れる電流を測定する手段と、
・前記マグネトロンの要求出力電力を示す制御信号を作り出すようにプログラムされたマイクロコンピュータと、
・帰還ループ内に配置される集積回路と、を備え、
前記集積回路は、
・前記電流を測定する手段と前記マイクロプロセッサにそれぞれ接続される各入力と、
・前記コンバータに接続される出力と、を有し、
前記電流を測定する手段からの信号と、前記マグネトロンの電力を要求電力に制御するためのマイクロプロセッサからの信号との比較に応じて、前記コンバータスイッチング回路に制御信号を与えるように、前記集積回路が構成される
マグネトロン用電力供給装置が提供される。
1.高い効率を前提として、前記マグネトロンに供給される前記電力を算出するための、配線5における前記電圧と抵抗器9の電流の乗算のステップ。
2.消費される電力の算出結果の、前記要求電力との、それから、消費されるべき電流(意図された電流)との、比較のステップ。
3.前記意図された電流の、前記測定電流との、そして、前記電流が大きい場合のより高い周波数で前記コンバータを駆動するための徐々に高くなる電圧、或いは、前記電流が小さくなる場合の徐々に低くなる電圧である、前記電力供給装置への給電との、比較のステップ。前記コンバータがより高い周波数で稼働するならば、結果として得られる前記マグネトロンにかかる電圧は下がることに注意すべきである。
・発振器/高圧コンバータ101
・マグネトロン102
・トランス106
・整流器107
・抵抗器109
マイクロプロセッサ103もまた備えられている。しかし、全く異なって稼働する。それは要求電力制御値112を配線105の前記補強した電源直流電圧で分圧し、前記要求電力で前記マグネトロンを運用するために、前記コンバータ101を流れる要求電流を示す、配線121における所要電流信号を与えるに過ぎない。配線121における前記信号は演算増幅器122/EA1の一方の入力に給電される。他方の入力は前記抵抗器109からの配線110と接続し、前記コンバータに流れる実電流を示す。前記演算増幅器は、集積化したエラー信号増幅器として接続される。
電流と電圧に「u」と「i」を用いると、
前記電流偏差自身は前記電流測定抵抗器にかかる電圧の偏差で表わし得る。
U=400V
R1=0.1Ω
R5=470Ω
R6=2MΩ
の値によって満たされる。
102:マグネトロン
103:マイクロプロセッサ
106:トランス
107:整流器
109,R1:抵抗器(電流測定手段)
122,EA1:演算増幅器(集積回路)
301,X:乗算回路(乗算器)
C7:積分コンデンサ(帰還コンデンサ)
IC1:IC発振器(スイッチング回路)
R5:帰還抵抗器
R5,R6:抵抗器(分圧抵抗器)
R6−R5:分圧器
Claims (17)
- マグネトロン用の電力供給装置であって、
・直流電圧源と、
・前記直流電圧源の出力電圧を昇圧するためのコンバータと、を備え、
前記コンバータは、
・容量性−誘導性共振回路と、
・前記共振回路の共振周波数よりも上の可変周波数で駆動するように構成され、前記可変周波数が、交流電圧を提供するために入力される制御信号によって制御されるスイッチング回路と、
・交流電圧を昇圧するための、前記共振回路に接続されるトランスと、
・昇圧された前記交流電圧を、前記マグネトロンに利用するための昇圧された直流電圧に整流するための整流器と、
を備え、さらに、
・前記直流電圧源から前記コンバータを通って流れる電流を測定する手段と、
・前記マグネトロンの要求出力電力を示す制御信号を作り出すようにプログラムされたマイクロプロセッサと、
・帰還ループ内に配置される集積回路と、を備え、
前記集積回路は、
・前記電流を測定する手段と前記マイクロプロセッサにそれぞれ接続される各入力と、
・前記コンバータに接続される出力と、を有し、
前記電流を測定する手段からの信号と、前記マグネトロンの電力を要求電力に制御するためのマイクロプロセッサからの信号との比較に応じて、前記コンバータスイッチング回路に制御信号を与えるように、前記集積回路が構成される
マグネトロン用電力供給装置。 - 前記集積回路がアナログ素子であることを特徴とする、請求項1に記載の電力供給装置。
- 前記集積回路がエラー信号の増幅器として接続される演算増幅器であり、前記エラー信号は前記コンバータ電流の測定値を示す信号と前記マグネトロンの要求出力電力を示す信号の間の差であることを特徴とする、請求項2に記載の電力供給装置。
- 前記集積回路が帰還コンデンサを伴う積分器として配置され、それによって、その出力電圧が、前記コンバータを制御するための電圧−周波数回路を制御するように構成されることを特徴とする、請求項1,2または3に記載の電力供給装置。
- 前記集積回路が前記測定電流信号と前記要求電力信号の間の直接の比較のために適応し配置され、前記集積回路はこれらの信号だけを受取るように接続され、それによって、前記コンバータ電流が前記直流電圧源の電圧の過渡変化に依存せず、前記要求電力に応じて制御されることを特徴とする、請求項1〜4のうちいずれか1項に記載の電力供給装置。
- 前記電流を測定する手段が前記コンバータと直列に接続される抵抗器であり、前記抵抗器の一端は接地され、他端は前記集積回路の入力に、好適には帰還抵抗器を介して、接続されることを特徴とする、請求項5に記載の電力供給装置。
- 前記集積回路が前記測定電流信号と前記要求電力の間だけではなく、前記直流電圧源の電圧の過渡変化も考慮した比較のために適応し配置され、前記電圧源の電圧を示す信号も前記集積回路に入力され、それによって、前記コンバータ電流は、前記コンバータを通過する前記電力が前記要求電力に応じて制御されるように制御されることを特徴とする、請求項1〜4のうちいずれか1項に記載の電力供給装置。
- ・前記電流を測定する手段が前記コンバータと直列に接続される抵抗器であり、前記抵抗器の一端は接地され、
・前記集積回路への入力のために分圧器が備えられ、前記分圧器は、前記直流電圧源の出力配線と前記電流測定抵抗器のグランド側でない端子の間に、2つの抵抗器を備え、前記2つの分圧抵抗器の共通接続点が前記集積回路の入力に接続されることを特徴とする、請求項4に記載の電力供給装置。 - ・前記電流を測定する手段が前記コンバータと直列に接続される抵抗器であり、前記抵抗器の一端は接地され、
・前記直流電圧源の出力配線とゼロボルト配線の間に、2つの抵抗器を備える分圧器と、
・前記電流測定抵抗器における電圧が一方の入力に印加され、前記分圧抵抗器の前記共通接続点の電圧が他方の入力に印加され、出力が前記マイクロプロセッサの出力との比較のために前記集積回路に供給される乗算回路と、
を備えることを特徴とする、請求項8に記載の電力供給装置。 - 前記マイクロプロセッサが要求コンバータ電流信号からノイズをフィルタリングするようにプログラムされることを特徴とする、請求項1〜9のうちいずれか1項に記載の電力供給装置。
- 前記マイクロプロセッサと前記演算増幅器の間に設けられるフィルタリング回路を備えることを特徴とする、請求項1〜9のうちいずれか1項に記載の電力供給装置。
- 前記スイッチング回路が前記コンバータの周波数を、前記演算増幅器から出力される可変電圧信号に応じて制御するように構成され、それによって、周波数の増加はマグネトロン駆動電力とマイクロ波出力の減少に対応することを特徴とする、請求項1〜11のうちいずれか1項に記載の電力供給装置。
- 前記スイッチング回路が前記コンバータのデューティサイクルを、前記集積回路の出力に応じて制御するように構成され、それによって、前記デューティサイクルの減少はマグネトロン駆動電圧とマイクロ波出力の減少に対応することを特徴とする、請求項1〜12のうちいずれか1項に記載の電力供給装置。
- 前記スイッチング回路が前記マイクロプロセッサのクロックによって計時されることを特徴とする、請求項1〜13のうちいずれか1項に記載の電力供給装置。
- 前記スイッチング回路がそれ自身で発振器を有することを特徴とする、請求項1〜13のうちいずれか1項に記載の電力供給装置。
- 前記コンバータがゼロ電圧スイッチング装置であることを特徴とする、請求項1〜15のうちいずれか1項に記載の電力供給装置。
- 前記コンバータがゼロ電流スイッチング装置であることを特徴とする、請求項1〜15のうちいずれか1項に記載の電力供給装置。
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