Устройство для стабилизации тока магнетрона

 

.изобретения

В. С. Уманский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ

ТОКА МАГНЕТРОНА

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено преимущественно для стабилизации амплитуды импульсов, подаваемых на внешнюю наг рузку в виде, например, магнетрона, используемого в установке для импульсного СВЧ нагрева (в частности, в установке для сварки пластмассовых изделий) .

Известно устройство для стабилизации анодного тока генераторов СВЧ типа 0 . магнетрона, которое содержит импульсный модулятор, выполненный на коммутирующей электронной лампе. и накопительном конденсаторе, и усилитель импульсов t4.3. 15

Недостатками этого устройства являются большая мощность рассеяния на аноде коммутирующей лампы и недостаточная стабильность тока магнетрона во вре-с

20 мя импульсов. -«аиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для стабилизации тока магнетрона, со1

Ъ

2 держащее коммутирувмцую электронную лампу, анод которой через накопительный конденсатор подключен к выводу для подключении нагрузки, а цепь сетки связана с выходом импульсного усилителя, выполненного на электронной лампе, анод которой через выходной трансформатор связан с выходом импульсного усилителя н с РС-фильтром, а сетка соединена с одним вывбдом резистора утечки ° генератор импульсов запуска, усилитель постоянного тока, вхрд которого связан с источником постоянного опорного напряже- . ния и через делитель напряжения подключен параллельно конденсатору Й С-фильтра импульсного усилителя, транзистор, эмиттер которого соединен с общей шиной, а база через диод подключена к выходу усилителя постоянного тока, нагрузочный резистор, стабилитрон, анод которого соединен. с общей шино)3, куда также подключена одна из обкладок бло- . кированного конденсатора, а также источник напряжения смещения t2 1, 3 9943

Недостатками этого устройства являются ведостагзчно. высокие KIUl и ста .бильность выходного тока.

Белью изобретения является повышеsNe ХПЙ и стабильности тока. $

Поставленная цель достигается тем, . что в устройстве коллектор транзистора соединен с плюсовым выводом источника напряжения смещения, к минусовому вы.воду которого цодключены вторая обклад- 1р ка блокировочного конденсатора, другой вывод резистора утеч«и и один вывод вагрузочпого резистора, другой вывод которого соединен с обшей шиной, причем катод электронной л@мпы усилителя им- 15 ,пульсов соединен с катодом коммуткру ющей лампы и через введекный резистор подключен к общей шике, а генератор импульсов запуска. подключен к катоду с.табилитрова и через введенный.конденcamp - к сетке„электронно% лампы им-. пульсного .усилители.

На чертеже представлена принципиаль. ная электрическая схема устройства дли стабилизации тока магнетрона.

И . Устройство содержит импульсный модулятор 4. с частичным разрядом накопительного конденсатора 2 через ком мутирующую еле« ровную лампу 3 (например, триод с защитной сеткой), зарядные резисторы 4. и 5, подключенные последовательно с конденсатором 2 к вйходу источника напряжения Ее . Одна из об«па-. док конденсатора 2 подключена к аноду лампы 3, а другая - к катоду магнетрона

6, являющегося иагрузкой модулятора 4-.

Анод магветрока соединен с общей шиной.

На управляющую сетку лампы 3 через резистор 7 подается стабилизированное напряжение отрицательного смацевия Е, и через конденсатор 8 -. импульсы запуска от выхода усилвтеля 9 импульсов.

Усилитель 9 содержит электронную лампу 3.0, в цепи. анода которой включены последовательно первичная обмотка трансформатора 13. и резистор 3.2, подклю43 чевкый одним выводом к источнику напряжения Е ., а другим — к общей шине через конденсатор t3. Экранная сетка лампы 3;0 питается через делитель 14, 15 напряжении. с блокировочным конденсатором 16. 8 цепи. сетки лампы 40 имеется стабМлктрон 17, резщ:тор 18 утечки подключен одним выводом к сетке лампы 40, à дщтим через блокировочный конденсатор 19 - к общей цщне

Имеется также транзистор 20, эмиг- гер которого соединен с общей шиной, в цепи его коллектора включен нагрузоч92 ный резистор 2l. Между коллектором и эмитгером транзистора 20 включен ctaбилитров 22. База транзистора связана через диод 23 с выходом усилителя 24 постоянного тока.

Генератор 25 импульсов запуска связан с сеткой лампы 10. Вход ycsasrerrrr

24 подключен через делитель напряжения (потенциометр) 26 к источвк«у 27 постыйщого опорного напряжения, к конденсатору 13 и к катоду диода 28, акод которого подключен к конденсатору 8.

В кепи базы транзистора 20 включен резистор 29. Коллектор транзистора 20 соединен с полюсом источника 30 saspsжения смещения, минус которого цодключен- к общей точке соединения резисторов

18 и 24. и конденсатора 19.

Катоды ламп 3 и 4.0 соединены меж-

lay собой я через вновь введенный реэнс

mp 34. подключены к общей шине. °

Выход генератора 25 зашунтирован сгабилитровом 4.7 и через ра:щелитель— ный конденсатор 32 подключен к сетке лампы И4

Устройство работаег следукицим об разом е

Накопительный конденсатор 2 эаряжается через последовательно соединенные резисторы 4 и 5 or источника напряжения ! Ео в интервалах между импульсами. Лам(па 3 в это время заперта по сетке отрицательным напряжением смещения Е >.

Лампа 3.0 также заперта благодаря падению напряжения на резисторе 23. эа счет протекания через него .тока коллектора открытого транзистора 20, идущего через источник 30. Отрицательное вепря» жение ог резистора 23. через. резистор

18 подается на сетку лампы 10.

При подаче положительных импульсов. от генератора 25 через конденсатор 32 на сетку лампы 10 она отпирается. Положительные импульсы, образующиеся sa вторичной обмотке трансформатора 4, через конденсатор 8, поступщот на сетку лампы 3. Лампа 3 отпирается и через нее. и резкстор З1 происходит частичный разряд конденсатора 2, так. что к катоду магнегрона 6 прикладываются отр щательные импульсы. После окончания ив (пульса лампы 3 и 10 вновь запираются.

Стабилизация тока магнетрона 6 осуществляется путем стабилизации напряжения

Е смещения на сетке лампы 3 и стабилизации амплитуды импульсов.

Последнее достигается путем стабилизации напряжений, пита«яких электроды лампы 3.0. Аплитуда импульсов запуска

5 9913 на управляющей сетке лампы (поступаю=, щих. от выхода генератора 26) стабили- . зйируется стабнлитроном 17. Напряжвние анодного питания U, равное напряав= ., нию на конденсаторе 13, также слабнем зируется. Elms этого часть напряжения

Uqy снимается с делителя (цотенцнометра) 26 (предварительно происходит алге.браическое сложение со стабильным опорным напряжением источника 27). Полу- 1О ченный сигнал рассогласования, содержа- ., щий информацию. о величине и знаке otклонения напрянция О.ц ат заданного номинала, уснливае тся ннверырующим усилителем 24 постоянного тока и через 4$ диод.23 подается на базу транзистора .20. ЕЬщ, например, под действием дестабилизирующих факторов напряжение 0 3 возрастает, то возрастает и сигнал рассогласования, что вызывает подзаиирание 20 транзистора 20. В результате уменьшается напряжение смацения лампы 10, обра-, зующееся при протекании toga «оллек тора транзистора 20 через резистор 21. Анод = ный. ток лампы 10. в паузах между им- И пульсами возрастает.

- В результате иэ-еа возрастания аа-. пения напряжении на резисторе 12 величина:уменьшается до тех пор, пока не достигнет заданного номинала, Одновре» 56 меццо таким путем достигается и ctaбильность напряжении на экранной сетке лампы 10, что также способствует стабилизации амплитуды импульсов на сетке л мпы.3.

С табилизапия анодного тока магнетрона 6 не требует цри этом использования лампы 3 обязательно в недонапряжвнном режиме. Она может использоваться в режиме, близком к критическому. Это позволяет существенно уменьшить падение напряжения на открытой-лампе 3 во speмя импульса и тем самйм повысить ,КПЙ устройства. Йиод 28 предотвраща .ет перенапряжения иа сетке лампы 3 при ,пробоях.

t цепь сетки связана с выходом импульсно.го усилителя, выполненного на электронной лампе, анод которой через выходной трансформатор связан с выходом им- цульсного усилителя и с Й С-фильтром, i сетка соединена с одним выводом резистора утечки, генератор импульсов ээ пуска, усилитель постоянного тока, вход которого связан с источником цостоянн го опорного напряжения и через делитеиь напряжения подключен параллельно кон денсатору ЯСфильтра импульсного уеалителя, транзистор, эмиттер которого соединен с общей шиной, а база через диод подключена к выходу усилителя постоянного тока, нагруэочный резистор. стабилитрон, анод которого соединен с общей. шиной, куда также подключена . одна иэ обкладок блокировочного конден-.

catopa, а также источник напряжения смецення, о- т л и ч. а ю щ е е с я тем, что, с, цее ю повьппения КПЦ и стабиль ности тока,; коллектор транзистора соединен с плвсовьм выводом источника напряжения смещения, к минусовсму вывходу которого подключены. вторая обкладка блокировочного конденсатора, другой вывод резистора утечки и один вывод нагрузочного резистора, другой вывод которого соединен с общей шиной, щщчем катод электроееой лампы усиштели импуль» сов соединен с катОдом кюммутирую щей лампы и через Введенный, резистор подключен к общей шине, а генератор импульсов запуска подключен к катоду стабилитрона и через введенный конденУменьшение нестабильности анодного тока магнетрона 6, вызванное вариациями напряжения Ео, а также разрядом: конденсатора: 2 во время импульсов, обеспечивается действием резистора 31, связи. Òag,.например, цри уменьшении тока, :через лампу 2 (равного току магнетро на 6) вследствие разряда конденсатора 2

t уменьшается падение напряжения на резис то45 ре 3 1,, плюсом прикладываемое к катодулам пы 10. Последыш приоткрываежя и амплитуда импульса на сетке лампы 3 возрастает, что продолжается до тех estop пока ток лампы 3 и магнетрона 6 не станет равным заданному номиналу. Роль опорного напряжения вь1пОлняет импульс на сетке. лампы 10, амплитуда которого

ctàéèIa8àpoaaía с помощью с табилнтро на 17. . Таким образом, достигается увепичеаае KIN и стабильности анодного тока магнетрона 6 во время импульсов за. счет комценсапии разряда накопительв

92 6 го коженсатора 2 уменьшениаа падении напряжения на лампе 3.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации тока магнетрона, содержащее коммутирукнцую электронную лампу, анод которой через нвкоцительлый конденсатор подключен к выводу для подключения нагрузки, .а

Тираж 872 Подписное

Фнляал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 99 13 сатор - к сетке электронной лампы импульсного усилителя.

Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе S

ВНИИПИ Заказ 133/66

92 8

1. Авторское свидетельство СССР по заявке Ж 2980366/24-07, кл. 6 05 F 1/56, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

)4 547746, кл. 6 05 F U56, 1975.