大功率稳定微波电源设计

发布时间：2017-12-16 02:12

  本文关键词：大功率稳定微波电源设计

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【摘要】：微波技术的应用越来越广,而工艺要求也越来越高,大功率稳定微波电源应运而生。相比传统的加热技术,微波加热具有着加热均匀、加热的速度快以及效率更高等一系列优点。这些优点让微波加热技术的发展更有前景,而且也能够吸引更多的投资。因为无论是科研还是商业,一款稳定的、具有良好性能的微波加热设备,其价值都不可估量。本文介绍了一种利用单片机控制的大功率微波电源,所设计制作的设备运行稳定,并具有功率设定、故障处理、输出功率稳定可调以及实时输出功率。微波等离子体,这一技术的应用领域非常的广泛,比如帮助化学气相实现沉积的增强;比如用于刻蚀方面等等。对于微波等离子体类型的设备而言,其核心在于微波电源,如果电源不稳,输出功率忽高忽低,那么微波等离子体的具体应用就会受到制约,故而对于微波等离子体这一技术而言,其关注的众多课题中非常重要的一个为对微波电源进行研究,以期获得高度稳定、功率很大的电源。实验数据表明,微波设备正常运行状态下,保持磁控管阈值电压稳定的情况下,磁控管阴极电压变化幅度非常小,可以近似为常数,所以磁控管阳极直流电压的变化会直接影响磁控管的输出功率,所以本研究确立课题目的为借助对磁控管阳极予以控制,期望获得具有较高稳定性的微波电源。在研究的过程中,会采样处理磁控管阳极的电流,借助比例积分这一调节算法获得可以对磁场电流予以有效调节的控制参数,保证输出电源高度稳定。本文介绍了微波电源各个模块的相关理论,并对滤波采样、磁控管磁场调节电路和保护电路进行了深入分析。进而设计一种高稳定度的磁控管阳极高压电源,并且细致的介绍了电源设计中的各种功能电路部分的软硬件具体实现方法和对各部分的调节与调试。详细的介绍了磁控管的结构,功能以及基本工作原理,并具体介绍了本设计采用的CK-611型大功率磁控管,并对其特性,功能和详细参数进行了介绍。本设计的软件程序设计部分采用的是ATmega32单片机,并对ATmega32型单片机的性能特点作了介绍。而且,还深入解释了PI调节的具体工作原理,与系统特征紧密结合以后,选择增量式的PI调控理念,运用汇编语言进行控制算法软件的具体编写,注释解释部分代码。在设计工作完成后进行了一系列调试工作,包括硬件调试、软件调试和软硬件联合调试。本研究设计的微波电源功率较大,而且输出稳定,并且对这一设计予以了验证,为了获得更大更稳定的微波电源提出了新的展望与参考方案,有这些作为基础,再不断的对系统进行改良,一定会更好的解决大功率稳定微波电源的问题。
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN86

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本文编号：1294300