一种磁控管输出功率控制电路及微波治疗仪的制作方法

1.本实用新型涉及真空电子器件领域，特别是涉及一种磁控管输出功率控制电路及微波治疗仪。


背景技术：

2.磁控管是一种用于产生微波能的真空电子器件，广泛应用于雷达发生器，医疗等领域。在医疗领域，可以通过给微波治疗仪中的磁控管连续直流高压，使磁控管工作在连续输出的模式，此外，也可以通过控制直流高压电压的开通和关闭，从而使磁控管工作在断续工作模式。不论是连续工作模式还会断续工作模式，想要降低磁控管的输出功率，必须通过对磁控管进行消磁达到降低输出功率的目的，然而采用消磁的方式降低输出功率，在消磁过程中会改变磁控管原始设定的额定工作状态，即改变磁控管的原始工作电压，工作电流，工作频率以及输出频率等，此外，还会增加成本，会降低磁控管的使用性能和寿命。
3.由此可见，如何降低磁控管输出功率的同时不改变磁控管的原始额定工作状态，是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种磁控管输出功率控制电路及微波治疗仪，通过在控制板和磁控管中间设置脉冲产生电路和脉冲变压器，由控制板调整脉冲产生电路的脉冲信号脉宽实现降低磁控管的输出功率，避免通过消磁降低磁控管输出功率改变磁控管额定工作状态的风险，提高磁控管的性能和使用寿命。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种磁控管输出功率控制电路，包括：控制板，脉冲产生电路，脉冲变压器，灯丝变压器，磁控管；
6.所述脉冲变压器的输入端与所述脉冲产生电路连接，输出端与所述磁控管连接，以便将脉冲信号转化为脉冲电压并传输至所述磁控管；
7.所述控制板与所述脉冲产生电路连接，用于调节所述脉冲信号的脉宽；
8.所述灯丝变压器与所述磁控管连接，用于为所述磁控管供电。
9.其中，所述脉冲产生电路包括第一电阻，第二电阻，第三电阻，第一电容，第二电容和开关管；
10.所述第一电阻与所述第一电容串联，且公共端与所述开关管的第一端连接，所述第一电阻的另一端作为所述脉冲产生电路的电源连接端，所述第一电容的另一端与所述第三电阻的一端连接，且公共端与所述脉冲变压器的第一端连接，所述第三电阻的另一端与所述第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端与所述开关管的第二端连接，且公共端接地，同时与所述脉冲变压器的第二端连接；
11.所述开关管的第二端与所述第二电阻的一端连接，且公共端与所述控制板连接，同时作为所述脉冲产生电路的电源连接端，所述开关管的第三端与所述第二电阻的另一端连接，且公共端与所述控制板连接。
12.其中，所述脉冲产生电路还包括保护电路，所述保护电路包括第四电阻，第五电阻，第三电容和二极管；
13.所述第五电阻与所述第三电容串联，且公共端与所述二极管的负极连接，所述第五电阻的另一端与所述二极管的正极连接，且公共端分别与所述第四电阻的一端和所述开关管的第一端连接，所述第三电容的另一端与所述第四电阻的另一端连接，且公共端与所述开关管的第二端连接。
14.其中，所述脉冲产生电路还包括第四电容和双向稳压管；
15.所述第四电容和所述双向稳压管并联，且第一公共端与所述第二电阻的一端连接，第二公共端与所述第二电阻的另一端连接。
16.其中，所述脉冲产生电路还包括第六电阻，所述第六电阻与所述第一电阻并联。
17.其中，所述的磁控管输出功率控制电路还包括数据采集单元，所述数据采集单元包括第七电阻，第八电阻，第九电阻和第五电容；
18.所述第八电阻与所述第九电阻串联，且公共端分别与所述第五电容的一端和所述脉冲变压器的第二端连接，同时接地；
19.所述第八电阻的另一端与所述第七电阻的一端连接，且公共端分别与所述第五电容的另一端以及所述控制板连接，所述第七电阻的另一端分别与所述磁控管和所述脉冲变压器的第一端连接，所述第九电阻的另一端分别与所述磁控管和所述控制板连接。
20.为解决上述技术问题，本实用新型还提供了一种微波治疗仪，包括如所述的磁控管输出功率控制电路。
21.本技术所提供的磁控管输出功率控制电路，包括：控制板，脉冲产生电路，脉冲变压器，灯丝变压器，磁控管。其中，脉冲变压器的输入端与脉冲产生电路连接，输出端与磁控管连接，脉冲变压器将脉冲信号转化为脉冲电压，并传输至磁控管，控制板与脉冲产生电路连接，用于调节脉冲产生电路产生的脉冲信号的脉宽，灯丝变压器与磁控管连接，用于为磁控管供电。由此可见，本技术所提供的技术方案，在控制板和磁控管间设置脉冲产生电路和脉冲变压器，通过控制板控制脉冲产生电路的生成的脉冲信号的脉宽进而调整磁控管的输出功率，避免了对磁控管进行消磁以降低磁控管输出功率时改变磁控管的原始工作状态的风险，提高磁控管的性能和使用寿命。
22.此外，本技术还提供了一种微波治疗仪，包括磁控管输出功率控制电路，效果同上。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本技术实施例所提供的一种磁控管输出功率控制电路结构图；
25.图2为本技术另一实施例所提高的磁控管输出功率控制电路的示意图；
26.图3为本技术另一实施例所提供的磁控管输出功率控制电路的结构图；
27.附图标记如下：1为控制板，2为脉冲产生电路，3为磁控管，4为灯丝变压器，5为脉冲变压器，6为数据采集单元，7为稳压电源。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护范围。
29.本实用新型的核心是提供一种磁控管输出功率控制电路及微波治疗仪，在磁控管和控制板中间设置脉冲产生电路和脉冲变压器，由控制板调节脉冲产生电路的输出脉冲信号的占空比，进而调整磁控管的输出功率，避免通过对磁控管进行消磁实现改变输出功率进而改变磁控管的原始工作状态。
30.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
31.磁控管是一种用于产生微波能的真空电子器件，广泛应用于雷达发生器，医疗等领域。在医疗领域中，可以通过给微波治疗仪中的磁控管连续直流高压，使磁控管工作在连续输出的模式，此外，也可以通过控制直流高压电压的开通和关闭，从而使磁控管工作在断续工作模式。不论是连续工作模式还会断续工作模式，想要降低磁控管的输出功率，必须通过对磁控管进行消磁达到降低输出功率的目的，然而采用消磁的方式降低输出功率，在消磁过程中会改变磁控管原始设定的额定工作状态，即改变磁控管的原始工作电压，工作电流，工作频率以及输出频率等，此外，还会增加成本，会降低磁控管的使用性能和寿命。
32.为了解决上述技术问题，本技术提供了一种磁控管输出功率控制电路，通过在磁控管和控制板中间设置脉冲产生电路和脉冲变压器，通过控制管调节脉冲产生电路的输出脉冲信号的脉宽，由此调节磁控管的输出功率。
33.图1为本技术实施例所提供的一种磁控管输出功率控制电路结构图，如图1所示，本技术提供的磁控管输出功率控制电路包括：控制板1，脉冲产生电路2，脉冲变压器5，灯丝变压器4，磁控管3。脉冲变压器5的输入端与脉冲产生电路2连接，输出端与磁控管3连接，由脉冲产生电路2生成脉冲信号，并传输至脉冲变压器5，由脉冲变压器5将脉冲信号转换为高压脉冲电压，并传输至磁控管3。控制板1与脉冲产生电路2连接，由此通过控制板1便可调节脉冲产生电路2的脉冲信号脉宽，进而调整磁控管3的输出功率，即通过调整脉冲信号占空比以调节磁控管3输出功率。灯丝变压器4与磁控管3连接，用于为磁控管3供电。
34.在具体实施例中，脉冲产生电路2与稳压电源连接，通过控制板1控制其产生的脉冲信号的脉宽进而调整磁控管3的输出功率，避免了通过对磁控管3进行消磁以降低磁控管3输出功率，导致磁控管3无法工作在原始的工作状态，其中，工作状态指的是，磁控管3生产时设定的初试工作电压，工作电流，工作频率等工作状态。
35.通过调节脉冲产生电路2的脉冲信号脉宽以调节磁控管3的输出功率，既能保证磁控管3工作在原始额定工作状态，还能节约成本，提高磁控管3的性能和使用寿命。
36.可以理解的是，灯丝变压器4用于为磁控管3提供电源，通常提供3.5v的电压，对于提供的电压大小依据实际业务需求而定，对此本技术不作限定。在实施中，控制板1包括人机交互模块，其中人机交互模块包括鼠标，键盘，显示屏等，对比本技术不作限定，人机交互模块用于调节脉冲产生电路2的脉冲信号脉宽，还用于设定磁控管3的输出功率，输出频率等。获取到磁控管3的输出功率相关数据后进行分析，以便于提高磁控管3的工作效率。
37.本技术实施例所提供的磁控管输出功率控制电路，包括：控制板，脉冲产生电路，脉冲变压器，灯丝变压器，磁控管。其中，脉冲变压器的输入端与脉冲产生电路连接，输出端与磁控管连接，脉冲变压器将脉冲信号转化为脉冲电压，并传输至磁控管，控制板与脉冲产生电路连接，用于调节脉冲产生电路产生的脉冲信号的脉宽，灯丝变压器与磁控管连接，用于为磁控管供电。由此可见，本技术所提供的技术方案，在控制板和磁控管间设置脉冲产生电路和脉冲变压器，通过控制板控制脉冲产生电路的生成的脉冲信号的脉宽进而调整磁控管的输出功率，避免了对磁控管进行消磁以降低磁控管输出功率时改变磁控管的原始工作状态的风险，提高磁控管的性能和使用寿命。
38.图2为本技术另一实施例所提高的磁控管输出功率控制电路的示意图，如图2所示，脉冲电路包括第一电阻r1，第二电阻r2，第三电阻r3，第一电容c1，第二电容c2和开关管d1。第一电阻r1与第一电容c1串联，且公共端与开关管d1的第一端连接，第一电阻r1的另一端与稳压电源7连接，以便于稳压电源7为脉冲产生电路2提供电源。第一电容c1的另一端与第三电阻r3的一端连接，且公共端与脉冲变压器t1的第一端连接，第三电阻r3的另一端与第二电容c2的一端连接，第二电容c2的另一端与开关管d1的第二端连接，且公共端接地，同时与脉冲变压器t1的第二端连接。
39.开关管d1的第二端与第二电阻r2的一端连接，且公共端与控制板1连接，以便控制板1调节脉冲产生电路2的脉冲信号的脉宽，同时该公共端作为脉冲产生电路2的电源连接端，开关管d1的第三端与第二电阻r2的另一端连接，且公共端与控制板1连接。
40.需要说明的是，脉冲产生电路2中的开关管可以是mos管，也可以是绝缘栅双极型晶体管(igbt)，当然也可以是其他类型能够实现相同功能的开关管，对此本技术不作限定。
41.本技术实施例所提供的磁控管输出功率控制电路，通过在控制板和磁控管间设置脉冲产生电路和脉冲变压器，由控制板调节脉冲产生电路的生成的脉冲信号的脉宽进而调整磁控管的输出功率，避免了对磁控管进行消磁以降低磁控管输出功率时改变磁控管的原始工作状态的风险，降低磁控管工作不稳定的可能，提高磁控管的性能和使用寿命。
42.在上述实施例的基础上，为了防止开关管d1被击穿，为开关管d1的第一端和第二端提供保护，本技术提供的磁控管输出功率控制电路中的脉冲产生电路2还包括保护电路，图3为本技术另一实施例所提供的磁控管输出功率控制电路的结构图，如图3所示，该保护电路包括：第四电阻r4，第五电阻r5，第三电容c3和二极管d3。
43.由图3可知，第五电阻r5与第三电容c3串联，且公共端与二极管d3的负极连接，第五电阻r5的另一端与二极管d3的正极连接，且公共端分别与第四电阻r4的一端和开关管d1的第一端连接，第三电容c3的另一端与第四电阻r4的另一端连接，且公共端与开关管d1的第二端连接。
44.需要说明的是，该保护电路连接与开关管d1的第一端和第二端连接，且开关管d1的第一端和第二端不是控制端。
45.本技术实施例所提供的磁控管输出功率控制电路，在脉冲产生电路的开关管第一端和第二端连接一个保护电路，由此避免开关管被击穿，为整个脉冲产生电路提供了保护，进而提高了磁控管的性能。
46.在上述实施例的基础上，除了需要对开关管d1的非控制端进行保护外，即除了为开关管d1的第一端和第二端提供保护外，还需要为开关管d1的控制端提供保护，则如图3所
示，本技术实施例所提供的脉冲产生电路2还包括第四电容c4和双向稳压管d2；
47.第四电容c4和双向稳压管d2并联，且第一公共端与第二电阻r2的一端连接，第二公共端与第二电阻r2的另一端连接。
48.由图3可知，第二电阻r2的一端与开关管d1连接，另一端与开关管d1的第二端连接，由此，第二电阻r2，第四电容c4和双向稳压管d2组成了一个保护开关管d1控制端的保护电路，进一步防止开关管d1被击穿。
49.本技术实施例所提供的磁控管输出功率控制电路，在脉冲产生电路的第二电阻两端并联第四电容c4和双向稳压管d2，由此避免开关管控制端被击穿，进而为整个脉冲产生电路提供了保护，进一步提高了磁控管的性能。
50.在具体实施例中，脉冲产生电路2需要与稳压电源7连接，以便稳压电源7为脉冲产生电路2提供电源，为了保护稳压电源7，如图3所示，本技术实施例所提供的磁控管输出功率控制电路还包括第六电阻r6，所述第六电阻r6与所述第一电阻r1并联，限制稳压电源7给第一电容c1的最大充电电流，由此保护稳压电源7。
51.本技术实施例所提供的磁控管输出功率控制电路，在第一电阻两端并联一个电阻，由此限制稳压电源给第一电容c1的最大充电电流，保护稳压电源，进一步提高了磁控管的性能。
52.在具体实施中，为了更好监测磁控管3的输出功率和输出频率，需要采集磁控管3工作过程中产生的相关数据，进而通过控制板1控制脉冲产生电路2输出的脉冲信号脉宽调整磁控管3的输出功率。如图3所示，本技术实施例所提供的磁控管输出功率控制电路还包括数据采集单元6，且数据采集单元6包括第七电阻r7，第八电阻r8，第九电阻r9第五电容c5。
53.第八电阻r8与第九电阻r9串联，且公共端分别与第五电容c5的一端和脉冲变压器5的第二端连接，同时接地。第八电阻r8的另一端与第七电阻r7的一端连接，且公共端分别与第五电容c5的另一端以及控制板1连接，第七电阻r7的另一端分别与磁控管3和脉冲变压器5的第一端连接，第九电阻r9的另一端分别与磁控管3和控制板1连接。
54.在实施中，控制板1通过获取数据采集单元6采集的相关数据，分析得到当前磁控管3的输出频率和输出功率，并由控制板1的显示屏显示展示给工作人员，进而可以通过调整脉冲产生电路2输出的脉冲信号占空比调整磁控管3的输出功率，提高磁控管3的性能。
55.本技术实施例所提供的磁控管输出功率控制电路，通过设置数据采集单元，由数据采集单元获取磁控管的输出相关数据并传输至控制板，控制板进而调整磁控管的输出功率和输出频率，由此，提高了磁控管的性能。
56.在上述实施例中，对磁控管输出功率控制电路对应的实施例进行了详细描述，本技术还提供了一种微波治疗仪对应的实施例，包括了上述实施例所描述的磁控管输出功率控制电路。
57.由于上述实施例已对磁控管输出功率控制电路对应的实施例作了详细描述，本技术实施例提供微波治疗仪对其对应，效果同上，此处咱不赘述。
58.本技术所提供的微波治疗仪，包括上述实施例中的磁控管输出功率控制电路，在控制板和磁控管间设置脉冲产生电路和脉冲变压器，通过控制板控制脉冲产生电路的生成的脉冲信号的脉宽进而调整磁控管的输出功率，避免了对磁控管进行消磁以降低磁控管输
出功率时改变磁控管的原始工作状态的风险，提高磁控管的性能和使用寿命，进而提高了微波治疗仪的性能和使用寿命。
59.以上对本实用新型所提供的一种磁控管输出功率控制电路及微波治疗仪进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
60.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。