本文關(guān)鍵詞：大功率穩(wěn)定微波電源設(shè)計

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【摘要】：微波技術(shù)的應(yīng)用越來越廣,而工藝要求也越來越高,大功率穩(wěn)定微波電源應(yīng)運而生。相比傳統(tǒng)的加熱技術(shù),微波加熱具有著加熱均勻、加熱的速度快以及效率更高等一系列優(yōu)點。這些優(yōu)點讓微波加熱技術(shù)的發(fā)展更有前景,而且也能夠吸引更多的投資。因為無論是科研還是商業(yè),一款穩(wěn)定的、具有良好性能的微波加熱設(shè)備,其價值都不可估量。本文介紹了一種利用單片機控制的大功率微波電源,所設(shè)計制作的設(shè)備運行穩(wěn)定,并具有功率設(shè)定、故障處理、輸出功率穩(wěn)定可調(diào)以及實時輸出功率。微波等離子體,這一技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常的廣泛,比如幫助化學(xué)氣相實現(xiàn)沉積的增強;比如用于刻蝕方面等等。對于微波等離子體類型的設(shè)備而言,其核心在于微波電源,如果電源不穩(wěn),輸出功率忽高忽低,那么微波等離子體的具體應(yīng)用就會受到制約,故而對于微波等離子體這一技術(shù)而言,其關(guān)注的眾多課題中非常重要的一個為對微波電源進(jìn)行研究,以期獲得高度穩(wěn)定、功率很大的電源。實驗數(shù)據(jù)表明,微波設(shè)備正常運行狀態(tài)下,保持磁控管閾值電壓穩(wěn)定的情況下,磁控管陰極電壓變化幅度非常小,可以近似為常數(shù),所以磁控管陽極直流電壓的變化會直接影響磁控管的輸出功率,所以本研究確立課題目的為借助對磁控管陽極予以控制,期望獲得具有較高穩(wěn)定性的微波電源。在研究的過程中,會采樣處理磁控管陽極的電流,借助比例積分這一調(diào)節(jié)算法獲得可以對磁場電流予以有效調(diào)節(jié)的控制參數(shù),保證輸出電源高度穩(wěn)定。本文介紹了微波電源各個模塊的相關(guān)理論,并對濾波采樣、磁控管磁場調(diào)節(jié)電路和保護(hù)電路進(jìn)行了深入分析。進(jìn)而設(shè)計一種高穩(wěn)定度的磁控管陽極高壓電源,并且細(xì)致的介紹了電源設(shè)計中的各種功能電路部分的軟硬件具體實現(xiàn)方法和對各部分的調(diào)節(jié)與調(diào)試。詳細(xì)的介紹了磁控管的結(jié)構(gòu),功能以及基本工作原理,并具體介紹了本設(shè)計采用的CK-611型大功率磁控管,并對其特性,功能和詳細(xì)參數(shù)進(jìn)行了介紹。本設(shè)計的軟件程序設(shè)計部分采用的是ATmega32單片機,并對ATmega32型單片機的性能特點作了介紹。而且,還深入解釋了PI調(diào)節(jié)的具體工作原理,與系統(tǒng)特征緊密結(jié)合以后,選擇增量式的PI調(diào)控理念,運用匯編語言進(jìn)行控制算法軟件的具體編寫,注釋解釋部分代碼。在設(shè)計工作完成后進(jìn)行了一系列調(diào)試工作,包括硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)合調(diào)試。本研究設(shè)計的微波電源功率較大,而且輸出穩(wěn)定,并且對這一設(shè)計予以了驗證,為了獲得更大更穩(wěn)定的微波電源提出了新的展望與參考方案,有這些作為基礎(chǔ),再不斷的對系統(tǒng)進(jìn)行改良,一定會更好的解決大功率穩(wěn)定微波電源的問題。
【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN86

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本文編號：1294300