專(zhuān)利名稱(chēng)：醫(yī)用微波磁控管單一電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)用微波磁控管的電源，適用于微波治療機(jī)，為其提供穩(wěn)定可靠的工作電壓。
背景技術(shù)：
1986年以前，我國(guó)使用的醫(yī)用微波治療機(jī)幾乎全部由國(guó)外進(jìn)口，當(dāng)時(shí)臨床上最突出的問(wèn)題是微波對(duì)環(huán)境的污染，微波臨床治療只能在大城市中的大醫(yī)院的屏蔽室中進(jìn)行。發(fā)明專(zhuān)利ZL90106763.6、ZL90106764.4、ZL90104294.3、ZL90104295.1針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了微波高效率局部輻射，使得微波臨床治療可以在醫(yī)院屏蔽室外進(jìn)行。近年來(lái)，由于微波治療進(jìn)入各臨床學(xué)科門(mén)診病房并取得了良好的臨床療效，使得微波治療得到廣泛的推廣，在各大中小城鎮(zhèn)、農(nóng)村的大、中、小醫(yī)院、療養(yǎng)院、醫(yī)務(wù)室都有應(yīng)用。由于微波治療機(jī)對(duì)各種常見(jiàn)多發(fā)病和各種急、慢性炎癥、創(chuàng)傷愈合都有良好的療效，隨著人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)保健需求使微波治療機(jī)進(jìn)入家庭成為可能。
微波治療機(jī)中的磁控管是一個(gè)電真空器件，用于產(chǎn)生臨床治療微波電磁場(chǎng)的源，通常微波治療機(jī)工作時(shí)需要提供燈絲電壓和陽(yáng)極高壓的兩種電源。在臨床上不同的癥狀需要不同的微波輸出功率，這要通過(guò)調(diào)整磁控管的陽(yáng)極高壓來(lái)實(shí)現(xiàn)，所以公開(kāi)使用的微波治療機(jī)都是采用一個(gè)高壓、一個(gè)低壓兩個(gè)電源供電。如果簡(jiǎn)單采用一個(gè)電源，在調(diào)整功率改變高壓的同時(shí)，燈絲供電電壓也要隨著改變，使磁控管不能正常工作，直接影響磁控管的工作穩(wěn)定及使用壽命，這是不允許的。
目前，制約微波治療機(jī)進(jìn)入家庭的因素有兩個(gè)，一個(gè)是由于微波磁控管的外特性(即輸出功率與輸入電壓的關(guān)系曲線)的非線性，輸入電壓有很小變化就會(huì)使得輸出功率產(chǎn)生非常大的變化，有可能引起病人治療部位的燒傷，所以現(xiàn)在公開(kāi)使用的微波治療機(jī)只能在醫(yī)院由醫(yī)生指導(dǎo)使用；另一個(gè)因素是微波治療機(jī)的成本偏高，患者購(gòu)賣(mài)難以接受。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種電壓穩(wěn)定、成本大幅度降低的微波磁控管供電電源。
為了解決的上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的醫(yī)用微波磁控管單一電源，包括橋式整流電路和設(shè)置有原邊繞組、高壓副邊繞組的變器壓，所述的變壓器還設(shè)置有為磁控管的燈絲提供電壓的低壓副邊繞組。
作為上述技術(shù)方案的一種改進(jìn)，在所述整流電路的輸出端還設(shè)置有恒流源控制電路。所述的恒流源控制電路由基準(zhǔn)電壓電路、恒流電路、恒流取樣電路、比較放大電路組成；所述的恒流電路由恒流管T、連接在恒流管T的發(fā)射極與地之間的電阻R8和連接在恒流管T的基極與地之間的穩(wěn)壓二極管D4組成，恒流管T的集電極與地之間還并聯(lián)連接有穩(wěn)壓二極管D3；所述的基準(zhǔn)電壓電路由為串聯(lián)在直流電源E的正極與地之間的電阻R1和穩(wěn)壓二極管D1，穩(wěn)壓二極管D1并聯(lián)有由電阻R2、電位器R3和電阻R4組成的基準(zhǔn)電壓分壓支路，電位器R3的中心抽頭與電阻R5的一端連接，并通過(guò)電阻R5的另一端將比較電壓輸送至電壓比較放大器的比較電壓輸入端；所述的恒流取樣電路是指與恒流管T的發(fā)射極連接的電阻R6，電阻R6的另一端將取樣電壓輸送至電壓比較放大器的取樣電壓輸入端；所述的比較放大電路是具有比較電壓輸入端和取樣電壓輸入端的電壓放大器，電壓放大器輸出端經(jīng)電阻R7、二極管D2與恒流管T基極連接。所述的恒流源控制電路的恒流輸出根據(jù)不同型號(hào)磁控管正常工作需求可在5至300mA范圍調(diào)整。
作為上述技術(shù)方案的另一種改進(jìn)，所述變壓器的低壓副邊繞組輸出電壓值為磁控管生產(chǎn)廠家給出的燈絲電壓標(biāo)稱(chēng)值乘以K，K的取值范圍為1.10-1.50。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果能夠?yàn)槲⒉ㄖ委煓C(jī)提供穩(wěn)定的工作電源，確?；颊咴谥委煏r(shí)微波機(jī)性能穩(wěn)定可靠，不會(huì)出現(xiàn)燒傷事故，使得病人可以在家自己操作進(jìn)行治療，為微波治療機(jī)進(jìn)入家庭保健提供了技術(shù)支持；本發(fā)明可以降低醫(yī)用微波治療機(jī)制造成本，為微波治療機(jī)進(jìn)入家庭提供了經(jīng)濟(jì)支持。


圖1是本發(fā)明的一種改進(jìn)技術(shù)方案的原理方框圖；圖2是圖1所示技術(shù)方案中的恒流源控制電路的電路圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的醫(yī)用微波磁控管單一電源作詳細(xì)說(shuō)明。
本發(fā)明的醫(yī)用微波磁控管單一電源，由橋式整流電路和設(shè)置有原邊繞組、高壓副邊繞組的變器壓組成，變壓器還設(shè)置有為磁控管的燈絲提供電壓的低壓副邊繞組。
作為上述技術(shù)方案的一種改進(jìn)，在所述整流電路的輸出端還設(shè)置有恒流源控制電路，如圖1所示，醫(yī)用微波磁控管單一電源，包括橋式整流電路和設(shè)置有原邊繞組、高壓副邊繞組的變器壓，所述的變壓器還設(shè)置有為磁控管的燈絲提供電壓的低壓副邊繞組。變器壓將220伏市電電壓變壓，在變壓器低壓副邊繞組產(chǎn)生3.2伏的低壓供給磁控管的燈絲；在變壓器高壓副邊繞組的產(chǎn)生3500至3700伏的高壓，經(jīng)橋式整流電路將交流變?yōu)橹绷鞴┙o磁控管，該直流電壓的正極和負(fù)極分別與磁控管的陽(yáng)極和陰極連接。
上述的恒流源控制電路如圖2所示，由基準(zhǔn)電壓電路、恒流電路、恒流取樣電路、比較放大電路組成。恒流電路由恒流管T、連接在恒流管T的發(fā)射極與地之間的電阻R8和連接在恒流管T的基極與地之間的穩(wěn)壓二極管D4組成，穩(wěn)壓二極管D4的陽(yáng)極與地連接，恒流管T的集電極與地之間還并聯(lián)連接有穩(wěn)壓二極管D3，穩(wěn)壓二極管D3的陽(yáng)極與地連接，微波磁控管的陽(yáng)極與地連接?；鶞?zhǔn)電壓電路由直流電源E、電阻R1、R2、R4、電位器R3和穩(wěn)壓二極管D1組成，穩(wěn)壓二極管D1的陽(yáng)極與地連接，電阻R1和穩(wěn)壓二極管D1串聯(lián)在直流電源E的正極與地之間，穩(wěn)壓二極管D1并聯(lián)有由，電阻R2、電位器R3和電阻R4串聯(lián)組成的基準(zhǔn)電壓分壓支路，該基準(zhǔn)電壓分壓支路與穩(wěn)壓二極管D1并聯(lián)，電位器R3的中心抽頭與電阻R5的一端連接，并通過(guò)電阻R5的另一端將比較電壓輸出至電壓比較放大器的比較電壓輸入端。恒流取樣電路中，恒流管T的發(fā)射極與電阻R6的一端連接，電阻R6的另一端將取樣電壓輸出至電壓比較放大器的取樣電壓輸入端。比較放大電路是具有比較電壓輸入端和取樣電壓輸入端的電壓放大器，電壓放大器輸出端經(jīng)電阻R7、二極管D2與恒流管T基極連接，二極管D2的陰極與恒流管T基極連接。
從控制電路不難看出，加到磁控管CK上的電壓是高壓整流輸出值減掉恒流器T的壓降，這個(gè)電壓是由放大器U控制的，而放大器U的工作點(diǎn)是由微波控制電阻R3取值及由取樣電阻R8取得取樣電壓來(lái)控制的。當(dāng)電源波動(dòng)時(shí)，比如電壓增加，供電電路電流加大，取樣電阻R8上壓降增加，放大器U輸出減少，導(dǎo)致恒流管T電流減小，將電壓波動(dòng)電流增加拉回，以維持磁控管電流不變，達(dá)到微波輸出穩(wěn)定的目的。此種醫(yī)用微波磁控管陽(yáng)極及燈絲采用單一電源供電技術(shù)，恒流的調(diào)整范圍是5至300mA，它復(fù)蓋了各學(xué)科臨床治療對(duì)微波功率的需求。
本發(fā)明的另一種改進(jìn)的技術(shù)方案，醫(yī)用微波磁控管單一電源由橋式整流電路和設(shè)置有原邊繞組、高壓副邊繞組的變器壓組成，變壓器還設(shè)置有為磁控管的燈絲提供電壓的低壓副邊繞組，當(dāng)原邊市電220伏供電時(shí)，副邊高壓繞組輸出電壓，磁控管為額定功率輸出，燈絲電壓應(yīng)設(shè)計(jì)為磁控管標(biāo)稱(chēng)燈絲電壓值乘以修正系數(shù)K，K的取值范圍為1.10-1.50。變器壓將220伏市電電壓變壓，變壓器低壓副邊繞組的低壓供電給磁控管的燈絲；在變壓器高壓副邊繞組產(chǎn)生高壓，經(jīng)橋式整流電路整流成直流電供給磁控管，該直流電壓的正極和負(fù)極分別與磁控管的陽(yáng)極和陰極連接。微波功率調(diào)整是通過(guò)變壓器原邊電壓調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)的，專(zhuān)利ZL90104294.3具有穩(wěn)定輸出的微波治療機(jī)，是采用可控硅控制磁控管高壓變壓器原邊導(dǎo)通角大小來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)原邊施加電壓大小的調(diào)整。當(dāng)市電供電電壓220伏，微波治療機(jī)用于通常理療20-30W時(shí)，變壓器原邊實(shí)測(cè)施加的電壓只有180伏左右，也就是低于市電供電壓15-20％，這樣當(dāng)采用單一電源供電時(shí)在變壓器低壓燈絲輸出要受到15-20％電壓變化的不良影響，這不良影響會(huì)導(dǎo)致磁控管陰極發(fā)射不足、縮短磁控管使用壽命和導(dǎo)致磁控管振蕩不穩(wěn)定，該方案的修正系數(shù)K應(yīng)為1.15-1.20。在檢測(cè)了選用磁控管燈絲電特性后，將磁控管生產(chǎn)廠給出的燈絲電壓值修正提高，即乘以修正系數(shù)K，以維持控制微波功率的高壓調(diào)整后燈絲電壓保持磁控管生產(chǎn)廠提出的工作電壓要求，確保燈絲加熱陰極發(fā)射處于飽和區(qū)。對(duì)于不同型號(hào)的磁控管功率控制電路或采用不同方案控制電路這個(gè)燈絲不良影響有區(qū)別，設(shè)計(jì)方案時(shí)要對(duì)該方案在微波機(jī)正常工作時(shí)變壓器原邊電壓進(jìn)行檢測(cè)，以確定不良影響的比例即修正系數(shù)K，用以設(shè)計(jì)單一電源的變壓器副邊低壓繞組，該技術(shù)方案修正系數(shù)對(duì)于不同型號(hào)磁控管和不同方案控制電路K值的范圍為1.15-1.50。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)用微波磁控管單一電源，包括橋式整流電路和設(shè)置有原邊繞組、高壓副邊繞組的變器壓，其特征是，所述的變壓器還設(shè)置有為磁控管的燈絲提供電壓的低壓副邊繞組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)用微波磁控管單一電源，其特征是，在所述整流電路的輸出端還設(shè)置有恒流源控制電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種醫(yī)用微波磁控管單一電源，其特征是，所述的恒流源控制電路由基準(zhǔn)電壓電路、恒流電路、恒流取樣電路、比較放大電路組成；所述的恒流電路由恒流管T、連接在恒流管T的發(fā)射極與地之間的電阻R8和連接在恒流管T的基極與地之間的穩(wěn)壓二極管D4組成，恒流管T的集電極與地之間還并聯(lián)連接有穩(wěn)壓二極管D3；所述的基準(zhǔn)電壓電路由為串聯(lián)在直流電源E的正極與地之間的電阻R1和穩(wěn)壓二極管D1，穩(wěn)壓二極管D1并聯(lián)有由電阻R2、電位器R3和電阻R4組成的基準(zhǔn)電壓分壓支路，電位器R3的中心抽頭與電阻R5的一端連接，并通過(guò)電阻R5的另一端將比較電壓輸送至電壓比較放大器的比較電壓輸入端；所述的恒流取樣電路是指與恒流管T的發(fā)射極連接的電阻R6，電阻R6的另一端將取樣電壓輸送至電壓比較放大器的取樣電壓輸入端；所述的比較放大電路是具有比較電壓輸入端和取樣電壓輸入端的電壓放大器，電壓放大器輸出端經(jīng)電阻R7、二極管D2與恒流管T基極連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種醫(yī)用微波磁控管單一電源，其特征是，所述的恒流源控制電路的恒流輸出根據(jù)不同型號(hào)磁控管正常工作需求可在5至300mA范圍調(diào)整。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)用微波磁控管單一電源，其特征是，所述變壓器的低壓副邊繞組電壓輸出為磁控管生產(chǎn)廠家給出的燈絲電壓標(biāo)稱(chēng)值乘以K，K的取值范圍為1.10-1.50。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種醫(yī)用微波磁控管單一電源，包括橋式整流電路和設(shè)置有原邊繞組、高壓副邊繞組的變壓器，所述的變壓器還設(shè)置有為磁控管的燈絲提供電壓的低壓副邊繞組。上述技術(shù)方案的一種改進(jìn)，在所述整流電路的輸出端還設(shè)置有恒流源控制電路，恒流源控制電路由基準(zhǔn)電壓電路、恒流電路、恒流取樣電路、比較放大電路組成。作為上述技術(shù)方案的另一種改進(jìn)，所述變壓器的低壓副邊繞組電壓輸出為磁控管生產(chǎn)廠給出的燈絲電壓標(biāo)稱(chēng)值乘以K，K的取值范圍為1.10－1.50。本發(fā)明能夠?yàn)槲⒉ㄖ委煓C(jī)提供穩(wěn)定可靠的工作電源，大幅度降低微波治療機(jī)制造成本，為微波治療機(jī)進(jìn)入千家萬(wàn)戶(hù)提供了技術(shù)和經(jīng)濟(jì)支持。
文檔編號(hào)H02M7/12GK1558543SQ200410018618
公開(kāi)日2004年12月29日 申請(qǐng)日期2004年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月17日
發(fā)明者潘慧泉 申請(qǐng)人:潘慧泉