高氏分析真空管高频振荡器

日期:2018-11-09 / 浏览: 次 / 来源:郑州高氏

高氏分析真空管高频振荡器

振荡器的作用是将直流电能转换为高频交流电能,通过感应器传输给金属工件以完成高温加热。

1.振荡电路

(1)三回路振荡电路 图2-38是一个具有三回路振荡器的高频感应加热电源的电路,只画出了三相交流电源、三相交流调压器、阳极变压器、高压硅堆三相整流器、真空管高频振荡器和高频负载的主电路;省去了栅极回路、真空管的灯丝供电电路,以及三相交流调压器的触发电路与低压控电路。Lz是高频阻流圈,Cg是隔直流电容器,它们完成交直流回路的分离。真空管VE是换能元件,其阳极供电为并联供电方式;电感L1、L2,电容器C1、C2与TP0和C,共同组成三回路的振荡电路;电感L2和Ls是反馈环节,此环节是完成自激振荡必不可少的,调节其间的耦合度就可以实现反馈调节。这种振荡电路的结构具有三个谐振频率,但可靠运行的只有一个频率,故称三回路振荡电路。老式的真空管高频感应加热电源设备GP100一C3是典型的三回路振荡电源。

(2)单回路振荡电路  该种电路比三回路振荡电路要简单,传输电路少,输出效率较高,没有了耦合环节,故是无“耦合”调节,只有“反馈”调节。真空管单回路振荡电路如图2-39所示。

(3)双频振荡电路 这种电路能够产生两种频率的振荡,以满足不同热处理工艺的要求:一种是超音频频率(30 - 50kHz) ,另一种是高频频率(200 -300kHZ)。电路如图2-40所示,实际上是两个独立的单回路振荡电路,它们是靠位置1和2的切换来实现超音频或高频振荡的。

2.真空管振荡器的工作状态

大功率真空管振荡器的工作状态,主要是以栅流大小和有无来分类的,并以栅流对阳流之比、栅极电压最大值对阳极电压最小值之比、以及阳极电压基波最大值对阳极直流电压之比来衡量。当栅流比阳流小至可以忽略不计时,这种工作状态称为小栅流状态或欠压状态;当栅流较大,且占真空管阳极电流相当大一部分时,则称为大栅流状态或过压状态;介于两者之间的状态称为临界状态。栅极反馈电压过小,会出现欠压状态;栅极反馈电压过大,则会出现过压状态。它们都会使振荡功率、阳极效率降低,它们不是我们所要求的状态。

临界状态是我们要求的状态。调整振荡器时,只要阳流/栅流=4 -7 倍(有的振荡管为5 - 10 倍),则认为振荡器已处于临界状态。为此,对于三回路振荡器,要进行“耦合”与“反馈”调节;对于单回路振荡器,只能进行“反馈”调节。当振荡器处于临界状态时,就可以获得某个阳压值下的最大功率输出。

3.真空管振荡器的效率

真空管振荡器有如下两种概念的效率:

(1)真空管的阳极效率 它表明在直流电源供给振荡器的直流功率中,有多少被变换成高频振荡功率(基波功率)。

(2)输出效率 它表明高频振荡功率经过高频传输电路等多种因素的损耗后,直流功率中有多少功率被负载所吸收,显然输出效率小于阳极效率。效率常以百分数表示。真空管阳极效率的理论值为78呖,输出效率为40% - 45绳。举例:Ua=12kV,Ia=12A,则直流输入功率=12kV x 12A = 144KW;取阳极效率=70%,则振荡功率=144KW x70%≈10OKW;取输出效率=45%,则负载吸收的功率=144KW x45%=65kW。单回路振荡器的输出效率比三回路振荡器的要高些。