Jump to content

    
Sign in to follow this  
AkBb

Разработка БП для СВЧ печи

Recommended Posts

Приветствую Вас!

Я разрабатываю установку для организации технологических процессов под действием СВЧ поля.

В настоящее время идёт сборка 10кВт СВЧ печи проточного типа (не камерного) в которой используются классические блоки питания, по аналогии с бытовыми микроволновыми печами, однако, режим ргкулировки мощности по времени молчания и работы на максимальной мощности меня совершенно не устраивает. У меня есть острая необходимость разработки полупроводникового блока питания для снижения потерь и повышения КПД преобразования электрической энергии в СВЧ излучение. Тут есть специалисты, которые могут взяться за разработку блока питания на феритах, при чем регулировка мощности излучения СВЧ должна быть плавной, хотя бы с шагом 100 ват.

Готов рассмотреть конструктивные предложения, оплатить работу по разумной цене.

Акулин Виктор Викторович, 8 ( 9 2 6 ) 8_7_9_7_2_0_7

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

5 часов назад, AkBb сказал:

В настоящее время идёт сборка 10кВт СВЧ печи проточного типа (не камерного) в которой используются классические блоки питания, по аналогии с бытовыми микроволновыми печами, однако, режим ргкулировки мощности по времени молчания и работы на максимальной мощности меня совершенно не устраивает.

Регулировка мощности такая, потому что генераторы СВЧ(магнетроны?) по другому не умеют - они либо генерят, либо нет, плавной регулировки нет.

И нагреваемому объекту обычно всё-равно  - он интегрирует импульсную составляющую.

А если не всё-равно, тогда требуются излучатели более высокого класса и соответственно цены.

Share this post


Link to post
Share on other sites
48 minutes ago, HardEgor said:

генераторы СВЧ(магнетроны?) по другому не умеют - они либо генерят, либо нет, плавной регулировки нет.

Несколько лет назад в продаже появились т.н. "инверторные" бытовые СВЧ печи, которые обеспечивают непрерывный нагрев на пониженной мощности магнетрона.

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, ae_ сказал:

Несколько лет назад в продаже появились т.н. "инверторные" бытовые СВЧ печи, которые обеспечивают непрерывный нагрев на пониженной мощности магнетрона.

Там тоже ШИМ, более высокой частоты. И регулировка неполная.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Так и 50Гц питающей сети — тоже ШИМ. Обычная печь на полной мощности "гудит" вместо непрерывного излучения.

Автор упомянул про проточный режим работы, нагревать нужно не в замкнутой камере, а что-то движущееся на конвейере, например, или проточную жидкость в трубе.

Поэтому обычная печь совсем не подходит, а инверторная — вполне.

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 1/9/2021 at 11:34 AM, AkBb said:

Приветствую Вас!

Я разрабатываю установку для организации технологических процессов под действием СВЧ поля.

В настоящее время идёт сборка 10кВт СВЧ печи проточного типа (не камерного) в которой используются классические блоки питания, по аналогии с бытовыми микроволновыми печами, однако, режим ргкулировки мощности по времени молчания и работы на максимальной мощности меня совершенно не устраивает. У меня есть острая необходимость разработки полупроводникового блока питания для снижения потерь и повышения КПД преобразования электрической энергии в СВЧ излучение. Тут есть специалисты, которые могут взяться за разработку блока питания на феритах, при чем регулировка мощности излучения СВЧ должна быть плавной, хотя бы с шагом 100 ват.

Готов рассмотреть конструктивные предложения, оплатить работу по разумной цене.

Акулин Виктор Викторович, 8 ( 9 2 6 ) 8_7_9_7_2_0_7

Я тоже разрабатываю муфельные печи с нагревом от бытовой микроволновки (температура в камере 1000-1200 град) и тоже нужна условно регулировка температуры (шаг хотя бы 200 град). Ваше задание с категоричным требованием " полупроводникового блока питания для снижения потерь и повышения КПД" в силу полного не понимания Вами что есть магнетрон не прокатит. (не понятно что за ферриты еще???). Магнетрон в принципе не умеет что то плавно регулировать и блок питания вообще к этому не имеет никакого отношения. В микроволновках мощность регулируется скважностью по питанию. Включил магнетрон на генерацию-отключил (то что греете нагрелось-остыло вот так и регулируйте). Плавно же свч мощность можно регулировать величиной питания если генератор это задающий генератор и далее усилитель мощности, вот он и может выдавать разную мощность в ограниченных пределах. Такие усилители на 10ГГц тоже разработаны, но стоит такая разработка очень скромно от 50 тыс евро+Ваша комплектация и производство (ну это порядка 10 тыс дол). Потяните???? Ну и по дешевке если магнетрон, то можно плавно регулировать чисто механически. Между магнетроном и тарелкой с борщем ставите свч поглотитель и двигаете его как задвижкой в паровозной печи. Можете проверит. Греете тарелку не накрыв полиэтилновым колпаком и с колпаком. С колпаком борщь будет холодный.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Мощность обычной СВЧ печи заметно падает при снижении питания. При ~170-180В вместо ~230В микроволновка греет примерно вдвое дольше. Проверено с реальной СВЧ печью в просаженной загородной сети зимой. Понятно, что накал ниже, но и анодное тоже. Можно накал сделать стабильным от отдельного трансформатора.

Почти 9 лет назад на этом форуме Слесарь спрашивал, как собрать симисторный регулятор для микроволновки, вот эта тема. Результатом автор остался доволен.

Это всё, конечно, "варварские" методы, но для грубой регулировки пойдёт, если бюджет не рассчитан генераторы/усилители 10ГГц.

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если ТС очень богатенький буратино то можно лепить что то такое.

https://www.slipstream-design.co.uk/introduction-rf-solid-state-microwave-heating/

И тогда никакого ШИМ (PWM) не будет- можно получить плавное изменение постоянной СВЧ мощности. Но надо 4 палеты на замену одному магнетрону, не забывать о циркуляторах которые защищают палету при плохой нагрузке, для энергоэффективности блоки питания с переменным выходным напряжением в зависимости от мощности СВЧ ( а от этого плывет согласование транзистора).

Solid-State-RF-Amplifer-2.4-to-2.5-GHz.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, khach said:

Если ТС очень богатенький буратино то можно лепить что то такое.

https://www.slipstream-design.co.uk/introduction-rf-solid-state-microwave-heating/

Ну собственно один в один что описал на транзисторах, только эти парни предлагают транзисторы не более 300Вт. Сложить два это 600 и все равно это ничто. А складывать больше здесь никто не потянет, там выползают небывалые эффекты. ТС в одну кучу свалили несколько разных работ. Работа по кпд это совсем отдельная история, ее надо описать с пониманием и выделить в отдельную. Самунги и лыжероллеры и др. это жулье, но бытовые покупатели даже не подозревают как обдирают их эти "производители". На холостом ходу микроволновка 800Вт жрет 700Вт от сети!!!. Вот здесь и заложено кпд и эту работу надо выполнять отдельно и она сложная.

Share this post


Link to post
Share on other sites
09.01.2021 в 17:00, HardEgor сказал:

Регулировка мощности такая, потому что генераторы СВЧ(магнетроны?) по другому не умеют - они либо генерят, либо нет, плавной регулировки нет.

Умеют.

 

09.01.2021 в 17:00, HardEgor сказал:

А если не всё-равно, тогда требуются излучатели более высокого класса и соответственно цены.

 

Только не излучатель, а источник питания - значительно сложнее и дороже, чем обычный ВВ трансформатор с шунтом.

21 час назад, MW_Юрий сказал:

Включил магнетрон на генерацию-отключил (то что греете нагрелось-остыло вот так и регулируйте). 

На каждом старт-стопе идет формирование-разрушение электронного облака и срыв в генерацию на неосновных частотах, с соответствующим падением КПД магнетрона. При питании постоянным током такого не происходит, о чем, собственно, и говорит автор темы (повышение КПД нагрева).

Share this post


Link to post
Share on other sites

магнетроны так не умеют. то, что говорилось по снижение нагрева в камере при просаженой сети - это явление, когда магнетрон выходит из режима оптимальной работы при снижении анодного напряжения или даже перестает работать как генератор ,  вот и все. поэтому управление интегральной мощностью осуществляется именно шимом. другой вопрос, что можно или полностью снимать анод с магнетрона или уменьшать его на некоторую величину, когда генерация срывается. разговоры про инвертор и ферриты - это разговор о замене честного железного трансформатора, диода и конденсатора на импульсный источник питания. из опыта работы коллег в данном направлении - берете корейские железные трансформаторы и спите спокойно. 

 

хотя в свое время (лет 30 назад) были работы по магнетронам, в которых что можно было перестроить. в частности: частоту,чтобы узлы и пучности явно не вылезали в нежидкостях. но , потом , пошли по пути вращения тарелочки и использования самого простого магнетрона.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если вспоминать ферриты, то ферритовый управляемый волноводный модулятор никто не запрещал ставить,  и подавить мощность в нагрузке где то на 20-30дб  получится легко. Только это будет не экономично, т.к вся отраженная от модулятора моща должна рассеиватся в нагрузке цирукулятора, и нагрузку придется водой проточной охлаждать.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this