磁控管的工作原理

2021-01-19 麥克威微波

隨著微波能應用的發展，微波系統已經逐漸的走入到我們的生活和生產環境當中，而磁控管是微波電子管的一種，是一種重入式諧振型正交場振蕩器，通常用於高功率微波能發生器。

 

微波能是由微波發生器產生的，微波發生器主要包括磁控管和微波電源兩部分組成。其中微波電源的作用就是把常用的交流電能轉為直流電能，為磁控管創造工作條件。

磁控管是微波發生器的核心，它將直流電能變為微波能。

由於磁控管的結構簡單、效率高、工作電壓低、電源簡單和適應負載變化的能力強，因而特別適用於微波加熱和微波能的其他應用。磁控管由於工作狀態的不同可分為脈衝磁控管和連續波磁控管兩類。而工業微波設備  主要工作於連續波狀態，所以多用連續波磁控管。

磁控管是一種用來產生微波能的電真空器件。實質上是一個置於恆定磁場中的二極體。管內電子在相互垂直的恆定磁場和恆定電場的控制下，與高頻電磁場發生相互作用，把從恆定電場中獲得能量轉變成微波能量，從而達到產生微波能的目的。今天主要給大家介紹連續波磁控管。

磁控管由管芯和磁鋼（或電磁鐵）組成。管芯的結構包括陽極、陰極、能量輸出器和磁路系統等四部分。管子內部保持高真空狀態。下面分別介紹各部分的結構及其作用。

 


1. 陽極

陽極是磁控管的主要組成之一，它與陰極一起構成電子與高頻電磁場相互作用的空間。在恆定磁場和恆定電場的作用下，電子在此空間內完成能量轉換的任務。磁控管的陽極除與普通的二極體的陽極一樣收集電子外，還對高頻電磁場的振蕩頻率起著決定性的作用。

2. 陰極及其引線
磁控管的陰極即電子的發射體,又是相互作用空間的一個組成部分。陰極的性能對磁控管的工作特性和壽命影響極大，被視為整個磁控管的心臟。

陰極的種類很多，性能各異。連續波磁控管中常用直熱式陰極，它由鎢絲或純鎢絲繞成螺旋形狀，通電流加熱到規定溫度後就具有發射電子的能力。這種陰極具有加熱時間短和抗電子轟擊能力強等優點，在連續波磁控管中得到廣泛的應用。

 

3. 能量輸出器

能量輸出器是把相互作用空間中所產生的微波能輸送到負載去的裝置。能量輸出裝置的作用是無損耗，無擊穿地通過微波，保證磁控管的真空密封，同時還要做到便於與外部系統相連接。小功率連續波磁控管大多採用同軸輸出在陽極諧振腔高頻磁場最強的地方。放置一個耦合環，當穿過環面的磁通量變化時，將在環上產生高頻感應電流，從而將高頻功率引到環外。耦合環面積越大耦合越強。

 

4. 磁路系統

磁控管正常工作時要求有很強的恆定磁場，其磁場感應強度一般為數千高斯。工作頻率越高，所加磁場越強。磁控管的磁路系統就是產生恆定磁場的裝置。磁路系統分永磁和電磁兩大類。永磁系統一般用於小功率管，磁鋼與管芯牢固合為一體構成所謂包裝式。大功率管多用電磁鐵產生磁場，管芯和電磁鐵配合使用，管芯內有上、下極靴，以固定磁隙的距離。磁控管工作時，可以很方便的靠改變磁場強度的大小，來調整輸出功率和工作頻率。另外，還可以將陽極電流饋入電磁線包以提高磁控管工作的穩定性。


麥克威磁控管現場圖




磁控管主要參數


工作頻率：915MHz

微波輸出功率：75kW/100kW

典型工作效率：88%/90%

陽極冷卻方式：水冷

輸出方式：同軸波導（WR-975）

電磁鐵位置：外部配套

陽極電壓：17kV/19.2kV

陽極電流：5.0A/5.9A

陰極水冷：15L/min 20L/min

陰極風冷：142L/min

重量：7kg


相關焦點

  • 磁控管結構及工作原理
    打開APP 磁控管結構及工作原理 發表於 2019-08-02 11:32:02 大功率管的陰極引線工作時溫度很高，常用強迫風冷散熱。磁控管工作時陰極接負高壓，因此引線部分應有良好的絕緣性能並能滿足真空密封的要求。為防止因電子回轟而使陽極過熱，磁控管工作穩定後應按規定降低陰極電流以延長使用壽命。
  • 磁控管原理
    導讀：磁控管，是一種電子設備，可是「磁」指的是什麼?「管」指的是什麼?「磁控管」是一種什麼裝置，可以完成什麼功能?其工作原理又是什麼樣的呢?
  • 磁控管基礎知識介紹.
    它最主要的特點是高效率和低工作電壓，其次是由於結構簡單而帶來的體積小、重量輕、使用方便、工作可靠和成本低等特點。主要用於雷達、通訊、電子對抗、微波加熱等方面。隨著微波理療、微波輻射武器、微波等離子推進、微波促進化學反應等方面的發展，磁控管行業也得到了較大發展。
  • 微波爐磁控管的檢測方法
    其工作原理是：在接通電源後，高壓變壓器次級燈絲線圈兩端產生的3.3V交流電給磁控管燈絲供電。與此同時，高壓繞組產生的約2000V交流高壓經高壓電容限流，二極體整流後得到約2000V的直流高壓加至磁控管陽極，形成加速電場(陽極接地，實際上是陰極為負2000V，見圖2)，使陰極(分直熱式和間熱式兩種，圖2中為直熱式)發射的電子向陽極加速運動。
  • 微波爐的工作原理
    它們的工作原理不同、結構不同、性能各異,在雷達、導航、通訊、電子對抗和加熱,科學研究等方面都得到廣泛的應用。由於磁控管的結構簡單、效率高、工作電壓低、電源簡單和適應負載變化的能力強,因而特別適用於微波加熱和微波能的其他應用。磁控管由於工作狀態的不同可分為脈衝磁控管和連續波磁控管兩類。微波加熱設備主要工作於連續波狀態,所以多用連續波磁控管。磁控管是一種用來產生微波能的電真空器件。
  • 磁控管測試臺高壓脈衝電源設計
    摘要：文中主要闡明了高壓脈衝電源的工作原理、主要設計思路和設計過程。說明了安全性、可靠性、維修性以及環境適應性的措施。對於整個高壓脈衝電源的設計具有較強的參考價值，特別是針對脈衝電壓較高、脈衝頻率相對也高的電源。
  • 無轉盤微波爐工作原理
    無轉盤微波爐工作原理
  • 相對論磁控管的前世今生
    該綜述回顧了從1921年赫爾最初有趣的設想到整個21世紀出現最緊湊、最有效的高功率微波源的發展過程，這是首次全面報導相對論磁控管的發展歷程，同時也是目前研究最新動態的呈現，這和之前曾提及相對論磁控管的書籍和文章在深度和廣度上都更勝一籌。綜述僅討論帶陽極葉片的相對論諧振腔磁控管的研究。
  • 揭秘微波爐的工作原理,這次終於搞懂了!
    機械前線，全國機械微教育領導者©文丨 機械前線、機械cax360微波爐是一種常用的電器，不論是在家裡或者是辦公室，甚至是餐廳導出都可以看到它的身影，這主要是因為其效率高、加熱快、佔地小等特點，今天我們就來給大家介紹一下微波爐的工作原理
  • 電爐、電磁爐、微波爐工作原理
    電爐 工作原理:電流的熱效應。當電流通過電爐絲時，電流做功而消耗電能，產生了熱量，這種現象叫做電流的熱效應，應用原理，焦耳定律。 電磁爐 工作原理：交變電流通過陶瓷板下方的線圈產生磁場
  • 二戰的十大武器之一,3D動畫展示空腔磁控管原理
    這個時代的關鍵發明之一是空腔磁控管，它使雷達超高效。這種特殊真空管的雛形是通用電氣公司在1920年發明的，但是直到1940年，英國科學家才發現將其改為磁控管結構就可以發出功率驚人的微波。這一發現挽救了麻省理工學院一個瀕臨失敗的機載雷達項目，最終在歐洲戰場幫助盟軍扭轉了戰局。
  • 雷達磁控管測試解決方案
    磁控管是一種用來產生微波能的電真空器件。實質上是一個置於恆定磁場中的二極體。
  • 微波爐磁控管打火原因分析 微波爐打火維修技巧分享
    即使磁控管衰老，也還能慢加熱。如果磁控管處在不振蕩的情況下，就會出現不加熱的故障。由於磁控管使用的電壓較高，高頻輸出的功率很大，如果真空管的真空度不夠，輻射器的輸出會有很大的反射（無吸收負載），都會造成磁控管打火。磁控管打火的聲音能聽到。
  • 探究微波的工作原理是否與製冷系統逆轉相等
    導讀：「探究微波的工作原理是否與製冷系統逆轉相等」你好，朋友們，希望你們一切都好!微波爐需要一定量的溫度來開始它的工作，暫且不談烤箱和微波爐是否都有相同的原理，如果製冷系統被反向使用來實現這一目標，那麼它們就是一樣的。我在谷歌上讀到的以下內容，「微波」只是「微波爐」的縮寫。這兩個術語，指的是同樣的事情：一個用微波輻射來加熱食物的電器。從某種意義上說，它們是相同的。
  • 技術解剖:圖解微波爐工作原理(組圖)
    微波爐的關鍵部件是磁控管（magnetron）。這個名字聽起來像是某部科幻電影中的軍事裝備——這種先進真空管所產生的微波確實威力巨大，足夠用於軍用雷達（這也是研製磁控管的最初目的）。微波爐不是用火焰或線圈產生的熱量從外部加熱食物，而是讓微波穿透食物，在其內部產生熱量。
  • 一文看懂磁控管好壞判斷方法
    打開APP 一文看懂磁控管好壞判斷方法 發表於 2019-08-02 11:25:18 　　什麼是磁控管 　　磁控管是一種用來產生微波能的電真空器件
  • 格蘭仕微波爐不加熱,燒磁控管維修一例
    工作原理差別不會太大，之前說過要實現微波加熱必須元件是升壓電路，其中包括不可缺少的升壓元件有變壓器，電容，快恢復二極體和磁控管這是產生微波的四大主要元件。那麼今天來寫寫格蘭仕微波爐的維修方法和電路原理，讓大家快速上手。微波爐的加熱原理：實質上是指在外加交變電磁場的作用下，物體內部極性分子相互摩擦碰撞，由電磁能轉變為熱能的過程。
  • 格蘭仕自主研製磁控管
    1998年,當格蘭仕做到產銷世界第一之時，稱為微波爐「心臟」的核心部件磁控管技術卻還被發達國家廠商牢牢控制。為了破解「缺芯」問題，將發展的命運掌握在自己手中，格蘭仕痛下了「砸鍋賣鐵」都要研發出磁控管的決心。1999年，格蘭仕立項自主研製磁控管，真誠感召一批國內專家和上遊合作夥伴共同攻關。
  • 微波爐磁控管的正確檢測!
    微波爐磁控管的正確檢測！
  • 微波爐各個零件的工作原理解說,微波爐不加熱檢修方法
    今天教大家維修微波爐故障，專業講解微波爐的各個零件的原理和作用。我們都知道微波爐不加熱故障是最常見的故障，今天講解加熱部分的結構。下圖是一臺LG的機械控制式微波爐，控制部分和電腦版的不一樣，但加熱部分和電腦版的是一樣的。