JPH01500233A - Magnetic tube control method and device - Google Patents
Magnetic tube control method and deviceInfo
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 磁電管制御方法及び装置 本発明はマイクロ波エネルギーが加熱目的に使用される装置内の磁電管制御方法 及び装置に関する。[Detailed description of the invention] Magnetic tube control method and device The present invention provides a method for controlling magnetrons in equipment in which microwave energy is used for heating purposes. and related to equipment.
マイクロ波加熱は熱エネルギー供給を含む多くのプロセスにおいて有効に適用し 得る技術である。この点に関してひとつの重要な利点は加熱力がいがなる慣性を 供なうこともなく制御できることである。Microwave heating has been successfully applied in many processes involving thermal energy supply. It is a technique to obtain. One important advantage in this regard is that the heating force has no inertia. It is something that can be controlled without having to provide anything.
しかしながらひとつの欠点はマイクロ波機器が多くの場合従来からある別の機器 に比べて高価なことである。このような加熱機器の磁電管は制御装置を備えた電 源装置で駆動されており、この部分が機器の価格の大半を占めている。ひとつの 磁電管の出力には限シがあるため、加熱装置はしばしば、かなシ多数の磁電管及 び電源装置それに制御装置とを備えて、与えられた加熱性能要求を満している。However, one drawback is that microwave equipment is often It is expensive compared to The magnetron tubes of such heating equipment are electrically equipped with a control device. It is powered by a power source, and this part accounts for most of the equipment's price. one Due to the limited power output of magnetrons, heating devices often require a large number of magnetrons and It is equipped with a power supply, a power supply, and a control device to meet given heating performance requirements.
磁電管はもっばら加熱目的のためのマイクロ波発生器として使用される。この点 に関して決定的に1要な特性は直流電力をマイクロ波力に変換する際の高い効率 と磁電管のコンパクトな幾何学的構造とである。ひとつの1大な欠点は与えられ た出力を発生するのに必要な電圧が磁電管毎に異なることである。この電圧は磁 電管の幾何学円内部構造及び空洞内での磁場の強さで決まる。Magnetoelectric tubes are mostly used as microwave generators for heating purposes. This point One decisive characteristic for this is high efficiency in converting DC power into microwave power. and the compact geometric structure of the magnetron. One major drawback is given The voltage required to generate the output is different for each magnetron. This voltage is It is determined by the geometric circular internal structure of the tube and the strength of the magnetic field within the cavity.
2種類の磁電管がある、すなわち磁場が永久磁石により生成されるものと、電磁 石によシ生成されるものとである。There are two types of magnetrons, those in which the magnetic field is generated by a permanent magnet, and those in which the magnetic field is generated by a permanent magnet. It is something that is produced by stone.
永久磁石の強さは製造工程及び動作中にも変化する。The strength of permanent magnets also changes during the manufacturing process and operation.
磁電管の構造には磁気継鉄を含み、この透磁率は温度によシ変化する。陽極電流 に対して陽極電圧をプロットしたグラフで示される動作曲線は、磁電管内部の温 度変化にともなう幾何学的構造の変化により変動する。出力は高い確度で陽極電 流に比例する。The structure of the magnetic tube includes a magnetic yoke whose magnetic permeability changes with temperature. anode current The operating curve, which is shown by a graph plotting the anode voltage against the temperature inside the magnetron, It fluctuates due to changes in the geometric structure as the temperature changes. The output is accurately connected to the anode electrode. proportional to the flow.
このような状況にあるため、多数の磁電管を直接共通電源で駆動することはでき ない。前述のグラフには屈曲点が存在し、これはいわゆる屈曲点電圧であり、こ の値を超えると磁電管出力は大いに増加する。Due to this situation, it is not possible to directly drive a large number of magnetic tubes with a common power source. do not have. There is an inflection point in the above graph, which is the so-called inflection point voltage. Above the value of , the magnetron output increases greatly.
2つ又はそれ以上の磁電管がひとつの電源に並列接続され、磁電管が、通常良く あるように、相互に異なる動作曲線を有する場合にはひとつの磁電管が他のもの より大きな出力を発生する。よシ大きな出力を発生している磁電管は他のものよ シ加熱妊れ、その結果動作曲線は低下し電源装置はよシ低い電圧を発生する。Two or more magnetrons are connected in parallel to one power source, and the magnetrons are usually As shown in the table below, one magnetron is different from the other if it has mutually different operating curves. Generates greater output. There are other magnetic tubes that generate a higher output. As a result, the operating curve decreases and the power supply generates a lower voltage.
このために小さな出力を発生している@電管の出力はさらに低下し、最終的には 他の磁電管の屈曲電圧以下となるためひとつの磁電管が全出力を発生するように なる。For this reason, the output of the electric tube, which is generating a small output, further decreases, and eventually Since the bending voltage of the other magnetic tubes is lower than that of the other magnetic tubes, one magnetic tube can generate the full output. Become.
基本的な間組として各々の@を管を個別に制御する必要があり、同時に電源装置 及び関連する制御装置の数をも減らしながら行う必要がある。As a basic unit, each @ tube must be controlled individually, and at the same time a power supply is required. It is also necessary to reduce the number of related control devices.
この問題は本発明によって解決畑れておシ、ここでは永久磁石を備えた磁電管も 、電磁石を備えた磁電管に対してもひとつの又同−の電源装置からの給電を可能 とし℃いる。This problem has been solved by the present invention, and here a magnetron tube with a permanent magnet is also used. It is possible to supply power to magnetrons equipped with electromagnets from one or the same power supply device. Toshi ℃ is there.
従って本発明は、多数の磁電管を装備し、そのマイクロ波出力に関して磁電管の 制御を行なうための方法に関し、2つ又はそれ以上の磁電管を動作させるための 高電圧を発生ぢせるひとつの電源装置に並列接続し;それぞれの磁電管に、それ ぞれの磁電管の高電圧側の陽極電流を測定するための測定装置を有する個別の磁 電管調整回路を接続し;そして前記測定装置を制御回路から電流的に絶縁し、前 記制御回路は前記測定装置により発生される信号に応じて、磁電管の陽極電流を 制御するように構成されていることを特徴としている。Therefore, the present invention is equipped with a large number of magnetic tubes, and the microwave output of the magnetic tubes is Relating to a method for controlling, for operating two or more magnetrons; Connected in parallel to one power supply that generates high voltage; A separate magnet with a measuring device for measuring the anode current on the high voltage side of each magnetron. connect the tube regulation circuit; and galvanically isolate the measuring device from the control circuit; The control circuit controls the anode current of the magnetic tube in response to the signal generated by the measuring device. It is characterized in that it is configured to control.
別の特徴としては、本発明は、ひとつのかつ同一電源から給電される2つ又はそ れ以上のi電管制御手段又は装置に関し、この手段の特徴は、以下の請求の範囲 第10項に記載てれている。In another feature, the present invention provides for two or more devices powered by one and the same power source Regarding the above i-tube control means or device, the features of this means are defined in the following claims. Described in Section 10.
次に本発明を添付図に図示されたいくつかの実施例を8照し℃、さらに詳細な説 明を行なう。The present invention will now be described in more detail by referring to some embodiments illustrated in the accompanying drawings. do clarification.
第1図は2つ又はそれ以上の磁電管をひとつの電源装置に接続し、個別の調整回 路を有する回路又は結線の第1の実施例の模式図。Figure 1 shows how two or more magnetrons are connected to one power supply and have separate adjustment circuits. 1 is a schematic diagram of a first embodiment of a circuit or connection having a circuit; FIG.
第2図は前記調整回路に関連した制御装置の第1の実施例を示す。FIG. 2 shows a first embodiment of a control device associated with the regulating circuit.
第3図は前記調整回路に関連した制御装置の第2の実施例を示す。FIG. 3 shows a second embodiment of a control device associated with the regulating circuit.
第4図は前記調整回路に関連した制御装置の第6の実施例を示す。FIG. 4 shows a sixth embodiment of a control device associated with the regulating circuit.
第5図は2つ又はそれ以上の磁電管をひとつの電源装置に接続し、個別の調整回 路を有する本発明による回路又は結線の第2の実施例を示す。Figure 5 shows how two or more magnetrons can be connected to one power supply and have separate adjustment circuits. 2 shows a second embodiment of a circuit or connection according to the invention with a circuit;
第6図は磁電管の典型的な陽極電圧−陽極電流(vA−IA)グラフを示す。FIG. 6 shows a typical anode voltage-anode current (vA-IA) graph for a magnetron.
第7図は2つの回路を電気的又は電流的に分離するための回路の模式図を示す。FIG. 7 shows a schematic diagram of a circuit for separating two circuits electrically or electrically.
第6図は磁電管の典型的な陽極電圧−陽極電流グラフを示す。グラフの曲線には 電圧(vo)の所に屈曲点が存在する。磁電管は屈曲点電圧(vo)以下の電圧 では出力を発しない。屈曲点電圧以上の電圧では動作抵抗は低く、無出力から全 出力までの電圧増加量は小さい。磁1を管の出力は高い確度で陽極電流(IA) に比例する。FIG. 6 shows a typical anode voltage-anode current graph for a magnetron. The curve of the graph There is an inflection point at voltage (vo). Magnetic tubes have a voltage below the bending point voltage (vo) will not emit any output. At voltages above the inflection point voltage, the operating resistance is low and the voltage changes from no output to full output. The amount of voltage increase to output is small. The output of the magnetic tube is the anode current (IA) with high accuracy. is proportional to.
先にも述べたように、2種類の磁電管があシ、すなわち磁場が永久磁石によシ発 生される磁電管と、磁場が磁気コイル及び磁石とによって発生される磁電管とで ある。前者の型の磁電管では屈曲点電圧は固定であるが、後者の型では屈曲点電 圧は第6図の破線及び矢印で示すように、巻線を流れる電流を制御することによ って制御又は調整することができる。As mentioned earlier, there are two types of magnetrons, that is, the magnetic field is generated by a permanent magnet. The magnetic field is generated by a magnetic coil and a magnet. be. In the former type of magnetic tube, the voltage at the bending point is fixed, but in the latter type, the voltage at the bending point is fixed. The voltage can be controlled by controlling the current flowing through the windings, as shown by the dashed line and arrow in Figure 6. can be controlled or adjusted.
既に先に述べたように(vA−飄)グラフは、互いに同一仕様の磁電管であって も磁電管相互の器差があるために完全に一致するものではない。従ってこのこと が、2つ又はそれ以上の磁電管にひとつの共通電源装置から給電する場合の問題 の基本的な理由である。As mentioned earlier, the (vA-飄) graph is for magnetic tubes with the same specifications. However, due to instrumental differences between magnetrons, they do not match perfectly. Therefore this However, there are problems when powering two or more magnetrons from one common power supply. This is the basic reason.
本発明は複数の磁電管のマイクロ波出力を制御するための方法及び手段又は装置 に関し、この中で2つ又はそれ以上の磁電管が並列に磁電管作動用高電圧を効率 的に発生させる電源装置に接続されている。本発明によれば各々の磁電管はそれ ぞれ個別の調整回路に接続されている。調整回路は測定装置を有し、これは磁電 管の高電圧側を流れる陽極電流を測定するように動作する。磁電管の高電圧側を 流れる陽極電流を測定することによって、存在する磁電管の各々の陽極電流が個 別に測定され、一方磁電管の陽極は直接接地されている、このことは安全性の面 から見て本質的に重要である。The present invention provides a method and means or apparatus for controlling the microwave output of a plurality of magnetrons. In this, two or more magnetic tubes are connected in parallel to efficiently transmit high voltage for magnetic tube operation. connected to a power supply that generates According to the invention, each magnetron is Each is connected to a separate regulation circuit. The regulating circuit has a measuring device, which is a magneto-electric It operates by measuring the anode current flowing through the high voltage side of the tube. The high voltage side of the magnetic tube By measuring the flowing anode current, the anode current of each of the magnetrons present can be determined individually. The anode of the magnetron tube is directly grounded, which is important for safety reasons. It is essentially important from the point of view of
陽極電流が低電圧側で、即ち、例えば陽極と接地線との間で測定されるとすると 、磁電管は与えられた電位まで持ち上げられるが、すべ℃の磁電管がひとつの接 地された格納器の中に収納されているわけではなく、この格納器が磁電管、導波 管及び加熱容器から絶縁されているとすると、安全面から見て許容できることで はな(ゝO 測定装置は制御回路に信号を送るように構成されている。測定装置は高圧側に配 置されているのでこれは中心回路から電流的に分離されている、又この中心回路 は比較的低い電圧、例えば通常の主電圧で動作する。If the anode current is measured on the low voltage side, i.e. between the anode and the ground wire, for example , the magnetron is lifted to a given potential, but the magnetron at all It is not housed in a grounded containment, but rather this containment contains magnetrons, waveguides, Assuming that it is insulated from the pipe and heating vessel, this is acceptable from a safety point of view. Hana (ゝO The measuring device is configured to send a signal to the control circuit. The measuring device is placed on the high pressure side. It is electrically isolated from the central circuit because it is operates at relatively low voltages, for example normal mains voltage.
制御回路の目的は磁電管の陽極電流、従って出力を制御することであシ、これは 測定装置からの受信信号に応じて行なう。The purpose of the control circuit is to control the anode current and therefore the output of the magnetron, which is This is done in response to the received signal from the measuring device.
ひとつの実施例によれば測定装置はひとつの抵抗器を有し、この両端電圧が測定 され、前記電圧が制御回路に送られる信号となる。According to one embodiment, the measuring device has a resistor, across which the voltage is measured. and the voltage becomes the signal sent to the control circuit.
永久磁石を備えた種類の磁電管について、第1図から第4図に示された実施例を 参考にしながらさらに詳細な説明を行なう。For magnetron tubes of the type equipped with permanent magnets, the embodiments shown in FIGS. A more detailed explanation will be provided using this as a reference.
第1図は模式的な回路図であシ、先述の種類の2つ又はそれ以上の磁電管1,2 を含んでいる。これらの磁電管は電源装置3から電力を供給されていて、この電 源装置は全ての磁電管に対して共通であシ、変圧器と整流器とを含んでいる。電 源装置3の出力電圧は例えば6〜4 KVである。FIG. 1 is a schematic circuit diagram of two or more magnetrons 1, 2 of the type mentioned above. Contains. These magnetrons are supplied with power from the power supply 3, and this The power source is common to all magnetrons and includes a transformer and a rectifier. electric The output voltage of the source device 3 is, for example, 6 to 4 KV.
第1図の実施例において、2つの磁電t1.2は電源装置3に並列接続され℃い る。磁電管1.2の陽極4は接地されている。第1図に示すように、いくつかの 磁電管を破線で示す導体5.6に対して2つの磁電管1.2及び導体7,8に接 続された関連回路と同じように接続することができる。In the embodiment of FIG. 1, two magnetoelectrics t1.2 are connected in parallel to the power supply 3. Ru. The anode 4 of the magnetron 1.2 is grounded. As shown in Figure 1, some The magnetic tube is connected to the two magnetic tubes 1.2 and conductors 7 and 8 to the conductor 5.6 shown by the broken line. can be connected in the same way as connected related circuits.
参照番号9で示す調整回路は各々の磁電管に対して別々に接続されている。調整 回路9は先に述べた測定装置10を有しこれはそれぞれの導線11.12を流れ る陽極電流を測定するように動作する。先に述べたように、測定装置は好適に抵 抗値(R)を有し、この両端で導線13,14;15.16にかかる電圧が測定 される。これらの導線は測定回路17;18に接続されておシこれらの回路は、 前記電圧の形の測定値を制御回路19;20に伝送するのに適した好適な種類の ものであシ、前記値はアナログ又はディジタルの形で伝送される。A regulating circuit, indicated by reference numeral 9, is connected separately to each magnetron. adjustment The circuit 9 has the previously mentioned measuring device 10, which flows through the respective conductors 11, 12. It operates to measure the anode current. As mentioned earlier, the measuring device is preferably It has a resistance value (R), and the voltage applied to the conductors 13, 14; 15, 16 at both ends is measured. be done. These conductors are connected to measuring circuits 17; 18, and these circuits are of a suitable type suitable for transmitting said measured value in the form of a voltage to the control circuit 19; Either way, the value is transmitted in analog or digital form.
測定装置は回路21 ;22によって制御回路19゜20から電流的に分離され ている。この回路は種々異なった形状をとることができる。しかしながらこの回 路のいずれの形状のものにも共通な特徴は回路21;22はアナログ・ディジタ ル変換器又は、ディジタル・アナログ変換器、例えば周波数・電圧変換器を有し 、変換器は互いに電流的に絶縁されているということである。The measuring device is electrically separated from the control circuit 19, 20 by circuits 21 and 22. ing. This circuit can take many different forms. However, this time The common features of both types of circuits are the circuit 21; 22 is an analog digital circuit; converter or digital-to-analog converter, e.g. frequency-to-voltage converter. , the transducers are electrically isolated from each other.
第7図に示す実施例では元スイッチを用いている。In the embodiment shown in FIG. 7, the original switch is used.
この場合、回路21 ;22は電圧・周波数変換器80を有し、これは例えば発 光ダイオードの様な発光素子81に対し、発光素子が変換器80に印加された電 圧に相当する繰り返し周波数の光パルスを発するように駆動する。回路21 ; 22は又周波数・電圧変換器82を有し、これには例えばフォト・トランジスタ のような発光素子83が接続されていて、これは発光素子81から伝送される光 を受けて、この光を受光パルスに対応する電気パルスに変換する。変換器82は 受信したパルスを例えば、先に述べた第1の変換器に印加された電圧に相当する 電圧に変換する。光は例えばプラスチック又はガラス繊維のような光導体84内 の装置81.83の間を好適に通過する。In this case, the circuits 21; 22 have a voltage/frequency converter 80, which can e.g. For a light emitting element 81 such as a photodiode, the light emitting element receives a voltage applied to the converter 80. It is driven to emit light pulses with a repetition frequency corresponding to the pressure. Circuit 21; 22 also includes a frequency-to-voltage converter 82, including, for example, a phototransistor. A light emitting element 83 like the one shown in FIG. This light is then converted into an electrical pulse corresponding to the received light pulse. The converter 82 is The received pulse, for example, corresponds to the voltage applied to the first transducer mentioned above. Convert to voltage. The light is transmitted within a light guide 84, such as plastic or glass fiber. 81 and 83.
電圧を周波数に変換するための先述の装置の第2の実施例では代わシに変圧器の 1次巻線に接続され、この2次巻線は周波数を電圧に変換する装置に接続されこ の出力電圧が制御回路19 ;20に送られる。In a second embodiment of the above-described device for converting voltage into frequency, a transformer is used instead. It is connected to the primary winding, and this secondary winding is connected to a device that converts frequency to voltage. The output voltage of is sent to the control circuits 19 and 20.
制御回路19.20は磁電管1.2の陽極電流を測定装置10からの信号に応じ て制御するように構成されている。制御装置19.20は好適にマイクロプロセ ッサ又はそれに相当する装置で構成されておシ、この中には希望の出力に関連す る制御値又は設定値が挿入されている。それぞれの電源装置に通じる導線23゜ 24;23,25に加わる電圧が、制御回路にも供給される。制御回路はこの後 者の電圧と陽極電流との積を計算するようにI11成されていて、この積はそれ ぞれの磁電管からの出力の比較的高精度の測定値となっている。磁電管の効率は 約70%である。The control circuit 19.20 controls the anode current of the magnetic tube 1.2 in response to the signal from the measuring device 10. It is configured to be controlled by The control device 19.20 is preferably a microprocessor. The system consists of a processor or equivalent device, which includes the The control value or setting value is inserted. 23° conductor leading to each power supply 24; the voltage applied to 23, 25 is also supplied to the control circuit. The control circuit will be explained later. I11 is configured to calculate the product of the voltage at the electrode and the anode current, and this product is This is a relatively highly accurate measurement of the output from each magnetron. The efficiency of magnetic tube is It is about 70%.
理解されるように、磁電管の陽極電圧・陽極電流図を代わシに制御回路に挿入し 、回路が現在の出力を計算できるよう圧することもできる。制御回路19゜20 は適切なものならどのような種類のものであっても良いし、どのような構造のも のであっても良い。As you can understand, the anode voltage and anode current diagram of the magnetic tube can be inserted into the control circuit instead. , you can also force the circuit to calculate its current output. Control circuit 19°20 can be of any suitable type and structure. It may be.
先に述べた制御値は電気信号の形で与えられる。信号は好適に希望の陽極電流測 定値を構成する。一方この信号は磁電管がその出力を発生させている空間又は領 域内に置かれた温度センサからの出力信号であっても良く、この場合は温度制御 がその出力によって実際に実行される。参照番号26;27は制御回路に制御値 を送るための設定装置を示している。理解されるように、この装置はコンピュー タ又は同様の装置の形をした全体的な制御系を有し、これには全磁電管の制御回 路が接続されている。The previously mentioned control values are given in the form of electrical signals. The signal is preferably the desired anode current measurement. Configure constant values. On the other hand, this signal is the space or area in which the magnetron generates its output. It may also be an output signal from a temperature sensor placed within the area, in which case temperature control is actually executed by its output. Reference number 26; 27 is the control value in the control circuit. It shows a configuration device for sending. It is understood that this equipment It has an overall control system in the form of a motor or similar device, which includes a control circuit for all magnetic tubes. roads are connected.
従って制御回路は、装置26;27からの制御値と測定回路17;18からの実 測値又は真値とを入力される。制御回路19;20は導線28;29を介して制 御信号を調整回路に出力するように構成されておシ、この調整回路は陽極電流を 直接制御するための制御装置20;31を含む。The control circuit therefore receives the control value from the device 26; 27 and the actual value from the measuring circuit 17; The measured value or true value is input. The control circuit 19; 20 is controlled via conductors 28; 29. The control signal is output to the adjustment circuit, and this adjustment circuit outputs the anode current. It includes a control device 20; 31 for direct control.
制御装置は種々の異なった形式をとシ得る。Control devices can take a variety of different forms.
第1の提出された実施例によれば、第2図に示すように制御装置30;31はピ ーク電圧装置85で構成されている。According to the first submitted embodiment, the control device 30; 31 is configured as shown in FIG. It consists of a peak voltage device 85.
この装置は電源装置3と測定装置10との間に接続され、磁電管1,2に対して 、例えば200〜800Vの電圧を電源装置からの出力電圧に加算して供給でき るように構成されている。This device is connected between the power supply device 3 and the measuring device 10, and is connected to the magnetic tubes 1 and 2. For example, a voltage of 200 to 800 V can be added to the output voltage from the power supply device and supplied. It is configured to
ピーク電圧装置は整流ブリッジ33を有する変圧器32で構成され、ブリッジの ひとつの対角点は第1図及び第2図に参照番号24.34;25,35で示す導 線に接続されている。整流ブリッジ33のもう一方の対角点は変圧器32の2次 巻線に接続されている。The peak voltage device consists of a transformer 32 with a rectifier bridge 33; One diagonal point is indicated by the reference numbers 24.34; 25,35 in Figures 1 and 2. connected to the line. The other diagonal point of the rectifier bridge 33 is the secondary of the transformer 32. connected to the winding.
変圧器の1次巻線はサイリスタ36、トライアック又は同様の素子に接続されて おシ、これによってピーク電圧装置にその端子37.38を経由して供給される 電源の位相角制御を行なう。ピーク電圧装置には例えば380vの交流電流が供 給されている。The primary winding of the transformer is connected to a thyristor 36, triac or similar element. This supplies the peak voltage device via its terminals 37.38. Controls the phase angle of the power supply. For example, the peak voltage device is supplied with an alternating current of 380v. is being paid.
半導体素子36はいわゆるSCR(5ilicon ConzrolReczi fierシリコン制御整流器)である。The semiconductor element 36 is a so-called SCR (SCR). fier silicon controlled rectifier).
サイリスタ36は参照番号28;29で示す制御用導線を経由して制御回路19 ;20から直接制御される。The thyristor 36 is connected to the control circuit 19 via control conductors indicated by reference numbers 28 and 29. ; directly controlled from 20.
チョーク43又は磁気漏れ変圧器がサイリスタ36に直列接続されている。A choke 43 or magnetic leakage transformer is connected in series with the thyristor 36.
第3図に示す第2の実施例では、第1図及び第2図と同一の番号が使用されてい るが、ここでも又ピーク電圧装置86が使用され、これは変圧器39と、変圧器 39の2次巻線に接続された第1の整流ブリッジ40を有している。チョッパ5 4又は同様の回路が第2の整流ブリッジ41と並列接続されておシ、このチョッ パ54は変圧器の1次巻線に高周波、例えば20KHzを供給するためのもので ある。従ってチョッパ54はいわゆる1次スイッチ制御を行うためのものである 。キャパシタ42が第2の整流ブリッジ41と並列接続されている。In the second embodiment shown in Figure 3, the same numbers as in Figures 1 and 2 are used. However, here again a peak voltage device 86 is used, which connects transformer 39 and It has a first rectifying bridge 40 connected to the secondary winding of 39. chopper 5 4 or a similar circuit is connected in parallel with the second rectifier bridge 41 to Passer 54 is for supplying high frequency, for example 20KHz, to the primary winding of the transformer. be. Therefore, the chopper 54 is for performing so-called primary switch control. . A capacitor 42 is connected in parallel with the second rectifier bridge 41.
例えば、380vの電圧を有する交流電流が第2の整流ブリッジに端子44.4 5経由で供給されている。For example, an alternating current with a voltage of 380v is applied to terminal 44.4 of the second rectifier bridge. It is supplied via 5.
チョッパは制御用導線28;29経由で制御回路19;20から直接制御される 。第1の整流ブリッジ40からの出力電圧は例えば200〜800vである。The chopper is controlled directly from the control circuit 19; 20 via control lines 28; 29. . The output voltage from the first rectifier bridge 40 is, for example, 200-800v.
本実施例による直流電圧中継器を経由して高周波を発生させることにより、高電 圧を第2図に示す実施例で使用したものより小さな変圧器コア39を用いて発生 できる。By generating high frequency through the DC voltage repeater according to this embodiment, high voltage can be generated. voltage is generated using a smaller transformer core 39 than that used in the embodiment shown in FIG. can.
第4図に示す第3の実施例によれば電源装置3は磁電管1,2が必要とする最大 電圧よりも高い電圧を出力するように設計されておシ、この場合のピーク電圧装 置は磁電管に印加する電圧を減少させるように構成されている。According to the third embodiment shown in FIG. The peak voltage device in this case is designed to output a higher voltage than the The position is configured to reduce the voltage applied to the magnetron.
トランジスタ・スイッチ44又は同等の素子が電源装置と、先述の各々の測定装 置10との間に接続されており、各々のトランジスタ・スイッチは、それぞれの 磁電管を流れる陽極電流を、ピーク電圧装置が電源装置の電圧を減少させないよ うに制御されている時の陽極電流に比べて制限する方向に制御できるように構成 されている。トランジスタ・スイッチ44は変圧器46の2次巻線45を流れる 制御電流で制御され、変圧器の1次巻線47には制御用導線28;29を通して 制御回路19;20からの電流が供給されている。A transistor switch 44 or equivalent device connects the power supply and each of the aforementioned measurement devices. 10, and each transistor switch has a respective The peak voltage device prevents the anode current flowing through the magnetic tube from reducing the voltage of the power supply. The anode current is configured to be controlled in a direction that limits it compared to when it is controlled to has been done. Transistor switch 44 flows through secondary winding 45 of transformer 46. Controlled by a control current, the primary winding 47 of the transformer is passed through control conductors 28; 29. Current is supplied from control circuits 19 and 20.
変圧器46の目的は高電圧側のトランジスタ・スイッチ44を、低電圧で動作し ている調整回路9から分離することである。The purpose of the transformer 46 is to operate the high voltage side transistor switch 44 at a low voltage. This is to separate the control circuit 9 from the control circuit 9.
チョーク48及びチョークに並列接続されたダイオード49は陽極電流が時間と 共に増加するのを防止している。The choke 48 and the diode 49 connected in parallel to the choke have an anode current that changes over time. This prevents them from increasing together.
従って、第1図から第4図を参照して示されている実施例に共通の特徴は、永久 磁石を有する2つ又はそれ以上の磁電管に対して、各々の磁電管に安価で単純な ピーク電圧装置を接続するだけで共通電源から給電できるという点である。ピー ク電圧装置は制御対象の各々の磁電管の出力を残シの磁電管の現在の出力に影響 を与えることなく希望する値に制御できる。Accordingly, the features common to the embodiments illustrated with reference to FIGS. For two or more magnetrons with magnets, each magnetron has an inexpensive and simple The point is that power can be supplied from a common power supply simply by connecting the peak voltage device. P The voltage device influences the output of each magnetron to be controlled and the current output of the other magnetron. can be controlled to the desired value without having to give
フィラメント変圧器50;51は又各々の磁電管に従来通シの方法で接続されて おシ、これらの変圧器には電源52;53から給電されている。A filament transformer 50;51 is also connected to each magnetron in a conventional manner. These transformers are powered by power sources 52 and 53.
磁電管の磁場が磁気巻線又はコイルによって発生される種類の場合は各磁電管に は個別の磁化装置が具備されており、これは前記巻線に接続され制御回路によつ て、前記磁電管内の磁場を制御し、磁電管の運転電圧の下で前記磁電管の陽極電 流があらかじめ定められた値となるようにしている。If the magnetic field of the magnetron is of the type generated by a magnetic winding or coil, each magnetron has a is equipped with a separate magnetizing device, which is connected to said winding and controlled by a control circuit. The magnetic field in the magnetron is controlled, and the anode electrode of the magnetron is controlled under the operating voltage of the magnetron. The flow is set to a predetermined value.
このような構成のひとつの例が第5図に示されている。第5図内の素子で第1図 から第4図内と同等の素子は同一の参照番号で示されている。すなわち第5図の 実施例には電源装置3及び導線7,8が含まれている。測定装置10、測定回路 17;1B、回路21;22及び制御回路19;20及び装置26;27は先に 述べたのと同様の方法で構成されている。One example of such a configuration is shown in FIG. Figure 1 with the elements in Figure 5 Like elements in FIGS. 4 through 4 are designated with the same reference numerals. In other words, in Figure 5 The embodiment includes a power supply 3 and conductors 7,8. Measuring device 10, measuring circuit 17; 1B, circuits 21; 22 and control circuits 19; 20 and devices 26; 27 are It is constructed in a similar manner as described.
磁電管60.61は接地された陽極62.63を有する。磁電管60.61は磁 電管内に磁場を発生させるための磁石を有する磁気巻線64.65を具備してい る。又、この種の磁電管が永久磁石を備えている場合もあるがこの磁石はそれ自 体でマイクロ波を発生させるのに十分強力な磁場を発生させるだけの能力はない 。The magnetron 60.61 has a grounded anode 62.63. Magnetic tube 60.61 is magnetic It is equipped with a magnetic winding 64,65 having a magnet for generating a magnetic field within the tube. Ru. Also, this type of magnetic tube may be equipped with a permanent magnet, but this magnet is The body is not capable of generating a magnetic field strong enough to generate microwaves. .
磁化するために各々の磁電管に個別の磁化袋fft66;67が備えられておシ 、前記装置は磁気巻線64;65へ電流を供給するための電流供給装置である。Each magnetic tube is provided with an individual magnetization bag fft66;67 for magnetization. , said device is a current supply device for supplying current to the magnetic windings 64; 65.
最初に述べたように陽極電圧・陽極電流曲線は磁場の強さに応じて上下する。従 って本実施例によれば磁電管に印加される電圧は大体一定であるが、七の出力は 曲線を下げたシ上げたシすることで制御される。このことは磁気巻線を流れる電 流を調整して実現される。As mentioned at the beginning, the anode voltage/anode current curve rises and falls depending on the strength of the magnetic field. subordinate According to this example, the voltage applied to the magnetic tube is approximately constant, but the output of It is controlled by lowering and raising the curve. This means that the current flowing through the magnetic winding This is achieved by adjusting the flow.
先に述べた実施例と同様に、制御回路19;20には制御値又は設定値及び実測 値とが入力される。この実施例の制御回路19.20は磁化装置166;67に 対して導線68;69を介し℃制御信号を出力し、磁電管に印加されている電圧 の下で前記磁電管の陽極電流があらかじめ定められた値となるような磁電管の磁 場強度とするように磁化装置を制御する。As in the previously described embodiments, the control circuits 19 and 20 contain control values or set values and actual measured values. The value is entered. The control circuit 19.20 in this embodiment is connected to the magnetization device 166; A temperature control signal is output through conductors 68 and 69, and the voltage applied to the magnetic tube is The magnetic field of the magnetic field tube is such that the anode current of the field field tube becomes a predetermined value under the following conditions. Control the magnetization device to set the field strength.
磁化装置66.67は整流器及び例えばトランジスタ又は同等品のような電流制 御素子とで構成されている。The magnetizing device 66,67 is a rectifier and a current regulator, such as a transistor or equivalent. It is composed of Gomotoko.
トランジスタ又はその同等品は前記制御信号によって制御される。The transistor or its equivalent is controlled by said control signal.
目的に適した回路ならどのようなものも使用できる。Any circuit suitable for the purpose can be used.
磁化装置66;67には変圧器10;γ1を経由して電圧源72;73から例え ば680vの電圧の交流電流が供給されている。Magnetizers 66 and 67 are connected to voltage sources 72 and 73 via transformers 10 and γ1. For example, an alternating current with a voltage of 680V is supplied.
第5図の下の部分に示す実施例では磁化巻線64は磁電管60の陽極T5に接続 された導線14から分離されている。In the embodiment shown in the lower part of FIG. 5, the magnetizing winding 64 is connected to the anode T5 of the magnetron tube 60. It is separated from the conductive wire 14 that is connected to the conductor 14.
第5図の上部に示すもうひとつの実施例によれば磁化巻線の一部76は磁電管6 1の陽極に接続された導線77に直列接続されている。巻に76と、磁電管の陽 極63との間には接地点19が配置ijされていて、陽極63を接地電位に保っ ている。According to another embodiment shown in the upper part of FIG. It is connected in series to a conducting wire 77 connected to the anode of No. 1. 76 on the volume and the positive sign of the magnetron tube. A grounding point 19 is arranged between the anode 63 and the anode 63 to maintain the anode 63 at ground potential. ing.
第5図には2揮類の異なる形を示してはいるが、同一電源装置から給電されるす べての磁電管で使用される磁電管巻線及び制御回路は同一種類とするのが好まし い。明らかなように制御回路を備えたさらに多くの磁電管を、第5図の破線で示 す導線5,6を介して電源装置に並列接続できる。Although Figure 5 shows two different types of volatiles, they are all powered by the same power supply. It is preferable that the magnetron windings and control circuits used in all magnetrons be of the same type. stomach. More magnetrons, clearly equipped with control circuits, are shown in dashed lines in Figure 5. It can be connected in parallel to a power supply device via conductors 5 and 6.
又理解されるように、それぞれの磁電管の出力は個別にかつ残シの磁電管の出力 に影響を与えることなくそれぞれの制御回路及びそれぞれの磁化装置によって制 御できる。It will also be understood that the output of each magnetron is individually and controlled by each control circuit and each magnetization device without affecting the I can control it.
従って本発明は最初の導入部に述べた問題を、2つ又はそれ以上の磁電管に対し て共通電源装置を使用し同時に各磁電管の陽極電流を高電圧側で測定し、各磁電 管を個々に制御するために使用することによつ℃解決している。個々の制御回路 にかかる費用は電源装置の費用の何分の1にすぎない。The invention therefore solves the problem mentioned in the first introduction for two or more magnetrons. At the same time, the anode current of each magnetic tube was measured on the high voltage side using a common power supply. The solution is by using individual tubes to control the temperature. individual control circuits The cost is only a fraction of the cost of the power supply.
本発明は多数の磁電管を組合わせ使用する加熱装置に特に有効に適用できる。単 一電源装置しか必要としないということに加えて、本発明は、次の利点がある、 すなわち、装置の重さ、及びその据え付けに必要な器材は従来装置に比べ℃少T r < 1すみ、同時に本発明による装置の容積は多数の電源装置を必要としな いためかなシ小さくてすむ点である。必要な配線材の量も又非常に軽減される。The present invention can be particularly effectively applied to a heating device that uses a combination of a large number of magnetron tubes. single In addition to requiring only one power supply, the present invention has the following advantages: In other words, the weight of the device and the equipment required for its installation are less than conventional devices. r < 1, and at the same time the volume of the device according to the invention does not require multiple power supplies. The advantage is that it is relatively small. The amount of wiring material required is also greatly reduced.
本発明のもうひとつの利点は、大規模装置の場合は電源装置の寸法を全磁電管、 すなわち911えIrf、2台から4台の磁電管よシもつと多くの磁電管に給電 できるように決められる点である。この場合、通常運転時は全ての磁電管が動作 しているわけではない。磁電管を交換する必要がある場合には、その磁電管を停 止し、別の、前には動作していなかった磁電管を動作させ、マイクロ波出力を発 生させる。Another advantage of the present invention is that for large-scale installations, the dimensions of the power supply can be reduced to In other words, 911 IRF can supply power to many magnetic tubes if 2 to 4 magnetic tubes are used. This is a point that can be determined. In this case, all magnetic tubes operate during normal operation. Not that I'm doing it. If you need to replace a magnetron, shut it down. stops and activates another, previously inoperative magnetron tube, producing microwave output. bring to life
本発明によるもうひとつの利点は個別制御であ)、陽極電流が測定されるので磁 電管は、例えば経年変化を補償するように制御される。Another advantage of the invention is the individual control), since the anode current is measured Electrical tubes are controlled to compensate for aging, for example.
本発明を例示する実施例のいくつかを説明した。明白なように、例として示した 回路及び構成部品は、本技術分野に精通の者なら、別のものに置き換えたシ、変 更を加えて高電圧側の陽極電流を測定することによシ各々の磁電管を個々に制御 するという基本概念から離れることなく同一機能を実現できるであろう。Several embodiments have been described which illustrate the invention. For clarity, given as an example Circuits and components may be replaced or modified by those familiar with this technical field. In addition, each magnetron can be controlled individually by measuring the anode current on the high voltage side. The same functionality could be achieved without departing from the basic concept of
従って、本発明は、以下の請求の範囲内で修正を加え得るので先に述べた実施例 によって制限されるものではない。Accordingly, the present invention may be modified from the embodiments described above as may be modified within the scope of the following claims. It is not limited by.
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