CN114614769A - 一种大功率射频谐振发生装置 - Google Patents
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Abstract
一种大功率射频谐振发生装置，属于射频发生器技术领域，解决传统的微波电路输出功率小、能耗高、输出频率不稳定的问题，通过调节极板空气电容的极板之间间距的大小，使得谐振变压器电路一次侧和二次侧的谐振频率保持一致使得输出的功率更大，在输入端设计了输入滤波电路改善了高频谐波对电路的影响，真空电子管电路的栅极输入电流更加稳定，使得输出的功率更加稳定；补偿电路提高了电路的功率因数，减小了功率消耗；具有结构紧凑、输出射频频率稳定、功率大、能量的转换效率高的优点；应用于食品杀菌杀虫，鲜果钝酶及快速解冻等大型工业化场景。
Description
技术领域
本发明属于射频发生器技术领域，涉及一种大功率射频谐振发生装置。
背景技术
射频是一种频率区间在3～300MHz之间的高频交流电磁波。在工业中允许使用的射频频率段为13.56,27.12和40.68MHz。频率相比微波相对较低，因此对物料有更深的穿透效果。射频加热迅速而且均匀，不需要温度差来强制加热。潮湿的区域会比干燥的区域吸收更多的射频功率，多余的水分会从潮湿的区域自动排出，从而使水分分布更加均匀。而且射频功率主要消耗在负载中，且不需要长时间的预热或冷却时间。只有当负载存在时，才会消耗功率，并且仅与负载成比例。传统的微波技术由于波长较短，微波的工业应用仅限于小尺寸产品的应用。而射频的波长较长，因而能够深入甚至穿透致密的大尺寸材料，因此可以广泛应用于大尺寸的产品上。在较高频率(微波)下，各种产品的损耗因子之间的差异通常比在较低频率(射频)下的要小得多。在加热具有不同化学、物理、形态特性的产品时，射频具有更高的选择性，从而更容易控制不同材料的热处理。虽然射频和微波的能效相当(约70％)，但是微波设备的工作模式和能量反射现象使其总体能效约为55％，而射频设备的能效为60-65％。因此，与相应的微波设备相比，使用射频设备可节省约10-15％的能量。现有技术中，申请公开日为2019年6月21日、申请公开号为《CN109921745A》的中国发明专利申请《侧面输出型射频谐振发生器及杀虫杀菌装置》，公开了一种侧面输出型射频谐振发生器，包括：高频谐振腔和真空电子管箱；所述真空电子管箱由真空电子管采用绝缘支柱和绝缘板固定并封闭形成，位于所述高频谐振腔内中央；所述高频谐振腔包括箱体金属外壳、谐振腔输出极板、谐振调节电容极板和输出耦合极板。该文献虽然给出了一种射频设备，但是存在输出功率小、输出频率不稳定、无法应用于大尺寸材料产品上的缺点。
发明内容
本发明的目的在于如何设计一种大功率射频谐振发生装置，以及解决传统的微波电路输出功率小、能耗高、输出频率不稳定的问题。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
一种大功率射频谐振发生装置，包括：射频谐振腔体(10)、射频处理腔体(20)、谐振变压器二次侧电感(122)、谐振变压器一次侧电感(123)；所述的谐振变压器二次侧电感(122)和谐振变压器一次侧电感(123)构成谐振变压器；所述的射频谐振腔体(10)的输出端与谐振变压器的一次侧连接，所述的射频处理腔体(20)的输入端与谐振变压器的二次侧连接；
所述的射频谐振腔体(10)包括：栅极空气电容(106)、陶瓷绝缘座(115)、机壳底板(128)、第一固定横梁(131)、第二固定横梁(132)；四个所述的陶瓷绝缘座(115)分别固定安装在机壳底板(128)的四角上，所述的第一固定横梁(131)的两端沿着x轴方向固定在两个陶瓷绝缘座(115)之间，第二固定横梁(132)的两端沿着x轴方向固定在另外两个陶瓷绝缘座(115)之间；所述的栅极空气电容(106)固定在第一固定横梁(131)、第二固定横梁(132)之间；
所述的射频处理腔体(20)包括：输出极板空气电容；所述的输出极板空气电容包括：下极板(210)、第一上极板(201)、第二上极板(211)；所述的第一上极板(201)、第二上极板(211)的结构相同，第一上极板(201)、第二上极板(211)分别平行对称设置在下极板(210)的上方，所述的下极板(210)接地，下极板(210)与第一上极板(201)、第二上极板(211)之间的距离可调；
所述的栅极空气电容(106)与谐振变压器一次侧电感(123)共同构成第一个LC谐振电路，谐振变压器二次侧电感(122)与输出极板空气电容共同构成第二个LC谐振电路，调节输出极板空气电容内的下极板(210)与第一上极板(201)、第二上极板(211)之间的距离从而改变输出极板空气电容的大小，将第二个LC谐振电路的频率调节到与第一个谐振电路一致的频率。
本发明通过调节极板空气电容的极板之间间距的大小，使得谐振变压器电路一次侧和二次侧的谐振频率保持一致使得输出的功率更大，在输入端设计了输入滤波电路改善了高频谐波对电路的影响，真空电子管电路的栅极输入电流更加稳定，使得输出的功率更加稳定；补偿电路提高了电路的功率因数，减小了功率消耗；本发明具有结构紧凑、输出射频频率稳定、功率大、能量的转换效率高的优点，输出射频频率稳定，功率大，转换效率高，应用于食品杀菌杀虫，鲜果钝酶及快速解冻等大型工业化场景。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述的谐振变压器二次侧电感(122)为半匝电感，所述的谐振变压器一次侧电感(123)为整匝电感。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述的栅极空气电容(106)包括：多个第一极板(1061)、多个第二极板(1062)、侧壁铝板(1063)、顶部铝板(1064)、底部铝板(1065)；多个第一极板(1061)与多个第二极板(1062)之间交错平行设置，多个所述的第一极板(1061)的顶端与顶部铝板(1064)固定连接、第一极板(1061)的底端与底部铝板(1065)固定连接，多个所述的第二极板(1062)的侧面与侧壁铝板(1063)固定连接，第二极板(1062)的顶端、底端不与顶部铝板(1064)、底部铝板(1065)接触；所述的栅极空气电容(106)的底部铝板固定在第一固定横梁(131)、第二固定横梁(132)之间。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述的射频谐振腔体(10)还包括：第一灯丝扼流线圈(101)、第二灯丝扼流线圈(102)、灯丝套(103)、栅极套(104)、真空电子管(105)、栅极调节电感(107)、第一栅极电感(108)、第二栅极电感(109)、栅极带状连接铜箔(110)、阳极水套(114)、绝缘支架(116)、栅极电容(117)、阳极扼流线圈(118)、阳极滤波电感(119)、第一阳极滤波电容(120)、第二阳极滤波电容(121)、第一阳极隔直电容(124)、第二阳极隔直电容(125)、第三阳极隔直电容(126)、第四阳极隔直电容(127)、机壳侧板(129)、连接铜板(130)；所述的真空电子管(105)安装在阳极水套(114)中，阳极水套(114)通过两个绝缘支架(116)的固定安装在机壳底板(128)上；所述的第一阳极滤波电容(120)、第二阳极滤波电容(121)安装在机壳侧板(129)上，阳极滤波电感(119)的两端分别与第一阳极滤波电容(120)、第二阳极滤波电容(121)连接；所述的阳极扼流线圈(118)的一端与阳极水套(114)的顶部平台连接、阳极扼流线圈(118)的另一端连接在阳极滤波电感(119)与第一阳极滤波电容(120)公共点；所述的灯丝套(103)套在真空电子管(105)的阴极，所述的第一灯丝扼流线圈(101)、第二灯丝扼流线圈(102)的一端接灯丝电源，另一端连接在真空电子管(105)的灯丝套(103)上，所述的栅极套(104)套在真空电子管(105)的栅极，所述的栅极调节电感(107)的一端连接在栅极套(104)上，栅极调节电感(107)的另一端与栅极电容(117)的一端连接，栅极电容(117)的另一端连接在栅极空气电容(106)顶部铝板(1064)上；所述的第一栅极电感(108)、第二栅极电感(109)的一端分别连接在栅极套(104)的两侧，第一栅极电感(108)、第二栅极电感(109)的另一端连接在一起后再通过栅极带状连接铜箔(110)与栅极电容(117)的另一端连接；所述的第一阳极隔直电容(124)与第二阳极隔直电容(125)串联后，其中一个非串联端连接在阳极水套(114)的顶部平台上，另一个非串联端通过连接铜板(130)与栅极空气电容(106)的侧壁连接；所述的第三阳极隔直电容(126)与第四阳极隔直电容(127)串联后，其中一个非串联端连接在阳极水套(114)的顶部平台上，另一个非串联端通过连接铜板(130)与栅极空气电容(106)的侧壁铝板(1063)连接；所述的谐振变压器一次侧电感(123)为整匝电感，整匝电感的一端与栅极空气电容(106)的侧壁铝板(1063)连接、另一端与栅极空气电容(106)的底部铝板(1065)连接，谐振变压器二次侧电感(122)为半匝电感，半匝电感的两端分别与射频处理腔体(20)连接。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述的射频谐振腔体(10)还包括：第一平衡电感(111)、第二平衡电感(112)、平衡电容(113)；所述的第一平衡电感(111)的一端通过第一固定横梁(131)与栅极空气电容(106)的底部铝板(1065)连接，所述的第二平衡电感(112)的一端与谐振变压器二次侧电感(122)连接，所述的第一平衡电感(111)、第二平衡电感(112)的另一端均与平衡电容(113)的一端连接，平衡电容(113)的另一端固定安装在机壳底板(128)上。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述的射频处理腔体(20)还包括：第一补偿电感(203)、第二补偿电感(204)、第三补偿电感(213)、第四补偿电感(214)、第一输出连接铜箔(207)、第二输出连接铜箔(217)、第一电感连接铜箔(205)、第二电感连接铜箔(206)、第三电感连接铜箔(215)、第四电感连接铜箔(216)，输出铜棒(221)；所述的第一补偿电感(203)、第二补偿电感(204)通过支架对称安装在第一上极板(201)上表面，所述的第一电感连接铜箔(205)、第二电感连接铜箔(206)分别对应与第一补偿电感(203)、第二补偿电感(204)的一端连接，所述的第三补偿电感(213)、第四补偿电感(214)通过支架对称安装在第二上极板(211)上表面，所述的所述的第三电感连接铜箔(215)、第四电感连接铜箔(216)分别对应与第一补偿电感(203)、第二补偿电感(204)的一端连接，所述的第一输出连接铜箔(207)的一端与第一上极板(201)连接，另一端与同时与谐振变压器二次侧电感(122)的一端连接以及输出铜棒(221)连接；所述的第二输出连接铜箔(217)的一端与第二上极板(211)连接，另一端同时与谐振变压器二次侧电感(122)的另一端连接以及输出铜棒(221)连接。
作为本发明技术方案的进一步改进，所述的第一上极板(201)以及第二上极板(211)的中心位置分别开设有第一散热孔(202)和第二散热孔(212)。
本发明的优点在于：
本发明通过调节极板空气电容的极板之间间距的大小，使得谐振变压器电路一次侧和二次侧的谐振频率保持一致使得输出的功率更大，在输入端设计了输入滤波电路改善了高频谐波对电路的影响，真空电子管电路的栅极输入电流更加稳定，使得输出的功率更加稳定；补偿电路提高了电路的功率因数，减小了功率消耗；本发明具有结构紧凑、输出射频频率稳定、功率大、能量的转换效率高的优点，输出射频频率稳定，功率大，转换效率高，应用于食品杀菌杀虫，鲜果钝酶及快速解冻等大型工业化场景。
附图说明
图1是本发明实施例的大功率射频谐振发生装置的结构主视图；
图2是本发明实施例的大功率射频谐振发生装置的结构前视图；
图3是本发明实施例的大功率射频谐振发生装置的结构右视图；
图4是本发明实施例的大功率射频谐振发生装置的栅极空气电容的结构图；
图5是本发明实施例的大功率射频谐振发生装置的射频处理腔体的结构图；
图6是本发明实施例的大功率射频谐振发生装置的电路原理图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合说明书附图以及具体的实施例对本发明的技术方案作进一步描述：
实施例一
如图1-3所示，一种大功率射频谐振发生装置，包括：射频谐振腔体10、射频处理腔体20，所述的射频谐振腔体10包括：第一灯丝扼流线圈101、第二灯丝扼流线圈102、灯丝套103、栅极套104、真空电子管105、栅极空气电容106、栅极调节电感107、第一栅极电感108、第二栅极电感109、栅极带状连接铜箔110、第一平衡电感111、第二平衡电感112、平衡电容113、阳极水套114、陶瓷绝缘座115、绝缘支架116、栅极电容117、阳极扼流线圈118、阳极滤波电感119、第一阳极滤波电容120、第二阳极滤波电容121、谐振变压器二次侧电感122、谐振变压器一次侧电感123、第一阳极隔直电容124、第二阳极隔直电容125、第三阳极隔直电容126、第四阳极隔直电容127、机壳底板128、机壳侧板129、连接铜板130、第一固定横梁131、第二固定横梁132。所述射频谐振腔体10和射频处理腔20均可靠接地，频谐振发生装置产生的射频频率为27.12MHz，输出射频功率为0-100kW可调，装置除冷却水路之外还设有强迫风冷装置，用于空气循环和真空电子管冷却。可以用于低水分含量食品杀菌，粮食杀虫，蔬果钝酶以及肉类、水产品快速解冻等领域。
如图4所示，所述的栅极空气电容106包括：多个第一极板1061、多个第二极板1062、侧壁铝板1063、顶部铝板1064、底部铝板1065；多个第一极板1061与多个第二极板1062之间交错平行设置，多个所述的第一极板1061的顶端与顶部铝板1064固定连接、第一极板1061的底端与底部铝板1065固定连接，多个所述的第二极板1062的侧面与侧壁铝板1063固定连接，第二极板1062的顶端、底端不与顶部铝板1064、底部铝板1065接触；通过改变第一极板1061、第二极板1062间的正对面积或者间隙来改变栅极空气电容106的容值。
所述的真空电子管105安装在阳极水套114中，阳极水套114通过两个绝缘支架116的固定安装在机壳底板128上；所述的第一阳极滤波电容120、第二阳极滤波电容121安装在机壳侧板129上，阳极滤波电感119的两端分别与第一阳极滤波电容120、第二阳极滤波电容121连接；所述的阳极扼流线圈118的一端与阳极水套114的顶部平台连接、阳极扼流线圈118的另一端连接在阳极滤波电感119与第一阳极滤波电容120公共点；四个所述的陶瓷绝缘座115分别固定安装在机壳底板128的四角上，所述的第一固定横梁131的两端沿着x轴方向固定在两个陶瓷绝缘座115之间，第二固定横梁132的两端沿着x轴方向固定在另外两个陶瓷绝缘座115之间，所述的栅极空气电容106通过其底部铝板固定在第一固定横梁131、第二固定横梁132之间；所述的灯丝套103套在真空电子管105的阴极，所述的第一灯丝扼流线圈101、第二灯丝扼流线圈102的一端接灯丝电源，另一端连接在真空电子管105的灯丝套103上，所述的栅极套104套在真空电子管105的栅极，所述的栅极调节电感107的一端连接在栅极套104上，栅极调节电感107的另一端与栅极电容117的一端连接，栅极电容117的另一端连接在栅极空气电容106顶部铝板上；所述的第一栅极电感108、第二栅极电感109的一端分别连接在栅极套104的两侧，第一栅极电感108、第二栅极电感109的另一端连接在一起后再通过栅极带状连接铜箔110与栅极电容117的另一端连接；所述的第一阳极隔直电容124与第二阳极隔直电容125串联后，其中一个非串联端连接在阳极水套114的顶部平台上，另一个非串联端通过连接铜板130与栅极空气电容106的侧壁连接；所述的第三阳极隔直电容126与第四阳极隔直电容127串联后，其中一个非串联端连接在阳极水套114的顶部平台上，另一个非串联端通过连接铜板130与栅极空气电容106的侧壁铝板连接；所述的谐振变压器一次侧电感123为整匝电感，整匝电感的一端与栅极空气电容106的侧壁铝板连接、另一端与栅极空气电容106的底部铝板连接，谐振变压器二次侧电感122为半匝电感，半匝电感的两端分别与射频处理腔体20连接；所述的第一平衡电感111的一端通过第一固定横梁131与栅极空气电容106的底部铝板连接，所述的第二平衡电感112的一端与半匝电感连接，所述的第一平衡电感111、第二平衡电感112的另一端均与平衡电容113的一端连接，平衡电容113的另一端固定安装在机壳底板128上。
如图3和图5所示，所述的射频处理腔体20包括：下极板210、第一上极板201、第二上极板211，第一补偿电感203、第二补偿电感204、第三补偿电感213、第四补偿电感214、第一散热孔202、第二散热孔212、第一输出连接铜箔207、第二输出连接铜箔217、第一电感连接铜箔205、第二电感连接铜箔206、第三电感连接铜箔215、第四电感连接铜箔216，输出铜棒221。
所述的第一上极板201、第二上极板211的结构相同，第一上极板201、第二上极板211分别平行对称设置在下极板210的上方，所述的下极板210接地，下极板210与第一上极板201、第二上极板211之间的距离可调；所述的第一上极板201以及第二上极板211的中心位置分别开设有第一散热孔202和第二散热孔212，第一散热孔202和第二散热孔212用于排出加热时带出的水蒸气；所述的第一补偿电感203、第二补偿电感204通过支架对称安装在第一上极板201上表面，所述的第一电感连接铜箔205、第二电感连接铜箔206分别对应与第一补偿电感203、第二补偿电感204的一端连接，所述的第三补偿电感213、第四补偿电感214通过支架对称安装在第二上极板211上表面，所述的所述的第三电感连接铜箔215、第四电感连接铜箔216分别对应与第一补偿电感203、第二补偿电感204的一端连接，所述的第一输出连接铜箔207的一端与第一上极板201连接，另一端与同时与谐振变压器二次侧电感122的半匝电感的一端连接以及输出铜棒221连接；所述的第二输出连接铜箔217的一端与第二上极板211连接，另一端同时与谐振变压器二次侧电感122的半匝电感的另一端连接以及输出铜棒221连接。
如图6所示，为本发明实施例的大功率射频谐振发生装置的电路原理图，阳极高压输入经过阳极穿心电容Z1和阳极滤波电感L13、阳极滤波电容C11滤波后通过阳极扼流圈L1输送至真空电子管V的阳极，同时真空电子管V的阳极与谐振电路之间接有四个阳极隔直电容C1、C2、C3、C4，将直流分量与谐振电路隔离。栅极输入信号经过栅极滤波电感L12、栅极滤波电容C8滤波后，经过栅极穿心电容Z2和栅极扼流圈L4与谐振电路相连。灯丝电源两端分别串有灯丝扼流圈L5和L6，其中一端经过灯丝穿心电容Z3与真空电子管的阴极相连。真空电子管V的阳极向谐振电路提供功率，经过谐振电路后输出射频功率。真空电子管V的阴极和栅极之间接有栅极可调电感L7和栅极电容C6，L8、L9共同构成谐振变压器，L8为一次侧电感，L9为二次侧电感，谐振变压器工作频率很高，通常没有磁芯，两个线圈的磁通量不相同，因此两个线圈不需要紧密靠拢或对齐，射频功率从一次侧电感L8传递到二次侧电感L9；C5与L8共同构成第一个LC谐振电路，L9与输出极板空气电容C12共同构成第二个LC谐振电路，随着输出极板空气电容C12内的极板的升高和降低以及极板内负载的变化，会改变输出极板空气电容C12的大小，调节补偿电容和补偿电感的大小，将第二个LC谐振电路的频率调节到与第一个谐振电路一致的频率，输出射频频率为27.12MHz，输出射频功率为0-100kW可调。
通过调节极板空气电容的极板之间间距的大小，调节补偿电容和补偿电感的大小，使得谐振变压器电路一次侧和二次侧的谐振频率保持一致使得输出的功率更大，在输入端设计了输入滤波电路改善了高频谐波对电路的影响，真空电子管电路的栅极输入电流更加稳定，使得输出的功率更加稳定；补偿电路提高了电路的功率因数，减小了功率消耗；具有结构紧凑、输出射频频率稳定、功率大、能量的转换效率高的优点。
装置的工作原理：
阳极高压输入经过阳极滤波电感119、第一阳极滤波电容120、第二阳极滤波电容121构成的滤波器滤波后通过阳极扼流线圈118输送至真空电子管105的阳极，同时真空电子管105的阳极与谐振电路之间接有第一阳极隔直电容124、第二阳极隔直电容125、第三阳极隔直电容126、第四阳极隔直电容127，将直流分量与谐振电路隔离；灯丝电源两端分别串有第一灯丝扼流线圈101、第二灯丝扼流线圈102，再与真空电子管105的阴极相连，为真空电子管105供电，栅极套104输入真空电子管105的栅极控制信号；真空电子管105的阳极向谐振电路提供功率，经过谐振后输出射频功率。真空电子管105的阴极和栅极之间接有栅极调节电感107和栅极电容117，谐振变压器二次侧电感122、谐振变压器一次侧电感123共同构成谐振变压器，谐振变压器工作频率很高，通常没有磁芯，两个线圈的磁通量不相同，因此两个线圈不需要紧密靠拢或对齐，射频功率从谐振变压器一次侧电感123传递到谐振变压器二次侧电感122；栅极空气电容106与谐振变压器一次侧电感123共同构成第一个LC谐振电路，谐振变压器二次侧电感122与输出极板空气电容共同构成第二个LC谐振电路，随着输出极板空气电容内的极板的升高和降低以及极板内负载的变化，会改变输出极板空气电容的大小，将第二个LC谐振电路的频率调节到与第一个谐振电路一致的频率，输出射频频率为27.12MHz，输出射频功率为0-100kW可调。
第一谐振回路中的栅极电容采用的是空气电容，由多组极板构成，耐压更高，电流通过能力更大；第一、第二谐振回路中的C5、L8、L9均采用水冷却，用于解决大功率状态下的散热问题；栅极电感采用并联的方式分置在电子管两侧，稳定栅极电流，从而使输出功率稳定L10、L11、C7该部分用以减小谐振电路中的寄生震荡。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种大功率射频谐振发生装置，其特征在于，包括：射频谐振腔体(10)、射频处理腔体(20)、谐振变压器二次侧电感(122)、谐振变压器一次侧电感(123)；所述的谐振变压器二次侧电感(122)和谐振变压器一次侧电感(123)构成谐振变压器；所述的射频谐振腔体(10)的输出端与谐振变压器的一次侧连接，所述的射频处理腔体(20)的输入端与谐振变压器的二次侧连接；
所述的射频谐振腔体(10)包括：栅极空气电容(106)、陶瓷绝缘座(115)、机壳底板(128)、第一固定横梁(131)、第二固定横梁(132)；四个所述的陶瓷绝缘座(115)分别固定安装在机壳底板(128)的四角上，所述的第一固定横梁(131)的两端沿着x轴方向固定在两个陶瓷绝缘座(115)之间，第二固定横梁(132)的两端沿着x轴方向固定在另外两个陶瓷绝缘座(115)之间；所述的栅极空气电容(106)固定在第一固定横梁(131)、第二固定横梁(132)之间；
所述的射频处理腔体(20)包括：输出极板空气电容；所述的输出极板空气电容包括：下极板(210)、第一上极板(201)、第二上极板(211)；所述的第一上极板(201)、第二上极板(211)的结构相同，第一上极板(201)、第二上极板(211)分别平行对称设置在下极板(210)的上方，所述的下极板(210)接地，下极板(210)与第一上极板(201)、第二上极板(211)之间的距离可调；
所述的栅极空气电容(106)与谐振变压器一次侧电感(123)共同构成第一个LC谐振电路，谐振变压器二次侧电感(122)与输出极板空气电容共同构成第二个LC谐振电路，调节输出极板空气电容内的下极板(210)与第一上极板(201)、第二上极板(211)之间的距离从而改变输出极板空气电容的大小，将第二个LC谐振电路的频率调节到与第一个谐振电路一致的频率。
2.根据权利要求1所述的一种大功率射频谐振发生装置，其特征在于，所述的谐振变压器二次侧电感(122)为半匝电感，所述的谐振变压器一次侧电感(123)为整匝电感。
3.根据权利要求1所述的一种大功率射频谐振发生装置，其特征在于，所述的栅极空气电容(106)包括：多个第一极板(1061)、多个第二极板(1062)、侧壁铝板(1063)、顶部铝板(1064)、底部铝板(1065)；多个第一极板(1061)与多个第二极板(1062)之间交错平行设置，多个所述的第一极板(1061)的顶端与顶部铝板(1064)固定连接、第一极板(1061)的底端与底部铝板(1065)固定连接，多个所述的第二极板(1062)的侧面与侧壁铝板(1063)固定连接，第二极板(1062)的顶端、底端不与顶部铝板(1064)、底部铝板(1065)接触；所述的栅极空气电容(106)的底部铝板固定在第一固定横梁(131)、第二固定横梁(132)之间。
4.根据权利要求3所述的一种大功率射频谐振发生装置，其特征在于，所述的射频谐振腔体(10)还包括：第一灯丝扼流线圈(101)、第二灯丝扼流线圈(102)、灯丝套(103)、栅极套(104)、真空电子管(105)、栅极调节电感(107)、第一栅极电感(108)、第二栅极电感(109)、栅极带状连接铜箔(110)、阳极水套(114)、绝缘支架(116)、栅极电容(117)、阳极扼流线圈(118)、阳极滤波电感(119)、第一阳极滤波电容(120)、第二阳极滤波电容(121)、第一阳极隔直电容(124)、第二阳极隔直电容(125)、第三阳极隔直电容(126)、第四阳极隔直电容(127)、机壳侧板(129)、连接铜板(130)；所述的真空电子管(105)安装在阳极水套(114)中，阳极水套(114)通过两个绝缘支架(116)的固定安装在机壳底板(128)上；所述的第一阳极滤波电容(120)、第二阳极滤波电容(121)安装在机壳侧板(129)上，阳极滤波电感(119)的两端分别与第一阳极滤波电容(120)、第二阳极滤波电容(121)连接；所述的阳极扼流线圈(118)的一端与阳极水套(114)的顶部平台连接、阳极扼流线圈(118)的另一端连接在阳极滤波电感(119)与第一阳极滤波电容(120)公共点；所述的灯丝套(103)套在真空电子管(105)的阴极，所述的第一灯丝扼流线圈(101)、第二灯丝扼流线圈(102)的一端接灯丝电源，另一端连接在真空电子管(105)的灯丝套(103)上，所述的栅极套(104)套在真空电子管(105)的栅极，所述的栅极调节电感(107)的一端连接在栅极套(104)上，栅极调节电感(107)的另一端与栅极电容(117)的一端连接，栅极电容(117)的另一端连接在栅极空气电容(106)顶部铝板(1064)上；所述的第一栅极电感(108)、第二栅极电感(109)的一端分别连接在栅极套(104)的两侧，第一栅极电感(108)、第二栅极电感(109)的另一端连接在一起后再通过栅极带状连接铜箔(110)与栅极电容(117)的另一端连接；所述的第一阳极隔直电容(124)与第二阳极隔直电容(125)串联后，其中一个非串联端连接在阳极水套(114)的顶部平台上，另一个非串联端通过连接铜板(130)与栅极空气电容(106)的侧壁连接；所述的第三阳极隔直电容(126)与第四阳极隔直电容(127)串联后，其中一个非串联端连接在阳极水套(114)的顶部平台上，另一个非串联端通过连接铜板(130)与栅极空气电容(106)的侧壁铝板(1063)连接；所述的谐振变压器一次侧电感(123)为整匝电感，整匝电感的一端与栅极空气电容(106)的侧壁铝板(1063)连接、另一端与栅极空气电容(106)的底部铝板(1065)连接，谐振变压器二次侧电感(122)为半匝电感，半匝电感的两端分别与射频处理腔体(20)连接。
5.根据权利要求4所述的一种大功率射频谐振发生装置，其特征在于，所述的射频谐振腔体(10)还包括：第一平衡电感(111)、第二平衡电感(112)、平衡电容(113)；所述的第一平衡电感(111)的一端通过第一固定横梁(131)与栅极空气电容(106)的底部铝板(1065)连接，所述的第二平衡电感(112)的一端与谐振变压器二次侧电感(122)连接，所述的第一平衡电感(111)、第二平衡电感(112)的另一端均与平衡电容(113)的一端连接，平衡电容(113)的另一端固定安装在机壳底板(128)上。
6.根据权利要求5所述的一种大功率射频谐振发生装置，其特征在于，所述的射频处理腔体(20)还包括：第一补偿电感(203)、第二补偿电感(204)、第三补偿电感(213)、第四补偿电感(214)、第一输出连接铜箔(207)、第二输出连接铜箔(217)、第一电感连接铜箔(205)、第二电感连接铜箔(206)、第三电感连接铜箔(215)、第四电感连接铜箔(216)，输出铜棒(221)；所述的第一补偿电感(203)、第二补偿电感(204)通过支架对称安装在第一上极板(201)上表面，所述的第一电感连接铜箔(205)、第二电感连接铜箔(206)分别对应与第一补偿电感(203)、第二补偿电感(204)的一端连接，所述的第三补偿电感(213)、第四补偿电感(214)通过支架对称安装在第二上极板(211)上表面，所述的所述的第三电感连接铜箔(215)、第四电感连接铜箔(216)分别对应与第一补偿电感(203)、第二补偿电感(204)的一端连接，所述的第一输出连接铜箔(207)的一端与第一上极板(201)连接，另一端与同时与谐振变压器二次侧电感(122)的一端连接以及输出铜棒(221)连接；所述的第二输出连接铜箔(217)的一端与第二上极板(211)连接，另一端同时与谐振变压器二次侧电感(122)的另一端连接以及输出铜棒(221)连接。
7.根据权利要求6所述的一种大功率射频谐振发生装置，其特征在于，所述的第一上极板(201)以及第二上极板(211)的中心位置分别开设有第一散热孔(202)和第二散热孔(212)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| CB02 | Change of applicant information |
Country or region after: China Address after: 236000 area C, intelligent equipment science and Technology Park, 3963 Susong Road, Hefei Economic and Technological Development Zone, Anhui Province Applicant after: Hefei Intelligent Robot Research Institute Address before: 236000 area C, intelligent equipment science and Technology Park, 3963 Susong Road, Hefei Economic and Technological Development Zone, Anhui Province Applicant before: HRG INTERNATIONAL INSTITUTE FOR RESEARCH & INNOVATION Country or region before: China |
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| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20240619 Address after: Room 206, Building 3, Zone C, Intelligent Science and Technology Park, No. 3963 Susong Road, Hefei Economic and Technological Development Zone, Anhui Province, 230031 Applicant after: Hefei Hagong Jinlang Equipment Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 236000 area C, intelligent equipment science and Technology Park, 3963 Susong Road, Hefei Economic and Technological Development Zone, Anhui Province Applicant before: Hefei Intelligent Robot Research Institute Country or region before: China |