Магнетрон 2,45 ГГц

Магнетрон 2,45 ГГц от Alexxx_ 12 Авг, 2011 13:31
Интересно какую нагрузку для источника питания представляет собой магнетрон бытовой СВЧ печи, при согласовании по свч-выходу. Какова реактивная её часть? U анода=4 кВ, I анода=0,3 А, а Pсвч=500Вт, м.б. это потому, что накал на переменном токе и, соответственно успевает остыть через полу период?
Ответ #1 от UX7V 12 Авг, 2011 17:18
Цитата: Alexxx_ от 12 Авг, 2011 13:31
Интересно какую нагрузку для источника питания представляет собой магнетрон бытовой СВЧ печи, при согласовании по свч-выходу. Какова реактивная её часть? U анода=4 кВ, I анода=0,3 А, а Pсвч=500Вт, м.б. это потому, что накал на переменном токе и, соответственно успевает остыть через полу период?

О какой реактивности идет речь, если устройство (в данном случае магнетрон) питается постоянным током?
Ответ #2 от Alexxx_ 16 Авг, 2011 13:19
Ну ток там пульсирующий, импульсы тока м.б. не прямоугольны, да и напряжения тоже, их фазировку обычным 2 лучевым не посмотреть (корпус будет под 4 кВ). Делитель ёмкостной тоже внесёт свои искажения.
Ответ #3 от UX7V 16 Авг, 2011 15:50
Цитата: Alexxx_ от 16 Авг, 2011 13:19
Ну ток там пульсирующий, импульсы тока м.б. не прямоугольны, да и напряжения тоже, их фазировку обычным 2 лучевым не посмотреть (корпус будет под 4 кВ). Делитель ёмкостной тоже внесёт свои искажения.

Магнетрон, по сути, это вакуумный диод, у которого анод соединен с корпусом, а отрицательное напряжение питания с высоковольтного выпрямителя подается на катод, изолированный от корпуса.
Пульсации у высоковольтного напряжения питания конечно же имеются, поскольку высоковольтные конденсаторы фильтра обычно имеют небольшую емкость.
Но, никак не пойму,- при чем здесь реактивность и что надо мерять (какую фазировку) двухлучевым осциллографом в трех проводах (третий провод это вывод накала) питания магнетрона?
Ответ #4 от UB0AAC Dmitry 16 Авг, 2011 17:13
Цитата: Alexxx_ от 12 Авг, 2011 13:31
Интересно какую нагрузку для источника питания представляет собой магнетрон бытовой СВЧ печи, при согласовании по свч-выходу. Какова реактивная её часть? U анода=4 кВ, I анода=0,3 А, а Pсвч=500Вт, м.б. это потому, что накал на переменном токе и, соответственно успевает остыть через полу период?
А собственно в чем вопрос? математика не сходится? Так надо еще КПД учесть. Да и эффективное значение Uанода с учетом пульсаций может сильно отличаться от 4кВ. Магнетрон для ИП представляет чисто активное сопротивление, т.к. емкостью в пикофарады и индуктивностью в наногенри на таких частотах (50, 100Гц) можно смело пренебречь. Я думал Вы хотите на магнетроне передатчик сделать.
Ответ #5 от ut5uas 16 Авг, 2011 19:51
Цитата: UX7V от 16 Авг, 2011 15:50
Цитата: Alexxx_ от 16 Авг, 2011 13:19
Ну ток там пульсирующий, импульсы тока м.б. не прямоугольны, да и напряжения тоже, их фазировку обычным 2 лучевым не посмотреть (корпус будет под 4 кВ). Делитель ёмкостной тоже внесёт свои искажения.

Магнетрон, по сути, это вакуумный диод, у которого анод соединен с корпусом, а отрицательное напряжение питания с высоковольтного выпрямителя подается на катод, изолированный от корпуса.
Пульсации у высоковольтного напряжения питания конечно же имеются, поскольку высоковольтные конденсаторы фильтра обычно имеют небольшую емкость.
Но, никак не пойму,- при чем здесь реактивность и что надо мерять (какую фазировку) двухлучевым осциллографом в трех проводах (третий провод это вывод накала) питания магнетрона?

В источнике питания магнетрона от микроволновки нет конденсаторов фильтра но есть конденсатор вольтодобавки. Видимо это имел ввиду Алеххх
Ответ #6 от UX7V 17 Авг, 2011 08:24
Я ошибся, проводов два, земля не в счет. Вот типичная схема СВЧ-печи, различие, обычно, только в сервисе (плате управления). Магнетрон на схеме - вак. диод справа.

sm_6148_001_mini.
Ответ #7 от UX7V 17 Авг, 2011 10:24
Век живи и век учись.
А Alexxx то, оказывается, прав. Такой метод проверки работоспособности магнетронов действительно существует.

Ниже его суть:

Отсутствие доступных способов достоверной проверки работы магнетронов в СВЧ печах создает определенные проблемы при ремонте. Предлагаемый метод позволяет достаточно просто проверить работоспособность магнетрона и компонентов высоковольтного умножителя.

Магнетрон в схеме СВЧ печи используется как один из диодов удвоителя напряжения. Это свойство позволяет проверять его как диод при наличии исправного штатного диода. Просмотр осциллографом формы напряжения на катоде магнетрона позволяет получить информацию о его работоспособности, проблемах и режимах питания. Для этого используется стандартный высоковольтный делитель (проб) на 30 кВ. Или самодельный, нестандартный на 10 кВ состоящий из трех резисторов по 33 мОм установленных в пластиковой трубке. Стандартный разъем "проба" подключают к осциллографу, а активный вывод фиксируют на минус питания высоковольтного источника. Заземляющий вывод надежно подключают на корпусе СВЧ печки. Во время работы печи на экране осциллографа наблюдаются отрицательные полу периоды (импульсы 50 Гц) 4 кВ. На форму и напряжение импульсов оказывают влияние все детали высоковольтного источника питания и качество магнетрона, это особенно характерно для переднего фронта. По изменению формы переднего фронта можно наблюдать вход магнетрона в режим по мере прогрева накала и устойчивость в процессе работы. Характерно наблюдаются периодические дефекты конденсаторов фильтров, удвоителя, высоковольтного диода. При неработоспособном магнетроне на экране наблюдается синусоида около 2 кВ. Несколько измерений позволяет легко освоить метод проэксперементировав на работающей микроволновке. Для определения качества магнетрона в прогнозе достаточно включить микроволновку через мощный ЛАТР снизив напряжение на 25 – 30%. При отсутствии ЛАТРА можно любым способом снизить напряжение накала на 0,8 – 1 В. При измерениях необходимо учитывать наличие высокого напряжения и соблюдать существующие нормы безопасности.
РЕКОМЕНДУЕТСЯ: ОСЦИЛЛОГРАФ И МЕТАЛИЧЕСКОЕ ШАССИ СВЧ ПЕЧИ ДОПОЛНИТЕЛЬНО СОЕДЕНИТЬ ОТДЕЛЬНЫМ ПРОВОДОМ ДЛЯ ГАРАНТИРОВАННОГО СОЕДЕНЕНИЯ КОРПУСОВ.
Ответ #8 от Alexxx_ 17 Авг, 2011 14:36
[/quote]
А собственно в чем вопрос? математика не сходится? Так надо еще КПД учесть. Да и эффективное значение Uанода с учетом пульсаций может сильно отличаться от 4кВ. Магнетрон для ИП представляет чисто активное сопротивление, т.к. емкостью в пикофарады и индуктивностью в наногенри на таких частотах (50, 100Гц) можно смело пренебречь. Я думал Вы хотите на магнетроне передатчик сделать.
[/quote]
Кстати про математику - если импульсы прямоугольные, то Р= Uмакс умножить на I средний, а этот I ~I , измеряемый стрелочным амперметром пост. тока. КПД магнетрона 90%, он и греется так примерно на 100 Вт, ну не 700 Вт уже потери. Тогда, если всё дело в накале, надо казалось бы использовать для него пост. ток?
Ответ #9 от UX7V 17 Авг, 2011 15:43
Схема питания магнетрона, как пишут выше,- удвоитель напряжения. Особенность этого удвоителя - отсутствие конденсатора на выходе, стало быть на нагрузке прикладывается импульсное напряжение, представляющее собой импульсы сложной формы. На пьедестале, который образует выпрямленное напряжение амплитудой 2 киловольта находятся еще и импульсы амплитудой 2 киловольта с частотой 50 Гц и скважностью 2.

Стало быть, теоретически, действующее значение напряжения, приложенное к магнетрону составит 2 + 2 х 0.7 / 2 = 2.7 КВ;

подводимая мощность около 2.7 х 0.3 = 0.81 квт.
Если учесть, что есть потери в трансформаторе и выпрямителе, значение подводимой мощности будет несколько меньше.
Ответ #10 от Alexxx_ 17 Авг, 2011 16:00
Никакого пьедестала нет, 2кВ от транса + 2кВ от ёмкости = 4 кВ один полупериод, -2 кВ+2кВ=0 -другой полупериод, ...
Ответ #11 от UX7V 17 Авг, 2011 16:58
Цитата: Alexxx_ от 17 Авг, 2011 16:00
Никакого пьедестала нет, 2кВ от транса + 2кВ от ёмкости = 4 кВ один полупериод, -2 кВ+2кВ=0 -другой полупериод, ...

Но, тогда, расчетная подводимая мощность, если не ошибаюсь, будет 4 х 0.3 х 0.707 / 2 = 0.42 квт, что не вяжется с точки зрения энергетики.
Ответ #12 от Alexxx_ 18 Авг, 2011 09:50
на 0,7 умножать не нужно, усреднение за период делается делением на скважность один раз, а Р не равно перемножению двух усреднений, поэтому правильно 4х0,3=1,2 (для меандра I ср=0,6/2). Т.е. мощность по питанию в импульсе 4х0,6=2,4, а средняя мощность=2,4/2=1,2кВ.
Резюме такое , что магнетон работает с КПД 45% вместо 90, указанных в паспорте. Либо остаётся предположить, что амперметр показывает максимальный ток, а не средний. Т.е средний 0,15А, но он не измеряется приборами.
Теория "пьедестала" численно подходит, но этого пьедестала никто вроде не видел (см. лит-ру http://www.oao-tantal.ru/tovar.php?id=1549).
Ответ #13 от UX7V 18 Авг, 2011 10:39
Логика моих рассуждений была такова.

Пиковое напряжение на выходе БП - 4 КВ;
Эффективное, учитывая, что это половина синусоиды - 4 х 0.707 КВ;
Измеренное значение тока - 0.3 А;
Скважность - 2.

Ошибка в расчете, как мне кажется, в том, что форма выходного напряжения не есть половина синусоиды с амплитудой 4 КВ, а сумма 2 -х киловольт пост напр. (пьедестал) и 2 - х киловольт импульсного (половина синусоиды),- левая осциллограмма.

Тогда подводимая мощность будет около /2 + 2 х 0.707/ 2 х 0.3 = 0.5121 квт и все вяжется.

____550.jpg
Ответ #14 от Alexxx_ 18 Авг, 2011 12:38
Синусоиды на выходе БП нет, это на выходе транса синус, а на диоде уже меандр. Видимо в такой схеме магнетрон излучает очень короткое время, меньше полупериода, из-за нестабильности тока и напряжения.