【技术实现步骤摘要】
一种微波等离子体照明系统及其自动控制方法
[0001]本专利技术涉及微波等离子体照明系统控制方法领域，具体是一种微波等离子体照明系统及其自动控制方法。
技术介绍
[0002]等离子体光源利用微波射频能量激发气体放电，可发出明亮的白光。等离子体灯的电弧管内没有金属电极，提高了寿命，并允许灯泡材料工作在高温状态，更有利于发光元素的放电光谱展宽，发出从紫外线到红外线的连续全光谱，类似太阳光，具有全光谱、高亮度和寿命长的优点，可应用在大型体育场，紫外线水处理、农业、演艺照明、仪器照明光源等领域，前景广泛。
[0003]早期等离子体光源采用磁控管产生射频能量驱动发光，由于磁控管的寿命较短，限制等离子体光源的发展。近几年，半导体固态微波源驱动等离子体发光发展迅速，采用LDMOS或GaN器件作为微波放大器，通过谐振腔产生集聚电场，击穿灯泡内的气体，随着温度升高，灯泡内金属卤化物电离形成弧光放电，产生高亮度的等离子体光辐射。然而，尽管使用固态微波源提高了等离子体光源的寿命，但等离子体灯仍存在很多限制因素。尤其在等离子体灯启动时，固态...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微波等离子体照明系统，包括负责功率输出的射频能量控制区域和吸收射频功率维持发光的等离子体光源；其特征在于，所述射频能量控制区域包括：集成锁相控制射频芯片，内部集成有微控制器和小数分频锁相环，其中所述集成锁相控制射频芯片产生射频功率信号；开关电路，连接到所述集成锁相控制射频芯片的第一输出端；功率放大器，连接到所述集成锁相控制射频芯片的第二输出端，并且连接到所述开关电路；PID稳流电路，连接到所述集成锁相控制射频芯片的第三输出端；电压控制衰减器，连接到所述PID稳流电路；检测电路，连接到所述集成锁相控制射频芯片的输入端；其中，所述微控制器经由所述第一输出端输出第一路PWM信号，该第一路PWM信号输入开关电路；所述微控制器经由所述第二输出端输出经滤波和数模转换后的DAC1信号，该DAC1信号输入功率放大器，用于切换功率放大器的功放管的工作状态；所述微控制器经由所述第三输出端输出经滤波和数模转换后的DAC2信号，该DAC2信号输入PID稳流电路，该DAC2信号通过PID硬件稳流电路控制集成锁相控制射频芯片后的电压控制衰减器；其中，微控制器的输入端通过四路模数转换通道的数据采集作为等离子体光源输入控制信号，其中第一路模数转换通道为用于采集射频功放驱动的温度的ADC1信号、第二路模数转换通道为用于采集电路电流测量值的ADC2信号、第三路模数转换通道为用于采集等离子体光源电路的入射功率测量值的ADC3信号，第四路模数转换通道为用于采集反射功率测量值的ADC4信号。2.根据权利要求1所述的一种微波等离子体照明系统，其特征在于：所述集成锁相控制射频芯片工作于单载波状态，采用快速跳频技术迅速改变工作频率；所述微控制器被配置为通过修改所述小数分频锁相环的分频器改变工作频率设定值。3.根据权利要求1所述的一种微波等离子体照明系统，其特征在于：所述DAC2信号通过PID硬件稳流电路控制集成锁相控制射频芯片后的电压控制衰减器，使整个驱动电路的电流恒定，其电流大小由微控制器通过DAC2信号设定。4.根据权利要求1所述的一种微波等离子体照明系统，其特征在于：所述第一路PWM信号通过开关电路控制功放管的漏极，通过第一路PWM信号将输出至等离子体光源的射频信号调制成脉冲射频信号。5.根据权利要求1所述的一种微波等离子体照明系统，其特征在于：所述DAC1信号和所述DAC2信号分别是由微控制器生成的第二路PWM信号和第三路PWM信号经滤波和数模转换后生成的。6.根据权利要求1所述的一种微波等离子体照明系统，其特征在于：产生所述ADC1信号的温度传感器和与其相关的通道能够被整体集成在集成锁相控制射频芯片内部的微控制器内。7.一种权利要求1
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6中任一项所述的微波等离子体照明系统的自动控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：在微控制器中写入等离子体光...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾华，许梦瑶，宦维定，单家芳，刘甫坤，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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