本實用新型涉及微波爐電源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微波爐電源電路及微波爐。

背景技術(shù)：

微波爐具有獨特的加熱方式，主要在于實現(xiàn)微波加熱的部件磁控管。磁控管對工作電壓極為敏感，在不符合額定要求的電壓下工作，易損壞磁控管、降低使用壽命。如果工作電壓過高，可能造成微波爐加熱室溫度過高，影響加熱效果；還有可能導(dǎo)致微波爐的溫升過高，嚴(yán)重時有可能造成火災(zāi)。因此，如何保證磁控管工作于合適的電壓范圍，且在異常情況下如何保護(hù)磁控管就顯得十分重要。

在實現(xiàn)本實用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題：現(xiàn)有技術(shù)對微波爐磁控管的工作電壓沒有任何的監(jiān)測和保護(hù)，而在常規(guī)電源中通常是直接采樣輸出電壓來實現(xiàn)輸出過壓保護(hù)，即在輸出端接一分壓采樣電阻來獲取采樣電壓，通過比較器將采樣電壓與參考電壓進(jìn)行比較而輸出一比較值，然后通過光電耦合器輸出至邏輯控制器，從而控制開關(guān)管實現(xiàn)輸出過壓保護(hù)。由于微波爐電源輸出的電壓高達(dá)4千伏，因此現(xiàn)有方案中的采樣電阻選型困難、功率損耗大，另外初次級不共地，增加了光電耦合器，電路較為復(fù)雜；還需要為比較器配置初次級隔離的輔助電源，增加輔助電源不僅增加了線路的復(fù)雜程度及成本，在有安規(guī)間距要求的場合下，不利于電源整體尺寸的小型化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的在于提出一種微波爐電源電路及微波爐，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例第一方面提供一種微波爐電源電路，所述電源電路包括：

整流濾波電路，用于將交流輸入電壓整流濾波后向所述功率變換電路供電；

功率變換電路，所述功率變換電路包括功率開關(guān)管、變壓器以及次級輸出回路；所述功率開關(guān)管的控制端與所述控制模塊連接，所述功率開關(guān)管的輸入端與所述變壓器初級繞組的第二端連接，所述功率開關(guān)管的輸出端和所述變壓器初級繞組的第一端與所述整流濾波電路的輸出端連接；所述變壓器次級繞組與所述次級輸出回路的輸入端連接，所述次級輸出回路的輸出端用于向微波爐磁控管供電；

電壓監(jiān)測保護(hù)電路，所述電壓監(jiān)測保護(hù)電路的輸入端與所述功率開關(guān)管的輸入端連接；所述電壓監(jiān)測保護(hù)電路用于獲取所述功率開關(guān)管的電壓Vds；將該電壓Vds經(jīng)過平均和分壓轉(zhuǎn)換后得到電壓Vaver；將電壓Vaver與設(shè)定閾值電壓Vref進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出控制信號給所述控制模塊；

所述控制模塊，用于根據(jù)所述控制信號控制所述功率開關(guān)管關(guān)閉。

進(jìn)一步地，所述整流濾波電路包括橋式整流電路和第一電容，所述第一電容與所述橋式整流電路的正極輸出端和負(fù)極輸出端連接；

所述橋式整流電路的正極輸出端與所述變壓器初級繞組的第一端連接；所述橋式整流電路的負(fù)極輸出端與所述功率開關(guān)管的輸出端和地連接。

進(jìn)一步地，所述電源電路還包括一諧振電容，所述諧振電容與所述變壓器初級繞組的第一端和第二端連接。

進(jìn)一步地，所述功率開關(guān)管為絕緣柵雙極型晶體管或者金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管；

所述控制端為絕緣柵雙極型晶體管的柵極，所述輸入端為絕緣柵雙極型晶體管管的集電極，所述輸出端為絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極；

或者所述控制端為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管的柵極，所述輸入端為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管的漏極，所述輸出端為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管的源極。

進(jìn)一步地，所述次級輸出回路為半波整流電路或者倍壓整流電路。

進(jìn)一步地，所述電壓監(jiān)測保護(hù)電路包括平均電路、分壓電路及比較器；

所述平均電路的輸入端與所述功率開關(guān)管的輸入端連接，所述平均電路用于獲取所述功率開關(guān)管的電壓Vds，并將該電壓Vds平均轉(zhuǎn)換后得到平均電壓Vaver1；

所述分壓電路的輸入端與所述平均電路的輸出端連接，所述分壓電路的輸出端與所述比較器的第一輸入端連接；所述分壓電路用于將平均電壓Vaver1進(jìn)行分壓得到分壓后的電壓Vaver；

所述比較器的第二輸入端用于輸入閾值電壓Vref，所述比較器的輸出端與所述控制模塊連接；所述比較器用于將分壓后的電壓Vaver與設(shè)定閾值電壓Vref進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出控制信號給所述控制模塊。

進(jìn)一步地，所述平均電路包括第一電阻和第二電容；所述分壓電路包括串聯(lián)連接的第二電阻和第三電阻；

所述第一電阻的一端與所述功率開關(guān)管的輸入端連接，所述第一電阻的另一端與所述第二電阻的一端和所述第二電容的一端連接，所述第三電阻的一端和所述第二電容的另一端與地連接；所述第二電阻的另一端和所述第三電阻的另一端與所述比較器的第一輸入端連接。

進(jìn)一步地，所述電壓監(jiān)測保護(hù)電路包括分壓平均電路及比較器；

所述分壓平均電路的輸入端與所述功率開關(guān)管的輸入端連接，所述分壓平均電路的輸出端與所述比較器的第一輸入端連接；所述分壓平均電路用于獲取所述功率開關(guān)管的電壓Vds，并將該電壓Vds分壓和平均轉(zhuǎn)換后得到電壓Vaver；

所述比較器的第二輸入端用于輸入閾值電壓Vref，所述比較器的輸出端與所述控制模塊連接；所述比較器用于將電壓Vaver與設(shè)定閾值電壓Vref進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出控制信號給所述控制模塊。

進(jìn)一步地，所述分壓平均電路包括第三電容、以及串聯(lián)連接的第四電阻和第五電阻；

所述第四電阻的一端與所述功率開關(guān)管的輸入端連接，所述第四電阻的另一端與所述第五電阻的一端、所述第三電容的一端以及所述比較器的第一輸入端連接，所述第五電阻的另一端和所述第三電容的另一端接地。

此外，為實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例第二方面提供一種微波爐，所述微波爐包括上述的一種微波爐電源電路。

本實用新型實施例提供的微波爐電源電路及微波爐，通過獲取功率開關(guān)管電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換比較，根據(jù)比較結(jié)果控制功率開關(guān)管關(guān)閉，實現(xiàn)了輸出過壓保護(hù)功能；不需要直接采樣輸出電壓來實現(xiàn)輸出過壓保護(hù)，不需要增加光電耦合器，電路簡單、成本低，有利于電源整體尺寸的小型化。

附圖說明

圖1為本實用新型第一實施例的微波爐電源電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型第二實施例的微波爐電源電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型第三實施例的微波爐電源電路結(jié)構(gòu)示意圖。

本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。

具體實施方式

應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

現(xiàn)在將參考附圖描述實現(xiàn)本實用新型各個實施例的。在后續(xù)的描述中，使用用于表示元件的諸如“模塊”、“部件”或“單元”的后綴僅為了有利于本實用新型的說明，其本身并沒有特定的意義。

還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，在本實用新型說明書和所附權(quán)利要求書中使用的術(shù)語“和/或”是指相關(guān)聯(lián)列出的項中的一個或多個的任何組合以及所有可能組合，并且包括這些組合。

在本實用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示其相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。另外，各個實施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合，但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ)，當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無法實現(xiàn)時應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在，也不在本實用新型要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。

第一實施例

如圖1所示，本實用新型第一實施例提供一種微波爐電源電路，該電源電路包括：

整流濾波電路10，用于將交流輸入電壓整流濾波后向功率變換電路20供電。

在本實施例中，交流輸入電壓可為220V市電，從輸入端Vin輸入。

在本實施例中，整流濾波電路包括橋式整流電路(圖中的D1-D4所示)和第一電容C1，第一電容C1與橋式整流電路的正極輸出端和負(fù)極輸出端連接；

橋式整流電路的正極輸出端與變壓器T初級繞組的第一端連接；橋式整流電路的負(fù)極輸出端與功率開關(guān)管T1的輸出端和地連接。

功率變換電路20，功率變換電路20包括功率開關(guān)管T1、變壓器T以及次級輸出回路201。

功率開關(guān)管T1的控制端(附圖T1中的1所示)與控制模塊40連接，功率開關(guān)管T1的輸入端(附圖T1中的2所示)與變壓器T初級繞組的第二端連接，功率開關(guān)管T1的輸出端(附圖T1中的3所示)和變壓器T初級繞組的第一端與整流濾波電路10的輸出端連接；變壓器T次級繞組與次級輸出回路201的輸入端連接，次級輸出回路201的輸出端Vout用于向微波爐磁控管(圖中未示出)供電。

在一種實施方式中，功率開關(guān)管T1可以為絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)；

控制端為絕緣柵雙極型晶體管的柵極，輸入端為絕緣柵雙極型晶體管管的集電極，輸出端為絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極。

在另一種實施方式中，功率開關(guān)管T1可以為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)；

控制端為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管的柵極，輸入端為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管的漏極，輸出端為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管的源極。

在本實施例中，次級輸出回路201為半波整流電路。半波整流電路包括二極管D5和第三電容C3。

電壓監(jiān)測保護(hù)電路30，電壓監(jiān)測保護(hù)電路30的輸入端與功率開關(guān)管T1的輸入端連接；電壓監(jiān)測保護(hù)電路30用于獲取功率開關(guān)管T1的電壓Vds；將該電壓Vds平均轉(zhuǎn)換后得到平均電壓Vaver1；將平均電壓Vaver1進(jìn)行分壓得到分壓后的電壓Vaver；將分壓后的電壓Vaver與設(shè)定閾值電壓Vref進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出控制信號給控制模塊40；控制模塊40，用于根據(jù)控制信號控制功率開關(guān)管T1關(guān)閉。

在本實施例中，電壓監(jiān)測保護(hù)電路30包括平均電路301、分壓電路302及比較器303；

在本實施例中，平均電路301包括第一電阻R1和第二電容C2。分壓電路302包括串聯(lián)連接的第二電阻R2和第三電阻R3。

第一電阻R1的一端與功率開關(guān)管T1的輸入端連接；第一電阻R1的另一端與分壓電路302的第二電阻R2的一端和第二電容C2的一端連接；第三電阻R3的一端和第二電容C2的另一端與地連接；第二電阻R2的另一端和第三電阻R3的另一端與比較器的第一輸入端連接。

平均電路301用于獲取功率開關(guān)管的電壓Vds，并將該電壓Vds平均轉(zhuǎn)換后得到平均電壓Vaver1。具體地，變壓器T初級繞組上的電壓Vp＝Vout*Np/Ns，功率開關(guān)管的電壓Vds＝Vin+Vp，平均電壓Vaver1＝Vds*Ton/Ts。其中Ton表示功率開關(guān)管T1的導(dǎo)通時間，Ts表示功率開關(guān)管T1的開關(guān)周期。從以上公式可以看出，獲取功率開關(guān)管T1的電壓Vds，等于間接地獲取到了輸出電壓Vout。

分壓電路302用于將平均電壓Vaver1進(jìn)行分壓得到分壓后的平均電壓Vaver。

比較器303的第二輸入端用于輸入閾值電壓Vref，比較器303的輸出端與控制模塊40連接；比較器303用于將分壓后的電壓Vaver與設(shè)定閾值電壓Vref進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出控制信號給控制模塊40。

需要說明的是，比較器303可以為同相比較器或者反相比較器。在圖1中，分壓后的電壓Vaver大于設(shè)定閾值電壓Vref則輸出控制信號給控制模塊40。另外，比較器303的電源端和地端分別連接電源和地，在此不作贅述。

第二實施例

請參考圖2所示，第二實施例與第一實施例不同的是：次級輸出回路201為倍壓整流電路。倍壓整流電路包括二極管D51、D52，電容C32和C33。

在本實施例中，功率開關(guān)管的電壓Vds＝Vin+k*Vout/2(其中k為變壓器的變比Np/Ns)，Vaver1＝Vds*Ton/Ts＝D*Vin+D*k*Vout/2(其中D＝Ton/Ts)。

另外在變壓器T的兩端并聯(lián)一個諧振電容C31，即諧振電容C31與變壓器初級繞組的第一端和第二端連接。

第三實施例

請參考圖3所示，第三實施例與第二實施例不同的是：電壓監(jiān)測保護(hù)電路30包括分壓平均電路(301、302)及比較器303；

在本實施例中，分壓平均電路(301、302)包括第三電容C21、以及串聯(lián)連接的第四電阻R21和第五電阻R22；

第四電阻R21的一端與功率開關(guān)管T1的輸入端連接，第四電阻R21的另一端與第五電阻R22的一端、第三電容C21的一端以及比較器303的第一輸入端連接，第五電阻R22的另一端和第三電容C21的另一端接地。

分壓平均電路(301、302)用于獲取功率開關(guān)管T1的電壓Vds，并將該電壓Vds分壓和平均轉(zhuǎn)換后得到電壓Vaver；

比較器303用于將電壓Vaver與設(shè)定閾值電壓Vref進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果輸出控制信號給控制模塊40。

第四實施例

本實施例提供一種微波爐，微波爐包括微波爐電源電路，與微波爐電源電路連接的微波爐磁控管。微波爐電源電路可參考第一實施例和/或第二實施例，在此不作贅述。

本實用新型實施例提供的微波爐電源電路及微波爐，通過獲取功率開關(guān)管電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換比較，根據(jù)比較結(jié)果控制功率開關(guān)管關(guān)閉，實現(xiàn)了輸出過壓保護(hù)功能；不需要直接采樣輸出電壓來實現(xiàn)輸出過壓保護(hù)，不需要增加光電耦合器，電路簡單、成本低，有利于電源整體尺寸的小型化。

需要說明的是，在本文中，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者裝置不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者裝置所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括該要素的過程、方法、物品或者裝置中還存在另外的相同要素。

以上僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。