專利名稱：半導(dǎo)體微波爐的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體微波爐，特別是一種半導(dǎo)體微波爐的控制方法。
技術(shù)背景
目前，普通的磁控管微波爐的主要元器件包括磁控管、高壓變壓器、高壓電容、高壓二極管、腔體、爐門和控制部件等。交流電源一方面經(jīng)高壓變壓器為磁控管提供燈絲電壓；另一方面經(jīng)高壓變壓器、電容、二極管升壓后，變成直流脈動(dòng)高壓，磁控管才能發(fā)出微波。微波經(jīng)矩形波導(dǎo)進(jìn)入微波爐腔體后，與腔體內(nèi)被加熱物質(zhì)發(fā)生作用，實(shí)現(xiàn)微波快速加熱。
普通的磁控管微波爐成本高、體積大、重量高，電壓高，而磁控管小功率輸出效率低、工作壽命短，材料標(biāo)準(zhǔn)要求高、制造難度大等，限制了微波爐的進(jìn)一步提升。
目前半導(dǎo)體微波技術(shù)的發(fā)展日新月異，主要應(yīng)用在通信上的半導(dǎo)體微波技術(shù)的頻段與微波加熱的頻段有區(qū)別。半導(dǎo)體微波的效率越來越高、成本越來越低、重量越來越輕、 單位體積功率密度越來越大，其在微波爐上的應(yīng)用是半導(dǎo)體微波技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。
中國專利文獻(xiàn)號(hào)CN 102062424A于2011年05月18日公開了一種無磁控管微波爐，包括爐腔、控制電路、取代磁控管并產(chǎn)生滿足烹調(diào)要求幅度的微波信號(hào)的微波信號(hào)產(chǎn)生模組、將微波信號(hào)傳輸?shù)綘t腔的微波天線，以及為控制電路和微波信號(hào)產(chǎn)生模組提供工作電源的電源電路；微波信號(hào)產(chǎn)生模組包括微波信號(hào)產(chǎn)生電路和功率放大電路。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種操作靈活、加熱效率高、適用范圍廣的半導(dǎo)體微波爐的控制方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處。
按此目的設(shè)計(jì)的一種半導(dǎo)體微波爐的控制方法，其特征是包括以下步驟
步驟一，首先通過半導(dǎo)體微波爐上的功率設(shè)置按鍵設(shè)置半導(dǎo)體微波爐的功率值 PO ；
步驟二，接著由半導(dǎo)體微波爐的控制中心根據(jù)該功率值PO計(jì)算出對應(yīng)的半導(dǎo)體功率源的所需的直流電壓V0，并將其轉(zhuǎn)化為輸出信號(hào)；
步驟三，最后由半導(dǎo)體微波爐的控制中心將輸出信號(hào)傳遞給直流電源，調(diào)整直流電源的輸出電壓到V0。
所述控制方法還包括半導(dǎo)體微波爐的最小駐波比的計(jì)算方法，該計(jì)算方法包括以下步驟
步驟一，首先將半導(dǎo)體功率源的當(dāng)前輸出功率設(shè)置為其總功率的1/10 ；將半導(dǎo)體功率源的頻率f設(shè)置為MOOMHz，將半導(dǎo)體功率源開啟；
步驟二，檢測反射功率B值，計(jì)算此時(shí)的駐波比VSWR ；
步驟三，將此時(shí)的半導(dǎo)體功率源的頻率f與2500MHz進(jìn)行比較，當(dāng)頻率f = 2500MHz時(shí)，進(jìn)入步驟五，否則進(jìn)入步驟四；
步驟四，設(shè)置f = f+lMHz，進(jìn)入步驟二 ；步驟五，比較不同的駐波比VSWR，得到最小的駐波比及其對應(yīng)的頻率f0，最小駐波比計(jì)算結(jié)束。所述控制方法還包括半導(dǎo)體微波爐的加熱方法，該加熱方法包括以下步驟步驟一，首先設(shè)置半導(dǎo)體微波爐的微波加熱時(shí)間t0，進(jìn)行最小駐波VSWR的檢測， 得到對應(yīng)頻率fo ；步驟二，設(shè)置半導(dǎo)體功率源的加熱頻率為f0，加熱功率f0對應(yīng)直流電源輸出的直流電壓VO ；步驟三，直流電源啟動(dòng)輸出直流電壓V0，半導(dǎo)體功率源以頻率f0輸出功率；步驟四，當(dāng)加熱記時(shí)t等于微波加熱時(shí)間t0時(shí)，加熱停止；步驟五，關(guān)斷直流電源輸出的直流電壓V0。本發(fā)明采用上述的技術(shù)方案后，半導(dǎo)體功率源能夠調(diào)節(jié)輸出頻率，檢測輸出功率和反射功率，故能夠檢測不同被加熱物體、不同時(shí)刻的腔體最小駐波比對應(yīng)頻率，能夠設(shè)置最小駐波比對應(yīng)頻率值進(jìn)行加熱，從而提升加熱效率。本發(fā)明具有操作靈活、加熱效率高、 適用范圍廣的特點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的工作原理圖。圖2為半導(dǎo)體功率源的工作原理圖。圖3為本發(fā)明的控制原理圖。圖4為本發(fā)明的輸出功率控制流程圖。圖5為本發(fā)明的最小駐波比計(jì)算流程圖。圖6為本發(fā)明的加熱方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。參見圖1，半導(dǎo)體微波爐包括電源1、半導(dǎo)體功率源2、爐腔3和控制系統(tǒng)4，控制系統(tǒng)4分別與電源1和半導(dǎo)體功率源2相接，半導(dǎo)體功率源2輸出微波到爐腔3。參見圖2，半導(dǎo)體功率源包括偏壓及控制電路21、功率檢測及控制電路22、功率合
成器23、LDMOS管24、LDMOS管25、.......LDMOS管2N和輸出20。其中，偏壓及控制電路
21與LDMOS管24相接，LDMOS管24、LDMOS管25、.......LDMOS管2N并聯(lián)后分別與功率
合成器23相接，功率合成器23與功率檢測及控制電路22相接，功率檢測及控制電路22與輸出20相接。偏壓及控制電路21包括半導(dǎo)體功率源輸出功率檢測A、半導(dǎo)體功率源反射功率檢測B、半導(dǎo)體功率源關(guān)斷信號(hào)C、半導(dǎo)體功率源調(diào)整信號(hào)E、半導(dǎo)體功率源直流+輸入、半導(dǎo)體功率源直流-輸入。參見圖3，半導(dǎo)體微波爐的控制系統(tǒng)原理包括直流電源31、半導(dǎo)體功率源32、控制系統(tǒng)33。直流電源31分別輸出可變電壓DC 0 32V供給半導(dǎo)體功率源，電壓DC12V供給控制系統(tǒng)，電壓DC 5V供給控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)輸出電壓調(diào)節(jié)信號(hào)D，調(diào)節(jié)直流電源輸出DC0 32V電壓值，控制半導(dǎo)體功率源的功率變化。
半導(dǎo)體功率源32輸出半導(dǎo)體功率源的輸出功率檢測A、半導(dǎo)體功率源的反射功率檢測B給控制系統(tǒng)33。
控制系統(tǒng)33輸出半導(dǎo)體功率源的關(guān)斷信號(hào)C給半導(dǎo)體功率源32?？刂葡到y(tǒng)33 輸出半導(dǎo)體功率源的頻率調(diào)整信號(hào)E給半導(dǎo)體功率源32，能夠?qū)崿F(xiàn)加熱頻率在MOOMHz 2500MHz之間變化。
參見圖4，本發(fā)明中的半導(dǎo)體微波爐的控制方法，與目前磁控管微波爐不同，半導(dǎo)體微波爐通過調(diào)節(jié)半導(dǎo)體功率源的直流電源電壓，實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體微波爐輸出功率無極調(diào)節(jié)。
操作時(shí)，包括以下步驟
步驟一，首先通過半導(dǎo)體微波爐上的功率設(shè)置按鍵設(shè)置半導(dǎo)體微波爐的功率值 PO ；
步驟二，接著由半導(dǎo)體微波爐的控制中心根據(jù)該功率值PO計(jì)算出對應(yīng)的半導(dǎo)體功率源的所需的直流電壓V0，并將其轉(zhuǎn)化為輸出信號(hào)；
步驟三，最后由半導(dǎo)體微波爐的控制中心將輸出信號(hào)傳遞給直流電源，調(diào)整直流電源的輸出電壓到V0。
圖4為直流電壓VO的計(jì)算以及控制步驟。
參見圖5，控制方法還包括半導(dǎo)體微波爐的最小駐波比的計(jì)算方法，該計(jì)算方法包括以下步驟
步驟一，首先將半導(dǎo)體功率源的當(dāng)前輸出功率設(shè)置為其總功率P的1/10 ；將半導(dǎo)體功率源的頻率f設(shè)置為MOOMHz，將半導(dǎo)體功率源開啟；
步驟二，檢測反射功率B值，計(jì)算此時(shí)的駐波比VSWR ；
步驟三，將此時(shí)的半導(dǎo)體功率源的頻率f與2500MHz進(jìn)行比較，當(dāng)頻率f = 2500MHz時(shí)，停止掃描，進(jìn)入步驟五，否則進(jìn)入步驟四；
步驟四，設(shè)置f = f+lMHz，進(jìn)入步驟二 ；
步驟五，比較不同的駐波比VSWR，得到最小的駐波比及其對應(yīng)的頻率f0，最小駐波比計(jì)算結(jié)束。
半導(dǎo)體功率源可以調(diào)節(jié)輸出頻率，檢測輸出功率和反射功率，因此可以檢測不同被加熱物體、不同時(shí)刻的腔體最小駐波比對應(yīng)頻率。設(shè)置最小駐波比對應(yīng)頻率值進(jìn)行加熱， 能夠提升加熱效率。
參見圖6，由于半導(dǎo)體微波爐能夠調(diào)整加熱頻率，選擇腔體最小駐波對應(yīng)頻率，進(jìn)行高效率加熱；因此，控制方法還包括半導(dǎo)體微波爐的加熱方法，該加熱方法包括以下步驟
步驟一，首先設(shè)置半導(dǎo)體微波爐的微波加熱時(shí)間t0，進(jìn)行最小駐波VSWR的檢測， 得到對應(yīng)頻率fo ；
步驟二，設(shè)置半導(dǎo)體功率源的加熱頻率為f0，加熱功率f0對應(yīng)直流電源輸出的直流電壓VO ；
步驟三，直流電源啟動(dòng)輸出直流電壓V0，半導(dǎo)體功率源以頻率f0輸出功率；
步驟四，當(dāng)加熱記時(shí)t等于微波加熱時(shí)間t0時(shí)，加熱停止；
如，先設(shè)定t = 0，然后判斷t = t0成立？如果不成立，就執(zhí)行t = t+Ι，再次判斷t = to成立？直到加熱記時(shí)t等于微波加熱時(shí)間to時(shí)，加熱停止。步驟五，關(guān)斷直流電源輸出的直流電壓V0。圖6為半導(dǎo)體微波爐的整體加熱流程。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體微波爐的控制方法，其特征是包括以下步驟步驟一，首先通過半導(dǎo)體微波爐上的功率設(shè)置按鍵設(shè)置半導(dǎo)體微波爐的功率值PO ； 步驟二，接著由半導(dǎo)體微波爐的控制中心根據(jù)該功率值PO計(jì)算出對應(yīng)的半導(dǎo)體功率源的所需的直流電壓V0，并將其轉(zhuǎn)化為輸出信號(hào)；步驟三，最后由半導(dǎo)體微波爐的控制中心將輸出信號(hào)傳遞給直流電源，調(diào)整直流電源的輸出電壓到VO。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體微波爐的控制方法，其特征是所述控制方法還包括半導(dǎo)體微波爐的最小駐波比的計(jì)算方法，該計(jì)算方法包括以下步驟步驟一，首先將半導(dǎo)體功率源的當(dāng)前輸出功率設(shè)置為其總功率的1/10，將半導(dǎo)體功率源的頻率f設(shè)置為2400MHz，將半導(dǎo)體功率源開啟；步驟二，檢測反射功率B值，計(jì)算此時(shí)的駐波比VSWR ；步驟三，將此時(shí)的半導(dǎo)體功率源的頻率f與2500MHz進(jìn)行比較，當(dāng)頻率f = 2500MHz時(shí)， 進(jìn)入步驟五，否則進(jìn)入步驟四；步驟四，設(shè)置f = f+IMHz，進(jìn)入步驟二 ；步驟五，比較不同的駐波比VSWR，得到最小的駐波比及其對應(yīng)的頻率f0，最小駐波比計(jì)算結(jié)束。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體微波爐的控制方法，其特征是所述控制方法還包括半導(dǎo)體微波爐的加熱方法，該加熱方法包括以下步驟步驟一，首先設(shè)置半導(dǎo)體微波爐的微波加熱時(shí)間t0，進(jìn)行最小駐波VSWR的檢測，得到對應(yīng)頻率f0 ；步驟二，設(shè)置半導(dǎo)體功率源的加熱頻率為f0，加熱功率f0對應(yīng)直流電源輸出的直流電壓VO ；步驟三，直流電源啟動(dòng)輸出直流電壓V0，半導(dǎo)體功率源以頻率f0輸出功率； 步驟四，當(dāng)加熱記時(shí)t等于微波加熱時(shí)間to時(shí)，加熱停止； 步驟五，關(guān)斷直流電源輸出的直流電壓VO。
全文摘要
一種半導(dǎo)體微波爐的控制方法，其特征是包括以下步驟步驟一，首先通過半導(dǎo)體微波爐上的功率設(shè)置按鍵設(shè)置半導(dǎo)體微波爐的功率值P0；步驟二，接著由半導(dǎo)體微波爐的控制中心根據(jù)該功率值P0計(jì)算出對應(yīng)的半導(dǎo)體功率源的所需的直流電壓V0，并將其轉(zhuǎn)化為輸出信號(hào)；步驟三，最后由半導(dǎo)體微波爐的控制中心將輸出信號(hào)傳遞給直流電源，調(diào)整直流電源的輸出電壓到V0。控制方法還包括半導(dǎo)體微波爐的最小駐波比的計(jì)算方法，該計(jì)算方法包括以下步驟步驟一，首先將半導(dǎo)體功率源的當(dāng)前輸出功率設(shè)置為其總功率的1/10；將半導(dǎo)體功率源的頻率f設(shè)置為2400MHz，將半導(dǎo)體功率源開啟。本發(fā)明具有操作靈活、加熱效率高、適用范圍廣的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H05B6/66GK102510595SQ20111034782
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者唐相偉, 梁春華, 歐軍輝, 陳星超 申請人:廣東美的微波電器制造有限公司, 美的集團(tuán)有限公司