CN100347483C - 微波炉及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种微波炉，包括：磁控管，提供交流功率的电源部分，以及利用来自电源部分的交流功率产生高压的高压变压器和检测高压变压器的谐振信号的谐振检测器；所述微波炉包括：低压检测器部分，与电源部分的输出端连接，用于确定由电源部分提供的交流功率的电压是否低于预定的允许下限电压；以及功率控制器部分，连接在低电压检测器部分的输出端和电源部分的输入端之间，在确定电源部分加给的交流功率的电压低于预定的允许下限电压或谐振检测器检测出的谐振信号异常的情况下，它中断来自电源部分的交流功率的输出并因此中断对磁控管供给电源，其中，所述谐振检测器设置在高压变压器的次级侧。采用这种结构，可以避免使用的电压低于允许的下限电压，另外可提高电路的稳定性。

Description

微波炉及其控制方法
技术领域
一般地说，本发明涉及微波炉及其控制方法，具体地说，涉及一种微波炉及其控制方法，可以避免在低于可允许下限电压的低压下使用。
背景技术
通常，微波炉按以下方式工作。自电源部分加给的交流(AC)电能被加到高压变压器的初级线圈，然后在其次级线圈中产生高压。利用高压变压器的次级线圈中产生的高压，加热磁控管中所设的阴极灯丝，由所加给的高压使该磁控管振荡，从而辐射极高频率的能量。当这种极高频率的能量在一密闭的空间内遇到水或者含水物质(如粮食等)时，它就转换成热能，于是，这种热能就被用于烹饪。
图5是表示普通微波炉控制过程的示意方框图。如图中所示，普通微波炉包括供给交流(AC)电能的电源部分101；磁控管109，它以高压变压器107产生的高压产生电磁波；对所述交流电进行整流和滤波的整流及滤波部分103；变换器部分105，它将整流及滤波部分103的直流(DC)电能变换成高频交流电能；高压变压器107，它通过整流及滤波部分103以及变换器部分105用电源部分101所加给的交流电能产生高压；产生控制信号的信号发生器部分127；以及放在变换器部分105与信号发生器部分127之间的转换控制器部分115。
转换控制器部分115包括：数/模(D/A)转换器部分125，它将信号发生器部分127产生的控制信号转换成模拟信号，并将所转换的控制信号加给谐振检测器部分121；输出控制部分119控制由谐振检测器部分121测得的控制信号的频率，以便输出它；振荡器部分117，根据它的频率改变输出控制部分119输出之控制信号的周期，并将改变的周期输入到变换器部分105。转换控制器部分115还包括通-断启动器部分123，它按照信号发生器部分127产生的控制信号，控制振荡器部分117的通-断操作及软启动操作。
然而，在电源部分输出的交流电压低于可允许之低压的情况下，高压变压器次级线圈产生的高压相对也较低。因此，使磁控管产生电磁波的效率降低，同时也使烹饪时间加长。
另外，在通过整流和滤波部分的平稳电流值超过预定允许的电流值的情况下，会使电路过载，从而可能降低整个电路的稳定性。
发明内容
于是，本发明针对上述不足，目的在于提供一种微波炉及其控制方法，它能够中断输入功率的电压低于允许输入的电压的电源，并提高磁控管频率的输出效率。
由本发明的一种微波炉可以实现本发明的这一目的和其它目的，它包括：磁控管，提供交流功率的电源部分，以及利用来自电源部分的交流功率产生高压的高压变压器和检测高压变压器的谐振信号的谐振检测器；所述微波炉还包括：低压检测器部分，与电源部分的输出端连接，用于确定由电源部分提供的交流功率的电压是否低于预定的允许下限电压；以及功率控制器部分，连接在低压检测器部分的输出端和电源部分的输入端之间，在确定电源部分加给的交流功率的电压低于预定的允许下限电压或谐振检测器检测出的谐振信号异常的情况下，它中断来自电源部分的交流功率的输出并因此中断加给磁控管的电源，其中，所述谐振检测器设置在高压变压器的次级侧。
所述微波炉还包括：整流和滤波部分，用以对交流功率进行整流和滤波；变换器部分，将从整流和滤波部分来的直流功率转换成高频交流功率；转换控制器部分，在确定从电压部分加给的功率的电压低于预定的允许下限电压情况下，它中断供给磁控管的电能。
最好，所述功率控制部分确定输入高压变压器的功率的电流值是否超过预定的允许电流值，在所述电流值超过允许的电流值的情况下，中断输入到磁控管的来自电源部分的电能，并在经过预定的休止时间之后，恢复磁控管工作。
在从电源加给的电压超过预定的允许上限电压情况下，功率控制部分中断对磁控管供给电能，从而提高电路的稳定性。
最好，所述功率控制部分还包括比较器，它使由电源部分供给的功率的电压与预定的允许下限电压比较，以确定所加给的功率的电压是否低于允许的下限电压。
按照本发明的另一方面，由一种控制微波炉的方法可实现本发明的这一目的和其它目的。所述微波炉包括：磁控管、提供交流功率的电源部分，以及由来自电源部分的交流功率产生高压的高压变压器；设置在高压变压器的次级侧的谐振检测器；与电源部分的输出端连接的低压检测器部分；和连接在低压检测器的输出端和电源部分的输入端之间的功率控制器部分；所述方法包括如下步骤：
由低压检测器部分确定由电源部分供给的交流功率的电压是否低于预定的允许下限电压；
由谐振检测器检测高压变压器的谐振信号；
在确定电源部分供给的交流功率的电压低于预定的允许下限电压或谐振检测器检测到的谐振信号异常的情况下，由功率控制器部分中断要加给磁控管的电源。
最好，所述方法还包括以下步骤：确定电源部分供给的功率的电压是否超过预定的允许上限电压；并在电源部分供给的功率的电压超过预定的允许上限电压情况下，中断加给磁控管的电能。
所述方法还包括如下步骤：确定输入至高压变压器的功率的电流值是否超过预定的允许电流值；并在确定所述功率的电流值超过允许电流值的情况下，中断供给磁控管的电能，并在经过预定的休止时间之后，恢复磁控管的工作，从而提高电路的稳定性。
最好，比较器使电源的电压与允许的电压比较，确定电源的电压是否低于预定的允许电压。
附图说明
通过以下参照附图的描述，将能更好地理解本发明，并更加重视它的各个目的和优点，其中：
图1是本发明微波炉的控制方框图；
图2是表示图1微波炉控制过程的流程图；
图3是详细表示图2控制过程中正常电流流入的流程图；
图4是本发明低压检测器部分的详细电路图；
图4是本发明低压检测器部分的详细电路图；
图5是普通微波炉的示意控制方框图。
具体实施方式
以下将参照附图更加详细地描述本发明。
参照图1，这是本发明微波炉的控制方框图。所述微波炉包括：电源部分1，它提供交流(AC)功率；高压变压器7，由电源部分1提供的交流功率产生高压；磁控管9，由高压变压器7产生的高压产生电磁波。所述微波炉还包括：低压检测器部分12，它确定电源部分1供给的电压是否低于预定的允许下限电压；电流检测器部分13，它确定输入至高压变压器7的功率的电流值是否超过预定的允许电流值。
所述微波炉中设有功率控制器部分11，在电源部分1供给的功率的电压低于预定的允许下限电压情况下，它中断从电源部分1加给磁控管9的电能。在输入到高压变压器7的功率的电流值超过允许的电流值情况下，功率控制器部分11中断输入至磁控管9的电能，并在经过预定的休止时间之后，恢复磁控管9工作。此外，在电源部分1提供的功率的电压超过预定的允许上限电压情况下，功率控制器部分11也中断从电源部分1输入至磁控管9的电能。
本发明的微波炉还包括：整流和滤波部分3，用以对交流功率进行整流和滤波；变换器部分5，将从整流和滤波部分3来的直流(DC)功率转换成高频交流功率；产生控制信号的控制信号发生部分27；转换控制器部分15，它确定来自电流检测器部分13通过整流和滤波部分3的直流功率的电流值是否超过预定的允许电流值，在所述直流功率的电流值超过允许的电流值情况下，它中断输入至磁控管9的电能，并在经过预定的休止时间之后，恢复磁控管9工作。
转换控制器部分15包括：数/模(D/A)变换器部分25，它将信号发生器部分27产生的控制信号转换成模拟信号，并将所转换的控制信号加给谐振检测器部分21；输出控制部分19控制由谐振检测器部分21测得的控制信号的频率，以便输出它；振荡器部分17，根据它的频率改变输出控制部分19输出之控制信号的周期，并将改变的周期输入到变换器部分5。转换控制器部分15还包括通-断启动器部分23，它按照信号发生器部分27产生的控制信号，控制振荡器部分17的通-断操作及软启动操作。
虽然图1中未示出，还可设置高压检测器部分，此高压检测器部分确定从电源部分1提供的交流功率的电压是否超过设定的允许上限电压。
以下将参照表示本发明微波炉控制过程的图2描述所述控制过程。
从电源部分供给交流功率(S11)。在输入这一交流功率时，检测输入的交流功率的电压(S13)。确定测得的电压是否低于允许的下限电压(S15)。如果确定测得的电压低于允许的下限电压，则功率控制部分11暂停对磁控管供给电能(S17)。如果确定测得的电压不低于允许的下限电压，则确定测得的电压是否超过允许的上限电压(S19)。如果确定测得的电压超过允许的上限电压，则暂停对磁控管9供给电能(S21)。
如果确定测得的电压未超过允许的上限电压，则通过整流和滤波部分3将从功率控制器部分11输入的交流功率变换成直流功率(S23)。在通过整流和滤波部分3将交流功率变换成直流功率之后，确定所述直流功率的电流值是否超过预定的允许电流值(S25)。如果确定所述直流功率的电流值超过预定的允许电流值，则功率控制器部分11暂停将电能输入至磁控管9一段预定的时间(S27)。如果确定已经通过所述的时间，则恢复磁控管的工作(S29)。计数磁控管9休息和恢复的次数(S31)，确定磁控管9休息和恢复的次数是否超过预定的次数(S33)。如果确定所计数的磁控管休息和恢复的次数超过预定的次数，则完全中断磁控管9的工作(S35)。
如果在步骤S25确定直流功率的电流值未超过预定的允许电流值，则把从交流功率变换的直流功率提供给变换器部分5(S39)。将提供给变换器部分5电能加给高压变压器7，产生高压(S41)。把高压变压器7产生的高压加给磁控管7，产生电磁波(S43)。
图3是详细表示本发明控制过程中正常电流流入的流程图。有如其中所示，与从电源部分1供给电能同时，由信号发生器部分27产生控制信号(S51)。由转换控制器部分15将信号发生器部分27产生的控制信号分开，并加给通-断启动部分23和D/A变换器部分25(S53)。按预定的时间间隔，将被分开加给D/A变换器部分25和通-断启动部分23的控制信号加给输出控制部分21(S55)。将通过输出控制部分21的控制信号加给振荡器部分17的输入端(S57)。改变通过振荡器部分17的控制信号周期，将改变了周期的控制信号加给变换器部分5(S59)。
将通过变换器部分5的控制信号加给谐振检测器部分21(S61)。转换控制器部分15确定由谐振检测器部分21测得的控制信号是否异常(S63)。如果确定谐振检测器部分21测得的控制信号异常，则转换控制器部分15中断将控制信号加给输出控制部分19(S69)。
如果确定谐振检测器部分21测得的控制信号并无异常，则转换控制器部分15控制通过变换器部分5的控制信号，加给输出控制部分19，并根据加给变换器部分5的控制信号，将通过整流和滤波部分3的直流功率变换成高频交流功率。将所变换的高频交流功率加给高压变压器7，产生高压，并将通过高压变压器7的控制信号加给磁控管(S65)。
为了确定输入的控制信号是否异常，可将把加给磁控管9的通过高压变压器7的控制信号加给谐振检测器部分21。如果确定加给谐振检测器部分21的控制信号的谐振频率未超过设定的谐振频率，转换控制器部分15就控制拟加给输出控制部分19的控制信号，并重复控制过程中的步骤S57至S63，以加给振荡器部分17和变换器部分5。
图4是本发明中低压检测器部分的详细电路图。参照该图，低压检测器部分12包括：比较器31，它将从电源部分1提供的交流功率的电压与预定的下限电压比较，三极管33根据由比较器31比较的电压值调节拟加给磁控管9或者拟使磁控管9中断的功率，并控制从电源部分1加给的交流功率，以便在交流功率的电压低于预定的允许下限情况下，不再加给磁控管9。
如上所述，本发明由于包含功率控制器部分，能在确定从电源部分提供的功率的电压低于预定的允许下限电压情况下中断加给磁控管的电源，从而避免了因输入允许的下限电压而使磁控管的驱动效率降低。
按照本发明，可以避免使用所述低于允许的下限电压的电压，因此提供一种微波炉及其控制方法，具有得到提高的磁控管输出效率。
另外，由于减少了突发情况或其它地理条件所致的异常电流或过电流，所以可提高电路的稳定性。
虽然已为了说明的目的描述了本发明的优选实施例，但那些熟悉本领域的人将能理解，各种改型和增删都是可能的，不致脱离如所附各权利要求揭示的本发明范围及精髓。

Claims (12)

1.一种微波炉，包括：磁控管，提供交流功率的电源部分，以及利用来自电源部分的交流功率产生高压的高压变压器和检测高压变压器的谐振信号的谐振检测器；所述微波炉包括：
低压检测器部分，与电源部分的输出端连接，用于确定由电源部分提供的交流功率的电压是否低于预定的允许下限电压；以及
功率控制器部分，连接在低压检测器部分的输出端和电源部分的输入端之间，在确定电源部分加给的交流功率的电压低于预定的允许下限电压或谐振检测器检测出的谐振信号异常的情况下，它中断来自电源部分的交流功率的输出并因此中断加给磁控管的电源，其中，所述谐振检测器设置在高压变压器的次级侧。
2.如权利要求1所述的微波炉，其特征在于，还包括：
整流和滤波部分，用以对交流功率进行整流和滤波；
变换器部分，将从整流和滤波部分来的直流功率转换成高频交流功率；
转换控制器部分，在确定从电压部分加给的功率的电压低于预定的允许下限电压情况下，它中断供给磁控管的电能。
3.如权利要求1所述的微波炉，其特征在于，所述功率控制器部分确定输入高压变压器的功率的电流值是否超过预定的允许电流值，在所述电流值超过允许电流值的情况下，中断输入到磁控管的来自电源部分的电能，并在经过预定的休止时间之后，恢复磁控管工作。
4.如权利要求2所述的微波炉，其特征在于，所述功率控制器部分确定输入高压变压器的功率的电流值是否超过预定的允许电流值，在所述电流值超过允许电流值的情况下，中断输入到磁控管的来自电源部分的电能，并在经过预定的休止时间之后，恢复磁控管工作。
5.如权利要求1所述的微波炉，其特征在于，在从电源部分提供的功率的电压超过预定的允许上限电压情况下，所述功率控制器部分中断供给磁控管的电能。
6.如权利要求2所述的微波炉，其特征在于，在从电源部分提供的功率的电压超过预定的允许上限电压情况下，所述功率控制器部分中断供给磁控管的电能。
7.如权利要求1所述的微波炉，其特征在于，所述功率控制器部分还包括比较器，它使由电源部分供给的功率的电压与预定的允许下限电压比较，以确定所加给的功率的电压是否低于允许的下限电压。
8.一种控制微波炉的方法，所述微波炉包括：磁控管、提供交流功率的电源部分，以及由来自电源部分的交流功率产生高压的高压变压器；设置在高压变压器的次级侧的谐振检测器；与电源部分的输出端连接的低压检测器部分；和连接在低压检测器的输出端和电源部分的输入端之间的功率控制器部分；所述方法包括如下步骤：
由低压检测器部分确定由电源部分供给的交流功率的电压是否低于预定的允许下限电压；
由谐振检测器检测高压变压器的谐振信号；
在确定电源部分供给的交流功率的电压低于预定的允许下限电压或谐振检测器检测到的谐振信号异常的情况下，由功率控制器部分中断要加给磁控管的电源。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
确定电源部分供给的功率的电压是否超过预定的允许上限电压；
在确定电源部分供给的功率的电压超过预定的允许上限电压情况下，中断加给磁控管的电能。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：
确定输入至高压变压器的功率的电流值是否超过预定的允许电流值；
在确定所述功率的电流值超过允许电流值的情况下，中断供给磁控管的电能，并在经过预定的休止时间之后，恢复磁控管的工作。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：
确定输入至高压变压器的功率的电流值是否超过预定的允许电流值；
在确定所述功率的电流值超过允许电流值的情况下，中断供给磁控管的电能，并在经过预定的休止时间之后，恢复磁控管的工作。
12.如权利要求8所述的方法，其特征在于，比较器使电源的电压与允许的电压比较，确定电源的电压是否低于预定的允许电压。
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