CN100401856C - 微波炉反相器电路 - Google Patents

Abstract

一种微波炉反相器电路，其有可能减小产品的单位制造成本并正确控制磁控管的输出。根据本发明的微波炉的反相器电路装备有一台微机，用于输出由用户预设的参考电压；一个输入电流检测器，用于将电源提供的电流转换为电压电平；一个比较器，用于将输入电流检测器的输出信号和参考电压进行比较；一个积分器，用于增大或减小比较器的输出信号的电平；一个被连接到高压变压器的触发电路，用于生成触发信号；一个脉宽调制控制器，用于接收积分器的输出信号和触发电路的输出信号，控制磁控管的驱动；和一个反相器状态检测器，用于接收所述输入电流检测器的输出信号，检测由所述电源提供的功率是否处于正常状态，并向所述微机通报所述功率的状态。

Description

微波炉反相器电路

本申请要求于2002年12月30日提出的申请号为P20020087116的韩国申请的优先权，其在这里被插入作为参考。

发明领域

本发明涉及微波炉，尤其是涉及用于驱动反相器系统中的磁控管的微波炉反相器电路。

技术背景

用于烹饪的家用器具包括燃气灶、燃气炉灶、微波炉和电炉。在用于烹饪的这些家用器具中，微波炉通过磁控管MGT中振荡的微波来加热空腔中的物体。通常，微波炉使用一个反相器电路来控制磁控管的驱动。

下面将描述根据相关技术的微波炉的反相器电路。

如图1所示，根据相关技术的微波炉反相器电路装备有一个将被连接到电源1两端的整流电路部分2，用于整流来自电源1的交流功率。然后，整流电路部分2的两个输出端被分别连接到高压变压器HVT(省略参考数)的主线圈和转换设备IGBT4，HVT的副边线圈被连接到磁控管3。

并且，输入电流检测部分5被连接到电源1的一端，以将从电源1输出的电流转换为电压电平并将该电压电平提供给微机6。微机6检测从输入电流检测部分5输出的电压电平，并根据所检测的电压电平和用户预设的参考电压来控制第一、第二和第三光耦合器PC1、PC2和PC 3的导通/截止操作。即，微机6根据所检测的电压电平和用户预设的参考电压仅导通第一光耦合器PC1，或者是导通所有的第一、第二和第三光耦合器PC1、PC2和PC3。即，功率被第一、第二和第三光耦合器PC1、PC2和PC3所划分，以产生相应于反相器电路的电压电平的微机6的电压电平。

根据第一、第二和第三光耦合器PC1、PC2和PC 3的操作，被第一、第二、第三和第四电阻R1、R2、R3和R4所分压和输出的电压被输出到参考电平输出部分7。然后，参考电平输出部分7根据从第一、第二、第三和第四电阻R1、R2、R3和R4输出的电压来输出预设直流电平的参考电压。

在被连接到HVT的主线圈的下侧和上侧的触发电路部分8中，当被用于HVT的主线圈的上侧的电压高于被用于HVT的主线圈的下侧的电压时，触发电路部分8输出一个触发信号。同样的，三角波输出部分9被连接到触发电路部分8，以根据来自触发电路部分8的触发信号来生成三角波。

比较部分10被连接到三角波输出部分9和参考电平输出部分7。比较部分10经过一个非反相(+)端接收从参考电平输出部分7输出的参考电压，并经过一个反相(-)端接收在三角波输出部分9中生成的三角波。此时，如果非反相(+)端的输出高于反相(-)端的输入，在参考电压高于三角波的情况下，输出高信号。然后，通过分压部分11向转换设备IGBT提供从比较部分10输出的信号，以驱动用于导通/截止磁控管3的转换设备IGBT。

利用第一、第二和第三光耦合器PC1、PC2和PC3的导通/截止控制从比较部分10输出的信号。例如，当所有第一、第二和第三光耦合器PC1、PC2和PC3被导通时，从参考电平输出部分输出的参考电压为高，以使从比较部分10输出的转换设备4的驱动信号的宽度变宽(图2(A))。

如果第一和第二光耦合器PC1和PC2被导通，则从比较部分10输出的驱动信号的宽度如图2(B)所示。其间，如果仅有第一光耦合器PC1被导通，则从比较部分10输出的驱动信号的宽度如图2(C)所示。

然而，根据相关技术的微波炉的反相器电路有以下缺点。

首先，根据相关技术的微波炉的反相器电路要求多个光耦合器作为输出控制装置，因此，产品(微波炉)的单位制造成本由于光耦合器是一种昂贵的设备而增加了。

并且，微机通过反馈来接收输入电流检测部分的输出(当前电流)，并控制反相器电路的输出，借此，微机的程序处理时间变慢，且难以正确控制反相器电路。

发明内容

因此，本发明关注于能充分解决归因于相关技术的限制和缺陷的一个或多个问题的一种微波炉反相器电路。

本发明的目的之一是提供一种装备有廉价装置的微波炉反相器电路，用于减小产品的单位制造成本。

本发明的另一目的是提供一种微波炉反相器电路，用于通过正确控制磁控管的输出来稳定地驱动微波炉。

本发明的附加特征和优势将在以下描述中被阐明，部分内容将从描述中得以显现，或从本发明的实施例中而获知。本发明的目的和其它优点将通过描述、相关的权利要求以及附图指出的特定结构而被实现和获得。

为实现上述优点以及其它优点并与本发明的目的相一致，根据本发明的具有一个电源和一个磁控管MGT的一种微波炉反相器电路装备有一个高压变压器HVT，用于向磁控管提供高压；一台微机，用于输出由用户预设的参考电压；一个输入电流检测器，用于将电源提供的电流转换为电压电平；一个比较器，用于将输入电流检测器的输出信号和参考电压进行比较；一个积分器，用于增大或减小比较器输出信号的电平；一个被连接到高压变压器的触发电路，用于生成触发信号；一个脉宽调制控制器，用于接收积分器的输出信号和触发电路的输出信号，控制磁控管的驱动；和一个反相器状态检测器，用于接收输入电流检测器的输出信号，检测电源所提供的功率是否处于正常状态，并向微机通报功率的状态。

此时，反相器状态检测器包括一个比较器，用于将输入电流检测器的输出信号和参考电压相比较；一个光耦合器，根据比较器的输出信号而被驱动。

此外，反相器电路进一步包括一个数/模转换器，用于将从微机输出的参考电压转换为模拟信号，并向比较器提供模拟信号。此时，数/模转换器包括一个用于接收来自微机的参考电压的光耦合器；相互串连并被所述光耦合器导通的第一和第二晶体管；和一个电容器，用于通过第一和第二晶体管充压并向比较器提供电压。

脉宽调制控制器通过触发信号而生成三角波信号，并将三角波信号的电平和积分器的输出信号相比较。脉宽调制控制器输出一个长达一个时间周期的高电平信号，在该时间周期内，所述积分器输出信号的电平高于三角波信号的电平。

另一方面，具有电源和磁控管MGF的微波炉反相器电路被装备有：一个高压变压器，其具有被连接于电源的一个主线圈和被连接于磁控管的一个副边线圈；位于电源和高压变压器的主线圈之间的一个转换设备；一台微机，用于根据预设的参考电压来输出脉宽调制PWM信号；一个数/模转换器，用于将脉宽调制信号转换为数字模拟信号；一个输入电流检测器，用于将电源提供的电流转换为电压电平；一个比较器，用于将输入电流检测器的输出信号和数/模转换器的输出信号相比较；一个积分器，用于根据比较器的比较来增大或减小直流电平；一个被连接于高压变压器的主线圈的触发电路，用于生成触发信号；一个脉宽调制控制器，用于根据触发信号来内部生成三角波信号并根据三角波信号和积分器的输出信号的电平来控制转换设备和一个反相器状态检测器，用于接收输入电流检测器的输出信号，检测电源所提供的功率是否出于正常状态，并向微机通报功率的状态。

此时，反相器状态检测器包括：一个比较器，用于将输入电流检测器的输出信号和预设参考电压相比较；一个光耦合器，由比较器的输出信号所驱动。

数/模转换器包括：一个光耦合器，用于接收来自微机的脉宽调制信号；相互串联并由所述光耦合器导通的第一和第二晶体管，；一个电容器，通过第一和第二晶体管而被充压并向比较器提供电压。

此时，当输入电流检测器的输出信号电平低于数/模转换器的输出信号电平时，积分器增大直流电平，当输入电流检测器的输出信号电平高于数/模转换器的输出信号电平时，积分器减小直流电平。

并且，触发电路被连接于高压变压器的主线圈的下侧和上侧。此时，当被施于主线圈上侧的电压高于被施于主线圈下侧的电压时，触发电路生成触发信号。

并且，脉宽调制控制器输出一个长达一个时间周期的高电平信号，在该周期内，所述积分器输出信号的电平高于三角波信号的电平。

应当理解，上述大体描述和以下的详细描述是示范性和说明性的，并准备提供如权利要求所述的对于本发明的进一步解释。

附图简述

附图提供了对发明的进一步的理解，且被结合而构成了说明的一部分，附图图解了本发明的实施例并结合说明来解释本发明的原理。其中：

图1示出了根据相关技术的微波炉反相器电路；

图2示出了根据相关技术的用于磁控管的波形图，该磁控管在反相器电路中驱动信号。

图3示出了根据本发明的微波炉反相器电路。

图4示出了根据本发明的用于磁控管驱动信号的输出处理的的波形图。

具体实施方式

下面将详细给出对本发明优选实施例以及在附图中说明的例子的参考。

图3示出了根据本发明的微波炉反相器电路。参照图3，根据本发明的微波炉反相器电路装备有被连接到电源31两侧的整流电路22，用于对来自电源31的交流电功率进行整流。然后，整流电路22的两个输出端被分别连于高压变压器HVT(参考数省略)的主线圈和转换装置IGBT24。即，整流电路22的非反相(+)端被连接于HVT的主线圈的上侧，整流电路22的反相(-)端被连接于转换装置24。

并且，HVT的副边线圈被连接于磁控管23，从而向磁控管23提供高压。然后，输入电流检测器25被连接于电源31的一端，以将从电源31输出的电流转换为电压电平。触发电路60被连接于HVT的主线圈的下侧和上侧。此时，当被施于主线圈上侧的电压高于被施于主线圈下侧的电压时，触发电路60输出触发信号。

微机20根据由用户预设的电压来输出数字脉冲宽度调制PWM信号，微机20被连接于数/模转换器21，以将微机20输出的PWM信号转换为模拟信号。此时，微机20通过一个光耦合器PC11而将PWM信号传输到数/模转化器21。即，通过发光二极管，微机20输出的电信号——PWM信号被转换为光信号，然后光信号被传输到光电晶体管。随后，光电晶体管将光信号恢复为电信号。

数/模转换器21装备有：被连接于微机20的PWM信号输出端的光耦合器PC11，其中当PWM信号为高时，PC11被导通；其基极被连接于光耦合器PC11的集电极的第一和第二晶体管Q11和Q12，其中，当光耦合器PC11被导通时，Q11和Q12被顺序的导通；第一电容器，其一端被连接于第一和第二晶体管Q11和Q12的每一集电极耦合点，其余端被连接于第二晶体管Q12的发射极，用于输出根据第一和第二晶体管Q11和Q12的导通操作来充压的电压。

并且，第一比较器30被连接于输入电流检测期25和数/模转换器21。当从输入电流检测器25输出的电压电平低于从数/模转换器21输出的电压电平时，第一比较器30输出一个高信号，当从输入电流检测器25输出的电压电平高于从数/模转换器21输出的电压电平时，第一比较器30输出一个低信号。然后，积分器40通过第一比较器30而被连接于接地端，以根据从第一比较器30输出的信号来控制输出电平。

PWM控制器50被连接于触发电路60和积分器40。此时，PWM控制器50根据从触发电路输出的触发信号而内部生成三角波信号，并根据对三角波信号的电平和积分器40的输出电平的比较结果来输出高电平信号或低电平信号。并且，驱动器70被连接于PWM控制器50，用于根据从PWM控制器50输出的信号执行转换装置24的导通/截止操作。并且，转换装置24控制磁控管23的操作。

并且，根据本发明的微波炉反相器电路进一步包括一个反相器状态检测器80，用于通过接收从输入电流检测器25输出的电压来检测反相器电路的状态。反相器状态检测器80装备有：第二比较器81，用于接收参考电压和从输入电流检测器25输出的电压；光耦合器PC12，用于将输出从第二比较器81传输到微机20。

在第二比较器81中，被输入到反相(-)端的输入电流检测器25的输出信号和被输入到非反相(+)端的参考电压相比较。如果从输入电流检测器25输出的电压高于参考电压，则第二比较器81输出一个高信号。光耦合器PC12仅在第二比较器81输出高信号的情况下才被导通。

下面将详细描述根据本发明的微波炉反相器电路的操作。

首先，当从电源31提供交流功率时，整流电路22整流交流功率，并将整流的交流功率输出到HVT的主线圈。然后，如果用户选择诸如升温或加热模式等一个特定的微波炉功能，则微机20选择相应于用户所选功能的预设电压，并根据预设电压来输出PWM信号。

在PWM信号为高的情况下，连接于微机20的PWM输出端的光耦合器PC11被导通。此时，由于微机20和反相器电路具有不同的电位值，所以，光耦合器PC11被用于使微机20和所述反相器电路电连接。

如果光耦合器PC11被导通，则第一和第二晶体管Q11和Q12被顺序导通，从而在所述第一电容C11中充压，以用于第一和第二晶体管Q11和Q12的导通状态。并且，第一电容器C11中的充压电压被输出到第一比较器30的非反相(+)端。如此，被输入到第一比较器30的来自数/模转换器21的电压成为第一比较器30的参考电压。

数/模转换器21的输出信号被输入到第一比较器30的非反相(+)端，同时，输入电流检测器25的输出信号被输入到第一比较器30的反相(-)端。并且，输入电流检测器25的输出信号是将所电源31所提供的电流转换为电压电平的信号。

之后，在第一比较器30中，被输入到反相(-)端的信号和被输入到非反相(+)端的信号相比较。此时，如果被输入到反相(-)端的输入电流检测器25的输出电压低于被输入到非反相(+)端的参考电压，则第一比较器30输出高信号。其间，被输入到反相(-)端的输入电流检测器25的输出电压高于被输入到非反相(+)端的参考电压，则第一比较器30输出低信号。

当第一比较器30输出高信号时，积分器40增大直流输出电平，当第一比较器30输出低信号时，积分器40减小直流输出电平。并且，在被连接于HVT的主线圈下侧和上侧的触发电路60中，施于主线圈下侧的电压和施于主线圈上侧的电压相比较。如果施于主线圈上侧的电压高于施于主线圈下侧的电压，则触发电路生成触发信号。

随后，积分器40的输出信号和触发电路60的输出信号被提供给PWM控制器50。当输入触发信号时，PWM控制器50内部生成三角波，并根据对积分器40的输出信号电平和三角波信号的电平的比较结果来输出高电平信号或低电平信号。

即，如图4所示，当触发信号(a)从触发电路60被输出时，PWM控制器50生成三角波(b)，并输出一个长达一个时间周期的高信号(d)，在该时间周期内，从积分器40输入的直流电平(c)高于三角波(b)是电平。此时，具有来自PWM控制器50的高输出信号的所述时间周期的用于转换设备4的导通的时间。

因此，由于根据本发明的反相器电路直接接收输入电流检测器25的输出信号，并根据对从微机20输出的PWM信号和输入电流检测器25的输出信号的比较结果来控制转换设备，所以根据本发明的微波炉反相器电路不同于根据相关技术的反相器电路。即，如果PWM信号的电平低于输入电流检测器25输出信号，则积分器40增大直流输出电平。其间，如果输入电流检测器25的输出信号电平高于PWM信号的电平，则积分器30减小直流输出电平。因此，便有可能使由电源31提供的电压电平对应于从微机20输出的所述PWM信号的电平。

此外，在输入电流检测器25的输出电压高于预设参考电压Vref时，反相器状态检测器80将所述反相器识别为正常状态。通过以反馈的方法来向微机通报反相器的状态，微机20将所述反相器识别为正常工作状态。

即，反相器状态检测器80的第二比较器81通过非反相(+)端来接收输入电流检测器25的输出电压，并当输出电压高于预设参考电压Vref时输出高信号。并且，如果第二比较器81的输出处于高状态，则光耦合器PC12被导通，以将高信号输出到微机20的一个预定部分。此时，如果通过该预定部分来输入高信号，则微机20识别为“反相器正常操作”。

如上所述，根据本发明的微波炉反相器电路具有以下优点。

首先，从微机输出PWM信号，以控制反相器的输出，将PWM信号转换为数字模拟信号(数/模转换)，从而减少产品的单位制造成本。

此外，被输入到反相器的电流的电压电平对应于从微机输出的PWM信号的电平，从而正确控制反相器的输出。因此，根据本发明的微波炉便有可能改善稳定性。

对熟知本领域的人员而言，可在不脱离本发明的精神和范围的前提下作出各种修改和变动。因此，本发明覆盖了其修改和变动，它们都落入附加的权利要求和其等价物范围之中。

Claims (15)

1.一种微波炉反相器电路，具有一个电源和一个磁控管MGT，包括：

一个高压变压器，用于向所述磁控管提供高压；

一台微机，用于输出由用户预设的参考电压；

一个输入电流检测器，用于将由所述电源提供的电流转换为电压电平；

一个比较器，用于比较所述输入电流检测器的输出信号和所述参考电压；

一个积分器，用于增大或减小所述比较器的输出信号电平；

一个触发电路，被连接于所述高压变压器，用于生成触发信号；

一个PWM控制器，用于接收所述积分器的输出信号和所述触发电路的输出信号，控制所述磁控管的驱动；和

一个反相器状态检测器，用于接收所述输入电流检测器的输出信号，检测由所述电源提供的功率是否处于正常状态，并向所述微机通报所述功率的状态。

2.根据权利要求1所述的反相器电路，其中，所述反相器状态检测器包括：

一个比较器，用于比较所述输入电流检测器的输出信号和所述参考电压；

一个光耦合器，根据所述比较器的输出信号而被驱动。

3.根据权利要求1所述的反相器电路，进一步包括一个数/模转换器，用于将从所述微机输出的参考电压转换为一个模拟信号，并向所述比较器提供所述模拟信号。

4.根据权利要求3所述的反相器电路，其中，所述数/模转换器包括：

一个光耦合器，用于接收来自所述微机的所述参考电压；

串联的第一和第二晶体管，由所述光耦合器导通；

一个电容器，通过所述第一和第二晶体管而被充压，并向所述比较器提供所述电压。

5.根据权利要求1的反相器电路，其中，PWM控制器通过触发信号生成一个三角波信号，并比较所述三角波信号的电平和所述积分器的输出信号电平。

6.根据权利要求5所述的反相器电路，其中，所述PWM控制器输出长达一个时间周期的一个高电平信号，在该时间周期内，所述积分器输出信号的电平高于所述三角波信号的电平。

7.一种微波炉反相器电路，具有一个电源和一个磁控管MGT，包括：

一个高压变压器，具有被连接于所述电源的一个主线圈和被连接于所述磁控管的一个副边线圈；

位于所述电源和所述高压变压器主线圈之间的一个转换设备；

一台微机，用于根据预设参考电压来输出一个脉宽调制PWM信号；

一个数/模转换器，用于将PWM信号转换为数字模拟信号；

一个输入电流检测器，用于将来自所述电源的电流转换为电压电平；

一个比较器，用于比较所述输入电流检测器的输出信号和所述数/模转换器的输出信号；

一个积分器，用于根据所述比较器的比较结果来增大或减小直流电平；

一个触发电路，被连接于所述高压变压器的主线圈，并生成一个触发信号；

一个PWM控制器，用于根据所述触发信号来内部生成一个三角波信号，并根据三角波信号和所述积分器的输出信号电平来控制转换设备；和

一个反相器状态检测器，用于接收所述输入电流检测器的输出信号，检测由所述电源提供的功率是否处于正常状态，并向所述微机通报所述功率的状态。

8.根据权利要求7所述的反相器电路，其中，所述数/模转换器包括：

一个光耦合器，用于从所述微机接收所述PWM信号；

串联的第一和第二晶体管，由所述光耦合器导通；

一个电容器，由所述第一和第二晶体管所充压，并向所述比较器提供所述电压。

9.根据权利要求7的反相器电路，其中，的所述反相器状态检测器包括：

一个比较器，用于比较所述输入电流检测器的输出信号和所述预设参考电压；

一个光耦合器，由所述比较器的输出信号驱动。

10.根据权利要求7的反相器电路，其中，所述PWM控制器输出一个长达一个时间周期的高电平信号，在该时间周期内，所述积分器的输出信号电平高于所述三角波信号的电平。

11.根据权利要求7的反相器电路，其中，所述触发电路被连接于所述高压变压器的主线圈的下侧和上侧。

12.根据权利要求11的反相器电路，其中，在施于所述主线圈上侧的电压高于施于所述主线圈下侧的电压的情况下，所述触发电路生成所述触发信号。

13.根据权利要求7的反相器电路，其中，当所述输入电流检测器的输出信号电平低于所述数/模转换器的输出信号电平时，所述积分器增加直流电平，而当所述输入电流检测器的输出信号电平高于所述数/模转换器的输出信号电平时，所述积分器减小所述直流电平。

14.根据权利要求7的反相器电路，进一步包括一个驱动器，用于将所述PWM控制器的输出信号传输到所述转换设备。

15.根据权利要求7的反相器电路，进一步包括一个整流电路，用于对由所述电源提供的电流进行整流，并将整流后的电流输出到所述高压变压器的主线圈。

Images