CN102062424A - 无磁控管微波炉 - Google Patents

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Abstract

一种无磁控管微波炉，包括炉腔、控制电路、取代磁控管并产生满足烹调要求幅度的微波信号的微波信号产生模组、将微波信号传输到炉腔的微波天线，以及为控制电路和微波信号产生模组提供工作电源的电源电路；其微波信号产生模组包括微波信号产生电路和功率放大电路。本发明微波炉中产生微波的主要部件不是传统的磁控管，而是由半导体元件组成的电子电路作为信号源，产生2450MHz或900MHz频率段的微波信号。该微波信号电压通过放大电路放大到足够进行食物烹调的幅值，再通过天线传送到微波炉炉腔内部，达到对食物进行烹调的效果。其供电电路更为便捷，结构小巧、合理和功率控制输出更为灵活。

Description

无磁控管微波炉
技术领域
本发明涉及一种微波炉，特别是一种无磁控管微波炉。
背景技术
自微波炉问世以来，其用于产生微波能量的主要器件，还是使用高压变压器和真空管技术设计的磁控管。由于真空管器件工作条件一方面要求有良好的真空状态，以及足够的高压来驱动，另外一方面，也由于散热等需要，使用了金属散热片，和大风量的散热风机。因此使整个微波能量产生系统在结构上变得很大。在微波炉产品设计上不利于将微波炉小型化。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种供电电路更为便捷，结构小巧、合理和功率控制输出更为灵活的无磁控管微波炉，以克服现有技术中的不足之处。
按此目的设计的一种无磁控管微波炉，包括炉腔、控制电路、取代磁控管并产生满足烹调要求幅度的微波信号的微波信号产生模组、将微波信号传输到炉腔的微波天线，以及为控制电路和微波信号产生模组提供工作电源的电源电路；其结构特征是微波信号产生模组包括微波信号产生电路和功率放大电路。微波信号产生模组放置在微波炉内部非烹调腔体(炉腔)的空间中。
所述微波信号产生电路包括产生2450MHz或900MHz的微波信号的振荡电路。此时的微波信号还不足以满足烹调要求，需要经过功率放大电路将微波信号功率放大到足够的幅度。
所述功率放大电路包括微波信号耦合电路、放大电路和输出耦合电路，其中放大电路使用了LDMOS管。LDMOS中文名称为横向扩散金属氧化物半导体，LDMOS技术是为900MHz蜂窝电话技术开发的，蜂窝通信市场的不断增长保证了LDMOS晶体管的应用，也使得LDMOS的技术不断成熟，成本不断降低，因此今后在多数情况下它将取代双极型晶体管技术。随着通讯基站中应用LDMOS管构成的通讯信号功率放大器数量越来越多，射频信号频率也越接近加热用的2450MHz频率段，因此，相关的技术转化为微波炉应用可行性更高。在这当中，充分的发挥LDMOS功率放大电路体积小巧，功率控制灵活等特点，可以更大程度的改善传统微波炉使用真空管带来的结构庞大、电压高等弊端。
所述功率放大电路的输出端通过阻抗匹配输出电路与微波天线连接；阻抗匹配输出电路的天线接口的输出阻抗为50欧姆。信号的输出往往会因为后部对接电路的阻抗变化，造成信号畸变，导致性能参数发生严重的改变，所以有必要在输出端增设阻抗匹配输出电路，确保输出阻抗在标准的50欧姆。最终满足烹调要求幅度的微波信号通过微波天线传输到炉腔，对食物进行烹调。
所述电源电路为交流转直流的电源电路，其输出的直流电压为32伏以下的安全电压。
所述微波信号产生模组外围设置有屏蔽罩。屏蔽罩的主要功能一方面为屏蔽微波信号产生模组工作时的微波信号散发到周围空间，另外一方面是隔离来自外部空间的射频干扰信号，避免影响电路工作。
所述微波信号产生模组至少一表面设置有散热装置，该装置包括铝散热器和直流风机。微波信号产生模组在工作时，将产生一定的热量，这对组件的长期工作不利，为此安装散热器，并增加直流风机，将微波信号产生模组(微波信号电路板)上发热元件的热量散出。
所述微波信号产生电路还包括将振荡频率稳定在要求指标范围内的锁相环电路。当振荡电路产生的信号出现较大的偏差时，可以增加锁相环电路，进行频率稳定，锁定输出频率在要求范围内。
本发明是将通讯领域的技术移植到家用电器(尤其指微波炉)中，并充分发挥新器件、新技术的优势，规避高压、真空度控制、大功率散热等不易控制因素，使微波加热系统变得更加小巧、合理，功率输出灵活，为微波炉的小型化设计带来更大的发挥空间。微波炉中产生微波的主要部件，不是传统的磁控管，而是由半导体元件组成的电子电路作为信号源，产生2450MHz或900MHz频率段的微波信号。该微波信号电压通过放大电路放大到足够进行食物烹调的幅值，再通过天线传送到微波炉炉腔内部，达到对食物进行烹调的效果。
附图说明
图1为本发明一实施例结构框图。
图2为微波信号产生模组与屏蔽罩和散热装置连接结构示意图。
图3为电源部分电路原理图。
图4为温度补偿电路原理图。
图5为功率检测和放大运算部分电路原理图。
图6为功率放大电路原理图。
图7为ALC(Auto Level Control)自动电平控制电路原理图。
图8为微波信号产生部分电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
参见图1和图2，本无磁控管微波炉，包括炉腔6、控制电路、取代磁控管并产生满足烹调要求幅度的微波信号的微波信号产生模组9、将微波信号传输到炉腔的微波天线5，以及为控制电路和微波信号产生模组提供工作电源的电源电路1。微波信号产生模组9包括微波信号产生电路2和功率放大电路3。
微波信号产生电路2包括产生2450MHz或900MHz的微波信号的振荡电路。功率放大电路3包括微波信号耦合电路、放大电路和输出耦合电路，其中放大电路使用了LDMOS管。功率放大电路3的输出端通过阻抗匹配输出电路4与微波天线5连接；阻抗匹配输出电路的天线接口的输出阻抗为50欧姆。电源电路1为交流转直流的电源电路，其输出的直流电压为32伏以下。
微波信号产生模组9外围设置有屏蔽罩10。微波信号产生模组9至少一表面设置有散热装置，该装置包括铝散热器8和直流风机7。
上述微波信号产生电路2还可以设置将振荡频率稳定在要求指标范围内的锁相环电路。上述微波炉的炉腔外设置有外壳和炉门，炉腔内可以设置通过电机驱动的食物托盘。
参见图3，为电源部分电路原理图，该电源部分主要用以给微波炉里面的控制电路和小信号放大器提供5V和9V的电源。
参见图4，为功率放大器(以下简称为功放)的温度补偿电路原理图，功放的静态电流随时温度的变化而变化，进而影响功放的性能。此补偿电路可以保证在不同的温度下功放的静态电流基本恒定，从而性能稳定。
参见图5，为功率检测和放大运算部分电路原理图；功放ALC电路的实现要依靠对输出功率的检测，此为ALC电路中功率检测和放大运算部分。
参见图6，为功率放大电路原理图(主要是虚线围住部分)。该电路用于对信号源进行放大，输出140W的功率，供微波炉使用。
参见图7，为ALC(Auto Level Control)自动电平控制电路原理图。该电路用以保证输出功率到某个限值后，输入信号的电平增加但输出信号被钳制到此限值。
参见图8，为微波信号产生部分电路原理图，用以产生频率为2450MHz的射频信号源。

Claims (8)

1.一种无磁控管微波炉，包括炉腔(6)、控制电路、取代磁控管并产生满足烹调要求幅度的微波信号的微波信号产生模组(9)、将微波信号传输到炉腔的微波天线(5)，以及为控制电路和微波信号产生模组提供工作电源的电源电路(1)；其特征是微波信号产生模组包括微波信号产生电路(2)和功率放大电路(3)。
2.根据权利要求1所述的无磁控管微波炉，其特征是所述微波信号产生电路(2)包括产生2450MHz或900MHz的微波信号的振荡电路。
3.根据权利要求2所述的无磁控管微波炉，其特征是所述功率放大电路(3)包括微波信号耦合电路、放大电路和输出耦合电路，其中放大电路使用了LDMOS管。
4.根据权利要求3所述的无磁控管微波炉，其特征是所述功率放大电路(3)的输出端通过阻抗匹配输出电路(4)与微波天线(5)连接；阻抗匹配输出电路的天线接口的输出阻抗为50欧姆。
5.根据权利要求4所述的无磁控管微波炉，其特征是所述电源电路(1)为交流转直流的电源电路，其输出的直流电压为32伏以下。
6.根据权利要求5所述的无磁控管微波炉，其特征是所述微波信号产生模组(9)外围设置有屏蔽罩(10)。
7.根据权利要求6所述的无磁控管微波炉，其特征是所述微波信号产生模组(9)至少一表面设置有散热装置，该装置包括铝散热器(8)和直流风机(7)。
8.根据权利要求2至7任一项所述的无磁控管微波炉，其特征是所述微波信号产生电路(2)还包括将振荡频率稳定在要求指标范围内的锁相环电路。
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