CN102410564A - 低压直流光波炉 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种低压直流光波炉，包括低压光波炉卤素管、开关功率MOS管、微控制器模块、过温及蓄电池电压检测模块、LED工作状态指示模块及用户按键设定模块；微控制器模块侦测用户按键设定模块按键信号或接收过温及蓄电池电压检测模块的检测信号，进行运算处理，输出PWM信号至开关功率MOS管以调整当前输出功率，提高光波炉工作稳定性和电能利用率；输出工作状态信息至LED工作状态指示模块对当前工作状态进行显示；其自带欠压、过温等保护功能，能避免对储能蓄电池组不可恢复的损害；相比使用大功率逆变设备，本发明成本节省不少。

Description

低压直流光波炉
技术领域
本发明涉及光波炉技术领域，特别涉及一种低压直流光波炉。
技术背景
受石化能源日趋枯竭、能源供应安全和保护环境等的驱动，促使绿色能源如风能、太阳能等迅速发展，技术水平不断提升改进，绿色能源系统也在家庭应用中得到普及，家庭应用也开始不单单用于照明等小功率用电，甚至可以满足家庭基本烧水、烹饪等大功率生活用电功耗需求。由于绿色能源不能持续供电，往往需要使用较大容量的低压直流蓄电池将电能存储，再通过直流逆变器转成交流市电供给用电器。
家庭基本生活应用中，基本大功率用电器是用于烧水或烹饪的电器如光波炉或电磁炉，而照明、手机充电及电视等消耗电能较少。现今光波炉以众多的优点得到在家居用电器上得到广泛普及，市面上光波炉使用电压都是交流220V或110V等市电，不能直接用如48VDC的低压直流蓄电池直接供电。。
但作为主要输出的大功率用电器通过一级逆变之后总体电能损耗会增加百分十至百分之三十，这大大缩短了蓄电池电能存储的使用时间，而且大功率逆变器也使整体系统成本提高很多。
发明内容
本发明的目的在于提供一种直接使用蓄电池供电的低压直流光波炉。
本发明低压直流光波炉，包括低压光波炉卤素管、开关功率MOS管、微控制器模块、过温及蓄电池电压检测模块、LED工作状态指示模块及用户按键设定模块；开关功率MOS管直接连接到低压光波炉卤素管；微控制器模块侦测用户按键设定模块按键信号或接收过温及蓄电池电压检测模块的检测信号，进行运算处理，输出PWM信号至开关功率MOS管以调整当前输出功率，输出工作状态信息至LED工作状态指示模块对当前工作状态进行显示。
所述的低压光波炉卤素管包括四根低压光波炉卤素管，通过并联方式连接。
所述的微控制器模块包括PWM信号发生模块、检测信号处理模块、工作状态控制模块、用户按键侦测模块及定时设定模块，检测信号处理模块对用户按键侦测模块、或定时设定模块、或过温及蓄电池电压检测信号进行运算处理，并输出控制信息至PWM信号发生模块和工作状态控制模块。
所述的过温及蓄电池电压检测模块包括光波炉内部温度检测模块和蓄电池电压检测模块。
所述的LED工作状态指示模块通过LED指示灯的不同规律组合体现当前工作状态，状态内容包括功率档位、定时时间、欠压、过温及冷却状态。
所述的用户按键设定模块包括光波炉开关键、功率增加键、功率减少键及定时设定键。
所述的低压直流光波炉所适用的蓄电池包括24VDC至48VDC的低压直流储能蓄电池组。
本发明采用以上方案，微控制器模块依据过温及蓄电池电压检测模块对蓄电池电压的检测结果，通过改变开关功率MOS管导通的占空比来调整光波炉低压光波炉卤素管输出功率，提高光波炉工作稳定性和电能利用率；其自带欠压、过温等保护功能，能避免对储能蓄电池组不可恢复的损害；相比使用大功率逆变设备，本发明成本节省不少。
附图说明
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作详细说明：
图1是本发明低压直流光波炉结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例以低压直流光波炉在48VDC低压直流储能蓄电池组上直接应用，最大额定功率1800W进行说明。
如图1所示，本发明一种低压直流光波炉，包括低压光波炉卤素管1、开关功率MOS管2、微控制器模块3、过温及蓄电池电压检测模块4、LED工作状态指示模块5及用户按键设定模块6；开关功率MOS管2直接连接到低压光波炉卤素管1；微控制器模块3侦测用户按键设定模块6的按键信号或接收过温及蓄电池电压检测模块4的检测信号，进行运算处理，输出PWM信号至开关功率MOS管2以调整当前输出功率，输出工作状态信息至LED工作状态指示模块5对当前工作状态进行显示。
采用低压光波炉卤素管1，可以采用单管额定电压48VDC额定功率450W，四管并联作为光波炉发热器件，低压光波炉卤素管1能承受较大电流，具有热转换效率高、加热不氧化、使用寿命长等优点，采用四管也使发热面加热更加均匀。
所述的微控制器模块3包括PWM信号发生模块31、检测信号处理模块32、工作状态控制模块33、用户按键侦测模块34及定时设定模块35，检测信号处理模块32对用户按键侦测模块34、或定时设定模块35、或过温及蓄电池电压检测模块4的检测信号进行运算处理，并输出控制信息至PWM信号发生模块31和工作状态控制模块33。
所述的过温及蓄电池电压检测模块包括光波炉内部温度检测模块41和蓄电池电压检测模块42。
所述的LED工作状态指示模块5通过LED指示灯的不同规律组合体现当前工作状态，状态内容包括功率档位、定时时间、欠压、过温及冷却状态。
用户按键设定模块6设有四个用户按键，包括光波炉开关键、功率增加键、功率减少键、定时设定键。用户通过按键设定模块6可以实现：开启、待机或关闭光波炉，增加或减少光波炉输出功率，可以设有五个功率调节档位，可以设定五个时间设定档位与关闭定时时间共六个时间档。
微控制器模块3时时侦测用户按键设定模块6，当有用户按下按键时，微控制器首先判断是那一个按键被按下，后根据当前功能按键做运算处理，调整内部PWM信号发生模块31及工作状态指示控制模块33。PWM信号发生模块31驱动低压MOS功率调整管2，调整当前输出功率。工作状态控制模块33控制LED工作状态指示模块5对当前工作状态进行显示。用户可通过LED工作状态指示模块5了解当前工作状态，通过按键设定模块6调整直到满足需求设定为止。
微控制器模块3能实现几组不同档位定时功能，当用户有启动定时设定时，定时设定模块35开始工作，当达到定时设定时间时，定时设定模块35就关闭PWM信号发生模块31关闭发热卤素管输出，并修改状态指示控制模块33使LED显示模块显示当前关闭或待机状态。
光波炉的温度检测模块41是检测光波炉内部温度，避免光波炉在异常情况下过热导致光波炉内部结构件及电子器件高温老化及损害甚至燃烧。
蓄电池电压范围较宽，如48VDC蓄电池组，充饱电压会达到56V以上，低电量电压会低压42V。由于光波炉低压卤素管1在加热状态接近为纯阻态，如果没有根据蓄电池电压情况调整PWM，会导致蓄电池最高电量使用时，光波炉输出功率达到1.3倍的额定功率，大大缩短光波炉使用寿命及存在较大安全隐患。微控制器检测蓄电池电压，根据蓄电池电压高低调整PWM发生模块量，当检测到蓄电池电压较高时，按比率适当减低PWM信号发生模块的PWM输出量，PWM发生模块驱动低压大电流MOS功率调整管降低光波炉卤素管输出功率，使在蓄电池电压较高时输出功率也能接近额定功率，提高光波炉系统输出功率稳定性。
以上实施例在24VDC、36VDC低压直流储能蓄电池组上直接使用时，其开关功率MOS管调整输出功率原理类同。
由于整套系统对微控制器模块性能要求不高，可以采用体积小成本低的微控制器完成。

Claims (7)

1.低压直流光波炉，其特征在于：其包括低压光波炉卤素管、开关功率MOS管、微控制器模块、过温及蓄电池电压检测模块、LED工作状态指示模块及用户按键设定模块；开关功率MOS管直接连接到低压光波炉卤素管；微控制器模块侦测用户按键设定模块按键信号或接收过温及蓄电池电压检测模块的检测信号，进行运算处理，输出PWM信号至开关功率MOS管以调整当前输出功率，并输出工作状态信息至LED工作状态指示模块进行显示。
2.根据权利要求1所述的低压直流光波炉，其特征在于：所述的低压光波炉卤素管包括四根低压光波炉卤素管，通过并联方式连接。
3.根据权利要求1所述的低压直流光波炉，其特征在于：所述的微控制器模块包括PWM信号发生模块、检测信号处理模块、工作状态控制模块、用户按键侦测模块及定时设定模块，检测信号处理模块对用户按键侦测模块、或定时设定模块、或过温及蓄电池电压检测信号进行运算处理，并输出控制信息至PWM信号发生模块和工作状态控制模块。
4.根据权利要求1所述的低压直流光波炉，其特征在于：所述的过温及蓄电池电压检测模块包括光波炉内部温度检测模块和蓄电池电压检测模块。
5.根据权利要求1所述的低压直流光波炉，其特征在于：所述的LED工作状态指示模块通过LED指示灯的不同规律组合体现当前工作状态，状态内容包括功率档位、定时时间、欠压、过温及冷却状态。
6.根据权利要求1所述的低压直流光波炉，其特征在于：所述的用户按键设定模块包括光波炉开关键、功率增加键、功率减少键及定时设定键。
7.根据权利要求1所述的低压直流光波炉，其特征在于：所述的低压直流光波炉所适用的蓄电池包括24VDC至48VDC的低压直流储能蓄电池组。
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