CN102906504A - 烹饪装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本文提供一种烹饪装置。该烹饪装置包括：腔体；以及微波发生器，生成并输出多个频率的微波以加热腔体内的物体，并且其中所述微波发生器包括控制器，该控制器在扫描时段期间基于输出的微波之中被腔体的内部反射的微波来计算加热效率并计算由用于加热的微波组成的多个加热模式，以及在加热时段期间控制所述多个加热模式以实现相等的加热时间。因此，腔体内的物体被均匀地加热。

Description

烹饪装置及其操作方法

技术领域

本发明涉及一种烹饪装置及其操作方法，并且尤其涉及一种均匀地加热腔体内待烹饪物体的烹饪装置及其操作方法。

背景技术

一般来说，在使用微波的烹饪装置中，当将食物放入腔体内且随后密封腔体后按压操作按钮时，电压施加到高压变压器，施加到高压变压器的商用电压被升压到高压电源（high-voltage power），此电源被施加到磁控管以生成微波，且由该磁控管生成的微波通过波导等传输至该腔体。

这里，由于磁控管生成的微波对食物的辐射，食物分子每秒进行2,450,000,000次的振动，而使用微波的烹饪装置利用此振动产生的摩擦力来加热食物。

这种使用微波的烹饪装置的优点例如是易于控制温度、节省烹饪时间、操作方便等，因而广泛分布在很多家庭中。

然而，如果食物是用微波烹饪的，那么食物由于其表面变化而得不到均匀加热，从而可能会出现食物的局部温差。此外，根据烹饪装置中容纳的食物种类，烹饪期间的温度可能会发生变化。

发明内容

技术问题

因此，有鉴于上述问题而提出本发明，并且本发明的目的在于提供一种烹饪装置，该装置在扫描时段期间基于输出的多个频率的微波之中被腔体内部反射的微波来计算加热效率且随后计算由用于加热的微波组成的多个加热模式，并在加热时段期间通过调节微波的频率的数量或微波的加热时间来控制微波以实现根据多个加热模式的相等的加热时间，从而均匀地加热腔体内待烹饪的物体。

技术方案

为了实现上述目的，根据本发明的示例性实施例，提供一种烹饪装置，其包括：腔体；以及微波发生器，生成并输出多个频率的微波以加热所述腔体内的物体，并且其中所述微波发生器包括控制器，该控制器在扫描时段期间基于从所输出的微波之中被所述腔体的内部反射的微波来计算加热效率并计算由用于加热的微波组成的多个加热模式，以及在加热时段期间控制所述多个加热模式以实现相等的加热时间。

为了实现上述目的，根据本发明的示例性实施例，提供一种烹饪装置，其包括：微波发生器，生成并输出多个频率的微波以加热腔体内的物体；以及控制器，在扫描时段期间基于所输出的微波之中被所述腔体的内部反射的微波来计算加热效率并计算由用于加热的微波组成的多个加热模式，以及在加热时段期间控制所述多个加热模式以具有相等的加热时间。

为了实现上述目的，根据本发明的示例性实施例，提供一种烹饪装置的操作方法，包括：在扫描时段期间生成多个频率的微波；将所生成的微波输出到腔体的内部；基于由所述腔体的内部反射的微波来计算由用于加热的微波组成的多个加热模式；以及控制所述多个加热模式以实现相等的加热时间。

发明的有益效果

根据上述描述显而易见的是，根据本发明的一个实施例的使用微波的烹饪装置在扫描时段期间基于多个频率输出的微波之中被腔体内部反射的微波来计算加热效率且计算由用于加热的微波组成的多个加热模式，并在加热时段期间通过调节微波的频率的数量或各频率的微波的加热时间来控制多个加热模式以实现相等的加热时间，从而均匀地加热腔体内的待烹饪物体。

也就是说，各加热模式具有相等的加热时间，因此，相等的能量被施加到加热模式中，从而防止了能量过剩或短缺，因此，提高了烹饪装置的操作效率。

附图说明

根据下面结合附图所做的具体描述，本发明的上述和其他目的、特征和其他优点将变得易于清楚理解，其中：

图1是根据本发明的一个实施例的烹饪装置的局部透视图；

图2是图1的烹饪装置的剖视图；

图3是概略示出图1的烹饪装置的内部的一个实例的方框图；

图4是概略示出图1的烹饪装置的内部的另一个实例的方框图；

图5是概略示出图4的固态功率振荡器的内部的电路图；

图6是示出根据本发明的一个实施例的使用微波的烹饪装置的操作方法的流程图；

图7（a）是示出根据本发明的实施例的根据频率的效率特性功能的图表；

图7（b）是示出根据本发明的实施例的根据频率的加热效率的图表；

图8是示出根据本发明的实施例的根据时间的频率扫描过程和加热过程的图表；

图9是示出根据本发明的实施例的根据频率的加热模式和加热时间的图表；

图10是示出根据本发明的实施例的加热模式和加热时间的图表，其中用于加热的微波频率的数量被调节；

图11是示出根据本发明的实施例的加热模式和加热时间的图表，其中用于加热的微波频率的数量相等；

图12是示出根据本发明的实施例的在加热模式和时间中用于加热的微波之间的关系的图表；

图13是示出根据本发明的实施例的在加热模式和时间中用于加热的微波之间的关系的图表；以及

图14是示出根据本发明的实施例的根据用于加热的微波的加热能量的图表。

具体实施方式

参考下面结合附图而描述的实施例，本发明的优点和特征以及实现它们的方式将变得显而易见。

在下文中，应当理解的是，对于赋予下文描述中使用的元件上的后缀词“模块”、“单元”和“部件”的使用要考虑到其他示例，并且这些后缀词自身不具有差别含义或作用。因此，后缀词“模块”、“单元”和“部件”可交换使用。

图1是根据本发明的一个实施例的烹饪装置的局部透视图，而图2是图1的烹饪装置的剖视图。

参见图1和图2，根据本发明的实施例的烹饪装置100被配置为使得设置有烹饪窗口104的门106连接至主体102的前表面部以便打开和关闭，并且操作面板108连接至主体102的前表面的一侧。

门106打开和关闭腔体134，并且在门106的内表面上可布置拦截微波的门阻挡件（door choke）（未示出）。

操作面板108包括控制烹饪装置100的操作的输入单元107和显示烹饪装置100的操作状态的显示器105。

具有指定尺寸的容纳空间的腔体134设置在主体102内，以使待加热的物体（例如食物）可容纳在腔体134内并通过微波来烹饪。

腔体134通过接合多个板来形成，每个板形成至少一个面，并且腔体134具有近似于长方体的形状，且前面有开口。

例如，腔体134可由形成顶板的上板、形成腔体134的后表面的后板、形成腔体134的底面的底板和形成腔体134的侧表面的侧板形成。此外，门106可布置在腔体134的前表面上。这里，形成腔体134的前表面的前板可形成在不包括门106的区域。

在腔体134的外表面上安装有用于生成微波的微波发生器110，并且在微波发生器110的输出侧布置用于将由微波发生器110生成的微波引导至腔体134内部的微波传输单元112。

微波发生器110可包括磁控管、使用半导体的固态功率放大器（SSPA）或使用半导体的固态功率振荡器（SSPO）。

SSPA的优点在于SSPA比磁控管占据更少的空间。此外，SSPO的优点在于SSPO不需要如SSPA所需的电压控制振荡器（VCO）和电压控制衰减器（VCA），因此，SSPO比SSPA占据更少的空间且具有简单的电路配置。SSPA或SSPO可实施为混合微波集成电路（HMIC）或者单片微波集成电路（MMIC），在该混合微波集成电路（HMIC）中用于放大的无源元件（电容、电感等）和有源元件（晶体管等）分开设置，在该单片微波集成电路（MMIC）中无源元件和有源元件集成在一个基板中。

微波发生器110可实施为其中集成有多个SSPA或多个SSPO，并且可被称为固态功率模块（SSPM）。

根据本发明的实施例，微波发生器110可生成并输出具有不同频率的多个微波。这些微波的频率可在大约900MHz～2,500MHz的范围内。具体地，微波的频率可在大约915MHz的指定范围内，或在大约2,450MHz的指定范围内。

微波传输单元112将由微波发生器110生成的微波传输至腔体134。这种微波传输单元112可包括传输线。该传输线可以是波导、微带线或同轴电缆。如图2所示，为了将所生成的微波传递至微波传输单元112，须连接馈电器142。

如图2所示，微波传输单元112可包括与腔体134的内部连通的开口145。

开口145可具有各种形状，例如狭缝。微波通过开口145释放至腔体134。

虽然附图示出了布置在腔体134的上部的一个开口145，但开口145也可布置在腔体134的下部或侧部，或者可布置多个开口。

此外，天线可连接至微波传输单元112的端部。

在微波发生器110下方设置用于为微波发生器110供电的供电单元114。

供电单元114包括将输入到烹饪装置100的电压升压为高压并随后将该高压提供给微波发生器110的高压变压器，或者包括将通过至少一个开关元件的开关操作生成的超过大约3,500V的高输出电压提供给微波发生器110的逆变器。

在微波发生器110周围可安装用于冷却微波发生器110的冷却风扇（未示出）。

可布置用于转换腔体134中的谐振模式的谐振模式转换单元（未示出）。例如，谐振模式转换单元（未示出）可包括搅拌器、旋转台、滑动台和场调节元件（Field Adjustment Element，FAE）中的至少一个。在这些部件中，旋转台和滑动台可布置在腔体134的下部，而搅拌器可布置在各种位置，即，腔体134的下部、侧部和上部位置。

在上述烹饪装置100中，在用户打开门106并将待加热的物体140放入腔体134中之后，当用户关闭门106、或者关闭门106并操作操作面板108（特别是输入单元107），然后按压开始按钮（未示出）时，烹饪装置100运行。

也就是说，烹饪装置100中的供电单元114将输入AC电源升压到高压DC电源，然后将高压DC电源提供给微波发生器110，微波发生器110生成并输出相应的微波，并且微波传输单元112传输所生成的微波，以便将微波释放到腔体134的内部。因此，位于腔体134内的待加热的物体140（例如食物）被加热。

图3是概略示出图1的烹饪装置的内部的一个实例的方框图。

参见图3，根据本发明的实施例的烹饪装置100包括微波发生器110、微波传输单元112、腔体134、控制器310和供电单元114。

微波发生器110包括频率振荡器332、电平调节单元334、放大器336、定向耦合器338、第一功率检测器342、第二功率检测器346、微波控制器350、功率单元360和隔离单元364。下面将示例性描述实施为SSPA的微波发生器110。

在上述元件中，根据实际应用中的需要，可将两个或更多个元件结合为一个元件，或者可将一个元件分成两个或更多个元件。

频率振荡器332通过来自微波控制器350的频率控制信号振荡并输出相应频率的微波。频率振荡器332可包括压控振荡器（VCO）。VCO根据频率控制信号的电压电平使相应频率振荡。例如，频率控制信号的电压电平越高，则由VCO振荡并生成的频率也越高。

电平调节单元334以与功率控制信号对应的功率振荡并输出已经由频率振荡器332的频率信号振荡和输出的微波。电平调节单元334可包括压控衰减器（VCA）。

VCA执行补偿操作以输出具有与功率控制信号的电压电平对应的功率的微波。例如，功率控制信号的电压电平越高，从VCA输出的信号的功率电平也越高。

放大器336基于由频率振荡器332振荡的频率信号以及由电平调节单元334生成的功率控制信号来放大振荡频率信号，然后输出微波。

定向耦合器（DC）338将由放大器336放大并输出的微波传输到微波传输单元112。从微波传输单元112输出的微波加热腔体134中的物体。

没有被腔体134中的物体吸收而是被物体反射的微波可通过微波传输单元112输出到DC 338。DC 338将反射的微波传输至微波控制器350。

DC 338可包括用于检测输出微波的功率的第一功率检测器342和用于检测反射微波的功率的第二功率检测器346。第一功率检测器342和第二功率检测器346可布置在DC 338和微波控制器350之间，且布置在电路上的DC 338上。

第一功率检测器342检测由放大器336放大并经由DC 338传输至微波传输单元112的微波的输出功率。检测到的功率信号被输入到微波控制器350并用于加热效率计算。第一功率检测器342可包括用于功率检测的电阻、肖特基二极管元件等。

另一方面，第二功率检测器346检测被腔体134内部反射并且由DC 338接收的微波的功率。检测到的功率信号被输入到微波控制器350并用于加热效率计算。第二功率检测器346可包括用于功率检测的电阻、肖特基二极管元件等。

微波控制器350通过从微波发生器110的功率单元360提供的驱动电源而运行。微波控制器350可与控制器310通信以控制微波发生器110的元件的操作。

微波控制器350基于被释放到腔体134内部的微波之中没有被物体吸收而是被物体反射的微波来计算加热效率。

[公式1]

$h_e=\frac{P_t-P_r}{P_t}$

这里，P_t表示释放到腔体134内部的微波的功率，P_r表示被腔体134内部反射的微波的功率，而h_e表示微波的加热效率。

根据上述公式1，反射的微波的功率越高，则加热效率h_e越小。

如果将多个频率的微波释放到腔体134内部，则微波控制器350根据频率来计算微波的加热效率h_e。根据本发明的实施例，可在整个烹饪时段执行这种加热效率计算。

为了有效地实现加热，整个烹饪时段可被分成扫描时段（scanningsession）和加热时段。在扫描时段期间，多个频率的微波依序释放到腔体134内部，并基于反射的微波来计算加热效率。此外，在加热时段期间，基于在扫描时段期间计算的加热效率，根据频率以不同的输出时间输出微波，或者仅输出指定频率的微波。优选地，加热时段期间的微波的功率远大于扫描时段期间的微波的功率。

微波控制器350生成并输出频率控制信号，以便根据所计算的加热效率来改变微波的输出时间。频率振荡器332根据输入的频率控制信号使相应的频率振荡。

微波控制器350生成频率控制信号，使得如果所计算的加热效率h_e高，则相应的微波的输出时间变短。即，当依序扫描（sweep）多个频率的微波时，可根据所计算的加热效率来改变多个频率的微波的输出时间。也就是说，加热效率h_e越高，则相应的输出时间优选为越短。因此，可基于频率使微波被腔体134内的待加热的物体140均匀地吸收，因此均匀地加热物体。

另一方面，微波控制器350可控制微波，从而只要根据频率的所计算的加热效率h_e大于设定基准加热效率，则输出相应频率的微波。也就是说，将加热效率h_e低的频率的微波从实际加热时间中排除，因此可以有效并均匀地加热物体。

上述微波发生器110的微波控制器350、功率单元360、频率振荡器332、电平调节单元334、放大器336、DC338、第一功率检测器342和第二功率检测器346可被集成到一个模块中。也就是说，这些元件可布置在单个基板上以便集成到一个模块中。

微波控制器350可基于释放到腔体134内部的微波之中没有被腔体134中的食物吸收而是被食物反射的微波来计算根据频率的微波的加热效率，并计算如下频率的微波，该频率的所计算的加热效率大于所设定的基准加热效率。此外，微波控制器350计算微波频率，并计算所计算的微波频率的加热时间。例如，如果加热效率大于所设定的基准加热效率，则加热效率越高，相应频率的微波的加热时间越短。因此，可均匀地加热物体。

微波控制器350可控制频率振荡器332和电平调节单元334，以便基于所计算的加热效率将用于加热腔体内的物体的微波输出到腔体134内部。优选地，在加热期间输出到腔体134的微波的功率远大于在加热效率测量期间输出到腔体134的微波的功率。

如果在加热时段期间，基于输出的微波之中被腔体134内部反射的微波计算的加热效率低于基准效率，则微波控制器350可控制微波发生器110以便停止相应频率的微波的输出，并输出下一频率的微波。因此，可有效地执行加热。

此外，微波控制器350可基于从放大器336输出的微波之中被腔体134内部反射的微波频率来计算多个频率的微波的加热效率，并且可根据所计算的加热效率设定加热时段期间各微波的加热时间。

例如，在多个频率的微波之中，如果第一频率的微波的加热效率高于第二频率的微波的加热效率，则微波控制器350可将第一频率的微波的加热时间设定为短于第二频率的微波的加热时间。

微波控制器350可在加热期间针对各频率的微波将相同的功率控制信号输入到微波发生器110。此外，电平调节单元334可根据所输入的功率控制信号来输出规律的（regular）功率电平。

功率单元360将驱动电源提供给微波发生器110的元件。功率单元360将驱动电源提供给微波控制器350和放大器336。功率单元360接收从供电单元114提供的外部电源（external power），执行外部电源的调整，然后将调整后的电源提供给微波发生器110内部。

隔离单元364布置在放大器336和DC 338之间，如果放大后的微波被传输至腔体134则使放大器336放大的微波通过，并拦截被腔体134内部反射的微波。隔离单元364可包括隔离件。腔体134内部反射的微波被隔离单元364中的电阻吸收，因此不会进入放大器336。从而，防止了反射的微波进入放大器336。

微波传输单元112将微波发生器110生成并输出的多个微波频率传输至腔体134。这种微波传输单元112可包括传输线。该传输线可以是波导、微带线或同轴电缆。

如图2所示，为了将所生成的微波传递至微波传输单元112，须连接馈电器142。

控制器310响应于从输入单元107接收的信号来控制烹饪装置100的整个运行。控制器310与微波发生器110的微波控制器350通信，由此控制微波发生器110的元件的运行。控制器310控制显示器105，以便向外部显示烹饪装置100的当前运行、剩余烹饪时间、待烹饪的食物种类等。

供电单元114可包括将输入到烹饪装置100的电源升压为高压并随后将该高压提供给微波发生器110的高压变压器，或者包括将通过至少一个开关元件的开关操作生成的超过大约3,500V的高输出电压提供给微波发生器110的逆变器。此外，电源单元114将驱动电压供应给控制器310。

图3中所示的烹饪装置100的方框图是根据本发明的实施例的方框图。方框图的各元件可根据实际实施的烹饪装置100的具体要求而集成、添加或省略。也就是说，根据需要，可将两个或更多个元件结合为一个元件，或者可将一个元件分成两个或更多个元件。此外，提供了由各模块执行的功能以描述本发明的实施例，但其详细操作或设备并不限制本发明的范围。

图4是概略示出图1的烹饪装置的内部的另一个实例的方框图。

参见图4，不同于图3的微波发生器110，下面将示例性描述实施为SSPO的微波发生器110。

图4中的与图3中实质上相同的元件的详细说明将被省略。

根据本发明的实施例，微波发生器110可包括微波控制器350、功率单元360、移相器362、放大器336、隔离单元364和定向耦合器（DC）338。

DC 338可包括如上所述的第一功率检测器342和第二功率检测器346。

图4的微波发生器110不同于图3的微波发生器110之处在于：图4的微波发生器110不包括图3的微波发生器110的频率振荡器322和电平调节单元334，而是额外包括移相器362。因此，不同于图3的频率发生器110，微波控制器350控制放大器336，以便基于所计算的加热效率h_e将加热腔体134内的食物的微波输出到腔体134的内部。

放大器336接收从供电单元360提供的DC电源，并自身执行频率振荡和放大。也就是说，放大器336自身基于接收到的DC电源执行频率振荡和放大操作，而不需要单独的频率振荡器来生成和输出频率振荡信号。

放大器336可包括至少一个RF功率晶体管。如果使用多个RF功率晶体管，则多个RF功率晶体管可串联连接、并联连接或将串联连接和并联连接相结合，以便实现多级放大。例如，这种放大器336可以是RF功率晶体管。此外，放大器336的输出可以是大约100至1,000W。

移相器362反馈放大器336的输出，因此实现相位移动。相移量可通过微波控制器350的相位控制信号来调节。移相器362实现了从放大器336输出的指定频率的放大信号的相位移动，从而生成如上所述的各种频率的微波。例如，频率的数量可以与相移量成比例地增加。

优选地，可对与指定频率的放大信号电平的大约1%至2%对应的信号进行采样，并将其输入到移相器362。这么做是考虑到在反馈之后在放大器336中的再次放大。

接下来，隔离单元364将相位已被移相器362移动后的信号再次提供给放大器336。如果相位已被移相器362移动后的信号的电平低于设定值，则隔离单元364可将相位已被移动后的信号提供给接地端，而不是放大器336。

隔离单元364提供的信号被放大器336再次放大。因此，依次输出多个不同频率的微波。

如上所述，由于放大器336自身执行频率振荡和放大，因此，微波发生器110可以简单结构形成。此外，使用移相器362可生成并输出多个频率的微波。

图5是概略示出图4的SSPO的内部的电路图。

参见图5，SSPO可包括放大器336、移相器362、第一隔离单元364和第二隔离单元366。

放大器336从供电单元360接收DC电源，并自身执行频率振荡和放大。也就是说，放大器336自身基于接收到的DC电源来执行频率振荡和放大操作，而不需要单独的频率振荡器来生成和输出频率振荡信号。

放大器336可包括至少一个RF功率晶体管。如果使用多个RF功率晶体管，则多个RF功率晶体管可串联连接、并联连接或将串联连接和并联连接相结合，以便实现多级放大。例如，这种放大器336可以是RF功率晶体管。此外，放大器336的输出可以是大约100至1,000W。

接下来，移相器362可反馈放大器336的输出，因此实现相位移动。相移量可通过微波控制器350的相位控制信号来调节。移相器362可实现从放大器336输出的指定频率的放大信号的相位移动，从而生成如上所述的各种频率的微波。例如，频率的数量可以与相移量成比例地增加。

优选地，可对与指定频率的放大信号电平的大约1%至2%对应的信号进行采样，并将其输入到移相器362。这么做是考虑到在反馈之后在放大器336中的再次放大。

第一隔离单元364位于放大器336和DC 338之间，并将依次从放大器336输出的多个不同频率的微波传输至微波传输单元112。更具体地，第一隔离单元364经由DC 338将微波提供给微波传输单元112。如果从放大器336提供的微波的信号电平低于设定值，则第一隔离单元364可将微波提供给接地端，而不是微波传输单元112。

接下来，第二隔离单元366将相位已被移相器362移动后的信号再次提供给放大器336。如果相位已被移相器362移动后的信号的电平低于设定值，则第二隔离单元366可将相位已被移动后的信号提供给接地端，而不是放大器336。

由第二隔离单元366提供的信号被放大器336再次放大。因此，依次输出具有多个不同频率的微波。

反馈传输线390用于将放大器336的输出端连接至移相器362。移相器362位于反馈传输线390上，并且根据本发明的实施例，移相器362可包括多个阻抗元件（例如开关和/或二极管）。

图6是示出根据本发明的一个实施例的使用微波的烹饪装置的操作方法的流程图。

参见图6，根据本发明的实施例的烹饪装置的微波发生器110生成并输出多个频率的微波（S401）。

微波发生器110的频率振荡器332使根据来自微波控制器350的频率控制信号的相应频率的微波振荡。

电平调节单元334输出具有根据来自微波控制器350的功率控制信号的相应功率的微波。在加热时段期间，电平调节单元334从微波控制器350接收针对各频率的微波的相同功率控制信号，因此，输出针对多个频率的微波的规律功率电平。

根据本发明的实施例的使用微波的烹饪装置的微波控制器350扫描各种频率的微波，从而计算根据频率的效率特性功能（例如，S-参数、S11和反射效率）（S403）。这将参照图7（a）在下面进行描述。

微波控制器350基于根据频率的所计算的效率特性功能来计算根据频率的加热效率（S405）。

也就是说，微波控制器350可基于释放到腔体134内部的微波之中没有被腔体134内物体吸收而是被物体反射的微波来计算根据频率的加热效率。

也就是说，微波控制器350基于接收到的反馈信号来计算多个频率的微波的加热效率。这里，微波控制器350可判断：如果每个频率的微波的反馈信号小，则微波的加热效率高。这将参照图7（b）在下面进行描述。

微波控制器350将加热效率和基准效率进行比较，并由此计算用于加热的微波，该微波的加热效率高于基准效率（S407）。

微波控制器350计算用于加热的微波，该微波的加热效率高于基准效率，并计算由所计算的用于加热的微波组成的加热模式（S409）。

微波控制器350根据由所计算的用于加热的微波组成的加热模式来计算加热时间，并由此判断在各加热模式中的加热时间是否相等（S411）。

由于加热模式的加热时间相等意味着各加热模式中施加相等的能量以便均匀地加热物体，因此，当判断在各加热模式中的加热时间相等时，连续执行加热（S417）。

另一方面，当判断在各加热模式中的加热时间不相等时，微波控制器350调节根据本发明的实施例的根据加热模式的用于加热的微波频率的数量，以使加热模式的加热时间相等（S413），然后再次计算根据加热模式的加热时间，并判断在各加热模式中的加热时间是否相等（S415）。

可通过重复加热模式的方法、减少在特定加热模式中用于加热的微波频率的数量的方法以及增加在特定加热模式中用于加热的微波频率的数量的方法来实现用于加热的微波频率的数量的调节。

作为调节用于加热的微波频率的数量的替代，可调节在特定加热模式中用于加热的微波的加热时间，使得加热模式可具有相等的加热时间。

由于加热模式的相等的加热时间意味着在各加热模式中施加相等的能量以便均匀地加热物体，因此，当判断在各加热模式中的加热时间相等时，连续执行加热（S417）。

当判断在各加热模式中的加热时间不相等时，微波控制器350再次调节根据本发明的实施例的根据加热模式的用于加热的微波频率的数量（S413）。

图7（a）到图9示出根据本发明的实施例的使用微波的烹饪装置的操作方法的一个实例。

图7（a）是示出根据本发明的实施例的根据频率的效率特性功能（例如，S-参数、S11和反射效率）的图表，图7（b）是示出根据本发明的实施例的根据频率的加热效率的图表，图8是示出根据本发明的实施例的根据时间的频率扫描过程和加热过程的图表，以及图9是示出根据本发明的实施例的加热模式的图表。

首先，图7（a）示出根据由微波控制器350所计算的频率的效率特性功能（例如，S-参数、S11和反射效率）的一个实例。

使用微波的烹饪装置的微波控制器350可扫描各种频率的微波，并计算根据频率的效率特性功能（例如，S-参数、S11和反射效率）。

参加图7（a），频率为f3到f8、f10、f11、f13到f16以及f18到f20的微波具有低于基准S11值的值，而频率为f1、f2、f9、f12以及f17的微波具有高于基准S11值的值。

根据本发明的实施例的S11值被称为根据频率的效率特性功能（例如，S-参数、S11和反射率），并且是表示当通过从发生器输出的微波对腔体134内的物体进行加热时，没有被腔体134内物体吸收而是被物体反射的微波与释放到腔体134内部的微波的比率的值。S11值越小，则加热效率越高。

如图7（a）所示，当对腔体134内的负载进行加热时，烹饪装置的微波控制器350可使用具有多个频率的用于加热的微波来加热负载，该微波的S11值低于基准S11值。

图7（b）示出使用图7（a）中所示的S11值的加热效率曲线。

微波控制器350可基于根据频率的所计算的效率特性功能来计算根据频率的加热效率（S405）。

也就是说，微波控制器350可基于释放到腔体134内部的微波之中没有被腔体134内物体吸收而是被物体反射的微波来计算加热效率。

也就是说，微波控制器350基于接收到的反馈信号来计算多个频率的微波的加热效率。这里，微波控制器350可进行判断：如果每个频率的微波的反馈信号小，则微波的加热效率高。

根据该实施例，S11值越小，则加热效率越高，而S11值越大，则加热效率越低。参见图7（b），频率为f3到f8、f10、f11、f13到f16以及f18到f20的微波具有高于基准效率的加热效率，而频率为f1、f2、f9、f12以及f17的微波具有低于基准效率的加热效率。

如果具有高于基准效率的加热效率的微波介于具有低于基准效率的加热效率的微波之间，则具有高于基准效率的加热效率的一组微波被称为加热模式。

参见图7（b），频率为f3到f8的一组微波被称为加热模式1，而频率为f10和f11的一组微波被称为加热模式2。此外，频率为f13到f16的一组微波被称为加热模式3，且频率为f18到f20的一组微波被称为加热模式4。

图8示出根据本发明的实施例的使用微波的烹饪装置的操作方法的第一扫描过程和加热过程。

第一扫描时段Ts1的时间表示当微波控制器350最初扫描微波时的时间，并且，在这种扫描操作中，微波控制器350可扫描各种频率的微波并计算其加热效率。

如图7（b）所示，微波控制器350使用用于加热的频率为f3到f8、f10、f11、f13到f16以及f18到f20的微波来加热腔体134内的物体140，这些频率的微波的加热效率高于基准效率。

可使用具有相应频率的用于加热的微波对腔体134内的物体140加热第一加热时段Th1的时间。

由于频率为f8的微波的加热效率高于频率为f3的微波的加热效率，因此，可将频率为f3的微波的输出时间设定为长于频率为f8的微波的输出时间。

这里，图8中所示的加热时段Th1可由用户操作或腔体134内的物体种类决定，在扫描时段Ts1和加热时段Th1之间可能存在指定时间延迟，且加热时段Th1可能长于扫描时段Ts1。此外，在使用微波进行烹饪过程期间可重复扫描时段Ts1和加热时段Th1。

也就是说，对于具有高加热效率的微波，微波控制器350可将用于生成相应频率的微波的频率控制信号提供给微波发生器110的频率振荡器332很短时间，而对于具有低加热效率的微波，微波控制器350可将用于生成相应频率的微波的频率控制信号提供给微波发生器110的频率振荡器332很长时间。

频率振荡器332根据由微波发生器350提供的频率控制信号来生成对应的微波。

电平调节单元334根据由微波控制器350提供的功率控制信号来调节与由频率振荡器332生成的微波的振幅对应的电平。

这里，可通过微波控制器350将在加热时段使用的用于所有频率的微波的相等的功率控制信号提供给电平调节单元334。放大器336放大电平被调节的微波，隔离单元（未示出）将放大的微波提供给DC 338，DC 338将由隔离单元（未示出）提供的微波提供给微波传输单元112，且微波传输单元112将由DC 338提供的微波输出到腔体134内部。

由于用于加热的微波频率的数量根据加热模式而变化，因此，加热模式1、2、3和4的加热时间是不同的。如果根据频率的微波的加热时间是相同的，则在具有很多微波频率的加热模式中执行最长时间的加热，从而腔体134中待加热的物体140可能不会被均匀地加热。

图9是示出根据本发明的实施例的加热模式的图表。

参见图9，根据由使用微波的烹饪装置的微波控制器350所计算的频率，基于使用效率特性功能（例如，S-参数、S11和反射效率）所计算的加热效率，将用于加热的微波分成加热模式1、2、3和4。

加热模式1由具有频率f3到f8的微波组成，而加热模式2由具有频率f10和f11的微波组成。加热模式3由具有频率f13到f16的微波组成，而加热模式4由具有频率f18到f20的微波组成。

由于各频率的用于加热的微波的加热时间几乎是相同的，因此各加热模式的加热时间根据形成加热模式的微波频率的数量而变化。

图10是示出根据本发明的实施例的加热模式和加热时间的图表，其中用于加热的微波频率的数量可调节。

参见图10，例如，加热模式1由具有6个频率（即，频率f3到f8）的微波组成，加热模式2由具有2个频率（即，频率f10和f11）的微波组成，加热模式3由具有4个频率（即，频率f13到f16）的微波组成，以及加热模式4由具有3个频率（即，频率f18到f20）的微波组成。

为了使加热模式具有相同的微波频率的数量，在由很多频率的用于加热的微波组成的加热模式的情况下，微波控制器350可省略一些用于加热的微波的频率。

另一方面，在由很少频率的用于加热的微波组成的加热模式的情况下，微波控制器350可将其它用于加热的微波的频率加到形成加热模式的用于加热的微波的频率。

也就是说，由于加热模式的加热时间由于形成加热模式的用于加热的微波频率的数量不同而不同，因此，使用微波的烹饪装置的微波控制器350在所有加热模式中调节用于加热的微波频率的数量以使其相等，因此，使各加热模式具有相等的加热时间。

例如，如图10所示，形成加热模式的用于加热的微波频率的数量分别为6、2、4和3，因此，这些数量可被统一调节为3。

为了这个目的，在由用于加热的6个频率的微波组成的加热模式1中，省略频率为f4、f6和f8的微波，而仅在加热中使用频率为f3、f5和f7的微波。

在由用于加热的2个频率的微波组成的加热模式2中，在加热中额外选择并使用具有一频率的微波。因此，微波控制器350可额外选择并使用具有在频率f10和f11之间的频率f10.5的用于加热的微波。

在由用于加热的4个频率的微波组成的加热模式3中，省略频率为f13的微波，而仅在加热中使用频率为f14、f15和f16的微波。

在由用于加热的3个频率的微波组成的加热模式4中，在加热中完整地使用频率为f18、f19和f20的微波。

图11是示出根据本发明的实施例的加热模式和加热时间的图表，其中用于加热的微波频率的数量相等。

参见图10，在加热模式中用于加热的微波频率的数量被调节为指定值。另一方面，参见图11，微波控制器350可将在加热模式中用于加热的微波频率的数量设定为形成加热时间最长的加热模式（即，最大加热模式）的用于加热的微波频率的数量。

最大加热模式具有最多的微波频率数量，因此具有最长的加热时间。

参见图11，加热模式1为最大加热模式。在这种情况下，在加热时间短于加热模式1的加热时间的加热模式2、3和4中，额外选择和使用具有除了属于加热模式2、3和4的频率的微波之外的频率的用于加热的微波，因此，加热模式2、3和4的加热时间可与最大加热模式1的加热时间一致。

额外选择的用于加热的微波可使用由使用微波的烹饪装置的微波发生器110生成的插值微波（interpolated microwave）来选择。

微波控制器350可通过对根据加热模式的用于加热的微波频率的数量进行调节，来控制具有最长加热的加热模式的加热时间以及其它加热模式的加热时间以使其相等。

如果所计算的微波频率的数量为至少两个，则微波控制器350可与所计算的微波频率成比例地设定插值微波的频率的数量。

例如，如果将在扫描时段期间输出到腔体134内部的微波之间的频率间隔设定为2MHz，并将在加热时段期间输出到腔体134内部的微波之间的频率间隔设定为500kHz，则可在扫描时段期间将插值微波的频率的数量与所计算的微波的频率成比例地设定为3。

图12是示出在根据本发明的实施例的加热模式和时间下用于加热的微波之间的关系的图表。

参见图12，例如，加热模式1由具有6个频率（即，频率f3到f8）的微波组成，加热模式2由具有2个频率（即，频率f10和f11）的微波组成，加热模式3由具有4个频率（即，频率f13到f16）的微波组成，以及加热模式4由具有3个频率（即，频率f18到f20）的微波组成。

例如，由于加热模式4由具有3个频率的微波组成而加热模式1由具有6个频率的微波组成，因此如果各频率的微波的加热时间相等，则加热模式1的加热时间长于加热模式4的加热时间。然而，如图12所示，如果形成加热模式4的频率的微波的加热时间增加，则加热模式的加热时间可相等。

也就是说，使用微波的烹饪装置的微波控制器350延长在由具有很少数量的频率的微波组成的加热模式中各频率的微波的加热时间，从而使加热模式具有相等加热时间并将相等的能量施加到各加热模式。

图13是示出在根据本发明的实施例的加热模式和时间下用于加热的微波之间的关系的图表。

参见图13，例如，加热模式1由具有6个频率（即，频率f3到f8）的微波组成，加热模式2由具有2个频率（即，频率f10和f11）的微波组成，加热模式3由具有4个频率（即，频率f13到f16）的微波组成，以及加热模式4由具有3个频率（即，频率f18到f20）的微波组成。

如果在各加热模式中各加热频率的微波的加热时间相等，而在加热模式中微波频率的数量不同，则加热模式的加热时间也不同。

因此，如图13所示，通过重复具有很少数量的微波频率的加热模式，使加热模式中微波频率的数量相等，从而使加热模式具有相等的加热时间并将相等的能量施加到各加热模式。

例如，由于加热模式1由具有6个频率的微波组成，而加热模式2由具有2个频率的微波组成，如果重复加热模式2大约3次，则加热模式2可具有与加热模式1相等的加热时间。

图14是示出根据本发明的实施例的根据用于加热的微波的加热能量的图表。

如图14所示，具有频率f1到f20的用于加热的微波的加热能量是相等的。

使用微波的烹饪装置的微波发生器110在加热时段期间输出各频率的微波的均匀能量。如果输出各频率的微波的均匀能量，则可通过调节在加热模式中用于加热的微波频率的数量和加热模式的加热时间，使得根据加热模式的能量相等。

当根据加热模式的能量相等时，可均匀地加热腔体134内待加热的物体140。

由微波控制器350执行的上述各种控制操作可以通过控制器310来执行。

也就是说，控制器310可在扫描时段中使用输出到腔体内部的微波之中被腔体内部反射的微波来计算根据频率的加热效率，并由此计算由用于加热的微波组成的加热模式，以及在加热时段中控制该加热模式以实现相等的加热时间。

此外，控制器310可调节在各加热模式中用于加热的微波频率的数量，使得加热模式具有相等的加热时间。

此外，控制器310可使在其它加热模式中用于加热的微波频率的数量与在具有最大数量的用于加热的微波频率的最大加热模式中用于加热的微波频率的数量一致，以使加热模式具有相等的加热时间。

此外，控制器310可在除了最大加热模式之外的加热模式中，使用由微波发生器110生成的插入所计算的微波的频率中的插值微波的频率来调节用于加热的微波频率的数量，以使各加热模式具有相等的加热时间。

此外，控制器310可在加热模式中调节具有至少一个频率的微波的加热时间，以使加热模式具有相等的加热时间。

此外，控制器310可重复加热模式之中的特定加热模式，以使加热模式具有相等的加热时间。

虽然本发明的实施例描述了使用微波的烹饪装置，但本发明不限于此，使用微波的烹饪装置可与各种烹饪装置组合。作为一个示例，根据本发明的实施例的使用微波的烹饪装置可与使用加热器作为加热源的烤箱类烹饪装置组合。此外，作为另一个示例，根据本发明的实施例的使用微波的烹饪装置可与使用电感加热器作为热源的烹饪装置组合。此外，作为又一个示例，根据本发明的实施例的使用微波的烹饪装置还可与使用磁控管作为热源的烹饪装置组合。

根据本发明的烹饪装置不限于上述实施例的配置和方法，并且可选择性地组合全部或部分各实施例以实现各种改型。

本发明的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员将从所附权利要求书中了解本文没有描述的其他效果。

虽然已经为了示例性目的公开了本发明的实施例，然而本领域技术人员应当理解，其可能会有不背离如所附权利要求书公开的本发明的保护范围和构思的各种改型和应用。例如，可以对实施例中具体描述的各元件加以改进。此外，应当了解，关于这些改型和应用的不同之处也落在由所附权利要求书限定的本发明的保护范围之内。

工业实用性

本发明可应用于使用微波的烹饪装置。

Claims (18)

1.一种烹饪装置，包括：

腔体；以及

微波发生器，生成并输出多个频率的微波以加热所述腔体内的物体，并且

其中所述微波发生器包括控制器，所述控制器在扫描时段期间基于所输出的微波之中被所述腔体的内部反射的微波来计算加热效率，并计算由用于加热的微波组成的多个加热模式，以及在加热时段期间控制所述多个加热模式以实现相等的加热时间。

2.根据权利要求1所述的烹饪装置，其中所述控制器调节各所述加热模式中用于加热的微波的频率的数量，以使得所述多个加热模式具有相等的加热时间。

3.根据权利要求1所述的烹饪装置，其中所述控制器基于具有最大数量的微波频率的最大加热模式来调节除了所述最大加热模式之外的加热模式中用于加热的微波的频率的数量，以使得所述多个加热模式具有相等的加热时间。

4.根据权利要求1所述的烹饪装置，其中所述控制器在除了最大加热模式之外的加热模式中，使用由所述微波发生器生成的插入到所计算的微波的频率中的插值微波的频率来调节所述微波的频率的数量，以使得所述多个加热模式具有相等的加热时间。

5.根据权利要求1所述的烹饪装置，其中所述控制器调节所述多个加热模式中具有至少一个频率的微波的加热时间，以使得所述多个加热模式具有相等的加热时间。

6.根据权利要求1所述的烹饪装置，其中所述控制器重复所述多个加热模式之中的特定加热模式，以使得所述多个加热模式具有相等的加热时间。

7.根据权利要求1所述的烹饪装置，其中所述微波发生器在所述加热时段期间输出具有均匀强度的用于具有与所选择的模式对应的频率的微波的能量。

8.根据权利要求1所述的烹饪装置，还包括微波传输单元，所述微波传输单元将由所述微波发生器产生的多个频率的微波传输至所述腔体的内部。

9.根据权利要求1所述的烹饪装置，其中所述微波发生器还包括：

频率振荡器，根据输入频率控制信号使相应频率振荡；以及

放大器，放大被振荡的频率信号并随后输出微波以加热所述腔体内的物体。

10.根据权利要求1所述的烹饪装置，其中所述微波发生器还包括定向耦合器，所述定向耦合器将所述微波发生器输出的微波传输至所述腔体的内部，并接收由所述腔体的内部反射的微波。

11.一种烹饪装置，包括：

微波发生器，生成并输出多个频率的微波以加热腔体内的物体；以及

控制器，在扫描时段期间基于所输出的微波之中被所述腔体的内部反射的微波来计算加热效率，并计算由用于加热的微波组成的多个加热模式，以及在加热时段期间控制所述多个加热模式以实现相等的加热时间。

12.一种烹饪装置的操作方法，包括：

在扫描时段期间生成多个频率的微波；

将所生成的微波输出到腔体的内部；

基于由所述腔体的内部反射的微波来计算由用于加热的微波组成的多个加热模式；以及

控制所述多个加热模式以实现相等的加热时间。

13.根据权利要求12所述的操作方法，其中控制所述多个加热模式以实现相等的加热时间包括：

调节各所述加热模式中用于加热的微波的频率的数量，以使得所述多个加热模式具有相等的加热时间。

14.根据权利要求12所述的操作方法，其中控制所述多个加热模式以实现相等的加热时间包括：基于具有最大数量的微波频率的最大加热模式，调节除了所述最大加热模式之外的加热模式中用于加热的微波的频率的数量，以使得所述多个加热模式具有相等的加热时间。

15.根据权利要求12所述的操作方法，其中控制所述多个加热模式以实现相等的加热时间包括：在除了最大加热模式之外的加热模式中，使用由所述微波发生器生成的插入到所计算的微波的频率中的插值微波的频率来调节微波的频率的数量，以使得所述多个加热模式具有相等的加热时间。

16.根据权利要求12所述的操作方法，其中控制所述多个加热模式以实现相等的加热时间包括：调节所述多个加热模式中具有至少一个频率的微波的加热时间，以使得所述多个加热模式具有相等的加热时间。

17.根据权利要求12所述的操作方法，其中控制所述多个加热模式以实现相等的加热时间包括：重复所述多个加热模式之中的特定加热模式，以使得所述多个加热模式具有相等的加热时间。

18.根据权利要求12所述的操作方法，其中输出所生成的微波包括：在加热时段期间输出具有均匀强度的用于具有与所选择的模式对应的频率的微波的能量。

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