CN103776069A - 一种半导体微波炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半导体微波炉，其包括：半导体功率源，所述半导体功率源包括多个LDMOS管，所述多个LDMOS管根据自振荡电路产生预设频率的微波；控制模块，所述控制模块与所述半导体功率源相连，用于输出控制信号控制所述多个LDMOS管以调整所述半导体功率源的工作频率；供电电源，所述供电电源与所述半导体功率源和所述控制模块相连，用于输出直流电压以给所述半导体功率源和所述控制模块供电。该半导体微波炉结构简单合理、制作成本低、可靠性好，并且高效节能，使用安全。

Description

一种半导体微波炉

技术领域

本发明涉及半导体微波技术领域，特别涉及一种半导体微波炉。

背景技术

目前的普通磁控管微波炉如图1所示，其包括磁控管1’、微波炉腔体2’、控制系统3’和电源4’。而普通的磁控管微波炉的主要元器件包括磁控管、高压变压器、高压电容、高压二极管、矩形波导、腔体、炉门和控制部分等。交流电源经高压变压器为磁控管提供灯丝电压。交流电源经高压变压器、高压电容和高压二极管升压后，变成直流脉动高压，磁控管才能发出微波。微波经矩形波导进入微波炉的腔体后，与腔体内的被加热物质发生作用，实现微波快速加热。

普通的磁控管微波炉存在成本高、体积大、重量大以及电压高、磁控管材料标准要求高、制造难度大等缺点，限制了微波炉的进一步提升。

随着半导体的微波技术不断发展，目前半导体的微波效率越来越高、成本越来越低、重量越来越轻、单位体积的功率密度越来越大，其在微波炉上的应用是半导体微波技术发展的必然趋势。

然而，目前半导体微波炉研究的微波功率源，都是采用源、放大原理，其在实际的应用中存在成本高、系统较复杂，尤其是源部分需要使用专用模块，自主设计开发困难等缺点，并且放大部分是采用两级放大，即初次小信号放大和二次放大。

如图2和图3所示，现有半导体微波炉包括半导体功率源10、微波炉腔体20、控制系统30和电源40。电源40为半导体功率源10供电，半导体功率源10发出2400MHz~2500MHz微波馈入到微波炉腔体20内，加热微波炉腔体20内的食物。如图3所示，普通的半导体功率源包括电源40、信号源13、一级放大器11和二级放大器12，其中，信号源13产生2400MHz~2500MHz微波信号，输出到一级放大器11。2400MHz~2500MHz微波信号经一级放大器11后，放大为小功率微波信号，再输入到二级放大器12，得到大功率微波输出。其中，微波输出功率大小、品质取决于一、二级放大器的性能，频率大小取决于信号源13发出频率的高低。源、放大原理的半导体微波源更适合通信行业对微波信号的要求，而对于用于加热的2400MHz~2500MHz微波信号，则微波线性度等都不做非常高的要求。

此外，半导体微波炉不再使用磁控管、高压变压器、高压电容、高压二极管，其供电方式、电压等级与普通磁控管微波炉有着很大的差距。如图4所示，普通磁控管微波炉的供电部分包括市电AC（交流）11’输入、高压变压器12’、高压电容13’、高压二极管14’、磁控管1’。其中市电AC11’输入经高压变压器12’，输出3.3V灯丝电压和约2000V高压。2000V高压经过高压电容13’、高压二极管14’倍压整流后，变成约4000V负高压，供给磁控管1’。

综上所述，磁控管微波炉存在成本高、体积大、重量大和电压高等缺点，并且磁控管微波炉采用高压供电方式，功率损耗大且存在安全隐患，而现有的半导体微波炉存在成本高、系统较复杂、自主设计开发困难等缺点。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种半导体微波炉，其结构简单合理、制作成本低、可靠性好，并且高效节能，使用安全。

为达到上述目的，本发明实施例提出的半导体微波炉，包括：半导体功率源，所述半导体功率源包括多个LDMOS管，所述多个LDMOS管根据自振荡电路产生预设频率的微波；控制模块，所述控制模块与所述半导体功率源相连，用于输出控制信号控制所述多个LDMOS管以调整所述半导体功率源的工作频率；供电电源，所述供电电源与所述半导体功率源和所述控制模块相连，用于输出直流电压以给所述半导体功率源和所述控制模块供电。

根据本发明实施例的半导体微波炉，对半导体功率源的微波发生结构进行了简化，降低了成本，提升了可靠性能，具有结构简单合理、制作成本低、可靠性好等优点。另外，该半导体微波炉不再采用高压供电方式，减少了功率损耗，节能高效，使用安全。

在本发明的一个实施例中，所述控制模块还用于输出电压调节信号调节所述供电电源输出的直流电压以控制所述半导体功率源的输出功率，实现半导体微波炉功率无级可调。

在本发明的一个实施例中，所述半导体功率源还包括：功率合成器，所述多个LDMOS管的漏极并联后与所述功率合成器相连，所述功率合成器用于调整所述多个LDMOS管的输出阻抗，并控制所述多个LDMOS管输出的微波的相位相同；偏压及控制子模块，所述多个LDMOS管的栅极并联后与所述偏压及控制子模块相连，所述偏压及控制子模块用于为所述多个LDMOS管提供偏压，并在所述控制模块输出的所述半导体功率源关断信号和频率调整信号的控制下通过调节所述偏压以调整所述半导体功率源的工作频率；功率检测子模块，用于检测所述半导体功率源的反射功率和输出功率，根据所述反射功率和输出功率生成检测信号并将所述检测信号发送至所述控制模块。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述功率检测子模块包括：第一电阻，所述第一电阻的一端与所述反射功率的信号端相连；第一控制芯片，所述第一控制芯片的第三管脚与所述第一电阻的另一端相连，所述第一控制芯片的第四管脚和第五管脚相连后接地，所述第一控制芯片的第二管脚接地；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端与所述第一控制芯片的第六管脚相连；第三电阻，所述第三电阻的一端接地，所述第三电阻的另一端与所述第一控制芯片的第一管脚相连；第一电容，所述第一电容的一端分别与所述第一控制芯片的第六管脚和所述第二电阻的另一端相连；第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第一电容的另一端相连，所述第四电阻的另一端分别与所述第一控制芯片的第一管脚和所述第三电阻的另一端相连。

并且，所述功率检测子模块还包括：第二控制芯片，所述第二控制芯片的第四管脚和第五管脚相连后接地，所述第二控制芯片的第二管脚接地；第二电容，所述第二电容的一端与所述第二控制芯片的第六管脚相连；第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第二电容的另一端相连，所述第五电阻的另一端与所述第二控制芯片的第一管脚相连；第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第二控制芯片的第一管脚相连，所述第六电阻的另一端接地；第七电阻，所述第七电阻的一端与所述第二控制芯片的第六管脚相连，所述第七电阻的另一端与所述输出功率的信号端相连；第八电阻，所述第八电阻的一端与所述第二控制芯片的第三管脚相连，所述第八电阻的另一端与第七电阻的另一端相连。

在本发明的一个实施例中，所述偏压及控制子模块进一步包括：串联的第九电阻和稳压二极管，所述稳压二极管的正极端接地，所述第九电阻的一端与所述半导体功率源的直流电源输入端相连；第三电容，所述第三电容的一端与所述第九电阻的一端相连，所述第三电容的另一端接地；可变电容，所述可变电容的一端与所述第九电阻的一端相连，所述可变电容的另一端接地，所述可变电容的控制端与所述控制模块相连；三极管，所述三极管的发射极与所述第九电阻和稳压二极管之间的节点相连；第十电阻，所述第十电阻的一端与所述控制模块相连，所述第十电阻的另一端与所述三极管的基极相连；可变电阻，所述可变电阻的一端与所述三极管的集电极相连，所述可变电阻的另一端接地；第十一电阻，所述第十一电阻的一端与所述可变电阻的控制端相连，所述第十一电阻的另一端分别与所述多个LDMOS管的栅极相连。

在本发明的一个实施例中，所述供电电源包括电压转换模块，所述电压转换模块用于将输入的交流电转换为直流电。

在本发明的另一个实施例中，所述供电电源包括：电池组，所述电池组与所述半导体功率源相连；充电器，所述充电器与所述电池组相连，用于给所述电池组充电。

在电池组充满电后为半导体功率源供电，能够满足半导体微波炉一端时间的工作，可以实现半导体微波炉完全便携。

在本发明的又一个实施例中，所述供电电源还包括：太阳能电池板；充放电控制器，所述充放电控制器分别与所述太阳能电池板、所述电池组和所述半导体功率源相连，所述充放电控制器用于控制所述太阳能电池板给所述电池组充电，并控制所述电池组给所述半导体功率源供电。

在本发明的再一个实施例中，所述供电电源还包括：风能发电机；充放电控制器，所述充放电控制器分别与所述风能发电机、所述电池组和所述半导体功率源相连，所述充放电控制器用于控制所述风能发电机给所述电池组充电，并控制所述电池组给所述半导体功率源供电。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为现有的普通磁控管微波炉的结构示意图；

图2为现有的半导体微波炉的控制原理图；

图3为现有的普通放大原理的半导体功率源的原理图；

图4为根据现有的普通磁控管微波炉的供电原理图；

图5为根据本发明实施例的半导体微波炉的控制原理图；

图6为根据本发明一个实施例的半导体微波炉中半导体功率源的原理图；

图7A为根据本发明一个实施例的功率检测子模块对反射功率检测部分的电路图；

图7B为根据本发明一个实施例的功率检测子模块对输出功率检测部分的电路图；

图8为根据本发明一个实施例的偏压及控制子模块的电路图；

图9为根据本发明一个实施例的半导体微波炉的供电示意图；

图10为根据本发明另一个实施例的半导体微波炉的供电示意图；

图11为根据本发明又一个实施例的半导体微波炉的供电示意图；以及

图12为根据本发明再一个实施例的半导体微波炉的供电示意图。

附图标记：

在普通磁控管微波炉中：磁控管1’、微波炉腔体2’、控制系统3’和电源4’，市电AC11’、高压变压器12’、高压电容13’和高压二极管14’；在现有的半导体微波炉中：半导体功率源10、微波炉腔体20、控制系统30和电源40，信号源13、一级放大器11和二级放大器12；在本发明的半导体微波炉100中：半导体功率源50、控制模块51和供电电源52，多个LDMOS管（44、45、……N）；本发明的半导体功率源50中：偏压及控制子模块61、功率检测子模块62和功率合成器63，第一电阻R1、第一控制芯片U1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容和第四电阻R4，第二控制芯片U2、第二电容C2、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8，第九电阻R9、稳压二极管D1、第三电容C3、可变电容C4、三极管Q1、第十电阻R10、可变电阻R12和第十一电阻R11；在半导体微波炉的供电电源中：电压转换模块90、市电91；电池组101、充电器102和直流DC103；太阳能电池板110和充放电控制器111；风能发电机120。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的半导体微波炉。

如图5所示，本发明实施例提出的半导体微波炉包括半导体功率源50、控制模块51和供电电源52。

其中，半导体功率源50包括多个LDMOS（Lateral Diffused Metal OxideSemiconductor，横向扩散金属氧化物半导体）管（44、45、……N），多个LDMOS管（44、45、……N）根据自振荡电路产生预设频率的微波，N的取值范围可以为44-54。在本发明的一个示例中，预设频率的微波的范围为2400MHz-2500MHz。

如图5所示，控制模块51与半导体功率源50相连，用于输出控制信号控制多个LDMOS管（44、45、……N）以调整半导体功率源50的工作频率。供电电源52与半导体功率源50和控制模块51相连，用于输出直流电压以给半导体功率源50和控制模块51供电。

在本发明的一个实施例中，如图5所示，控制模块51还用于输出电压调节信号D调节供电电源52输出的直流电压以控制半导体功率源50的输出功率。也就是说，控制模块51用于调节半导体功率源50的输出功率和加热频率以控制加热微波炉腔体内的食物。即言，供电电源52输出可变直流电压DC 0-32V供给半导体功率源50，供电电源52同时又分别输出直流电压DC 12V和直流电压DC 5V供给控制模块51，而控制模块51输出电压调节信号D给供电电源52，以调节供电电源52输出的可变直流电压DC0-32V的电压值，从而控制半导体功率源50的输出功率。

也就是说，半导体功率源50所需电压为直流0-32V，通过调节输入电压的高低，能够调节半导体微波源50的微波输出功率大小，实现半导体微波炉的功率无级可调。

在本发明的一个实施例中，如图6所示，半导体微波源50还包括偏压及控制子模块61、功率检测子模块62和功率合成器63。

其中，如图6所示，多个LDMOS管（44、45、……N）的栅极并联后与偏压及控制子模块61相连，多个LDMOS管（44、45、……N）的源极共地，多个LDMOS管（44、45、……N）的漏极并联后与功率合成器63相连。多个LDMOS管（44、45、……N）的输出端通过电容与功率合成器63相连，多个LDMOS管（44、45、……N）并联后输出阻抗发生变化，功率合成器63用于调整多个LDMOS管（44、45、……N）的输出阻抗，例如功率合成器63能够实现将阻抗调整为50欧输出，同时并控制多个LDMOS管（44、45、……N）输出的微波的相位达到相同后并到一起，有利于减少损耗。功率检测子模块62用于检测半导体功率源50的反射功率和输出功率，根据反射功率和输出功率生成检测信号并将检测信号发送至控制模块51。而偏压及控制子模块61用于为多个LDMOS管（44、45、……N）提供偏压，并在控制模块51输出的半导体功率源50关断信号C和频率调整信号E的控制下通过调节偏压以调节半导体功率源50的工作频率。

在本发明的一个实施例中，结合图5和图6，控制模块51输出半导体功率源关断信号C、半导体功率源调整信号E至偏压及控制子模块61以调节半导体功率50的工作频率，能够实现工作频率在2400MHz-2500MHz之间变化。如图5所示，控制模块51还输出电压调节信号D调节供电电源52输出的直流电压以控制半导体功率源50的输出功率。其中，输出的直流电压在DC0-32V之间变化。此外，功率检测子模块62输出半导体功率源输出功率检测信号A和半导体功率源反射功率检测信号B至控制模块51。

进一步地，在本发明的一个实施例中，如图7A所示，功率检测子模块62对反射功率检测部分包括第一电阻R1、第一控制芯片U1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容和第四电阻R4。其中，第一电阻R1的一端与反射功率的信号端相连。第一控制芯片U1的第三管脚3与第一电阻R1的另一端相连，第一控制芯片U1的第四管脚4和第五管脚5相连后接地，第一控制芯片U1的第二管脚2接地。第二电阻R2的一端与第一电阻R1的一端相连，第二电阻R2的另一端与第一控制芯片U1的第六管脚6相连。第三电阻R3的一端接地，第三电阻R3的另一端与第一控制芯片U1的第一管脚1相连。第一电容C1的一端分别与第一控制芯片U1的第六管脚6和第二电阻R2的另一端相连，第四电阻R4的一端与第一电容C1的另一端相连，第四电阻R4的另一端分别与第一控制芯片U1的第一管脚1和第三电阻R3的另一端相连。

在本实施例中，如图7B所示，功率检测子模块62对输出功率的检测部分还包括第二控制芯片U2、第二电容C2、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7和第八电阻R8。其中，第二控制芯片U2的第四管脚4和第五管脚5相连后接地，第二控制芯片U2的第二管脚2接地。第二电容C2的一端与第二控制芯片U2的第六管脚6相连，第五电阻R5的一端与第二电容C2的另一端相连，第五电阻R5的另一端与第二控制芯片U2的第一管脚1相连。第六电阻R6的一端与第二控制芯片U2的第一管脚1相连，第六电阻R6的另一端接地。第七电阻R7的一端与第二控制芯片U2的第六管脚6相连，第七电阻R7的另一端与输出功率的信号端相连。第八电阻R8的一端与第二控制芯片U2的第三管脚3相连，第八电阻R8的另一端与第七电阻R7的另一端相连。

功率检测子模块62通过定向耦合原理，耦合每个LDMOS管的输出功率和反射功率，再通过控制芯片U1和U2，转换成输出电压供给控制模块51。

在本发明的一个实施例中，如图8所示，偏压及控制子模块61进一步包括第九电阻R9、稳压二极管D1、第三电容C3、可变电容C4、三极管Q1、第十电阻R10、可变电阻R12和第十一电阻R11。

其中，第九电阻R9和稳压二极管D1串联连接，并且稳压二极管D1的正极端接地，第九电阻R9的一端与半导体功率源50的直流电源输入端（例如+32V）相连。第三电容C3的一端与第九电阻R9的一端相连，第三电容C3的另一端接地，可变电容C4的一端与第九电阻R9的一端相连，可变电容C4的另一端接地，可变电容C4的控制端与控制模块51（半导体功率源调整信号E）相连。三极管Q1的发射极与第九电阻R9和稳压二极管D1之间的节点相连，第十电阻R10的一端与控制模块51（半导体功率源关断信号C）相连，第十电阻R10的另一端与三极管Q1的基极相连，可变电阻R12的一端与三极管Q1的集电极相连，可变电阻R12的另一端接地。第十一电阻R11的一端与可变电阻R12的控制端相连，第十一电阻R11的另一端分别与多个LDMOS管的栅极相连。

具体地，在本实施例中，如图8所示，通过稳压二极管D1和其串联的电阻R9将32V直流电源输入转换为5V，再通过可变电阻R12，实现2.5V左右的电压输出，以供给每个LDMOS管的栅极。同时，在稳压二极管D1和其串联的电阻R9的5V电路输出中串入三极管Q1，通过控制模块51输出半导体功率源关断信号C控制三极管Q1的开关，实现对供给LDMOS管栅极电压控制，控制每个LDMOS管的开关。此外，在偏压及控制子模块61的输入端，32V直流电源对地之间串入的可变数字可变电容C4，通过控制模块51输出半导体功率源调整信号E调节可变电容C4的变化，从而调整半导体功率源50的工作频率。

在本发明的实施例中，偏压及控制子模块61和功率检测子模块62均采用简单的元器件例如电阻、电容等，电路结构简单，损耗小，大大降低了成本，还提高了可靠性。

简言之，本发明实施例中的基于振荡微波发生原理的半导体功率源50的工作原理为：LDMOS管通过自振荡电路产生频率2450MHz±50MHz的微波，微波功率的大小由LDMOS管的功率大小和数量决定，通过调节自振荡电路的可变电容值，也可改变频率，根据微波炉中需要加热的食物的厚度、加热状态等实际情况下的腔体驻波比大小，在2400MHz-2500MHz范围内选择驻波最小频率进行加热。

因此，根据本发明实施例的半导体微波炉中的半导体功率源50，其结构更加简单，大大降低了成本，并且提高了可靠性。

在本发明的一个实施例中，如图9所示，供电电源52进一步包括电压转换模块90，电压转换模块90用于将输入的交流电转换为直流电，以供电半导体功率源50。也就是说，在本实施例中，如图9所示，该半导体微波炉的供电方式为直流逆变供电。其中电压转换模块90、半导体功率源50可以位于半导体微波炉100内。电压转换模块90将市电91的交流电压转为半导体功率源50所需的0－32V直流电压。其中，电压转换模块90的功率大小根据半导体功率源50的功率大小来配置。

采用0-32V的直流电压给半导体功率源50供电，大大降低了损耗，达到高效节能的目的，并且避免了高压供电的安全隐患，保证了半导体微波炉100的使用安全。

在本发明的另一个实施例中，如10所示，供电电源52还可以包括电池组101和充电器102。其中，电池组101与半导体功率源50相连，电池组101可以设置在半导体微波炉100内，而充电器102与电池组101相连，并且充电器102可以设置在半导体微波炉100外，用于给电池组101充电。在本发明的一个示例中，电池组101可以为蓄电池组，也可以是锂电池组。

在本实施例中，如图10所示，该半导体微波炉100的供电方式为电池组101充电供电方案。其中，电池组101、半导体功率源50位于半导体微波炉100内，充电器102外置。因为电池组101容量限制，电池组充电供电方案比较适合小功率半导体微波炉。并且，电池组101充电有两种方式：市电91和直流DC 103，通过同一个充电器102对电池组101进行充电。市电91满足室内等有市电的地方进行充电，直流DC103满足车载等有DC12V-DC32V范围的直流电源，例如可以通过汽车点烟器输出方便对电池组101进行充电。

在电池组101充满电后为半导体功率源50供电，能够满足半导体微波炉100一段时间的工作，可以实现半导体微波炉100完全便携。

在本发明的又一个实施例中，如图11所示，供电电源52还可以包括太阳能电池板110和充放电控制器111。其中，太阳能电池板110设置在半导体微波炉100外，充放电控制器110分别与太阳能电池板110、电池组101和半导体功率源50相连，充放电控制器110同样可以设置在半导体微波炉100内，用于控制太阳能电池板110给电池组101充电，并控制电池组101给半导体功率源50供电。

在本实施例中，该半导体微波炉100的供电方式为太阳能供电方式的方案。如图11所示，供电电源52还可以包括电池组101和充电器102。其中，充放电控制器111、电池组101、半导体功率源50位于半导体微波炉100内。半导体微波炉100的电池组101可以使用太阳能电池板110充电，充放电控制器111控制太阳能电池板110充电时的充电电流与电压。其中太阳能电池板110为单独模块，通过输出接口和半导体微波炉100相连。当无太阳时，也可以使用普通充电器102通过市电91或者直流DC103对电池组101进行充电。

在本发明的再一个实施例中，如图12所示，供电电源52还可以包括风能发电机120和充放电控制器111。其中，风能发电机120同样设置在半导体微波炉100外，充放电控制器111分别与风能发电机120、电池组101和半导体功率源50相连，并且充放电控制器111可以设置在半导体微波炉100内，用于控制风能发电机120给电池组101充电，并控制电池组101给半导体功率源50供电。

在本实施例中，该半导体微波炉100的供电方式为风能供电方式的方案。如图12所示，同样地，供电电源52还可以包括电池组101和充电器102。其中，充放电控制器111、电池组101、半导体功率源50位于半导体微波炉100内。半导体微波炉100的电池组101可以使用风能发电机120通过充放电控制器111进行充电，充放电控制器111控制风能发电机120充电时的充电电流与电压。其中风能发电机120为单独模块，通过输出接口和半导体微波炉100相连。当无风能时，也可以使用普通充电器102通过市电91或者直流DC103对电池组101进行充电。

根据本发明实施例的半导体微波炉100，对半导体功率源50的微波发生结构进行了简化，降低了成本，提升了可靠性能，具有结构简单合理、制作成本低、可靠性好等优点。另外，该半导体微波炉100不再采用高压供电方式，减少了功率损耗，达到节能高效的目的，同时避免了高压供电带来的安全隐患，保证了半导体微波炉100的使用安全。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (10)

1.一种半导体微波炉，其特征在于，包括：

半导体功率源，所述半导体功率源包括多个LDMOS管，所述多个LDMOS管根据自振荡电路产生预设频率的微波；

控制模块，所述控制模块与所述半导体功率源相连，用于输出控制信号控制所述多个LDMOS管以调整所述半导体功率源的工作频率；

供电电源，所述供电电源与所述半导体功率源和所述控制模块相连，用于输出直流电压以给所述半导体功率源和所述控制模块供电。

2.如权利要求1所述的半导体微波炉，其特征在于，所述控制模块还用于输出电压调节信号调节所述供电电源输出的直流电压以控制所述半导体功率源的输出功率。

3.如权利要求2所述的半导体微波炉，其特征在于，所述半导体功率源还包括：

功率合成器，所述多个LDMOS管的漏极并联后与所述功率合成器相连，所述功率合成器用于调整所述多个LDMOS管的输出阻抗，并控制所述多个LDMOS管输出的微波的相位相同；

偏压及控制子模块，所述多个LDMOS管的栅极并联后与所述偏压及控制子模块相连，所述偏压及控制子模块用于为所述多个LDMOS管提供偏压，并在所述控制模块输出的所述半导体功率源关断信号和频率调整信号的控制下通过调节所述偏压以调整所述半导体功率源的工作频率；

功率检测子模块，用于检测所述半导体功率源的反射功率和输出功率，根据所述反射功率和输出功率生成检测信号并将所述检测信号发送至所述控制模块。

4.如权利要求3所述的半导体微波炉，其特征在于，所述功率检测子模块进一步包括：

第一电阻，所述第一电阻的一端与所述反射功率的信号端相连；

第一控制芯片，所述第一控制芯片的第三管脚与所述第一电阻的另一端相连，所述第一控制芯片的第四管脚和第五管脚相连后接地，所述第一控制芯片的第二管脚接地；

第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端与所述第一控制芯片的第六管脚相连；

第三电阻，所述第三电阻的一端接地，所述第三电阻的另一端与所述第一控制芯片的第一管脚相连；

第一电容，所述第一电容的一端分别与所述第一控制芯片的第六管脚和所述第二电阻的另一端相连；

第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第一电容的另一端相连，所述第四电阻的另一端分别与所述第一控制芯片的第一管脚和所述第三电阻的另一端相连。

5.如权利要求3所述的半导体微波炉，其特征在于，所述功率检测子模块还包括：

第二控制芯片，所述第二控制芯片的第四管脚和第五管脚相连后接地，所述第二控制芯片的第二管脚接地；

第二电容，所述第二电容的一端与所述第二控制芯片的第六管脚相连；

第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第二电容的另一端相连，所述第五电阻的另一端与所述第二控制芯片的第一管脚相连；

第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第二控制芯片的第一管脚相连，所述第六电阻的另一端接地；

第七电阻，所述第七电阻的一端与所述第二控制芯片的第六管脚相连，所述第七电阻的另一端与所述输出功率的信号端相连；

第八电阻，所述第八电阻的一端与所述第二控制芯片的第三管脚相连，所述第八电阻的另一端与第七电阻的另一端相连。

6.如权利要求3所述的半导体微波炉，其特征在于，所述偏压及控制子模块进一步包括：

串联的第九电阻和稳压二极管，所述稳压二极管的正极端接地，所述第九电阻的一端与所述半导体功率源的直流电源输入端相连；

第三电容，所述第三电容的一端与所述第九电阻的一端相连，所述第三电容的另一端接地；

可变电容，所述可变电容的一端与所述第九电阻的一端相连，所述可变电容的另一端接地，所述可变电容的控制端与所述控制模块相连；

三极管，所述三极管的发射极与所述第九电阻和稳压二极管之间的节点相连；

第十电阻，所述第十电阻的一端与所述控制模块相连，所述第十电阻的另一端与所述三极管的基极相连；

可变电阻，所述可变电阻的一端与所述三极管的集电极相连，所述可变电阻的另一端接地；

第十一电阻，所述第十一电阻的一端与所述可变电阻的控制端相连，所述第十一电阻的另一端分别与所述多个LDMOS管的栅极相连。

7.如权利要求1所述的半导体微波炉，其特征在于，所述供电电源包括电压转换模块，所述电压转换模块用于将输入的交流电转换为直流电。

8.如权利要求1所述的半导体微波炉，其特征在于，所述供电电源包括：

电池组，所述电池组与所述半导体功率源相连；

充电器，所述充电器与所述电池组相连，用于给所述电池组充电。

9.如权利要求8所述的半导体微波炉，其特征在于，所述供电电源还包括：

太阳能电池板；

充放电控制器，所述充放电控制器分别与所述太阳能电池板、所述电池组和所述半导体功率源相连，所述充放电控制器用于控制所述太阳能电池板给所述电池组充电，并控制所述电池组给所述半导体功率源供电。

10.如权利要求8所述的半导体微波炉，其特征在于，所述供电电源还包括：

风能发电机；

充放电控制器，所述充放电控制器分别与所述风能发电机、所述电池组和所述半导体功率源相连，所述充放电控制器用于控制所述风能发电机给所述电池组充电，并控制所述电池组给所述半导体功率源供电。

Images