CN105114993A - 微波加热设备和加热控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种微波加热设备和一种加热控制方法，微波加热设备包括：壳体和烹饪腔，壳体的内壁与烹饪腔的外壁之间形成容纳腔体；以及容纳腔体内设置有磁控管、第一波导、半导体功率源、第二波导，其中，磁控管通过第一波导与烹饪腔连接，以及第一波导用于将磁控管发射的微波传输到烹饪腔内，以作用于烹饪腔内放置的目标物；半导体功率源通过第二波导与烹饪腔连接，第二波导用于将半导体功率源发射的扰动微波传输到烹饪腔内，与磁控管发射的微波共同作用于目标物，以对目标物进行均匀加热。通过本发明的技术方案，解决了因微波加热设备内微波分布固定不变使目标物(如食物)加热不均匀的问题，提高了微波加热设备的实用性、灵活性和性价比。
Description
技术领域
本发明涉及家用电器技术领域，具体而言，涉及一种微波加热设备和一种加热控制方法。
背景技术
目前，微波加热设备比如微波炉一般包括：磁控管、加热腔、炉门、控制盒、变压器、高压电容等元件。电源经变压器变成2000v高压，经二极管整流后，变成4000v高压，激励源激发出2450MHz±50MHz频率的微波，该微波进入加热腔后和其内的食物水分子发生作用，使得食物快速的加热成熟。
因为微波炉的微波发射源是磁控管，频率固定，因此在微波炉的谐振腔内不加其它扰动情况下，微波分布基本固定，从而造成微波炉炉体内加热食物不均匀，无法满足用户的使用需求，限制了微波炉烹饪的发展。
为解决微波炉炉体内加热食物不均匀问题，从微波炉使用至今采取了不同的技术方案来解决，目前较为主流的有如下两种方式：
一种是平板微波炉，如图1所示，通过天线或者搅拌片15实现对磁控管11发出微波的扰动及牵引，实现加热食物17。系统包括：壳体10、磁控管11、高压电源12、波导13、搅拌电机14、搅拌片15、支撑板16、食物17、腔体18。
另一种是转盘微波炉，如图2所示，通过支撑盘24旋转，带动食物25旋转，实现微波加热食物25。系统包括：壳体20、磁控管21、高压电源22、转盘电机23、支撑盘24、食物26、腔体25、波导27。但是，现有的技术方案存在如下缺陷：系统较复杂，需要转盘电机或者搅拌电机、转盘或者搅拌片、天线等运动部件，同时搅拌片或者天线扰动微波不能从根本上实现微波加热食物均匀性，因为食物本身不均匀，还是出现明显的冷热不均，部分过火，部分还冷的现象，给用户带来了不好的体验。
因此，如何从根本上解决因微波加热设备内微波分布固定不变使目标物加热不均匀的问题，以满足用户的需求，提高微波加热设备的实用性及性价比，从而提升用户体验成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种微波加热设备。
本发明的另一个目的在于提出一种加热控制方法，用于控制上述微波加热设备工作。
为实现上述目的，根据本发明的一个实施例，提出了一种微波加热设备，包括：壳体和烹饪腔，所述壳体的内壁与所述烹饪腔的外壁之间形成容纳腔体；以及所述容纳腔体内设置有磁控管、第一波导、半导体功率源、第二波导，其中，所述磁控管通过所述第一波导与所述烹饪腔连接，以及所述第一波导用于将所述磁控管发射的微波传输到所述烹饪腔内，以作用于所述烹饪腔内放置的目标物；所述半导体功率源通过所述第二波导与所述烹饪腔连接，所述第二波导用于将所述半导体功率源发射的扰动微波传输到所述烹饪腔内，与所述磁控管发射的微波共同作用于所述目标物，以对所述目标物进行均匀加热。
根据本发明的实施例的微波加热设备，通过与烹饪腔连接的第一波导将磁控管发射的微波传输到烹饪腔内，以作用于目标物(比如，食物)，并同时通过与烹饪腔连接的第二波导将半导体功率源发射的扰动微波传输到烹饪腔内，以与磁控管发射的微波共同作用于烹饪腔内的目标物，实现对目标物的均匀加热，如此，从根本上解决了因微波加热设备内微波分布固定不变使目标物(如食物)加热不均匀的问题，满足了用户的不同需求，提高了微波加热设备的实用性及性价比，从而提升了用户体验。
需要说明的是，本方案中可以使用两套或者两套以上半导体功率源与磁控管进行组合，以实现对目标物加热均匀性的提升。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述半导体功率源具体用于：在预设频率范围内按照预设频率扫描步长对所述磁控管发射的微波进行频率扫描，以及在预设相位范围内按照预设相位扫描步长对所述预设频率范围内的每一个频点进行相位扫描，以根据扫描结果调整所述烹饪腔内的微波分布；以及所述半导体功率源上设置有天线，所述第二波导通过所述天线将所述半导体功率源发射的扰动微波传输到所述烹饪腔内。
根据本发明的实施例的微波加热设备，通过半导体功率源检测烹饪腔内微波分布情况，具体地，半导体功率源在预设频率范围内按照预设频率扫描步长对烹饪腔内的由磁控管发射的微波进行频率扫描，同时在预设相位范围内按照预设相位扫描步长对预设频率范围内的每一个频点进行相位扫描，并根据扫描结果发射扰动微波，以对频率固定的磁控管发射的微波进行扰动，从而调整烹饪腔内的微波分布，实现对目标物的均匀加热，其中，预设频率范围可以根据不同的目标物的加热需要预设，另外，在半导体功率源上设置有天线，半导体功率源通过天线发射扰动微波，并通过第二波导将扰动微波传输到烹饪腔，以与磁控管发射的微波共同作用于目标物，实现对目标物进行均匀加热，如此，从根本上解决了因微波加热设备内微波分布固定不变使目标物(如食物)加热不均匀的问题，满足了用户的不同需求，提高了微波加热设备的实用性及性价比，从而提升了用户体验。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述容纳腔体内还设置有：高压电源，所述高压电源与所述磁控管电连接，用于为所述磁控管提供工作电压；直流电源，所述直流电源与所述半导体功率源电连接，用于为所述半导体功率源提供工作电压。
根据本发明的实施例的微波加热设备，在容纳腔体内还设置有与磁控管电连接的高压电源，以及与半导体功率源电连接的直流电源，用于分别为磁控管和半导体功率源提供工作电压，以确保其正常工作，进而确保微波加热设备的正常运转、功能的正常实现。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述烹饪腔内设置有支撑板，所述支撑板用于支撑所述目标物；以及所述微波加热设备还包括：搅拌片和搅拌电机，所述搅拌电机与所述搅拌片电连接，用于驱动所述搅拌片工作，以对所述磁控管发出的微波进行扰动，其中，所述搅拌片设置于所述烹饪腔内，且位于所述支撑板与所述烹饪腔的底壁之间形成的空间内，以及所述搅拌电机设置于所述容纳腔体中。
根据本发明的实施例的微波加热设备，可以在烹饪腔内设置支撑板、搅拌片和搅拌电机，其中，支撑板位于烹饪腔内，用于支撑目标物，搅拌片位于支撑板与烹饪腔的底壁之间形成的空间内，并与设置在容纳腔体中的搅拌电机电连接，搅拌电机用于驱动搅拌片工作，以对烹饪腔内的磁控管发出的微波进行扰动，进一步对烹饪腔内的微波分布进行调整，以实现对支撑板上的目标物的均匀加热，从而提升用户体验。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，还包括：转盘和转盘电机，其中，所述转盘设置于所述烹饪腔内，用于支撑所述目标物，以及所述转盘与设置于所述容纳腔体内的所述转盘电机电连接，以驱动所述转盘工作。
根据本发明的实施例的微波加热设备，还可以在烹饪腔内设置转盘，用于支撑目标物，以及在容纳腔体内设置转盘电机，并将转盘电机与转盘电连接，转盘电机用于驱动转盘工作，由转盘旋转来对烹饪腔内的微波进行扰动，进一步对烹饪腔内的微波分布进行调整，以实现对转盘上的目标物的均匀加热，从而提升用户体验。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，还包括：所述预设频率扫描步长为：1MHz～5MHz；所述预设相位范围为：0°～360°；所述预设相位扫描步长为：1°～5°。
根据本发明的实施例的微波加热设备，通过将预设频率扫描步长优选地设置为：1MHz～5MHz，预设相位范围优选地设置为：0°～360°，预设相位扫描步长优选地设置为：1°～5°，可以使半导体功率源在更符合实际情况的参数范围内的扫描更加准确，以使半导体功率源更加准确的根据烹饪腔内的微波分布发射扰动微波，实现加热目标物的均匀性效果最好，提高微波加热设备的实用性及性价比，从而提升用户体验。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，包括：所述微波加热设备为微波炉。
根据本发明的另一个实施例，提出了一种加热控制方法，用于控制如上述技术方案中任一项所述的微波加热设备工作，所述加热控制方法包括：在开启所述微波加热设备时，根据接收到的设置命令，设置所述磁控管按第一预设输出功率发射微波，以及同时设置所述半导体功率源按第二预设输出功率和第一工作频率发射扰动微波，以共同作用于所述烹饪腔内的所述目标物；根据所述半导体功率源的所述第二预设输出功率和所述第一工作频率确定所述半导体功率源的目标工作频率；将所述半导体功率源的所述第二预设输出功率调整为第三预设输出功率，并在以所述目标工作频率为中心频率的预设频率范围内，控制所述半导体功率源对所述烹饪腔内的所述微波进行频率扫描，以对所述目标物进行均匀加热；统计所述频率扫描的持续时间，并在判定所述持续时间达到预设加热时间时，控制关闭所述微波加热设备，其中，所述第三预设输出功率大于所述第二预设输出功率。
根据本发明的实施例的加热控制方法，用户在加热目标物之前，首先要根据目标物选择合适的加热设置，之后开启微波加热设备(比如微波炉)，微波加热设备根据设置命令，设置磁控管按第一预设输出功率发射微波，同时设置半导体功率源按第二预设输出功率和第一工作频率发射扰动微波，以共同作用于烹饪腔内的目标物，在开启微波加热设备的瞬间内，则控制半导体功率源根据第二预设输出功率和第一工作频率迅速确定自身的目标工作频率，并将半导体功率源的第二预设输出功率调整为第三预设输出功率，此过程速度很快，一般用时为几毫秒，因此，直观上感觉在开启微波加热设备时就已经获取到半导体功率源的目标工作频率，而后再以目标工作频率为中心频率的预设频率范围内，控制半导体功率源对烹饪腔内的微波进行频率扫描，以对目标物进行均匀加热，并统计频率扫描的持续时间，在判定持续时间达到预设加热时间时，控制关闭微波加热设备，如此，通过半导体功率源根据烹饪腔内微波分布和目标物的实际情况发射扰动微波，以与磁控管微波共同作用于目标物，实现对目标物的均匀加热，从根本上解决了因微波加热设备内微波分布固定不变使目标物(如食物)加热不均匀的问题，提高了微波加热设备的实用性、灵活性和性价比，从而提升了用户体验。其中，第三预设输出功率大于第二预设输出功率，并且两者均可以根据目标物的加热需要进行预设置。
需要说明的是，本方案中磁控管和半导体功率源的数量并不限于一组，可以是两组或两组以上，本领域的技术人员应该理解为，只要能实现本技术方案的组合方法均适用于本方案。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述将所述半导体功率源的所述第二预设输出功率调整为第三预设输出功率，并在以所述目标工作频率为中心频率的预设频率范围内，控制所述半导体功率源对所述烹饪腔内的所述微波进行频率扫描，以对所述目标物进行均匀加热，具体包括：控制所述半导体功率源在所述预设频率范围内按照预设频率扫描步长对所述烹饪腔内的所述微波进行频率扫描，以及在预设相位范围内按照预设相位扫描步长对所述预设频率范围内的每一个频点进行相位扫描。
根据本发明的实施例的加热控制方法，半导体功率源的工作频率和相位具有可调性，因此，可以在获取到半导体功率源的目标工作频率时，通过控制半导体功率源以第三预设输出功率工作，并对烹饪腔内的微波进行扫描，具体地，控制半导体功率源在预设频率范围内按照预设频率扫描步长对烹饪腔内的微波进行频率扫描，同时在预设相位范围内按照预设相位扫描步长对预设频率范围内的每一个频点进行相位扫描，如此，可以使半导体功率源更加准确的根据烹饪腔内的微波分布以及目标物的实际加热需要发射扰动微波，实现对目标物的均匀加热，从根本上解决了因微波加热设备内微波分布固定不变使目标物(如食物)加热不均匀的问题，提高了微波加热设备的实用性、灵活性和性价比，从而提升了用户体验。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述根据所述半导体功率源的所述第二预设输出功率和所述第一工作频率确定所述半导体功率源的目标工作频率，具体包括：检测所述第一工作频率对应的当前反射功率，以根据所述当前反射功率计算出对应的驻波比；判断所述第一工作频率是否等于预设工作频率；在判定所述第一工作频率不等于所述预设工作频率时，将所述第一工作频率增加预设频率值后得到第二工作频率，重复检测所述第二工作频率对应的所述当前反射功率、以及计算对应的驻波比并与所述预设工作频率进行比较的步骤，直至所述第一工作频率增加到所述预设工作频率，并在得到的多个对应的驻波比中确定最小驻波比；将所述最小驻波比对应的工作频率设置为所述目标工作频率。
根据本发明的实施例的加热控制方法，在开启微波加热设备的瞬间内，控制半导体功率源根据第二预设输出功率和第一工作频率迅速确定自身的目标工作频率，具体地，检测第一工作频率对应的当前反射功率，并根据当前反射功率计算出对应的驻波比，在判定第一工作频率不等于预设工作频率时，将第一工作频率增加预设频率值(比如1MHz)后得到第二工作频率，并重复检测第二工作频率对应的当前反射功率、以及计算对应的驻波比并与预设工作频率进行比较的步骤，直至第一工作频率增加到预设工作频率，并在得到的多个对应的驻波比中选择出最小驻波比，最后，将最小驻波比对应的工作频率设置为目标工作频率，如此，即完成了半导体功率源的目标工作频率的确定，此过程速度很快，一般用时为几毫秒，因此，直观上感觉在开启微波加热设备时就已经获取到半导体功率源的目标工作频率，而后再以目标工作频率为中心频率的预设频率范围内，控制半导体功率源对烹饪腔内的微波进行频率扫描，以实现目标物进行均匀加热，从根本上解决了因微波加热设备内微波分布固定不变使目标物(如食物)加热不均匀的问题，提高了微波加热设备的实用性、灵活性和性价比，从而提升了用户体验。其中，预设频率值可以根据目标物的实际加热需要而定，且预设频率范围不超过第二工作频率与第一工作频率的差值。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述预设频率扫描步长为：1MHz～5MHz；所述预设相位范围为：0°～360°；所述预设相位扫描步长为：1°～5°；所述预设工作频率为：2500MHz；所述第一工作频率为：2400MHz。
根据本发明的实施例的加热控制方法，将预设频率扫描步长优选地设置为：1MHz～5MHz，预设相位范围优选地设置为：0°～360°，预设相位扫描步长优选地设置为：1°～5°，如此，可以使半导体功率源更加准确的根据烹饪腔内的微波分布以及目标物的实际加热需要发射扰动微波，实现对目标物的均匀加热，从根本上解决了因微波加热设备内微波分布固定不变使目标物(如食物)加热不均匀的问题，提高了微波加热设备的实用性、灵活性和性价比，从而提升了用户体验。
另外，由于磁控管发射的微波频率为2450MHz±50MHz，因此，将预设工作频率设置为：2500MHz，第一工作频率设置为：2400MHz，可以充分利用微波加热设备的现有资源，使微波加热设备的加热效果达到最好。
通过本发明，从根本上解决了因微波加热设备内微波分布固定不变使目标物(如食物)加热不均匀的问题，提高了微波加热设备的实用性、灵活性和性价比，从而提升了用户体验。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1示出了相关技术中的一个实施例的微波加热设备的框图；
图2示出了相关技术中的另一个实施例的微波加热设备的框图；
图3示出了根据本发明的一个实施例的微波加热设备的框图；
图4示出了根据本发明的另一个实施例的微波加热设备的框图；
图5示出了根据本发明的又一个实施例的微波加热设备的框图；
图6示出了根据本发明的一个实施例的加热控制方法的流程示意图；
图7示出了根据本发明的另一个实施例的加热控制方法的流程示意图。
其中，图1至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
壳体10、磁控管11、高压电源12、波导13、搅拌电机14、搅拌片15、支撑板16、目标物17、容纳腔体18。
壳体20、磁控管21、高压电源22、转盘电机23、支撑盘24、目标物26、容纳腔体25、波导27。
壳体30、磁控管31、高压电源32、目标物33、容纳腔体34、第一波导35、烹饪腔36、直流电源37、半导体功率源38、天线39、第二波导40。
壳体30、磁控管31、高压电源32、目标物33、容纳腔体34、第一波导35、烹饪腔36、直流电源37、半导体功率源38、天线39、第二波导40、搅拌电机41、搅拌片42、支撑板43。
壳体30、磁控管31、高压电源32、目标物33、容纳腔体34、第一波导35、烹饪腔36、直流电源37、半导体功率源38、天线39、第二波导40、转盘电机44、转盘45。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面结合图3至图5详细说明本发明的技术方案：
图3示出了根据本发明的一个实施例的微波加热设备的框图。
图4示出了根据本发明的另一个实施例的微波加热设备的框图。
图5示出了根据本发明的又一个实施例的微波加热设备的框图。
如图3所示，本发明的一个实施例的微波加热设备，包括：壳体30和烹饪腔36，所述壳体30的内壁与所述烹饪腔36的外壁之间形成容纳腔体34；以及所述容纳腔体34内设置有磁控管31、第一波导35、半导体功率源38、第二波导40，其中，所述磁控管31通过所述第一波导35与所述烹饪腔36连接，以及所述第一波导35用于将所述磁控管31发射的微波传输到所述烹饪腔36内，以作用于所述烹饪腔36内放置的目标物33；所述半导体功率源38通过所述第二波导40与所述烹饪腔36连接，所述第二波导40用于将所述半导体功率源38发射的扰动微波传输到所述烹饪腔36内，与所述磁控管31发射的微波共同作用于所述目标物33，以对所述目标物33进行均匀加热。
根据本发明的实施例的微波加热设备，通过与烹饪腔36连接的第一波导35将磁控管31发射的微波传输到烹饪腔36内，以作用于目标物33(比如，食物)，并同时通过与烹饪腔36连接的第二波导40将半导体功率源38发射的扰动微波传输到烹饪腔36内，以与磁控管31发射的微波共同作用于烹饪腔36内的目标物33，实现对目标物33的均匀加热，如此，从根本上解决了因微波加热设备内微波分布固定不变使目标物33(如食物)加热不均匀的问题，满足了用户的不同需求，提高了微波加热设备的实用性及性价比，从而提升了用户体验。
需要说明的是，本方案中可以使用两套或者两套以上半导体功率源38与磁控管31进行组合，以实现对目标物33加热均匀性的提升。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述半导体功率源38具体用于：在预设频率范围内按照预设频率扫描步长对所述磁控管31发射的微波进行频率扫描，以及在预设相位范围内按照预设相位扫描步长对所述预设频率范围内的每一个频点进行相位扫描，以根据扫描结果调整所述微波炉烹饪腔36内的微波分布；以及所述半导体功率源38上设置有天线39，以及所述第二波导40通过所述天线39将所述半导体功率源38发射的扰动微波传输到所述烹饪腔36内。
根据本发明的实施例的微波加热设备，通过半导体功率源38检测烹饪腔36内微波分布情况，具体地，半导体功率源38在预设频率范围内按照预设频率扫描步长对烹饪腔36内的由磁控管31发射的微波进行频率扫描，同时在预设相位范围内按照预设相位扫描步长对预设频率范围内的每一个频点进行相位扫描，并根据扫描结果发射扰动微波，以对频率固定的磁控管31发射的微波进行扰动，从而调整烹饪腔36内的微波分布，实现对目标物33的均匀加热，其中，预设频率范围可以根据不同的目标物33的加热需要预设，另外，在半导体功率源38上设置有天线39，半导体功率源38通过天线39发射扰动微波，并通过第二波导40将扰动微波传输到烹饪腔36，以与磁控管31发射的微波共同作用于目标物33，实现对目标物33进行均匀加热，如此，从根本上解决了因微波加热设备内微波分布固定不变使目标物33(如食物)加热不均匀的问题，满足了用户的不同需求，提高了微波加热设备的实用性及性价比，从而提升了用户体验。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述容纳腔体34内还设置有：高压电源32，所述高压电源32与所述磁控管31电连接，用于为所述磁控管31提供工作电压直流电源37，所述直流电源37与所述半导体功率源38电连接，用于为所述半导体功率源38提供工作电压。
根据本发明的实施例的微波加热设备，在容纳腔体34内还设置有与磁控管31电连接的高压电源32，以及与半导体功率源38电连接的直流电源37，用于分别为磁控管和半导体功率源提供工作电压，以确保其正常工作，进而确保微波加热设备的正常运转、功能的正常实现。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述烹饪腔36内设置有支撑板43，所述支撑板43用于支撑目标物337；以及所述微波加热设备还包括：搅拌片42和搅拌电机41，所述搅拌电机41与所述搅拌片42电连接，用于驱动所述搅拌片42工作，以对所述磁控管31发出的微波进行扰动，其中，所述搅拌片42设置于所述烹饪腔36内，且位于所述支撑板43与所述烹饪腔36的底壁之间形成的空间内，以及所述搅拌电机41设置于所述容纳腔体34中。
根据本发明的实施例的微波加热设备，可以在烹饪腔36内设置支撑板43、搅拌片42和搅拌电机41，其中，支撑板43位于烹饪腔36内，用于支撑所述目标物33，搅拌片42位于支撑板43与烹饪腔36的底壁之间形成的空间内，并与设置在容纳腔体34中的搅拌电机41电连接，搅拌电机41用于驱动搅拌片42工作，以对烹饪腔36内的磁控管31发出的微波进行扰动，进一步对烹饪腔36内的微波分布进行调整，以实现对支撑板43上的目标物33的均匀加热，从而提升用户体验。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，还包括：转盘45和转盘电机44，如图5所示，其中，所述转盘45设置于所述烹饪腔36内，用于支撑所述目标物33，以及所述转盘45与设置于所述容纳腔体34内的所述转盘电机44电连接，以驱动所述转盘45工作。
根据本发明的实施例的微波加热设备，还可以在烹饪腔36内设置转盘45，用于支撑目标物33，以及在容纳腔体34内设置转盘电机44，并将转盘电机44与转盘45电连接，转盘电机44用于驱动转盘45工作，由转盘45旋转来对烹饪腔36内的微波进行扰动，进一步对烹饪腔36内的微波分布进行调整，以实现对转盘45上的目标物33的均匀加热，从而提升用户体验。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述预设频率扫描步长为：1MHz～5MHz；所述预设相位范围为：0°～360°；所述预设相位扫描步长为：1°～5°。
根据本发明的实施例的微波加热设备，通过将预设频率扫描步长优选地设置为：1MHz～5MHz，预设相位范围优选地设置为：0°～360°，预设相位扫描步长优选地设置为：1°～5°，可以使半导体功率源38的扫描更加准确，以使半导体功率源38更加准确的根据烹饪腔36内的微波分布发射扰动微波，实现加热目标物33的均匀性效果最好，提高微波加热设备的实用性及性价比，从而提升用户体验。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，包括：所述微波加热设备为微波炉。
图6示出了根据本发明的一个实施例的加热控制方法的流程示意图。
如图6所示，本发明的一个实施例的加热控制方法，用于控制如上述技术方案中任一项所述的微波加热设备工作，所述加热控制方法包括：步骤602，在开启所述微波加热设备时，根据接收到的设置命令，设置所述磁控管按第一预设输出功率发射微波，以及同时设置所述半导体功率源按第二预设输出功率和第一工作频率发射扰动微波，以共同作用于所述烹饪腔内的所述目标物；步骤604，根据所述半导体功率源的所述第二预设输出功率和所述第一工作频率确定所述半导体功率源的目标工作频率；步骤606，将所述半导体功率源的所述第二预设输出功率调整为第三预设输出功率，并在以所述目标工作频率为中心频率的预设频率范围内，控制所述半导体功率源对所述烹饪腔内的所述微波进行频率扫描，以对所述目标物进行均匀加热；步骤608，统计所述频率扫描的持续时间，并在判定所述持续时间达到预设加热时间时，控制关闭所述微波加热设备，其中，所述第三预设输出功率大于所述第二预设输出功率。
根据本发明的实施例的加热控制方法，用户在加热目标物之前，首先要根据目标物选择合适的加热设置，之后开启微波加热设备(比如微波炉)，微波加热设备根据设置命令，设置磁控管按第一预设输出功率发射微波，同时设置半导体功率源按第二预设输出功率和第一工作频率发射扰动微波，以共同作用于烹饪腔内的目标物，在开启微波加热设备的瞬间内，则控制半导体功率源根据第二预设输出功率和第一工作频率迅速确定自身的目标工作频率，并将半导体功率源的第二预设输出功率调整为第三预设输出功率，此过程速度很快，一般用时为几毫秒，因此，直观上感觉在开启微波加热设备时就已经获取到半导体功率源的目标工作频率，而后再以目标工作频率为中心频率的预设频率范围内，控制半导体功率源对烹饪腔内的微波进行频率扫描，以对目标物进行均匀加热，并统计频率扫描的持续时间，在判定持续时间达到预设加热时间时，控制关闭微波加热设备，如此，通过半导体功率源根据烹饪腔内微波分布和目标物的实际情况发射扰动微波，以与磁控管微波共同作用于目标物，实现对目标物的均匀加热，从根本上解决了因微波加热设备内微波分布固定不变使目标物(如食物)加热不均匀的问题，提高了微波加热设备的实用性、灵活性和性价比，从而提升了用户体验。其中，第三预设输出功率大于第二预设输出功率，并且两者均可以根据目标物的加热需要进行预设置。
需要说明的是，本方案中磁控管和半导体功率源的数量并不限于一组，可以是两组或两组以上，本领域的技术人员应该理解为，只要能实现本技术方案的组合方法均适用于本方案。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述步骤606具体包括：控制所述半导体功率源在所述预设频率范围内按照预设频率扫描步长对所述烹饪腔内的所述微波进行频率扫描，以及在预设相位范围内按照预设相位扫描步长对所述预设频率范围内的每一个频点进行相位扫描。
根据本发明的实施例的加热控制方法，半导体功率源的工作频率和相位具有可调性，因此，可以在获取到半导体功率源的目标工作频率时，通过控制半导体功率源以第三预设输出功率工作，并对烹饪腔内的微波进行扫描，具体地，控制半导体功率源在预设频率范围内按照预设频率扫描步长对烹饪腔内的微波进行频率扫描，同时在预设相位范围内按照预设相位扫描步长对预设频率范围内的每一个频点进行相位扫描，如此，可以使半导体功率源更加准确的根据烹饪腔内的微波分布以及目标物的实际加热需要发射扰动微波，实现对目标物的均匀加热，从根本上解决了因微波加热设备内微波分布固定不变使目标物(如食物)加热不均匀的问题，提高了微波加热设备的实用性、灵活性和性价比，从而提升了用户体验。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述步骤604具体包括：检测所述第一工作频率对应的当前反射功率，以根据所述当前反射功率计算出对应的驻波比；判断所述第一工作频率是否等于预设工作频率；在判定所述第一工作频率不等于所述预设工作频率时，将所述第一工作频率增加预设频率值后得到第二工作频率，重复检测所述第二工作频率对应的所述当前反射功率、以及计算对应的驻波比并与所述预设工作频率进行比较的步骤，直至所述第一工作频率增加到所述预设工作频率，并在得到的多个对应的驻波比中确定最小驻波比；将所述最小驻波比对应的工作频率设置为所述目标工作频率。
根据本发明的实施例的加热控制方法，在开启微波加热设备的瞬间内，控制半导体功率源根据第二预设输出功率和第一工作频率迅速确定自身的目标工作频率，具体地，检测第一工作频率对应的当前反射功率，并根据当前反射功率计算出对应的驻波比，在判定第一工作频率不等于预设工作频率时，将第一工作频率增加预设频率值(比如1MHz)后得到第二工作频率，并重复检测第二工作频率对应的当前反射功率、以及计算对应的驻波比并与预设工作频率进行比较的步骤，直至第一工作频率增加到预设工作频率，并在得到的多个对应的驻波比中选择出最小驻波比，最后，将最小驻波比对应的工作频率设置为目标工作频率，如此，即完成了半导体功率源的目标工作频率的确定，此过程速度很快，一般用时为几毫秒，因此，直观上感觉在开启微波加热设备时就已经获取到半导体功率源的目标工作频率，而后再以目标工作频率为中心频率的预设频率范围内，控制半导体功率源对烹饪腔内的微波进行频率扫描，以实现目标物进行均匀加热，从根本上解决了因微波加热设备内微波分布固定不变使目标物(如食物)加热不均匀的问题，提高了微波加热设备的实用性、灵活性和性价比，从而提升了用户体验。其中，预设频率值可以根据目标物的实际加热需要而定，且预设频率范围不超过第二工作频率与第一工作频率的差值。
根据本发明的一个实施例，在上述技术方案中，优选地，所述预设频率扫描步长为：1MHz～5MHz；所述预设相位范围为：0°～360°；所述预设相位扫描步长为：1°～5°；所述预设工作频率为：2500MHz；所述第一工作频率为：2400MHz。
根据本发明的实施例的加热控制方法，将预设频率扫描步长优选地设置为：1MHz～5MHz，预设相位范围优选地设置为：0°～360°，预设相位扫描步长优选地设置为：1°～5°，如此，可以使半导体功率源更加准确的根据烹饪腔内的微波分布以及目标物的实际加热需要发射扰动微波，实现对目标物的均匀加热，从根本上解决了因微波加热设备内微波分布固定不变使目标物(如食物)加热不均匀的问题，提高了微波加热设备的实用性、灵活性和性价比，从而提升了用户体验。
另外，由于磁控管发射的微波频率为2450MHz±50MHz，因此，将预设工作频率优选地设置为：2500MHz，第一工作频率优选地设置为：2400MHz，可以充分利用微波加热设备的现有资源，使微波加热设备的加热效果达到最好。
图7示出了根据本发明的另一个实施例的加热控制方法的流程示意图。
如图7所示，本发明的另一个实施例的加热控制方法，包括：
步骤702，半导体功率源输出P2/100(即第二预设输出功率)。
步骤704，半导体功率源f(即第一工作频率)＝2400MHz。
即微波加热设备根据设置命令，设置磁控管按第一预设输出功率发射微波，同时设置半导体功率源按第二预设输出功率和第一工作频率发射扰动微波，以共同作用于烹饪腔内的目标物。
步骤706，检测反射功率B(即第一工作频率对应的当前反射功率)，计算驻波比VSWR(即根据当前反射功率计算出对应的驻波比)。
步骤708，判断f是否等于P2(即预设工作频率2500MHz)，如果是，进入步骤712，如果不是，进入步骤710，
步骤710，计算f＝f+1MHz，即在判定第一工作频率不等于预设工作频率时，将第一工作频率增加预设频率值(比如1MHz)后得到第二工作频率。并重复检测第二工作频率对应的当前反射功率、以及计算对应的驻波比并与预设工作频率进行比较的步骤，直至第一工作频率增加到预设工作频率。
步骤712，计算最小VSWR对应频率f0(即目标工作频率)，即在得到的多个对应的驻波比中选择出最小驻波比，最后，将最小驻波比对应的工作频率设置为目标工作频率，如此，即完成了半导体功率源的目标工作频率的确定，此过程速度很快，一般用时为几毫秒，因此，直观上感觉在开启微波加热设备时就已经获取到半导体功率源的目标工作频率。
步骤714，半导体功率源输出功率P2。
步骤716，半导体功率源中心频率f＝f0。
步骤718，半导体功率源频率扫描范围：(f0-△f，f0+△f)，扫描步长：1MHz～5MHz。
步骤720，每个频点的相位扫描范围：0°～360°，扫描步长：1°～5°，
即以目标工作频率为中心频率的预设频率范围内，控制半导体功率源对烹饪腔内的微波进行频率扫描，以实现目标物进行均匀加热。
步骤722，磁控管输出功率P1(即第一预设输出功率)，即设置磁控管按第一预设输出功率发射微波，同时设置半导体功率源按第二预设输出功率和第一工作频率发射扰动微波，以共同作用于烹饪腔内的目标物。
步骤724，另t(即频率扫描的持续时间)＝0s，即频率扫描的持续时间初始为0s。
步骤726，判断t是否等于t0(即预设加热时间)，如果是，则结束加热，如果不是，进入步骤728。
步骤728，将t加1s，即统计频率扫描的持续时间，在判定持续时间达到预设加热时间时，控制关闭微波加热设备，如此，通过半导体功率源根据烹饪腔内微波分布和目标物的实际情况发射扰动微波，以与磁控管微波共同作用于目标物，实现对目标物的均匀加热，从根本上解决了因微波加热设备内微波分布固定不变使目标物(如食物)加热不均匀的问题，提高了微波加热设备的实用性、灵活性和性价比，从而提升了用户体验。其中，预设频率值可以根据目标物的实际加热需要而定，且预设频率范围不超过第二工作频率与第一工作频率的差值。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，从根本上解决了因微波加热设备内微波分布固定不变使目标物(如食物)加热不均匀的问题，提高了微波加热设备的实用性、灵活性和性价比，从而提升了用户体验。
在本说明书的描述中，术语“安装”、“设置”等术语均应做广义理解，例如，“安装”可以是固定安装，也可以是可拆卸安装，或一体地安装。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在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”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实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种微波加热设备，其特征在于，包括：
壳体和烹饪腔，所述壳体的内壁与所述烹饪腔的外壁之间形成容纳腔体；以及
所述容纳腔体内设置有磁控管、第一波导、半导体功率源、第二波导，其中，
所述磁控管通过所述第一波导与所述烹饪腔连接，以及所述第一波导用于将所述磁控管发射的微波传输到所述烹饪腔内，以作用于所述烹饪腔内放置的目标物；
所述半导体功率源通过所述第二波导与所述烹饪腔连接，所述第二波导用于将所述半导体功率源发射的扰动微波传输到所述烹饪腔内，与所述磁控管发射的微波共同作用于所述目标物，以对所述目标物进行均匀加热。
2.根据权利要求1所述的微波加热设备，其特征在于，所述半导体功率源具体用于：
在预设频率范围内按照预设频率扫描步长对所述磁控管发射的微波进行频率扫描，以及在预设相位范围内按照预设相位扫描步长对所述预设频率范围内的每一个频点进行相位扫描，以根据扫描结果调整所述烹饪腔内的微波分布；以及
所述半导体功率源上设置有天线，所述第二波导通过所述天线将所述半导体功率源发射的扰动微波传输到所述烹饪腔内。
3.根据权利要求2所述的微波加热设备，其特征在于，所述容纳腔体内还设置有：
高压电源，所述高压电源与所述磁控管电连接，用于为所述磁控管提供工作电压；
直流电源，所述直流电源与所述半导体功率源电连接，用于为所述半导体功率源提供工作电压。
4.根据权利要求3所述的微波加热设备，其特征在于，
所述烹饪腔内设置有支撑板，所述支撑板用于支撑所述目标物；以及
所述微波加热设备还包括：
搅拌片和搅拌电机，所述搅拌电机与所述搅拌片电连接，用于驱动所述搅拌片工作，以对所述磁控管发出的微波进行扰动，其中，所述搅拌片设置于所述烹饪腔内，且位于所述支撑板与所述烹饪腔的底壁之间形成的空间内，以及所述搅拌电机设置于所述容纳腔体中。
5.根据权利要求3所述的微波加热设备，其特征在于，还包括：
转盘和转盘电机，其中，
所述转盘设置于所述烹饪腔内，用于支撑所述目标物，以及所述转盘与设置于所述容纳腔体内的所述转盘电机电连接，以驱动所述转盘工作。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的微波加热设备，其特征在于，还包括：
所述预设频率扫描步长为：1MHz～5MHz；
所述预设相位范围为：0°～360°；
所述预设相位扫描步长为：1°～5°。
7.一种加热控制方法，用于控制如权利要求1至6中任一项所述的微波加热设备工作，其特征在于，所述加热控制方法包括：
在开启所述微波加热设备时，根据接收到的设置命令，设置所述磁控管按第一预设输出功率发射微波，以及同时设置所述半导体功率源按第二预设输出功率和第一工作频率发射扰动微波，以共同作用于所述烹饪腔内的所述目标物；
根据所述半导体功率源的所述第二预设输出功率和所述第一工作频率确定所述半导体功率源的目标工作频率；
将所述半导体功率源的所述第二预设输出功率调整为第三预设输出功率，并在以所述目标工作频率为中心频率的预设频率范围内，控制所述半导体功率源对所述烹饪腔内的所述微波进行频率扫描，以对所述目标物进行均匀加热；
统计所述频率扫描的持续时间，并在判定所述持续时间达到预设加热时间时，控制关闭所述微波加热设备，其中，所述第三预设输出功率大于所述第二预设输出功率。
8.根据权利要求7所述的加热控制方法，其特征在于，所述将所述半导体功率源的所述第二预设输出功率调整为第三预设输出功率，并在以所述目标工作频率为中心频率的预设频率范围内，控制所述半导体功率源对所述烹饪腔内的所述微波进行频率扫描，以对所述目标物进行均匀加热，具体包括：
控制所述半导体功率源在所述预设频率范围内按照预设频率扫描步长对所述烹饪腔内的所述微波进行频率扫描，以及在预设相位范围内按照预设相位扫描步长对所述预设频率范围内的每一个频点进行相位扫描。
9.根据权利要求7或8所述的加热控制方法，其特征在于，所述根据所述半导体功率源的所述第二预设输出功率和所述第一工作频率确定所述半导体功率源的目标工作频率，具体包括：
检测所述第一工作频率对应的当前反射功率，以根据所述当前反射功率计算出对应的驻波比；
判断所述第一工作频率是否等于预设工作频率；
在判定所述第一工作频率不等于所述预设工作频率时，将所述第一工作频率增加预设频率值后得到第二工作频率，重复检测所述第二工作频率对应的所述当前反射功率、以及计算对应的驻波比并与所述预设工作频率进行比较的步骤，直至所述第一工作频率增加到所述预设工作频率，并在得到的多个对应的驻波比中确定最小驻波比；
将所述最小驻波比对应的工作频率设置为所述目标工作频率。
10.根据权利要求9所述的加热控制方法，其特征在于，
所述预设频率扫描步长为：1MHz～5MHz；
所述预设相位范围为：0°～360°；
所述预设相位扫描步长为：1°～5°；
所述预设工作频率为：2500MHz；
所述第一工作频率为：2400MHz。
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