CN105120549A - 微波加热系统及其半导体功率源和加热控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于微波加热系统的半导体功率源，包括：用于生成第一微波信号的微波信号源；功率分配模块，功率分配模块将第一微波信号分配至N个输出端；功率放大模块，功率放大模块包括N个放大回路，每个放大回路对分配的第一微波信号进行放大，其中，至少一个放大回路中的放大器的类型为AB类或B类，至少一个放大回路中的第二放大器的类型为C类；控制模块，控制模块根据微波加热系统的加热模式控制第一微波信号。该半导体功率源不仅能够实现高效率、大功率输出，而且可对输出功率和效率进行调节。本发明还公开了一种微波加热系统以及一种用于微波加热系统的加热控制方法。

Description

微波加热系统及其半导体功率源和加热控制方法

技术领域

本发明涉及微波加热技术领域，特别涉及一种用于微波加热系统的半导体功率源、一种微波加热系统以及一种用于微波加热系统的加热控制方法。

背景技术

随着半导体微波加热技术的不断进步，如何让半导体微波加热达到高效率和大功率成为噬待解决的问题。

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，本发明的一个目的在于提出一种能够实现高效率、大功率输出的用于微波加热系统的半导体功率源。

本发明的另一个目的在于提出一种微波加热系统。本发明的又一个目的在于提出一种用于微波加热系统的加热控制方法。

为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种用于微波加热系统的半导体功率源，包括：用于生成第一微波信号的微波信号源；功率分配模块，所述功率分配模块包括一个输入端和N个输出端，所述功率分配模块的输入端与所述微波信号源相连，所述功率分配模块将所述第一微波信号分配至所述N个输出端，其中，N为大于或等于2的整数；功率放大模块，所述功率放大模块包括N个放大回路，所述N个放大回路的输入端分别与所述功率分配模块的N个输出端对应相连，所述N个放大回路的输出端相连后作为所述半导体功率源的输出端，所述N个放大回路中的每个放大回路对分配的所述第一微波信号进行放大以输出第二微波信号，其中，至少一个放大回路中的放大器的类型为AB类或B类，至少一个放大回路中的放大器的类型为C类；控制模块，所述控制模块与所述微波信号源相连，所述控制模块根据所述微波加热系统的加热模式控制所述第一微波信号。

根据本发明实施例的用于微波加热系统的半导体功率源，功率分配模块将微波信号源输出的第一微波信号分配至N个放大回路，N个放大回路中的每个放大回路对分配的第一微波信号进行放大以输出第二微波信号，由于N个放大回路中至少一个放大回路中的放大器的类型为AB类或B类，至少一个放大回路中的放大器的类型为C类，因此，控制模块通过控制第一微波信号可实现半导体功率源的高效率、大功率输出。

根据本发明的一个实施例，所述N个放大回路中的每个放大回路均包括放大器和与所述放大器串联的阻抗变换器。

具体地，所述阻抗变换器为1/4波长的阻抗变换器。

根据本发明的一个实施例，当N等于2时，所述功率放大模块具体包括：第一放大回路，所述第一放大回路包括第一放大器和第一阻抗变换器，所述第一放大器的输入端与所述功率分配模块的第一输出端相连，所述第一阻抗变换器串联在所述第一放大器的输出端与所述半导体功率源的输出端之间，其中，所述第一放大器的类型为AB类或B类；第二放大回路，所述第二放大回路包括第二放大器和第二阻抗变换器，所述第二阻抗变换器串联在所述功率分配模块的第二输出端与所述第二放大器的输入端之间，所述第二放大器的输出端与所述半导体功率源的输出端相连，所述第二放大器的类型为C类。

具体地，所述功率放大模块还包括：限流电阻，所述限流电阻串联在所述半导体功率源的输出端与地之间。

根据本发明的一个实施例，当所述第一微波信号的输出功率小于预设功率时，仅有所述第一放大器处于工作状态；当所述第一微波信号的输出功率大于或等于所述预设功率且小于最大输出功率时，所述第一放大器处于饱和状态，所述第二放大器处于工作状态；当所述第一微波信号的输出功率等于所述最大输出功率时，所述第一放大器和所述第二放大器均处于饱和状态。

为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种微波加热系统，其包括上述的用于微波加热系统的半导体功率源。

根据本发明的一个实施例，所述微波加热系统为微波炉。

本发明实施例的微波加热系统由于具有上述的半导体功率源，因此可对待加热物体进行高效率、大功率加热，而且加热效率和加热功率可根据实际情况进行调节。

为达到上述目的，本发明又一方面实施例提出了一种用于微波加热系统的加热控制方法，所述微波加热系统包括微波信号源、功率分配模块和功率放大模块，所述功率放大模块包括N个放大回路，并且所述N个放大回路中至少一个放大回路中的放大器的类型为AB类或B类，至少一个放大回路中的第二放大器的类型为C类，所述加热控制方法包括以下步骤：获取所述微波加热系统的加热模式；根据所述微波加热系统的加热模式控制所述第一微波信号，其中，当所述第一微波信号的输出功率小于预设功率时，仅有所述第一放大器处于工作状态；当所述第一微波信号的输出功率大于或等于所述预设功率且小于最大输出功率时，所述第一放大器处于饱和状态，所述第二放大器处于工作状态；当所述第一微波信号的输出功率等于所述最大输出功率时，所述第一放大器和所述第二放大器均处于饱和状态。

根据本发明实施例的用于微波加热系统的加热控制方法，首先获取微波加热系统的加热模式，然后根据微波加热系统的加热模式控制第一微波信号。由于微波加热系统中的N个放大回路中至少一个放大回路中的放大器的类型为AB类或B类，至少一个放大回路中的放大器的类型为C类，因此，通过控制第一微波信号可对待加热物体进行高效率、大功率加热，而且加热效率和加热功率可根据实际情况进行调节。

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是根据本发明实施例的用于微波加热系统的半导体功率源的方框示意图。

图2是传统的半导体功率源的结构示意图。

图3是根据本发明一个实施例的半导体功率源的结构示意图。

图4是根据本发明一个实施例的半导体功率源的输出功率曲线图。

图5是根据本发明一个实施例的半导体功率源的效率曲线图。

图6是根据本发明一个实施例的微波加热系统的结构示意图。

图7是根据本发明一个实施例的用于微波加热系统的加热控制方法的流程图。

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。

下面参照附图来描述本发明实施例提出的用于微波加热系统的半导体功率源、微波加热系统以及用于微波加热系统的加热控制方法。

图1是根据本发明实施例的用于微波加热系统的半导体功率源的方框示意图。如图1所示，该用于微波加热系统的半导体功率源包括：微波信号源10、功率分配模块20、功率放大模块30和控制模块40。

其中，微波信号源10用于生成第一微波信号。功率分配模块20包括一个输入端和N个输出端，功率分配模块20的输入端与微波信号源10相连，功率分配模块20将第一微波信号分配至N个输出端，N为大于或等于2的整数。功率放大模块30包括N个放大回路，N个放大回路的输入端分别与功率分配模块20的N个输出端对应相连，N个放大回路的输出端相连后作为半导体功率源的输出端，N个放大回路中的每个放大回路对分配的第一微波信号进行放大以输出第二微波信号，其中，至少一个放大回路中的放大器的类型为AB类或B类，至少一个放大回路中的放大器的类型为C类。控制模块40与微波信号源10相连，控制模块40根据微波加热系统的加热模式控制第一微波信号。

具体地，传统的半导体功率源主要包括信号产生及初放模块001和放大模块002，如图2所示，信号产生及初放模块001用于产生微波信号，并将其放大到满足放大模块002所需的功率量级，放大模块002对微波信号进行放大处理并输出至天线003，其中，放大模块002是以放大器为核心的放大电路，通常采用一个放大器或两个相同的放大器做功率合成以得到大功率输出。

但由于微波加热常用频段为2.4GHz-2.5GHz，而食物加热所需功率为百瓦量级，并且国家标准规定该频段的微波加热效率需达到56％，而传统的半导体功率源很难达到该标准，因此本发明的实施例提出了一种半导体功率源以实现高效率、大功率输出，从而使得微波加热系统的微波加热效率满足要求，其中，微波加热系统可以为微波炉。

具体而言，在本发明的实施例中，控制模块40根据微波加热系统的加热模式对第一微波信号进行控制，功率分配模块20将第一微波信号分配至功率放大模块30的N个放大回路中，N个放大回路中的每个放大回路对分配的第一微波信号进行放大，经合成后输出第二微波信号，以对待加热食物进行加热。由于N个放大回路中至少两个放大回路中的放大器的类型不同，其中一个放大器的类型为AB类或B类，其输入特性为压缩特性，另一个放大器的类型为C类，其输入输出特性为扩张特性，因此通过对第一微波信号的输出功率进行控制，可使不同类型的放大器工作在不同的状态，从而使不同类型的放大器的输出功率不同，以实现半导体功率源的高效率、大功率输出。另外，通过控制第一微波信号的输出功率，可对半导体功率源的输出功率和效率进行调节，以响应微波加热系统的不同加热模式，从而满足实际需求。

根据本发明的一个实施例，N个放大回路中的每个放大回路均包括放大器和与放大器串联的阻抗变换器。其中，阻抗变换器可以为1/4波长的阻抗变换器。

需要说明的是，阻抗匹配在微波技术中占有重要作用，通过阻抗变换器如1/4波长的阻抗变换器可实现放大器与负载如天线之间的阻抗匹配，从而减少传输损耗，提高传输效率，以使放大器的输出功率完全送至负载。另外，为了使功率放大模块30中的N个放大回路输出的微波信号相位一致，每一个放大回路都设置有阻抗变换器。

根据本发明的一个实施例，如图3所示，当N等于2时，功率放大模块30具体包括：第一放大回路31和第二放大回路32，第一放大回路31包括第一放大器P1和第一阻抗变换器Z1，第一放大器P1的输入端与功率分配模块20的第一输出端相连，第一阻抗变换器Z1串联在第一放大器P1的输出端与半导体功率源的输出端之间，其中，第一放大器P1的类型为AB类或B类。第二放大回路32包括第二放大器P2和第二阻抗变换器Z2，第二阻抗变换器Z2串联在功率分配模块20的第二输出端与第二放大器P2的输入端之间，第二放大器P2的输出端与半导体功率源的输出端相连，第二放大器P2的类型为C类。

可以理解的是，第一阻抗变换器Z1用于实现阻抗匹配，第二阻抗变换器Z2用于保证第二放大回路32输出的微波信号与第一放大回路31输出的微波信号相位一致，以使合成后的第二微波信号的功率最大。

如图3所示，功率放大模块30还包括限流电阻R，限流电阻R串联在半导体功率源的输出端与地GND之间，以对半导体功率源的输出电流进行限制。

根据本发明的一个实施例，在控制单元40对第一微波信号进行控制时，当第一微波信号的输出功率小于预设功率时，仅有第一放大器处于工作状态；当第一微波信号的输出功率大于或等于预设功率且小于最大输出功率时，第一放大器处于饱和状态，第二放大器处于工作状态；当第一微波信号的输出功率等于最大输出功率时，第一放大器和第二放大器均处于饱和状态。其中，预设功率和最大输出功率可以根据实际情况进行标定，例如预设功率可以根据第二放大器开始工作时的输入功率进行设定，最大输出功率可以根据第一放大器和第二放大器所允许的输入功率进行设定。

简单的说，微波信号源10生成的第一微波信号经功率分配模块20分配后，一部分微波信号通过第一放大器P1进行放大，另一部分微波信号通过第二放大器P2进行放大，经第一放大器P1和第二放大器P2放大后的微波信号合成为第二微波信号。由于第一放大器P1和第二放大器P2的类型不同，因此当第一微波信号的输出功率不同时，即第一放大器P1和第二放大器P2的输入功率不同时，第一放大器P1和第二放大器P2的工作状态不同，使得第一放大器P1和第二放大器P2的输出功率不同，从而可实现半导体功率源的高效率、大功率输出。

具体地，如图4所示，曲线1为第一放大器P1的输出功率曲线，曲线2为第二放大器P2的输出功率曲线，曲线3为半导体功率源的输出功率曲线，即合成后的第二微波信号的功率曲线。

当微波加热系统上电工作后，控制模块40根据微波加热系统的加热模式对第一微波信号进行控制，功率分配模块20将第一微波信号分配至第一放大器P1和第二放大器P2。

其中，当第一微波信号的输出功率小于预设功率，即放大器的输入功率Pin小于预设输入功率Pon时，第二放大器P2还未工作，第二放大回路32可以看成开路，此时只有第一放大器P1处于工作状态，并且第一放大器P1的输出功率和效率决定了半导体功率源的工作特性。

当第一微波信号的输出功率大于或等于预设功率且小于最大输出功率，即放大器的输入功率Pin大于或等于预设输入功率Pon且小于最大输入功率Pinmax时，随着输入功率Pin的增加，第二放大器P2开始工作，此时可以将第二放大器P2看成第一放大器P1的有源负载，第一放大器P1的负载减小，从而使得第一放大器P1输出更大的功率，进而使得半导体功率源的输出效率Pout维持在较高值。特别的，当输入功率Pin等于预设输入功率Pon时，第二放大器P2刚好开始工作，而第一放大器P1接近饱和状态，此时两路放大回路只有一路工作，即在最大输出回退6dB时半导体功率源的效率达到最高，但该点的输出功率Pout为半导体功率源的最大输出功率Pmax的四分之一，因此在该处可实现小功率、高效率加热。

随着输入功率Pin的增加，第二放大器P2进入饱和状态，放大器进入大功率输入状态，第一放大器P1与第二放大器P2的阻抗相同，当第一放大器P1与第二放大器P2均工作在饱和状态时，半导体功率源的效率也达到最高，理论值可达到78.5％，因此在该处可以实现大功率、高效率加热。

进一步地，如图5所示，当第二放大器P2刚开始工作以及第一放大器P1和第二放大器P2均处于饱和状态时，半导体功率源的效率可达到最高值。具体而言，当输入功率Pin等于预设输入功率Pon时，即在最大输出回退6dB时，第二放大器P2没有输出，而半导体功率源的输出功率为两个放大器均工作时的输出功率之和，因此，此时半导体功率源的效率可达到最高值，但输出功率为半导体功率源的最大输出功率Pmax的四分之一。当输入功率Pin等于最大输入功率Pinmax时，第一放大器P1和第二放大器P2均处于饱和状态，此时半导体功率源的输出功率和效率均达到最大值。

在实际应用中，例如解冻，为了避免待解冻食物的营养成分等遭到破坏，通常采用小功率加热模式进行解冻，此时可以通过控制微波信号源10以使半导体功率源工作在6dB回退点，从而实现小功率高效率的加热；而对待解冻食物进行翻面加热时，可以采用大功率加热模式，即通过控制微波信号源10以使半导体功率源的输出功率达到最高值，从而实现大功率高效率的加热。

综上所述，根据本发明实施例的用于微波加热系统的半导体功率源，功率分配模块将微波信号源输出的第一微波信号分配至N个放大回路，N个放大回路中的每个放大回路对分配的第一微波信号进行放大以输出第二微波信号，由于N个放大回路中至少一个放大回路中的放大器的类型为AB类或B类，至少一个放大回路中的放大器的类型为C类，因此，控制模块通过控制第一微波信号可实现半导体功率源的高效率、大功率输出。

另外，本发明的实施例还提出了一种微波加热系统，其包括上述的半导体功率源，其中微波加热系统可以为微波炉。

根据本发明一个实施例，如图6所示，该微波加热系统包括：腔体10、半导体功率源20和微波输出装置30，其中，半导体功率源20为上述的半导体功率源，这里就不再详细描述，微波输出装置30与半导体功率源20相连，微波输出装置30将半导体功率源20输出的第二微波信号传输至腔体10。

例如，当采用本发明实施例的微波加热系统如微波炉进行解冻时，为了避免待解冻食物的营养成分等遭到破坏，可以采用小功率加热模式进行解冻，此时半导体功率源20可以工作在6dB回退点，从而实现小功率高效率的加热；而对待解冻食物进行翻面加热时，可以采用大功率加热模式，即使半导体功率源20的输出功率达到最高值，从而实现大功率高效率的加热。当然，用户也可以根据自己需求选择其它加热模式，半导体功率源20根据加热模式输出相应功率的微波信号，以对待加热食物进行加热。

本发明实施例的微波加热系统由于具有上述的半导体功率源，因此可对待加热物体进行高效率、大功率加热，而且加热效率和加热功率可根据实际情况进行调节。

图7是根据本发明一个实施例的用于微波加热系统的加热控制方法的流程图，其中，微波加热系统包括微波信号源、功率分配模块和功率放大模块，功率放大模块包括N个放大回路，并且N个放大回路中至少一个放大回路中的放大器的类型为AB类或B类，至少一个放大回路中的放大器的类型为C类。

具体地，当N等于2时，功率放大模块包括第一放大回路和第二放大回路，其中，第一放大回路包括第一放大器，第二放大回路包括第二放大器，并且第一放大器的类型为AB类或B类，其输入特性为压缩特性，第二放大器的类型为C类，其输入输出特性为扩张特性。

如图7所示，加热控制方法包括以下步骤：

S1，获取微波加热系统的加热模式。

S2，根据微波加热系统的加热模式控制第一微波信号。

S3，当第一微波信号的输出功率小于预设功率时，仅有第一放大器处于工作状态。

S4，当第一微波信号的输出功率大于或等于预设功率且小于最大输出功率时，第一放大器处于饱和状态，第二放大器处于工作状态。

S5，当第一微波信号的输出功率等于最大输出功率时，第一放大器和第二放大器均处于饱和状态。

具体地，如图4所示，当微波加热系统上电工作后，获取微波加热系统的加热模式，并根据微波加热系统的加热模式对第一微波信号进行控制，功率分配模块将第一微波信号分配至第一放大器和第二放大器。

其中，当第一微波信号的输出功率小于预设功率，即放大器的输入功率Pin小于预设输入功率Pon时，第二放大器还未工作，第二放大回路可以看成开路，此时只有第一放大器处于工作状态，并且第一放大器的输出功率和效率决定了半导体功率源的工作特性。

当第一微波信号的输出功率大于或等于预设功率且小于最大输出功率，即放大器的输入功率Pin大于或等于预设输入功率Pon且小于最大输入功率Pinmax时，随着输入功率Pin的增加，第二放大器开始工作，此时可以将第二放大器看成第一放大器的有源负载，第一放大器的负载减小，从而使得第一放大器输出更大的功率，进而使得半导体功率源的输出效率Pout维持在较高值。特别的，当输入功率Pin等于预设输入功率Pon时，第二放大器刚好开始工作，而第一放大器接近饱和状态，此时两路放大回路只有一路工作，即在最大输出回退6dB时半导体功率源的效率达到最高，但该点的输出功率Pout为半导体功率源的最大输出功率Pmax的四分之一，因此在该处可实现小功率、高效率加热。

随着输入功率Pin的增加，第二放大器进入饱和状态，放大器进入大功率输入状态，第一放大器与第二放大器的阻抗相同，当第一放大器与第二放大器均工作在饱和状态时，半导体功率源的效率也达到最高，理论值可达到78.5％，因此在该处可以实现大功率、高效率加热。

进一步地，如图5所示，当第二放大器刚开始工作以及第一放大器和第二放大器均处于饱和状态时，半导体功率源的效率可达到最高值。具体而言，当输入功率Pin等于预设输入功率Pon时，即在最大输出回退6dB时，第二放大器没有输出，而半导体功率源的输出功率为两个放大器均工作时的输出功率之和，因此，此时半导体功率源的效率可达到最高值，但输出功率为半导体功率源的最大输出功率Pmax的四分之一。当输入功率Pin等于最大输入功率Pinmax时，第一放大器和第二放大器均处于饱和状态，此时半导体功率源的输出功率和效率均达到最大值。

在实际应用中，例如解冻，为了避免待解冻食物的营养成分等遭到破坏，通常采用小功率加热模式进行解冻，此时可以通过控制微波信号源以使半导体功率源工作在6dB回退点，从而实现小功率高效率的加热；而对待解冻食物进行翻面加热时，可以采用大功率加热模式，即通过控制微波信号源以使半导体功率源的输出功率达到最高值，从而实现大功率高效率的加热。

根据本发明实施例的用于微波加热系统的加热控制方法，首先获取微波加热系统的加热模式，然后根据微波加热系统的加热模式控制第一微波信号。由于微波加热系统中的N个放大回路中至少一个放大回路中的放大器的类型为AB类或B类，至少一个放大回路中的放大器的类型为C类，因此，通过控制第一微波信号可对待加热物体进行高效率、大功率加热，而且加热效率和加热功率可根据实际情况进行调节。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

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 (9)

1.一种用于微波加热系统的半导体功率源，其特征在于，包括：

用于生成第一微波信号的微波信号源；

功率分配模块，所述功率分配模块包括一个输入端和N个输出端，所述功率分配模块的输入端与所述微波信号源相连，所述功率分配模块将所述第一微波信号分配至所述N个输出端，其中，N为大于或等于2的整数；

功率放大模块，所述功率放大模块包括N个放大回路，所述N个放大回路的输入端分别与所述功率分配模块的N个输出端对应相连，所述N个放大回路的输出端相连后作为所述半导体功率源的输出端，所述N个放大回路中的每个放大回路对分配的所述第一微波信号进行放大以输出第二微波信号，其中，至少一个放大回路中的放大器的类型为AB类或B类，至少一个放大回路中的放大器的类型为C类；

控制模块，所述控制模块与所述微波信号源相连，所述控制模块根据所述微波加热系统的加热模式控制所述第一微波信号。

2.如权利要求1所述的用于微波加热系统的半导体功率源，其特征在于，所述N个放大回路中的每个放大回路均包括放大器和与所述放大器串联的阻抗变换器。

3.如权利要求2所述的用于微波加热系统的半导体功率源，其特征在于，所述阻抗变换器为1/4波长的阻抗变换器。

4.如权利要求2或3中所述的用于微波加热系统的半导体功率源，其特征在于，当N等于2时，所述功率放大模块具体包括：

第一放大回路，所述第一放大回路包括第一放大器和第一阻抗变换器，所述第一放大器的输入端与所述功率分配模块的第一输出端相连，所述第一阻抗变换器串联在所述第一放大器的输出端与所述半导体功率源的输出端之间，其中，所述第一放大器的类型为AB类或B类；

第二放大回路，所述第二放大回路包括第二放大器和第二阻抗变换器，所述第二阻抗变换器串联在所述功率分配模块的第二输出端与所述第二放大器的输入端之间，所述第二放大器的输出端与所述半导体功率源的输出端相连，所述第二放大器的类型为C类。

5.如权利要求4所述的用于微波加热系统的半导体功率源，其特征在于，所述功率放大模块，还包括：

限流电阻，所述限流电阻串联在所述半导体功率源的输出端与地之间。

6.如权利要求4所述的用于微波加热系统的半导体功率源，其特征在于，其中，

当所述第一微波信号的输出功率小于预设功率时，仅有所述第一放大器处于工作状态；

当所述第一微波信号的输出功率大于或等于所述预设功率且小于最大输出功率时，所述第一放大器处于饱和状态，所述第二放大器处于工作状态；

当所述第一微波信号的输出功率等于所述最大输出功率时，所述第一放大器和所述第二放大器均处于饱和状态。

7.一种微波加热系统，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的用于微波加热系统的半导体功率源。

8.如权利要求7所述的微波加热系统，其特征在于，所述微波加热系统为微波炉。

9.一种用于微波加热系统的加热控制方法，其特征在于，所述微波加热系统包括微波信号源、功率分配模块和功率放大模块，所述功率放大模块包括N个放大回路，并且所述N个放大回路中至少一个放大回路中的放大器的类型为AB类或B类，至少一个放大回路中的第二放大器的类型为C类，所述加热控制方法包括以下步骤：

获取所述微波加热系统的加热模式；

根据所述微波加热系统的加热模式控制所述第一微波信号，其中，

当所述第一微波信号的输出功率小于预设功率时，仅有所述第一放大器处于工作状态；

当所述第一微波信号的输出功率大于或等于所述预设功率且小于最大输出功率时，所述第一放大器处于饱和状态，所述第二放大器处于工作状态；

当所述第一微波信号的输出功率等于所述最大输出功率时，所述第一放大器和所述第二放大器均处于饱和状态。