CN105423366B - 微波输出功率控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微波输出功率控制装置及方法；上述微波输出功率控制装置包括：微波发生器、衰减电路、放大电路、控制器；微波发生器依次连接衰减电路和所述放大电路的输入端，放大电路的输出微波，控制器分别连接所述微波发生器、衰减电路和放大电路；所述微波发生器发生微波，通过所述衰减电路进行衰减处理，再通过放大电路进行放大后输出微波，所述控制器用于获取所述微波发生器的微波发生功率、放大电路的增益以及微波加热功率，并通过调节所述衰减电路的衰减值控制微波输出功率；其无需依赖高压环境下工作的磁控管，可以提高控制微波输出功率的安全性；还可以长时间提高微波输出功率的稳定性，进而提高相应微波加热装置进行加热的效果。

Description

微波输出功率控制装置及方法

技术领域

本发明涉及微波控制技术领域，特别是涉及一种微波输出功率控制装置及方法。

背景技术

利用微波进行加热的装置，比如微波炉等，是利用微波使食物中的水分子产生高频次移动，分子之间发生剧烈摩擦发热，从而达到加热(或烹饪)食物的目的。目前市面上的微波加热装置均是使用磁控管产生2450MHz或915MHz频率微波信号。

移动通信中使用的大功率LDMOS(Laterally Diffused Metal OxideSemiconductor横向扩散金属氧化物半导体)和GaN(Gallium Nitride氮化镓)进行微波输出功率的调节，即使在极限工作情况下，寿命仍可以长达数百万小时。随着工艺的发展和技术的进步，大功率LDMOS和GaN的饱和功率越来越大、饱和效率越来越高，同时随着半导体制造水平的提高及移动通信市场的规模的迅猛扩大，大功率LDMOS、GaN、VCO的价格也呈现急剧下降，基本可以为消费类产品接收。然而，传统微波输出功率的控制需要依赖在高压环境下工作的磁控管，使微波输出功率的控制过程中安全性低。

发明内容

基于此，有必要针对传统技术微波输出功率的控制过程中安全性低的技术问题，提供一种微波输出功率控制装置及方法。

一种微波输出功率控制装置，包括：微波发生器、衰减电路、放大电路、控制器；所述微波发生器、衰减电路和放大电路的输入端依次连接，所述控制器分别连接所述微波发生器、衰减电路和放大电路；

所述微波发生器发生微波，通过所述衰减电路进行衰减处理，再通过放大电路进行放大后输出微波，所述控制器用于获取所述微波发生器的微波发生功率、放大电路的增益以及微波加热功率，并通过调节所述衰减电路的衰减值控制微波输出功率。

上述微波输出功率控制装置，通过将微波发生器、衰减电路、放大电路依次连接，并使上述控制器分别连接所述微波发生器、衰减电路和放大电路，使控制器可以获取所述微波发生器的微波发生功率、放大电路的增益以及用户向微波加热装置输入的加热功率，并以此进行衰减电路的衰减值的调节，根据所衰减电路衰减值的调节控制微波输出功率，这样，上述微波输出功率便可以依据衰减网络进行控制，无需依赖高压环境下工作的磁控管，可以提高控制微波输出功率的安全性；且利用衰减电路衰减值对上述微波输出功率进行调节，使上述微波输出功率不会随着上述微波发生功率的变化而变化，可以长时间提高微波输出功率的稳定性，进而可以提高相应微波加热装置进行加热的效果。

一种微波输出功率控制方法，包括如下步骤：

获取微波发生器的微波发生功率、放大电路的增益以及微波加热功率；

根据所述微波发生功率、放大电路的增益以及微波加热功率确定功率差值；

根据所述功率差值调节衰减电路，控制微波输出功率。

上述微波输出功率控制方法，通过获取微波发生器的微波发生功率、放大电路的增益以及微波加热功率，确定相应的功率差值，进而调节衰减电路，以控制相应的微波输出功率，使上述微波输出功率可以根据上述功率差值调节相应衰减电路进行控制，无需依赖高压环境下工作的磁控管，可以提高控制微波输出功率的安全性；且在上述微波输出功率的控制过程中，微波输出功率不会随着上述微波发生功率的变化而变化，可以提高微波输出功率的稳定性，以提高相应微波加热装置的加热效果。

附图说明

图1为一个实施例的微波输出功率控制装置结构示意图；

图2为一个实施例的微波输出功率控制装置结构示意图；

图3为一个实施例的微波输出功率控制方法流程示意图；

图4为一个实施例的过温保护流程图；

图5为一个实施例的过流保护流程图；

图6为一个实施例的反射功率检测流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的微波输出功率控制装置及方法的具体实施方式进行阐述。

参考图1，图1所示为一个实施例的微波输出功率控制装置结构示意图，包括：微波发生器11、衰减电路13、放大电路15、控制器17；所述微波发生器11、衰减电路13和放大电路15的输入端依次连接，所述控制器17分别连接所述微波发生器11、衰减电路13和放大电路15；

所述微波发生器11发生微波，通过所述衰减电路13进行衰减处理，再通过放大电路15进行放大后输出微波，所述控制器17用于获取所述微波发生器11的微波发生功率、放大电路15的增益以及微波加热功率，并通过调节所述衰减电路13的衰减值控制微波输出功率。

上述微波加热功率可以为用户根据其加热需求通过微波加热装置输入的加热功率。

上述放大电路可以包括n个放大器，第一放大器至第n放大器依次连接；其中，n为正整数，第n-1、n级放大器既可是单个功率器件构成，也可由多个功率器件构成，当第n-1、n级由多个功率器件构成时，Vgs(n-1)、Vgs(n)可为一组电压数据；第n-1级、n级功率器件可选取LDMOS(Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor横向扩散金属氧化物半导体)，或GaN(Gallium Nitride氮化镓)功率器件。上述微波发生器可由PLL(Phase LockedLoop锁相环)或VCO(Voltage Controlled Oscillator压控振荡器)或功率器件自激振荡实现，一般情况下，微波发生器发生微波为915±25MHz(兆赫兹)或2450±50MHz。

上述衰减电路13为衰减值可调的衰减电路，其可以包括模拟可调衰减网络，也可以包括数字可调衰减网络。

作为一个实施例，若微波加热装置的输出最大功率为P_out，微波发生器功率为P_in，可调衰减网络衰减值为G_ATT，第一放大器功率增益为G₁……第n-1放大器功率增益为G_n-1，第n放大器功率增益为G_n。则有：

P_out＝P_in-G_ATT+G₁+……+G_n-1+G_n；

在实际大批量生产过程中，上述P_in、G₁……G_n-1、G_n不可避免的存在离散，其中某些值会偏大、某些值会偏小，造成P_in+G₁+……+G_n-1+G_n和值偏大或偏小。当和值偏大时，使最末级(即第n级)放大器器件工作在过推动状态，健壮性降低；当和值偏小时，造成P_out也偏小，输送到炉腔的微波功率不够。此时，可以调节衰减网络衰减值G_ATT，使P_in、G₁……G_n-1、G_n在取正常离散值时，Pout仍为固定值，从而实现通过可调衰减网络控制微波输出功率的目的。

本发明提供的微波输出功率控制装置，通过将微波发生器、衰减电路、放大电路依次连接，并使上述控制器分别连接所述微波发生器、衰减电路和放大电路，使控制器可以获取所述微波发生器的微波发生功率、放大电路的增益以及用户向微波加热装置输入的加热功率，并以此进行衰减电路的衰减值的调节，根据所衰减电路衰减值的调节控制微波输出功率，这样，上述微波输出功率便可以依据衰减网络进行控制，无需依赖高压环境下工作的磁控管，可以提高控制微波输出功率的安全性；且利用衰减电路衰减值对上述微波输出功率进行调节，使上述微波输出功率不会随着上述微波发生功率的变化而变化，可以长时间提高微波输出功率的稳定性，进而可以提高相应微波加热装置进行加热的效果。使用上述微波输出功率控制装置的微波加热装置也无需依赖体积、重量均偏大的磁控管以及相应的电源单元，可以降低上述微波加热装置的体积和重量，提高使用该微波加热装置的便利性。

在一个实施例中，上述放大电路可以包括n个放大器，第一放大器至第n放大器依次连接；其中，n为正整数。

本实施例中，放大电路包括n个放大器，各个放大器具有不同的增益，可以对各个增益进行不同的设置，以提高上述放大电路对衰减后的微波进行放大的可控性。上述第一放大器的输入端可以连接所述衰减电路，所述第n放大器的输出端可以连接微波输出端。上述衰减电路可以与第一放大器用一个增益可调节的放大管(而非固定增益的放大管)代替，此时可以通过调节第一放大器的增益来实现放大电路系统的增益，从而实现微波输出功率的控制。

上述微波输出功率控制装置对应的微波加热装置中，当需要较小的微波加热功率时，微波加热装置的供电电压随之调小，以便获得最大效率，当放大电路的增益保持不变时，可以通过调节衰减电路的衰减值以调小输入放大电路的微波功率，这样通过增大上述衰减电路的衰减值，使输入放大电路的微波功率降低，从而使后续微波输出功率降低，可以有效预防相应放大电路的过驱动状态。

参考图2，图2所示为一个实施例的微波输出功率控制装置结构示意图，如图2所示，上述微波输出功率控制装置还可以包括电源16，所述电源16分别连接所述放大电路15、控制器17。

本实施例中，上述电源16可以为可调电压源，若上述放大电路15包括多个放大器，则可以将电源16分别连接各个放大器。

若上述电源16为可调电压源，则可以通过调节上述电源16的电压改变所述放大电路15的供电电压，使上述放大电路15一直工作在最大效率状态，可以在保证放大电路工作稳定性的前提下，实现相应微波加热装置的节能，能够有效优化相应的微波系统。上述可调电压源的输出供电电压与微波加热功率一一对应，根据微波加热功率的大小来调节上述电源16供电电压大小。例如，可以根据可调电压源的输出供电电压与微波加热功率之间的对应表确定其对应关系。

在一个实施例中，上述微波输出功率控制装置还可以包括温度传感器，所述温度传感器连接所述控制器；

所述控制器通过所述温度传感器检测所述放大电路的温度，在第一预设时间内所述放大电路的温度超过过温门限温度第一预设次数时，控制所述衰减电路调节至最大衰减值，继续检测所述放大电路的温度。

本实施例中，当控制器在第一预设时间内所述放大电路的温度超过过温门限温度第一预设次数时，可以进行报警，使相关用户根据报警对相应的微波加热装置的温度异常状况进行处理，以提高上述微波加热装置工作过程中的安全性。

上述第一预设时间可以设置为2秒，也可以根据所检测放大电路的实际性能设置为其他值；上述第一预设次数可以设置为15，也可以根据所检测放大电路的实际性能设置为其他值；一般情况下，上述过温门限温度可以根据放大电路的性能进行预设。

作为一个实施例，上述控制器在第二预设时间内检测所述放大电路的温度小于恢复门限温度第二预设次数时，恢复所述衰减电路的衰减值。

本实施例中，上述第二预设时间可以分别设置为2秒，也可以根据所检测放大电路的实际性能设置为其他值；上述第二预设次数可以分别设置为15，也可以根据所检测放大电路的实际性能设置为其他值。上述恢复门限温度可以根据放大电路的性能进行预设。

若上述第一预设时间和第二预设时间分别设置为2秒，上述第一预设次数和第二预设次数分别设置为15，则上述微波输出功率控制装置通过上述温度传感器的进行装置过温保护的过程可以为：将预设的门限温度存储在控制器的存储单元，当在2秒内检测到15次温度超过过温门限温度时，控制器将衰减电缆的衰减值调节至最大，还可以控制上述放大电路停止工作，不对上述放大电路的输入微波信号进行放大，以对上述微波输出功率控制装置进行过温保护；控制器还可以以显示或者报警等方式发出过温告警提醒用户；当发生过温告警后，若控制器在2秒内检测到15次温度小于恢复门限温度时，控制器可以控制衰减电路以及放大电路恢复到过温保护前微波输出功率控制装置的工作状态，即控制衰减电路的衰减值恢复到最近一次将衰减电路调节至最大衰减值之前的衰减值，并使放大电路恢复到最近一次停止工作前的工作状态。

本实施例通过将控制器连接温度传感器，通过所述温度传感器检测所述放大电路的温度，在第一预设时间内所述放大电路的温度超过过温门限温度第一预设次数时，控制所述衰减电路调节至最大衰减值，继续检测所述放大电路的温度，在第二预设时间内检测所述放大电路的温度小于恢复门限温度第二预设次数时，恢复所述衰减电路的衰减值，以实现对上述微波输出功率控制装置的过温保护，可以提高上述微波输出功率控制装置工作的安全性。

在一个实施例中，上述微波输出功率控制装置还可以电流传感器，所述电流传感器连接所述控制器；

所述控制器通过所述电流传感器检测所述放大电路输出端的电流，在第三预设时间内检测所述电流超过预设的门限电流值第三预设次数时，发出报警。

本实施例中，上述第三预设时间可以设置为2秒，也可以根据其具体的工作环境设置为其他值；上述第三预设次数可以设置为15，也可以根据所测量放大电路的实际性能设置为其他值；一般情况下，上述门限电流值可以设置为所测放大电路额定电流值的1.1倍，也可以根据所测放大电路的性能进行预设。

若上述第三预设时间设置为2秒，上述第三预设次数设置为15，则上述微波输出功率控制装置通过上述电流传感器的进行装置过流保护的过程可以为：当在2秒内检测到15次所述放大电路输出端的电流超过门限电流值后，可以进行报警，使相关工作人员根据上述报警进行相应的处理，比如切断电源等等；控制器还可以将衰减电路的衰减值调节至最大，控制放大电路关断不工作，并在控制器的面板上显示加热功率异常告警提醒用户。

本实施例通过将控制器连接电流传感器，通过所述电流传感器检测所述放大电路输出端的电流，以实现对上述微波输出功率控制装置的过流保护，可以提高上述微波输出功率控制装置工作的安全性。

在一个实施例中，上述微波输出功率控制装置还可以包括报警器，所述报警器连接所述控制器；所述报警器用于在控制器的控制下进行报警。

本实施例中，将上述控制器连接报警器，可以根据控制器通过温度传感器或者电流传感器等检测仪器所检测的结果，比如温度过高，电流过大等等，进行相应的报警，使用户及时获取上述检测仪器所检测的微波加热装置的异常状态，以进行相应的处理，保证利用上述微波加热装置进行加热的效果，提高上述微波加热装置使用过程中的安全性。

在一个实施例中，上述控制器还可以用于检测输出微波的驻波比，若所述驻波比超过预设比值，则将所述衰减电路调节至最大衰减值。

上述预设比值可以设置为10:1，也可以设置为其他值；一般情况下，若上述微波加热装置为微波炉，则上述驻波比为该微波炉腔内的驻波比。当其炉腔内没放置食物，或放错其他物体进炉腔内，比如金属碗具等等，进行加热时，微波源会存在负载严重失配，若此时继续加热，便会对微波炉造成较为严重的损害，此时便需要对微波炉炉腔内的驻波比进行检测，以保证其工作的安全性。当检测到微波炉炉腔内的驻波比超过预设比值，也可以在第四预设时间内检测所述驻波比超过预设比值第四预设次数时，控制器可将衰减电路的衰减值调节至最大，还可以同时将放大电路的增益调节至最小或者关断所述放大电路的工作，以对实现对上述微波炉的保护，控制器还可以对上述微波炉炉腔内的驻波比的异常状况进行报警，使相关用户根据上述报警对微波炉炉腔内的驻波比的异常状况进行相应的处理。

本实施例中，上述第四预设时间可以设置为2秒，也可以根据相应微波的性能特点进行设置，上述第四预设次数可以设置为15，也可以根据上述微波加热装置的应用环境设置为其他值。本实施例通过对输出微波驻波比的检测，若所述驻波比超过预设比值，则进行相应的调节，可以排除微波加热装置工作过程中的异常状况。

在一个实施例中，上述控制器还可以用于：

将所述衰减电路的衰减值设置为Gatt；

将所述微波发生功率Pin、放大电路的增益G、微波的加热功率Pout以及衰减值Gatt代入预设的功率控制等式；

求解所述功率控制等式得到所述衰减值Gatt的大小；

根据所述衰减值Gatt的大小调节衰减电路的衰减值。

上述功率控制等式可以根据放大电路的特点及其工作环境进行预设，例如，将上述功率控制等式预设为Gatt＝Pin+k*G-Pout，其中，k为放大电路的加权因子，其可以根据放大电路性能或者其所包含放大器的个数等因素设置为1、1.1或者0.9等值。

作为一个实施例，上述功率控制等式可以为Pout＝Pin-Gatt+G；其中，Pout为微波的加热功率，单位为dBm(分贝毫瓦)，Pin为微波发生功率，单位为dBm(分贝毫瓦)，Gatt为衰减电路的衰减值，单位为dB(分贝)，G为放大电路的增益，单位为dB(分贝)。

本实施例中，上述控制器可以根据微波发生功率Pin、放大电路的增益G、微波的加热功率Pout确定衰减电路的衰减值，所确定的衰减值使微波输出功率与用户根据具体加热需求所输入的加热功率一致，使上述微波输出功率不会随着微波发生功率变动，可以提高上述微波输出功率的稳定性，提高相应的加热效果。

参考图3，图3所示为一个实施例的基于上述微波输出功率控制装置的微波输出功率控制方法流程图，包括如下步骤：

S10，获取微波发生器的微波发生功率、放大电路的增益以及微波加热功率；

上述微波发生功率为微波输出功率控制装置所对应的微波源发生微波时的功率，其大小可以根据相应微波加热装置的特征确定，微波加热装置微波发生功率可以是固定的，也可以根据用户的相关设置进行调节。上述微波加热功率可以为用户根据其加热需求通过微波加热装置输入的加热功率。

S20，根据所述微波发生功率、放大电路的增益以及微波加热功率确定功率差值；

在一个实施例中，上述步骤S20可以包括：

将所述微波发生功率、放大电路的增益以及微波的加热功率代入预设的功率控制等式；

求解所述功率控制等式得到功率差值。

上述功率控制等式可以根据放大电路的特点及其工作环境进行预设，例如，将上述功率控制等式预设为Gatt＝Pin+k*G-Pout，其中，Pout为微波的加热功率，单位为dBm(分贝毫瓦)，Pin为微波发生功率，单位为dBm(分贝毫瓦)，Gatt功率差值，单位为dB(分贝)，G为放大电路的增益，单位为dB(分贝)，k为放大电路的加权因子，其可以根据放大电路性能或者其所包含放大器的个数等因素设置为1、1.1或者0.9等值；符合*表示相乘。

作为一个实施例，上述功率控制等式可以为Pout＝Pin-Gatt+G；其中，Pout为微波的加热功率，单位为dBm(分贝毫瓦)，Pin为微波发生功率，单位为dBm(分贝毫瓦)，Gatt为功率差值，单位为dB(分贝)，G为放大电路的增益，单位为dB(分贝)。

本实施例中，根据微波发生功率Pin、放大电路的增益G、微波的加热功率Pout所确定的功率差值即为相应衰减电路的衰减值，将上述衰减电路的衰减值调节为上述功率差值，可以使微波输出功率与用户根据具体加热需求所输入的加热功率一致，且调节后的微波输出功率不会随着微波发生功率的变化而发生变动，可以提高上述微波输出功率的稳定性，提高相应的加热效果。

S30，根据所述功率差值调节衰减电路，控制微波输出功率。

本发明提供的微波输出功率控制方法，通过获取微波发生器的微波发生功率、放大电路的增益以及微波加热功率，确定相应的功率差值，进而调节衰减电路，以控制相应的微波输出功率，使上述微波输出功率可以根据上述功率差值调节相应衰减电路进行控制，无需依赖高压环境下工作的磁控管，可以提高控制微波输出功率的安全性；且在上述微波输出功率的控制过程中，微波输出功率不会随着上述微波发生功率的变化而变化，可以提高微波输出功率的稳定性，以提高相应微波加热装置的加热效果。

在一个实施例中，上述微波输出功率控制方法，还可以包括：

利用温度传感器检测放大电路的温度；

在第一预设时间内检测所述放大电路的温度是否超过过温门限温度第一预设次数；

若是，则控制所述衰减电路调节至最大衰减值。

本实施例中，若第一预设时间内所述放大电路的温度超过过温门限温度第一预设次数，说明此时放大电路的温度出现异常，可以进行报警，使相关用户根据报警对相应的微波加热装置的温度异常状况进行处理，以提高上述微波加热装置工作过程中的安全性。

上述第一预设时间可以设置为2秒，也可以根据所检测放大电路的实际性能设置为其他值；上述第一预设次数可以设置为15，也可以根据所检测放大电路的实际性能设置为其他值；一般情况下，上述过温门限温度可以根据放大电路的性能进行预设。

作为一个实施例，上述微波输出功率控制方法，还可以包括：

利用温度传感器检测放大电路的温度；

在第二预设时间内检测所述放大电路的温度是否小于恢复门限温度第二预设次数时；

若是，则恢复所述衰减电路的衰减值。

本实施例中，上述第二预设时间可以分别设置为2秒，也可以根据所检测放大电路的实际性能设置为其他值；上述第二预设次数可以分别设置为15，也可以根据所检测放大电路的实际性能设置为其他值。上述恢复门限温度可以根据放大电路的性能进行预设。

若上述第一预设时间和第二预设时间分别设置为2秒，上述第一预设次数和第二预设次数分别设置为15，则上述微波输出功率控制装置通过上述温度传感器的进行装置过温保护的过程可以为：将预设的门限温度存储在控制器的存储单元，当在2秒内检测到15次温度超过过温门限温度时，控制器将衰减电缆的衰减值调节至最大，还可以控制上述放大电路停止工作，不对上述放大电路的输入微波信号进行放大，以对上述微波输出功率控制装置进行过温保护；控制器还可以以显示或者报警等方式发出过温告警提醒用户；当发生过温告警后，若控制器在2秒内检测到15次温度小于恢复门限温度时，控制器可以控制衰减电路以及放大电路恢复到过温保护前微波输出功率控制装置的工作状态，即控制衰减电路的衰减值恢复到最近一次将衰减电路调节至最大衰减值之前的衰减值，并使放大电路恢复到最近一次停止工作前的工作状态。

本实施例利用温度传感器检测所述放大电路的温度，在第一预设时间内所述放大电路的温度超过过温门限温度第一预设次数时，控制所述衰减电路调节至最大衰减值，继续检测所述放大电路的温度，在第二预设时间内检测所述放大电路的温度小于恢复门限温度第二预设次数时，恢复所述衰减电路的衰减值，以实现对相应微波加热装置的过温保护，可以提高上微波输出功率控制过程中的安全性。

作为一个实施例，对相应微波加热装置进行过温保护的过程可以如图4所示，图4中，“Y”表示是，“N”表示否：当放大电路的温度超过过温门限温度或者小于恢复门限温度时，可以进行报警，并利用计数器对上述报警次数进行计数；利用过温告警计数器对放大电路的温度超过过温门限温度的次数进行计数，过温恢复计数器对放大电路的温度小于恢复门限温度的次数进行计数；首先将上述计数器、过温告警计数器和过温恢复计数器进行清零，并设定过温检测时间100ms(毫秒)，在过温检测时间内，获取到报警器的报警信息(告警显示)，计数器加1；设置过温标志位，在过温标志位为1时，检测放大电路的温度是否小于恢复门限温度(过温恢复门限)，若是，则过温恢复计数器加1，在上述设定过温检测时间100ms内重复上述检测放大电路的温度是否小于恢复门限温度的过程，检测完毕后，判断温恢复计数器的计数是否大于或者等于15，若是，则将过温标志位设为0，并设置相应的衰减值系数(Vatt)以恢复所述衰减电路的衰减值，还恢复第n放大器、第n-1放大器的电压值(Vgs(n)、Vgs(n-1))，并清除相应的告警提示，若温恢复计数器的计数小于15，则可以进一步判断计数器的值是否为20，若否，则继续计数，若是，则返回将计数器、过温告警计数器和过温恢复计数器进行清零的步骤。在过温标志位不为1时，检测放大电路的温度是否超过过温门限温度(过温门限)，若是，则过温告警计数器加1，判断过温告警计数器的计数是否大于或者等于15，若是，则将过温标志位设为1，并设置相应的衰减值系数(Vatt)以使衰减电路的衰减值调至最大，还分别将第n放大器、第n-1放大器的电压值(Vgs(n)、Vgs(n-1))设置为相应放大器的夹断电压，并进行相应的告警提示，若过温告警计数器的计数小于15，则可以进一步判断计数器的值是否为20，若否，则继续计数，若是，则返回将计数器、过温告警计数器和过温恢复计数器进行清零的步骤。

在一个实施例中，上述微波输出功率控制方法，还可以包括：

利用电流传感器检测所述放大电路输出端的电流；

在第三预设时间内检测所述电流是否超过预设的门限电流值第三预设次数；

若是，则发出报警。

本实施例中，上述第三预设时间可以设置为2秒，也可以根据其具体的工作环境设置为其他值；上述第三预设次数可以设置为15，也可以根据所测量放大电路的实际性能设置为其他值；一般情况下，上述门限电流值可以设置为所测放大电路额定电流值的1.1倍，也可以根据所测放大电路的性能进行预设。

若上述第三预设时间设置为2秒，上述第三预设次数设置为15，则上述微波输出功率控制装置通过上述电流传感器的进行装置过流保护的过程可以为：当在2秒内检测到15次所述放大电路输出端的电流超过门限电流值后，可以进行报警，使相关工作人员根据上述报警进行相应的处理，比如切断电源等等；控制器还可以将衰减电路的衰减值调节至最大，控制放大电路关断不工作，并在控制器的面板上显示加热功率异常告警提醒用户。

本实施例利用电流传感器检测所述放大电路输出端的电流，以实现对相应放大电路以及对应的微波加热装置的过流保护，可以提高微波输出功率控制过程中的安全性。

作为一个实施例，对相应微波加热装置进行过流保护的过程可以如图5所示，图5中，“Y”表示是，“N”表示否：当放大电路输出端的电流超过预设的门限电流值时，可以进行报警，并利用过电流告警计数器对上述报警次数进行计数；利用电流比较次数计数器对放大电路输出端的电流超过预设的门限电流值的次数进行计数；首先将上述过电流告警计数器、电流比较次数计数器进行清零，再在放大电路输出端的电流(电流检测值)超过预设的门限电流值(过电流门限值)时(可以每隔100ms检测一次放大电路输出端的电流是否超过预设的门限电流值)，电流比较次数计数器加1，还可以进一步检测放大电路输出端的电流(电流检测值)是否超过放大电路的电流告警门限，若是，则电流告警计数器加1，进一步判断过电流告警计数器的计数是否大于等于15，若是，则设置相应的衰减值系数(Vatt)以使衰减电路的衰减值调至最大，还分别将第n放大器、第n-1放大器的电压值(Vgs(n)、Vgs(n-1))设置为相应放大器的夹断电压，并通过面板显示火力异常告警，若过电流告警计数器的计数小于15，则判断电流比较次数计数器的计数是否为20，若是，则返回将过电流告警计数器、电流比较次数计数器进行清零的步骤，若否，则返回电流检测值超过相应的过电流门限值的步骤；若放大电路输出端的电流(电流检测值)不超过放大电路的电流告警门限，则进入判断电流比较次数计数器的计数是否为20的步骤。

在一个实施例中，上述微波输出功率控制方法还可以包括：

检测输出微波的驻波比，并判断所述驻波比是否超过预设比值；

若是，则将所述衰减电路调节至最大衰减值。

上述预设比值可以根据相应微波加热装置的性能特点进行设置，性能特点或者相关配置一致的微波加热装置中，其驻波比对应的预设比值相同。上述预设比值可以设置为10:1，也可以设置为其他值；若上述微波加热装置为微波炉，则上述驻波比为该微波炉腔内的驻波比。当其炉腔内没放置食物，或放错其他物体进炉腔内，比如金属碗具等等，进行加热时，炉腔内错置的金属碗具等物体可能对微波加热过程进行干扰，导致微波源负载失配，若此时继续加热，便会对微波炉造成较为严重的损害，此时便需要对微波炉炉腔内的驻波比进行检测，以保证其工作的安全性。当检测到微波炉炉腔内的驻波比超过预设比值，也可以在第四预设时间内检测所述驻波比超过预设比值第四预设次数时，控制器可将衰减电路的衰减值调节至最大，还可以同时将放大电路的增益调节至最小或者关断所述放大电路的工作，以对实现对上述微波炉的保护，控制器还可以对上述微波炉炉腔内的驻波比的异常状况进行报警，使相关用户根据上述报警对微波炉炉腔内的驻波比的异常状况进行相应的处理。

上述第四预设时间可以设置为2秒，也可以根据相应微波的性能特点进行设置，上述第四预设次数可以设置为15，也可以根据上述微波加热装置的应用环境设置为其他值。

本实施例通过对输出微波驻波比的检测，若所述驻波比超过预设比值，则进行相应的调节，可以排除微波加热装置工作过程中的异常状况。

作为一个实施例，由于驻波比可以通过加热功率和反射功率进行计算，可以通过检测相应的反射功率超过反射功率门限值以检测驻波比超过预设比值，可以预设加热功率，计算输出驻波比为10:1时反射功率大小，此值便为反射功率门限值；若上述微波加热装置为微波炉，可以通过检测微波炉炉腔内微波的反射功率进行相应驻波比的检测，以预防相应微波源的负载出现失配的状况。通过检测反射功率预防微波源负载失配的过程可以如图6所示，图6中，“Y”表示是，“N”表示否：当微波炉炉腔内微波的反射功率超过反射功率门限值时，可以进行报警，并利用反射功率告警计数器对上述报警次数进行计数；利用反射功率比较次数计数器对反射功率超过反射功率门限值的次数进行计数；首先将上述过反射功率告警计数器、反射功率比较次数计数器进行清零，再根据预设加热功率，计算输出驻波比为10:1时反射功率大小，以此设置反射功率门限值，判断检测时间是否到达100ms(毫秒)，若是，则将反射功率比较次数计数器加1，进一步判断反射功率检测值是否大于反射功率门限值，若是，则反射功率告警计数器加1，并判断反射功率告警计数器的计数是否大于或等于15，若是，则设置相应的衰减值系数(Vatt)以使衰减电路的衰减值调至最大，还分别将第n放大器、第n-1放大器的电压值(Vgs(n)、Vgs(n-1))设置为相应放大器的夹断电压，并通过面板显示无实食物等异常告警，若否，则判断反射功率比较次数计数器的计数是否为20，若是，则返回将上述过反射功率告警计数器、反射功率比较次数计数器进行清零的步骤，若否，则返回根据预设加热功率，计算输出驻波比为10:1时反射功率大小，以此设置反射功率门限值的步骤；若反射功率检测值不大于反射功率门限值，则进入判断反射功率比较次数计数器的计数是否为20的步骤。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (14)

1.一种微波输出功率控制装置，其特征在于，包括：微波发生器、衰减电路、放大电路、控制器；所述微波发生器、衰减电路和放大电路的输入端依次连接，所述控制器分别连接所述微波发生器、衰减电路和放大电路；

所述微波发生器发生微波，通过所述衰减电路进行衰减处理，再通过放大电路进行放大后输出微波，所述控制器用于获取所述微波发生器的微波发生功率、放大电路的增益以及微波加热功率，并通过调节所述衰减电路的衰减值控制微波输出功率；所述控制器还用于检测输出微波的驻波比，若所述驻波比超过预设比值，则将所述衰减电路调节至最大衰减值；

还包括温度传感器，所述温度传感器连接所述控制器；

所述控制器通过所述温度传感器检测所述放大电路的温度，在第一预设时间内所述放大电路的温度超过过温门限温度第一预设次数时，控制所述衰减电路调节至最大衰减值，继续检测所述放大电路的温度。

2.根据权利要求1所述的微波输出功率控制装置，其特征在于，所述放大电路包括n个放大器，第一放大器至第n放大器依次连接；其中，n为正整数。

3.根据权利要求1所述的微波输出功率控制装置，其特征在于，还包括电源，所述电源分别连接所述放大电路和控制器。

4.根据权利要求1所述的微波输出功率控制装置，其特征在于，所述控制器在第二预设时间内检测所述放大电路的温度小于恢复门限温度第二预设次数时，恢复所述衰减电路的衰减值。

5.根据权利要求1所述的微波输出功率控制装置，其特征在于，还包括电流传感器，所述电流传感器连接所述控制器；

所述控制器通过所述电流传感器检测所述放大电路输出端的电流，在第三预设时间内检测所述电流超过预设的门限电流值第三预设次数时，发出报警。

6.根据权利要求1所述的微波输出功率控制装置，其特征在于，还包括报警器，所述报警器连接所述控制器；所述报警器用于在控制器的控制下进行报警。

7.根据权利要求1所述的微波输出功率控制装置，其特征在于，所述控制器还用于：

将所述衰减电路的衰减值设置为Gatt；

将所述微波发生功率Pin、放大电路的增益G、微波的加热功率Pout以及衰减值Gatt代入预设的功率控制等式；

求解所述功率控制等式得到所述衰减值Gatt的大小；

根据所述衰减值Gatt的大小调节衰减电路的衰减值。

8.根据权利要求7所述的微波输出功率控制装置，其特征在于，所述功率控制等式为Pout＝Pin-Gatt+G；其中，Pout为微波的加热功率，Pin为微波发生功率，Gatt为衰减电路的衰减值，G为放大电路的增益。

9.一种微波输出功率控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取微波发生器的微波发生功率、放大电路的增益以及微波加热功率；

根据所述微波发生功率、放大电路的增益以及微波加热功率确定功率差值；

根据所述功率差值调节衰减电路，控制微波输出功率；

利用温度传感器检测放大电路的温度；

在第一预设时间内检测所述放大电路的温度是否超过过温门限温度第一预设次数；

若是，则控制所述衰减电路调节至最大衰减值。

10.根据权利要求9所述的微波输出功率控制方法，其特征在于，还包括：

利用温度传感器检测放大电路的温度；

在第二预设时间内检测所述放大电路的温度是否小于恢复门限温度第二预设次数时；

若是，则恢复所述衰减电路的衰减值。

11.根据权利要求9所述的微波输出功率控制方法，其特征在于，还包括：

利用电流传感器检测所述放大电路输出端的电流；

在第三预设时间内检测所述电流是否超过预设的门限电流值第三预设次数；

若是，则发出报警。

12.根据权利要求9所述的微波输出功率控制方法，其特征在于，所述根据所述微波发生功率、放大电路的增益以及微波加热功率确定功率差值的步骤包括：

将所述微波发生功率、放大电路的增益以及微波的加热功率预设的功率控制等式；

求解所述功率控制等式得到功率差值。

13.根据权利要求12所述的微波输出功率控制方法，其特征在于，所述功率控制等式为Pout＝Pin-Gatt+G；其中，Pout为微波的加热功率，Pin为微波发生功率，Gatt为衰减电路的功率差值，G为放大电路的增益。

14.根据权利要求10所述的微波输出功率控制方法，其特征在于，还包括：

检测输出微波的驻波比，并判断所述驻波比是否超过预设比值；

若是，则将所述衰减电路调节至最大衰减值。