CN106533184A - 变频器及微波炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种变频器及微波炉，变频器包括逆变开关单元、升压变压器及倍压整流单元，逆变开关单元包括开关管、谐振电容和谐振电感，谐振电容连接在开关管与谐振电感之间，升压变压器包括初级绕线和次级绕线，初级绕线的一端通过谐振电感连接谐振电容的一端，初级绕线的另一端连接谐振电容的另一端和开关管，次级绕线与倍压整流单元连接。本发明实施方式的变频器中，增加了逆变开关单元，使得谐振电感可与升压变压器分开设置，这样谐振电感不影响初级绕线及次级绕线之间的磁耦合，进而可通过加强初级绕线与次级绕线的磁耦合能力来提高升压变压器的能量传输效率，从而提升变频器的整机效率及保证变频器工作的可靠性。

Description

变频器及微波炉
技术领域
本发明涉及家用电器领域，尤其是涉及一种变频器及微波炉。
背景技术
在相关技术中，微波炉的变频器的升压变压器为了得到满足要求的漏感以供谐振用，则须降低升压变压器的初、次级绕组之间的磁耦合，这样会导致变压器的能量传输效率降低，同时会使得变频器的整体温升偏高，这样会降低变频器工作的可靠性，并会影响变频器的使用寿命。
发明内容
本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明需要提供一种变频器及微波炉。
本发明实施方式的变频器用于微波炉，所述变频器包括逆变开关单元、升压变压器及倍压整流单元，所述逆变开关单元包括开关管、谐振电容和谐振电感，所述谐振电容连接在开关管与所述谐振电感之间，所述升压变压器包括初级绕线和次级绕线，所述初级绕线的一端通过所述谐振电感连接所述谐振电容的一端，所述初级绕线的另一端连接所述谐振电容的另一端和所述开关管，所述次级绕线与所述倍压整流单元连接。
本发明实施方式的变频器中，增加了逆变开关单元，使得谐振电感可与升压变压器分开设置，这样谐振电感不影响初级绕线及次级绕线之间的磁耦合，进而可通过加强初级绕线与次级绕线的磁耦合能力来提高升压变压器的能量传输效率，从而提升变频器的整机效率及保证变频器工作的可靠性。
在一个实施方式中，所述升压变压器包括磁芯组件、第一骨架和第二骨架，所述第一骨架和所述第二骨架是中空的，所述初级绕线绕设在所述第一骨架上，所述次级绕线绕设在所述第二骨架上，所述第二骨架和所述次级绕线设置在所述第一骨架中，所述磁芯组件包括第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯包括第一柱，所述第二磁芯包括第二柱，所述第一柱和所述第二柱穿设在所述第二骨架中且间隔相对。
在一个实施方式中，所述第一骨架包括两个环形的第一挡圈和连接所述两个第一挡圈的第一架体，所述初级绕线绕设在所述第一架体上，所述第二骨架包括两个环形的第二挡圈及连接所述两个第二挡圈的第二架体，所述次级绕线绕设在所述第二架体上。
在一个实施方式中，所述第一架体和所述第二架体均呈中空的圆柱状，所述第一骨架和所述第二骨架同心设置，所述第一骨架的长度和所述第二骨架的长度相等。
在一个实施方式中，所述第一挡圈的边缘开设有第一缺口，所述第二挡圈的边缘开设有第二缺口，所述初级绕线穿设所述第一缺口，所述次级绕线穿设所述第二缺口。
在一个实施方式中，所述第一磁芯呈U型，所述第二磁芯呈U型。
在一个实施方式中，所述谐振电感包括环形的磁芯及均匀绕设在所述磁芯上的绕线，所述绕线接入所述变频器的电路中。
在一个实施方式中，所述变频器包括整流单元及逆变控制单元，所述整流单元与所述逆变开关单元并联，所述整流单元用于将交流电变换成直流电，所述逆变控制单元与所述逆变开关单元并联并用于控制所述开关管的通断。
在一个实施方式中，所述变频器包括滤波单元，所述滤波单元连接所述整流单元及所述逆变控制单元。
本发明实施方式的微波炉包括磁控管和如上述任一实施方式所述的变频器，所述倍压整流单元连接所述磁控管。
本发明实施方式的微波炉中，增加了逆变开关单元，使得谐振电感可与升压变压器分开设置，这样谐振电感不影响初级绕线及次级绕线之间的磁耦合，进而可通过加强初级绕线与次级绕线的磁耦合能力来提高升压变压器的能量传输效率，从而提升变频器的整机效率及保证变频器工作的可靠性。
本发明实施方式的附加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
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施方式的微波炉的电路示意图。
图2是本发明实施方式的微波炉的变频器的升压变压器的立体示意图。
图3是本发明实施方式的微波炉的变频器的升压变压器的分解示意图。
图4是本发明实施方式的微波炉的变频器的升压变压器的第一骨架及第二骨架的立体示意图。
图5是本发明实施方式的微波炉的变频器的谐振电感的平面示意图。
主要元件符号说明：
微波炉100；
变频器10、逆变开关单元11、开关管111、谐振电容112、谐振电感113、磁芯114、绕线115、升压变压器12、初级绕线121、次级绕线122、磁芯组件123、第一磁芯1231、第二磁芯1232、第一柱1233、第二柱1234、第一骨架124、第一挡圈1241、第一架体1242、第一缺口1243、第二骨架125、第二挡圈1251、第二架体1252、第二缺口1253、倍压整流单元13、整流单元14、逆变控制单元15、滤波单元16、电感器161、电容器162、交流电源17；
磁控管20。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式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方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。
请一并参阅图1～图5，本发明实施方式的变频器10用于微波炉100，变频器10包括逆变开关单元11、升压变压器12及倍压整流单元13。逆变开关单元11包括开关管111、谐振电容112和谐振电感113。谐振电容112连接在开关管111与谐振电感113之间。升压变压器12包括初级绕线121和次级绕线122。初级绕线121的一端通过谐振电感113连接谐振电容112的一端，初级绕线121的另一端连接谐振电容112的另一端和开关管111。次级绕线121与倍压整流单元13连接。
本发明实施方式的变频器10中，增加了逆变开关单元11，使得谐振电感112可与升压变压器12分开设置，这样谐振电感112不影响初级绕线121及次级绕线122之间的磁耦合，进而可通过加强初级绕线121与次级绕线122的磁耦合能力来提高升压变压器12的能量传输效率，从而提升变频器10的整机效率及保证变频器10工作的可靠性。
需要说明的是，由于谐振电感112可与升压变压器12分开设置，这样在变频器10工作时，不会由于漏感值过大而导致变频器10的整体温升偏高，这样同时降低了变频器10的整体温升，从而可保证变频器10使用的安全性。当然，谐振电感112与升压变压器12分开设置的方式在一定程度上简化了谐振电感112与升压变压器12之间的连接，这样在一定程度上可降低变频器10的制造成本。
在一个实施方式中，升压变压器12包括磁芯组件123、第一骨架124和第二骨架125。第一骨架124和第二骨架125是中空的。初级绕线121绕设在第一骨架124上。次级绕线122绕设在第二骨架125上。第二骨架125和次级绕线122设置在第一骨架124中。磁芯组件123包括第一磁芯1231和第二磁芯1232。第一磁芯1231包括第一柱1233。第二磁芯1232包括第二柱1234。第一柱1233和第二柱1234穿设在第二骨架125中且间隔相对。如此，初级绕线121及次级绕线122之间的磁耦合能力较强，同时第一骨架124可隔开初级绕线121及次级绕线122，这样可有效避免初级绕线121及次级绕线122相互影响，同时第一磁芯1231和第二磁芯1232可为可拆卸连接，这样便于磁芯组件123的组装及拆卸。
在一个实施方式中，第一骨架124包括两个环形的第一挡圈1241和连接两个第一挡圈1241的第一架体1242。初级绕线122绕设在第一架体1242上。第二骨架125包括两个环形的第二挡圈1251及连接两个第二挡圈1251的第二架体1252。次级绕线122绕设在第二架体1252上。
如此，环形的挡圈对绕线具有一定的保护功能，而架体对绕线同时具有保护及支撑的作用。
在一个实施方式中，第一架体1242和第二架体1252均呈中空的圆柱状。第一骨架124和第二骨架125同心设置。第一骨架124的长度和第二骨架125的长度相等。
如此，绕线能够均匀地绕设在对应的架体上，同时两个骨架同心设置可保证初级绕线121及次级绕线122之间具有较强的磁耦合能力。
在一个实施方式中，第一挡圈1241的边缘开设有第一缺口1243。第二挡圈1251的边缘开设有第二缺口1253。初级绕线121穿设第一缺口1243。次级绕线121穿设第二缺口1253。
如此，绕线可穿设缺口并与变频器10的电路实现连接。
在一个实施方式中，第一磁芯1231呈U型，第二磁芯1232呈U型。
如此，磁芯的分布参数一致性较好，并且具有较好的散热效果。
在一个实施方式中，谐振电感112包括环形的磁芯114及均匀绕设在磁芯114上的绕线115。绕线115接入变频器10的电路中。
如此，谐振电感112的散磁通较少，不会因为散磁通干扰到谐振电感112的周围器件的正常工作，同时谐振电感112的电感量稳定，因为工艺而导致的谐振电感112的批量一致性差的可能性较小。
在一个实施方式中，变频器10包括整流单元14及逆变控制单元15。整流单元14与逆变开关单元11并联。整流单元14用于将交流电变换成直流电。逆变控制单元15与逆变开关单元15并联并用于控制开关管111的通断。
如此，逆变控制单元15可保证逆变开关单元11的稳定性，进而可有效保证开关管111的开关损耗近似为零。
在本发明示例中，整流单元14与交流电源17连接，整流单元14用于将交流电源17的交流电变换成直流电。在一个例子中，整流单元14可包括整流桥。
在一个实施方式中，变频器10包括滤波单元16。滤波单元16连接整流单元14及逆变控制单元15。
如此，可有效抑制和防止特定波段频率的干扰。
具体地，滤波单元16包括电感器161及电容器162，电感器161与电容器162并联。
本发明实施方式的微波炉100包括磁控管20和如上述任一实施方式的变频器10。倍压整流单元13连接磁控管20。
本发明实施方式的微波炉100中，增加了逆变开关单元11，使得谐振电感112可与升压变压器12分开设置，这样谐振电感112不影响初级绕线121及次级绕线122之间的磁耦合，进而可通过加强初级绕线121与次级绕线122的磁耦合能力来提高升压变压器12的能量传输效率，从而提升变频器10的整机效率及保证变频器10工作的可靠性。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式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/或参考字母，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方式和/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应用和/或其他材料的使用。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式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方式或示例中。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方式或示例。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方式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方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种变频器，用于微波炉，其特征在于，所述变频器包括：
逆变开关单元，所述逆变开关单元包括开关管、谐振电容和谐振电感，所述谐振电容连接在所述开关管与所述谐振电感之间；
升压变压器，所述升压变压器包括初级绕线和次级绕线，所述初级绕线的一端通过所述谐振电感连接所述谐振电容的一端，所述初级绕线的另一端连接所述谐振电容的另一端和所述开关管；
倍压整流单元，所述次级绕线与所述倍压整流单元连接。
2.如权利要求1所述的变频器，其特征在于，所述升压变压器包括磁芯组件、第一骨架和第二骨架，所述第一骨架和所述第二骨架是中空的，所述初级绕线绕设在所述第一骨架上，所述次级绕线绕设在所述第二骨架上，所述第二骨架和所述次级绕线设置在所述第一骨架中，所述磁芯组件包括第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯包括第一柱，所述第二磁芯包括第二柱，所述第一柱和所述第二柱穿设在所述第二骨架中且间隔相对。
3.如权利要求2所述的变频器，其特征在于，所述第一骨架包括两个环形的第一挡圈和连接所述两个第一挡圈的第一架体，所述初级绕线绕设在所述第一架体上；
所述第二骨架包括两个环形的第二挡圈及连接所述两个第二挡圈的第二架体，所述次级绕线绕设在所述第二架体上。
4.如权利要求3所述的变频器，其特征在于，所述第一架体和所述第二架体均呈中空的圆柱状，所述第一骨架和所述第二骨架同心设置，所述第一骨架的长度和所述第二骨架的长度相等。
5.如权利要求3所述的变频器，其特征在于，所述第一挡圈的边缘开设有第一缺口，所述第二挡圈的边缘开设有第二缺口，所述初级绕线穿设所述第一缺口，所述次级绕线穿设所述第二缺口。
6.如权利要求2所述的变频器，其特征在于，所述第一磁芯呈U型，所述第二磁芯呈U型。
7.如权利要求1所述的变频器，其特征在于，所述谐振电感包括环形的磁芯及均匀绕设在所述磁芯上的绕线，所述绕线接入所述变频器的电路中。
8.如权利要求1所述的变频器，其特征在于，所述变频器包括整流单元及逆变控制单元，所述整流单元与所述逆变开关单元并联，所述整流单元用于将交流电变换成直流电，所述逆变控制单元与所述逆变开关单元并联并用于控制所述开关管的通断。
9.如权利要求8所述的变频器，其特征在于，所述变频器包括滤波单元，所述滤波单元连接所述整流单元及所述逆变控制单元。
10.一种微波炉，其特征在于，包括磁控管和如权利要求1-9任一项所述的变频器，所述倍压整流单元连接所述磁控管。
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