CN107896393A - 磁控管温度调节方法、装置及系统、变频电源及微波设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及微波设备领域，特别是涉及一种磁控管温度调节方法及其装置、控制器、变频电源、磁控管温度调节系统及微波设备。其中，该磁控管温度调节方法，包括：确定流经磁控管的阳极电流或变频电源的输入功率或加载于磁控管两端的阳极电压，变频电源的输入功率或输出功率用于驱动磁控管工作；根据阳极电流或输入功率或阳极电压，调节变频电源的输出功率。因此，其能够及时地调节变频电源的输出功率以调节磁控管的阳极温度，避免磁控管过温损坏。

Description

磁控管温度调节方法、装置及系统、变频电源及微波设备

技术领域

本发明涉及微波设备领域，特别是涉及一种磁控管温度调节方法及其装置、控制器、变频电源、磁控管温度调节系统及微波设备。

背景技术

微波设备在各个领域皆有广泛的应用，包括工业领域、军事领域、民用领域等等。

传统微波设备能够驱动磁控管产生微波，使微波影响微波设备的负载。

发明人在实现本发明的过程中，发现传统技术至少存在以下问题：微波设备影响负载的过程中，由于负载存在不确定性，其会引起磁控管温度急剧上升，此时若没有采取相应措施，磁控管极易过温损坏，从而极大缩短磁控管的使用寿命。

发明内容

本发明实施例目的旨在提供一种磁控管温度调节方法及其装置、控制器、变频电源、磁控管温度调节系统及微波设备，其解决了传统技术存在着磁控管容易工作在过温状态而缩短使用寿命的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

在第一方面，本发明实施例提供一种磁控管温度调节方法，所述方法包括：确定流经磁控管的阳极电流或变频电源的输入功率或加载于磁控管两端的阳极电压，所述变频电源的输入功率或输出功率用于驱动所述磁控管工作；根据所述阳极电流或所述输入功率或所述阳极电压，调节所述变频电源的输出功率。

可选地，所述根据所述阳极电压，调节所述变频电源的输出功率，包括：确定加载于所述磁控管两端的阳极电压、所述磁控管的等效电阻以及所述变频电源的输出功率；根据所述磁控管的阳极电压、所述磁控管等效电阻以及所述变频电源的输出功率，计算出所述磁控管的阳极阈值电压；根据所述磁控管的阳极阈值电压调节所述变频电源的输出功率。

可选地，所述确定所述变频电源的输出功率，包括：获取所述变频电源的输入功率与输入电压；根据所述变频电源的输入功率、输入电压及功率效率的对应关系，计算出所述变频电源的输出功率。

可选地，所述根据所述磁控管的阳极阈值电压调节所述变频电源的输出功率，包括：根据所述磁控管的阳极阈值电压，计算出所述磁控管的阳极温度；根据所述磁控管的阳极温度调节变频电源的输出功率。

可选地，所述根据所述磁控管的阳极温度调节变频电源的输出功率，包括：判断所述磁控管的阳极温度是否大于预设温度阈值；若大于，降低所述变频电源的输出功率；若小于，维持所述变频电源的工作。

可选地，所述降低所述变频电源的输出功率，包括：确定所述变频电源的输出功率；判断所述变频电源的输出功率是否大于预设的最小功率；若大于，维持所述变频电源的工作；若小于，停止所述变频电源的工作。

可选地，所述根据所述磁控管的阳极阈值电压调节所述变频电源的输出功率，包括：获取预设的关联表，所述关联表预存有磁控管的阳极阈值电压与变频电源的输出功率之间的映射关系；从所述预设的关联表查找出与所述磁控管的阳极阈值电压对应的输出功率；调节所述变频电源的输出功率至查找出的输出功率。

可选地，所述确定加载于磁控管两端的阳极电压，包括：在所述变频电源的输入功率落入预设功率范围时,确定与所述变频电源的输入功率对应的阳极电压为阳极阈值电压。

在第二方面，本发明实施例提供一种磁控管温度调节装置，所述装置包括：确定模块，用于确定流经磁控管的阳极电流或变频电源的输入功率或加载于磁控管两端的阳极电压，所述变频电源的输入功率或输出功率用于驱动所述磁控管工作；调节模块，用于根据所述阳极电流或所述输入功率或所述阳极电压，调节所述变频电源的输出功率。

在第三方面，本发明实施例提供一种控制器，所述控制器包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够用于执行上述任一项的磁控管温度调节方法。

在第四方面，本发明实施例提供一种变频电源，用于驱动磁控管，所述变频电源包括：变频电路，用于驱动所述磁控管；第一电压采样电路，用于采样所述变频电路的第一输出电压，所述第一输出电压与加载于所述磁控管两端的阳极电压存在对应关系，所述第一电压采样电路包括第一输入端、第二输入端及第一输出端，所述第一输入端连接在所述变频电路与所述磁控管之间的第一节点，所述第二输入端连接在所述变频电路与所述磁控管之间的第二节点；上述的控制器，其分别与所述第一电压采样电路的第一输出端和所述变频电路连接，所述控制器根据所述第一输出电压与加载于所述磁控管两端的阳极电压的对应关系，计算出所述磁控管两端的阳极电压。

可选地，所述变频电源还包括放大电路，所述放大电路的输入端与所述第一电压采样电路的第一输出端连接，所述放大电路的输出端与所述控制器连接。

在第五方面，本发明实施例提供一种磁控管温度调节系统，所述系统包括：磁控管；变频电源，其与所述磁控管连接，用于驱动所述磁控管；第二电压采样电路，其耦合于所述变频电源与磁控管之间，用于采样所述变频电源的第二输出电压，所述第二输出电压与加载于所述磁控管两端的阳极电压存在对应关系；上述的控制器，其分别与所述第二电压采样电路的输出端和所述变频电源连接，所述控制器根据所述第二输出电压与加载于所述磁控管两端的阳极电压的对应关系，计算出所述磁控管两端的阳极电压。

在第六方面，本发明实施例提供一种微波设备，所述微波设备包括上述的控制器。

在第七方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使微波设备执行如上任一项所述的磁控管温度调节方法。

在本发明各个实施例中，首先，确定流经磁控管的阳极电流或变频电源的输入功率或加载于磁控管两端的阳极电压，变频电源的输入功率或输出功率用于驱动磁控管工作，其次，根据阳极电流或输入功率或阳极电压，调节变频电源的输出功率。因此，其能够及时地调节变频电源的输出功率以调节磁控管的阳极温度，避免磁控管过温损坏。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明实施例提供一种微波设备的结构示意图；

图1a是本发明实施例提供一种磁控管的等效电路模型示意图；

图1b是本发明实施例提供一种加载于磁控管两端的阳极电压与流经磁控管的阳极电流跟随时间变化而变化的示意图；

图2是本发明实施例提供另一种微波设备的结构示意图；

图3是本发明实施例提供1KW、2450M的磁控管的阳极温度与阳极电压之间的关系示意图；

图4是本发明实施例提供变频电源的功率效率、输入功率以及输入电压之间的关系示意图；

图5是本发明实施例提供一种第一电压采样电路的结构示意图；

图5a是本发明另一实施例提供一种第一电压采样电路的结构示意图；

图6是本发明另一实施例提供一种微波设备的结构示意图；

图7是本发明又另一实施例提供一种微波设备的结构示意图；

图8是本发明实施例提供一种第二电压采样电路的结构示意图；

图8a是本发明实施例提供一种加载于磁控管两端的阳极电压与第二电压采样电路采样到的第二输出电压跟随时间变化而变化的示意图；

图9是本发明实施例提供一种控制器的结构示意图；

图10是本发明实施例提供一种磁控管温度调节装置的结构示意图；

图10a是图10中调节模块的结构示意图；

图11是图10a中确定单元的结构示意图；

图12是图10a中调节单元的一种结构示意图；

图13是图10a中调节单元的另一种结构示意图；

图14是图12中第一调节子单元的结构示意图；

图15是本发明实施例提供一种磁控管温度调节方法的流程示意图；

图15a是图15中步骤52的流程示意图；

图16是图15a中步骤521的流程示意图；

图17是图15a中步骤523的一种流程示意图；

图18是图15a中步骤523的另一种流程示意图；

图19是图17中步骤5233的流程示意图；

图20是图19中步骤52332的流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的微波设备包括工业微波设备、医用微波设备、民用微波设备、军事微波设备等等。在工业领域，工业微波设备可以用于对材料进行快速加热、干燥以及材料改性等等。在医用领域，医用微波设备可以用于对药品进行杀菌及对病灶部位消融等等。在民用领域，民用微波设备可以用于微热食物等等。在军事领域，微波设备可以用于作为目标探测以导航等等。

本发明实施例提供的微波设备可以为变频微波设备，亦可以为其它类型微波设备。

请参阅图1，图1是本发明实施例提供一种微波设备的结构示意图。如图1所示，该微波设备10包括：变频电源11、磁控管12、工作腔体13及冷却单元14，变频电源11与磁控管12连接。

请再参阅图1，变频电源11包括整流滤波单元111、功率变换单元112、高压变压器113、高压整流滤波单元114及内部控制器116。整流滤波单元111的输入端用于接入外部电源，整流滤波单元111的输出端与功率变换单元112的输入端连接，功率变换单元112的输出端与高压变压器113的原边绕组连接，高压变压器113的副边绕组与高压整流滤波单元114的输入端连接，高压整流滤波单元114的输出端与磁控管12连接，控制器115与功率变换单元112连接。

变频电源11能够驱动磁控管12工作，为磁控管12提供所需的电压与电流。其中，整流滤波单元111用于接入外部电源，并且对外部电源进行整流与滤波处理，输出直流电压。其中，该外部电源可以为市电电压，亦可以为工业电压。

内部控制器116采集输入电压、电流等信息，计算出实际运行的输入功率，并转换为所需的脉冲宽度调制信号(Pulse Width Modulation,PWM)或者脉冲频率调制信号(Pulse Frequency Modulation,PFM)或者两者的混合波，用于驱动功率变换单元112按额定功率工作。

高压变压器113的输出经过高压整流滤波单元114处理后，由高压整流滤波单元114输出平滑的直流高压供给磁控管12的阳极，与此同时，其还提供一路灯丝电压供给磁控管12的灯丝。

磁控管12能够将变频电源11提供的电能转换成相应的微波，对放置在工作腔体13内的负载131进行加热，例如：当微波设备为微波炉时，工作腔体13放置待微热的食物。

请参阅图1a，图1a是本发明实施例提供一种磁控管的等效电路模型示意图。如图1a所示，由于磁控管12为真空电子管，其等效电路模型可以等同于稳压管ZD与等效电阻R串联而成的电路模型，其中，稳压管ZD的稳定电压为磁控管12的阳极阈值电压，等效电阻R为磁控管12的等效内阻。

请参阅图1b，图1b是本发明实施例提供一种加载于磁控管两端的阳极电压与流经磁控管的阳极电流跟随时间变化而变化的示意图。如图1b所示，坐标轴的纵坐标为阳极电压，记阳极电压为Ebm，横坐标为时间，记时间为t。进一步的，记阳极阈值电压为VT。坐标轴1b2的纵坐标为阳极电流，记阳极电流为It，横坐标为时间t。

由图1b可知，当磁控管12接入工频电源时，在坐标轴的零点处，工频电源位于过零点时，变频电源11的阳极输出电压的绝对值较小，其未能够驱动磁控管12，于是，磁控管12处于截止状态。当工频电源超过过零点后，网侧电源逐步升高，变频电源11的阳极输出电压的绝对值也逐渐增大，并且逐渐增大至a点对应的阳极电压，亦即到达磁控管12的阳极阈值电压VT,此时，阳极电流It开始流经磁控管12。随着工频电源的不断升高，阳极电流It的绝对值也逐步增大，同时，阳极电压的绝对值也逐步增大。当通电时间超过5微秒后，工频电源开始下降，阳极电压Ebm随之下降，一直将至b点对应的阳极电压，在b点后，由于阳极电压Ebm已不足以驱动磁控管12，阳极电流It下降到零。

进一步的，当时间为a或b时，阳极电压等于阳极阈值电压，用户可以选择在a或b点采集阳极电压以快速计算出阳极阈值电压。

此处，阳极电压Ebm、阳极阈值电压VT以及等效电阻R之间的函数关系为：

Ebm＝VT+R*It，其中，a＜t＜b。

冷却单元14能够带走变频电源11与磁控管12工作时产生的热量，从而使变频电源11与磁控管12能够可靠稳定的工作。

在一些实施例中，整流滤波单元111、功率变换单元112、高压变压器113及高压整流滤波单元114可以概括为变频电路，亦即，整流滤波单元111、功率变换单元112、高压变压器113及高压整流滤波单元114所具备的功能可以以变频电路的形式进行实现。本领域技术人员应当明白：作为驱动磁控管12的变频驱动电源，除了上述所阐述的各个电学单元(例如：整流滤波单元111、功率变换单元112、高压变压器113及高压整流滤波单元114)之外，其还可以根据业务需求自行在变频电路中添加其它电学单元，以进一步实现其它应用需求。

基于上述所示的微波设备10，微波设备10在加热负载131的过程中，由于负载131具有不确定性，容易导致磁控管12的容易工作在过温状态。例如：使用微波炉做爆米花时，在最初的阶断，玉米的水分尚可，磁控管输出的微波大部分被玉米所吸收，此时的磁控管的温升相对较低。但当爆米花过程快要结束时，玉米的水分含量较少，大部分微波不能被玉米吸收，会反射回磁控管内，其会引起磁控管温度急剧上升。根据市场统计数据，家用微波炉损坏原因中磁控管损坏的占比达到五成，而磁控管损坏的主要原因为过温。

再例如：工业微波设备常用于物料的干燥，在初始阶断，物料含水充足，磁控管的温升是可控的。当物料干燥即将结束时，物料含水较低，大量微波反射回磁控管内，引起磁控管剧烈发热，极易造成磁控管过热损坏。根据市场统计数据，普通2450M工业微波设备的磁控管损坏比例更高，通常每年损坏率高达15％，主要原因也是过温。

并且，当微波设备10中的冷却单元14出现故障后，由于未能够及时带走磁控管12的热量，容易导致磁控管12的温度急剧上升，从而造成磁控管12的损坏。

基于上述微波设备的各种缺陷，本发明实施例提供另一种微波设备。与图1所示的微波设备的不同点在于，如图2所示，该微波设备10中的变频电源还包括第一电压采样电路117，第一电压采样电路117包括第一输入端117a、第二输入端117b及第一输出端117c，第一输入端117a连接在变频电路与磁控管12之间的第一节点116a，第二输入端117b连接在变频电路与磁控管12之间的第二节点116b。第一电压采样电路117用于采样变频电路的第一输出电压V0，其中，第一输出电压V0与加载于磁控管两端的阳极电压Ebm＝f(V0)存在对应关系，内部控制器116根据第一输出电压与加载于磁控管12两端的阳极电压的对应关系，计算出磁控管12两端的阳极电压。进一步的，内部控制器116根据阳极电压调节磁控管的阳极温度。

具体的，微波设备调节磁控管的阳极温度的具体工作原理如下：

首先，变频电源11按照设定功率进行运行。该设定功率可以为变频电源11内部默认的初始功率。在运行过程中，内部控制器116接收第一电压采样电路117反馈的磁控管的阳极电压。

然后，内部控制器116可以根据磁控管12的阳极电压计算出磁控管12的阳极温度。

具体的，请参阅图3，图3是本发明实施例提供1KW、2450M的磁控管的阳极温度与阳极阈值电压之间的关系示意图。如图3所示，横坐标代表磁控管12的阳极阈值电压，纵坐标代表磁控管12的阳极温度。在磁控管12工作时，磁控管12的阳极温度逐步升高，其所对应的阳极阈值电压也随之相应升高。显然，当磁控管12的阳极温度达到350摄氏度时，磁控管光12的阳极阈值电压已升高到－3100伏左右。此时，磁控管12的寿命急剧缩短，安装在磁控管阳极的磁铁也随时出现爆磁的风险。

总体而言，如图3所示，磁控管12的阳极温度ta与阳极阈值电压VT具有正相关关系，可以用以下式子(1)描述此类关系：

ta＝f(VT)………….(1)

请参阅图4，图4是本发明实施例提供变频电源的功率效率、输入功率以及输入电压之间的关系示意图。如图4所示，横坐标代表变频电源的输入功率，纵坐标代表变频电源的功率效率。对于同一输入电压，变频电源的功率效率与输入功率呈正相关关系。对于同一输入功率，变频电源的功率效率与输入电压呈正相关关系。

总体而言，如图4所示，变频电源的功率效率EFF、输入功率Pin以及输入电压Vin之间的关系可以用以下式子(2)描述：

EFF＝f(Vin，Pin)………….(2)

变频电源工作于设定的功率工作模式，其实际运行输入功率Pin是已知的，在知悉功率效率Eff后，可以通过以下式子(3)计算出输出功率Po：

Po＝Pin＊Eff………….(3)

输出功率Po计算出来后，可以通过采集到磁控管的阳极电流It，结合以下式子(4)计算出阳极电压Ebm：

Ebm＝Po/It………….(4)

如前所述，内部控制器116根据第一电压采样电路117采样变频电路的第一输出电压V0计算出磁控管12两端的阳极电压Ebm，亦即，阳极电压Ebm是已知的。一般的，在实际应用过程中，磁控管12的阳极电压一般大于1000伏，通过外部电压检测设备直接采集磁控管12的阳极电压Ebm的采集成本比较高，并且采集难度高。因此，本实施例通过采集变频电路的第一输出电压，间接推算出阳极电压Ebm，此类方式简单易行，节约成本。

当内部控制器116获取到变频电源11的输入功率Pin与输入电压Vin，根据变频电源11的输入功率Pin、输入电压Vin及功率效率EFF的对应关系(结合如图4所示的式子(2))，确定到功率效率EFF。然后，内部控制器116根据式子(3)计算出变频电源11的输出功率Po。紧接着，内部控制器116根据下面式子：

Ebm＝VT+R*It

It＝Po/Ebm

Po＝Pin＊Eff

Ebm＝f(V0)

其中，R为磁控管的等效电阻，R、Pin、Eff、V0以及f(V0)是已知的，因此，联合上面式子，便可以计算出阳极阈值电压VT。

最后，内部控制器116结合式子(1)，根据磁控管12的阳极阈值电压，计算出磁控管12的阳极温度。

内部控制器116根据磁控管12的阳极温度调节变频电源11的输出功率Po，其中，该输出功率Po用于驱动磁控管11工作，以改变磁控管11的阳极温度。

具体的：内部控制器116判断磁控管12的阳极温度是否大于预设温度阈值，若大于，降低变频电源11的输出功率Po，以降低磁控管12的阳极温度。若小于，维持变频电源11的工作，亦即：可以维持变频电源11的原有输出功率Po，可以在保证磁控管12的阳极温度小于预设温度阈值的前提下，提高变频电源11的输出功率Po。此处的预设温度阈值由用户根据业务需求自行设置。

在一些实施例中，当磁控管12的阳极温度大于预设温度阈值，内部控制器116降低变频电源11的输出功率Po的过程中，内部控制器116判断变频电源11的输出功率Po是否大于预设的最小功率，若大于，维持变频电源11的工作，并且继续检测磁控管12的阳极温度。若小于，其说明变频电源11已经丧失对磁控管12的阳极温度的控制能力了，此时即使令变频电源11按照预设的最小功率运行，磁控管12的阳极温度依然会出现过温现象，于是，内部控制器116应该停止变频电源11的工作，以保证磁控管12免于工作在过温状态。并且，当微波设备10中的冷却单元14出现故障，例如：冷却水泵、风扇等等出现的故障，其极易造成变频电源11按其所设定的最小功率运行，并且磁控管12也会过温，因此，此时对变频电源采用关机策略是非常有必要的。

总体而言，上述各个实施例阐述了通过“根据磁控管的阳极电压计算出磁控管的阳极温度，再进一步根据磁控管的阳极温度调节变频电源的输出功率”的一种调节方式，在一些实施例中，内部控制器116还可以根据磁控管12的阳极电压直接查表确定变频电源11的输出功率，以进一步调节变频电源11的输出功率。因此，首先，内部控制器116获取预设的关联表。该预设的关联表由用户根据实践经验，预先创建而得到的，其中，该关联表预存有磁控管12的阳极阈值电压与变频电源11的输出功率之间的映射关系。然后，在调节磁控管12的阳极温度时，内部控制器116根据计算出的磁控管的阳极阈值电压，遍历预设的关联表，从预设的关联表查找出与磁控管12的阳极阈值电压对应的变频电源11的输出功率。最后，内部控制器116将变频电源11的当前输出功率调节至查找出的输出功率，从而完成磁控管12的阳极温度的调节。

综上所述，由于本发明实施例是直接采集能够精确反映磁控管12的阳极电压，以间接得到磁控管12的阳极阈值电压，进而精确地确定阳极温度，其至少有以下优点：相对于通过设置在磁控管12的外壳的温度传感器检测出的温度参数，以直接检测磁控管的温度的方式，由于磁控管12的外壳为一铁壳，其导热性不好，在不同的冷却条件下，外壳的温度未能够真实地反映出磁控管12真实的阳极温度。另外需要设置温度探头的成本相对较高，同时还需要相应的电路来对温度信息做处理，因此，此类方式不具有成本优势。然而，在本发明实施例中，其能够直接采集能够精确反映磁控管12的阳极电压，以间接得到磁控管12的阳极阈值电压，进而精确地确定阳极温度，以精确、可靠地通过调节变频电源11的输出功率以调节磁控管12的阳极温度，保证磁控管12避免过温损坏。

在一些实施例中，除了上述确定加载于磁控管两端的阳极阈值电压的方式之外，其还可以通过磁控管的阳极阈值电压与变频电源的输入功率之间的对应关系，以确定阳极阈值电压。例如：在变频电源的输入功率落入预设功率范围时,确定与变频电源的输入功率对应的阳极电压为阳极阈值电压。该预设功率范围根据产品的设计以确定，并且，该预设功率范围还可以为单点的输入功率值，例如，特定时刻的瞬时功率值。

在调节变频电源的输出功率时，除了上述的实施方式之外，其还可以采用以下实施方式调节变频电源的输出功率，例如：其可以通过确定流经磁控管的阳极电流，根据该阳极电流调节变频电源的输出功率。具体的，从图1b可知，当阳极电流为Ia或Ib或位于Ia或Ib附近区域时，Ia或Ib对应的阳极电压为阳极阈值电压VT，或者，位于Ia或Ib附近区域的阳极电流对应的阳极电压可以估算地等同于阳极阈值电压VT。由于每个磁控管的阳极阈值电压VT与阳极电流Ia或Ib有着映射关系，因此，用户可以对阳极阈值电压VT与阳极电流Ia或Ib建立起映射表，通过根据采样回的阳极电流Ia或Ib查找映射表，从而确定阳极阈值电压VT。

再例如：其还可以通过确定变频电源的输入功率，根据变频电源的输入功率调节变频电源的输出功率。具体的，由图1b与图4可知，变频电源的输入功率与阳极电流Ia或Ib存在函数关系的，并且每个磁控管的阳极阈值电压VT与阳极电流Ia或Ib有着映射关系的，因此，用户可以对阳极阈值电压VT与输入功率建立起映射表，通过根据输入功率查找映射表，从而确定阳极阈值电压VT。

又再例如：其还可以通过确定加载于磁控管两端的阳极电压，根据该阳极电压调节变频电源的输出功率。具体的，用户可以对阳极阈值电压VT与阳极电压建立起映射表，通过根据阳极电压查找映射表，从而确定阳极阈值电压VT。

总之，调节变频电源的输出功率的方式多种多样，应当理解，本领域技术人员根据本发明实施例所训导的内容，作出其它替换或者变形方式调节变频电源的输出功率，其应当落入本发明的保护范围之内，在此不赘述。

请参阅图5，高压整流滤波单元114包括第一二极管D1、第二二极管D2、第一电容C1及第二电容C2。第一电压采样电路117包括第一电阻R1与第二电阻R2，第一电阻R1的一端连接至第一节点116a，第一电阻R1的另一端与第二电阻R2的一端皆连接至第二节点116b，第二电阻R2的另一端接地，其中，从第二节点116b输出采集到第一输出电压V0。显然，V0＝Ebm*R2/(R1+R2)。因此，通过获得到V0，便可以计算出Ebm。

在一些实施例中，为了提高采样到的电压的幅值与携带负载能力，如图5a所示，与图5所示的实施例的不同点在于，变频电源11还包括放大电路118，放大电路118的输入端与第一电压采样电路117的第一输出端连接，放大电路118的输出端与内部控制器116连接。放大电流118可以为运算放大器，其能够提高第一输出电压的电压幅值与提高携带负载能力。

与上述各个实施例的不同点在于，如图6所示，微波设备10还包括外部控制器15，外部控制器15与变频电源11连接。外部控制器15向变频电源11发送目标功率信息，使变频电源11中的功率变换单元112转换为所需的脉冲宽度调制信号(Pulse Width Modulation,PWM)或者脉冲频率调制信号(Pulse Frequency Modulation,PFM)或者两者的混合波，按照额定功率进行工作。并且，外部控制器15还接收变频电源11所反馈的各类控制信息，以调节变频电源的输出功率，达到灵活调节系统功率并监测变频电源11运行状况的目的。

在上述各个实施例中，可以理解的是：上述各个实施例所阐述的用于调节磁控管温度的各个控制逻辑可以以软件模块的形式存在，并且该软件模块可以以指令的形式不仅仅存储于变频电源11中的内部控制器116内，而且，其还可以存储于外部控制器15内。

于是，为了与上述各个实施例有所区别，作为本发明实施例的另一方面，本发明实施例还提供一种磁控管温度调节系统。如图7所示，该磁控管温度调节系统20包括：磁控管21、变频电源22、第二电压采样电路23、外部控制器24、工作腔体25及冷却单元26。变频电源22与磁控管21连接，用于驱动磁控管21；第二电压采样电路23耦合于变频电源22与磁控管21之间，用于采样变频电源22的第二输出电压，第二输出电压与加载于磁控管21两端的阳极电压存在对应关系，用于采样流经磁控管21的阳极电流。外部控制器24分别与第二电压采样电路23的输出端和变频电源22连接。

在本实施例中，在不引起内容互相冲突的前提下，磁控管21、变频电源22、第二电压采样电路23及外部控制器24可以引用上述各个实施例所作出的阐述，在此不赘述。

如前所述，如图7所示，此处的外部控制器24存储有用于调节磁控管温度的各个控制逻辑的若干指令，变频电源22的内部控制器作为变频电源22正常运作的控制核心。

同理：上述各个实施例对内部控制器116所作出的介绍皆适用于外部控制器24，在此不赘述。

与图5或图5a或图6所示的实施例的不同点在于，如图8所示，第二电压采样电路23包括：第一绕组W1、第三电容C3、第四电容C4、第三二极管D3、第四二极管D4以及第三电阻R3，其中，第一绕组W1与变频电源22中高压整流滤波单元的副边绕组W2与W3存在比例关系，于是，通过获得第三电阻R3的两端电压V0(亦即：第二输出电压)，根据比例关系，便可以计算出阳极电压Ebm。

如图8a所示，第二输出电压V 0的电压波形与阳极电压Ebm的电压波形皆为正弦波性。由图8a可知，通过获得V0，便可以计算出Ebm。于是，根据上述各个实施例提供的式子，便可以计算出阳极阈值电压，进而可以根据阳极阈值电压调节磁控管的温度。

在本实施例中，该磁控管温度调节系统20能够应用于任何类型的微波设备中。

在上述各个实施例中，内部控制器或外部控制器作为一控制器，其可以为通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、单片机、ARM(Acorn RISC Machine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。还有，控制器还可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。控制器也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP核、或任何其它这种配置。

作为本发明实施例的又另一方面，本发明实施例提供一种控制器。请参阅图9，图9是本发明实施例提供一种控制器的结构示意图。如图9所示，控制器30(内部控制器或外部控制器)包括：至少一个处理器31以及与所述至少一个处理器31通信连接的存储器32；其中，图9中以一个处理器31为例。处理器31和存储器32可以通过总线或者其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。

其中，存储器32存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器31能够用于执行上述磁控管温度调节的控制逻辑。

因此，控制器30能够及时地调节变频电源的输出功率以调节磁控管的阳极温度，保证磁控管避免过温损坏。

作为本发明实施例的另一方面，本发明实施例提供一种磁控管温度调节装置。该磁控管温度调节装置作为软件系统，其可以存储在图2与图6所阐述的变频电源11中的内部控制器116内，亦可以存储在图7所阐述的外部控制器内。该磁控管温度调节装置包括若干指令，该若干指令存储于存储器内，处理器可以访问该存储器，调用指令进行执行，以完成上述磁控管温度调节的控制逻辑。

如图10所示，该磁控管温度调节装置40包括：确定模块41与调节模块42。

确定模块41用于确定流经磁控管的阳极电流或变频电源的输入功率或加载于磁控管两端的阳极电压，变频电源的输入功率或输出功率用于驱动磁控管工作。

调节模块42用于根据阳极电流或输入功率或阳极电压，调节变频电源的输出功率。

因此，其能够及时地调节变频电源的输出功率以调节磁控管的阳极温度，避免磁控管过温损坏。

在一些实施例中，如图10a所示，该调节模块42包括：确定单元421、计算单元422及调节单元423。

确定单元421用于确定加载于磁控管两端的阳极电压、磁控管的等效电阻以及变频电源的输出功率，计算单元422用于根据磁控管的阳极电压、磁控管等效电阻以及变频电源的输出功率，计算出磁控管的阳极阈值电压，调节单元423用于根据磁控管的阳极阈值电压调节变频电源的输出功率。

该磁控管温度调节装置40能够及时地调节变频电源的输出功率以调节磁控管的阳极温度，避免磁控管过温损坏。

在一些实施例中，如图11所示，确定单元421包括：第一获取子单元4211与第一计算子单元4212。

第一获取子单元4211用于获取变频电源的输入功率与输入电压；第一计算子单元4212用于根据变频电源的输入功率、输入电压及功率效率的对应关系，计算出变频电源的输出功率。

在一些实施例中，如图12所示，调节单元423包括：第二计算子单元4231与第一调节子单元4232。

第二计算子单元4231用于根据磁控管的阳极阈值电压，计算出磁控管的阳极温度；第一调节子单元4232用于根据磁控管的阳极温度调节变频电源的输出功率。

与图12所示的实施例不同点在于，如图13所示，该调节单元423包括第二获取子单元4233、查找子单元4234及第二调节子单元4235。

第二获取子单元4233用于获取预设的关联表，关联表预存有磁控管的阳极阈值电压与变频电源的输出功率之间的映射关系；查找子单元4234用于从预设的关联表查找出与磁控管的阳极阈值电压对应的变频电源的输出功率；第二调节子单元4235用于调节变频电源的输出功率至所查找出的输出功率。

在一些实施例中，如图14所示，第一调节子单元4232包括：判断子单元42321、降低子单元42322及维持子单元42323。

判断子单元42321用于判断磁控管的阳极温度是否大于预设温度阈值，降低子单元42322用于若大于，降低变频电源的输出功率，维持子单元42323用于若小于，维持变频电源的工作。

在一些实施例中，降低子单元42322具体用于：确定变频电源的输出功率；判断变频电源的输出功率是否大于预设的最小功率；若大于，维持变频电源的工作；若小于，停止变频电源的工作。

由于装置实施例和上述各个实施例是基于同一构思，在内容不互相冲突的前提下，装置实施例的内容可以引用上述各个实施例的，在此不赘述。

作为本发明实施例的又另一方面，本发明实施例提供一种磁控管温度调节方法。本发明实施例的磁控管温度调节方法的功能除了借助上述图10至图14所述的磁控管温度调节装置的软件系统来执行，其亦可以借助硬件平台来执行。例如：磁控管温度调节方法可以在合适类型具有运算能力的处理器的电子设备中执行，例如：单片机、数字处理器(Digital Signal Processing，DSP)、可编程逻辑控制器(Programmable LogicController，PLC)等等。

下述各个实施例的磁控管温度调节方法对应的功能是以指令的形式存储在电子设备的存储器上，当要执行下述各个实施例的磁控管温度调节方法对应的功能时，电子设备的处理器访问存储器，调取并执行对应的指令，以实现下述各个实施例的磁控管温度调节方法对应的功能。

存储器作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如上述实施例中的磁控管温度调节装置40对应的程序指令/模块(例如，图10至图14所述的各个模块和单元)，或者下述实施例磁控管温度调节方法对应的步骤。处理器通过运行存储在存储器中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行磁控管温度调节装置40的各种功能应用以及数据处理，即实现下述实施例磁控管温度调节装置40的各个模块与单元的功能，或者下述实施例磁控管温度调节方法对应的步骤的功能。

存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述程序指令/模块存储在所述存储器中，当被所述一个或者多个处理器执行时，执行上述任意方法实施例中的磁控管温度调节方法，例如，执行下述实施例描述的图15至图20所示的各个步骤；也可实现附图10至图14所述的各个模块和单元的功能。

如图15所示，该磁控管温度调节方法50包括：

步骤51、确定流经磁控管的阳极电流或变频电源的输入功率或加载于磁控管两端的阳极电压，变频电源的输入功率或输出功率用于驱动磁控管工作；

步骤52、根据阳极电流或输入功率或阳极电压，调节变频电源的输出功率。

在步骤51中，确定加载于磁控管两端的阳极电压的过程中，其还可以在变频电源的输入功率落入预设功率范围时,确定与变频电源的输入功率对应的阳极电压为阳极阈值电压。

通过采用该方法，其能够及时地调节变频电源的输出功率以调节磁控管的阳极温度，避免磁控管过温损坏。

在一些实施例中，如图15a所示，步骤52包括：

步骤521、确定加载于磁控管两端的阳极电压、磁控管的等效电阻以及变频电源的输出功率；

步骤522、根据磁控管的阳极电压、磁控管等效电阻以及变频电源的输出功率，计算出磁控管的阳极阈值电压；

步骤523、根据磁控管的阳极阈值电压调节变频电源的输出功率。

在一些实施例中，如图16所示，步骤521包括：

步骤5211、获取变频电源的输入功率与输入电压；

步骤5212、根据变频电源的输入功率、输入电压及功率效率的对应关系，计算出变频电源的输出功率。

在一些实施例中，如图17所示，步骤523包括：

步骤5231、根据磁控管的阳极阈值电压，计算出磁控管的阳极温度；

步骤5233、根据磁控管的阳极温度调节变频电源的输出功率；

与图17所示的实施例不同点在于，如图18所示，步骤523包括：

步骤5232、获取预设的关联表，关联表预存有磁控管的阳极阈值电压与变频电源的输出功率之间的映射关系；

步骤5234、从预设的关联表查找出与磁控管的阳极阈值电压对应的变频电源的输出功率；

步骤5236、调节变频电源的输出功率至所查找出的输出功率。

在一些实施例中，如图19所示，步骤5233包括：

步骤52331、判断磁控管的阳极温度是否大于预设温度阈值；

步骤52332、若大于，降低变频电源的输出功率；

步骤52333、若小于，维持变频电源的工作。

在一些实施例中，如图20所示，步骤52332包括：

步骤523321、确定变频电源的输出功率；

步骤523322、判断变频电源的输出功率是否大于预设的最小功率；

步骤523323、若大于，维持变频电源的工作；

步骤523324、若小于，停止变频电源的工作。

由于装置实施例和方法实施例是基于同一构思，在内容不互相冲突的前提下，方法实施例的内容可以引用装置实施例的，在此不赘述。

作为本发明实施例的又另一方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使微波设备执行如上任一项所述的磁控管温度调节方法，例如执行上述任意方法实施例中的磁控管温度调节方法，例如，执行上述任意装置实施例中的磁控管温度调节装置。

通过采用该方法，其能够及时地调节变频电源的输出功率以调节磁控管的阳极温度，避免磁控管过温损坏。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种磁控管温度调节方法，其特征在于，包括：

确定流经磁控管的阳极电流或变频电源的输入功率或加载于磁控管两端的阳极电压，所述变频电源的输入功率或输出功率用于驱动所述磁控管工作；

根据所述阳极电流或所述输入功率或所述阳极电压，调节所述变频电源的输出功率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述阳极电压，调节所述变频电源的输出功率，包括：

确定加载于所述磁控管两端的阳极电压、所述磁控管的等效电阻以及所述变频电源的输出功率；

根据所述磁控管的阳极电压、所述磁控管等效电阻以及所述变频电源的输出功率，计算出所述磁控管的阳极阈值电压；

根据所述磁控管的阳极阈值电压调节所述变频电源的输出功率。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述变频电源的输出功率，包括：

获取所述变频电源的输入功率与输入电压；

根据所述变频电源的输入功率、输入电压及功率效率的对应关系，计算出所述变频电源的输出功率。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述根据所述磁控管的阳极阈值电压调节所述变频电源的输出功率，包括：

根据所述磁控管的阳极阈值电压，计算出所述磁控管的阳极温度；

根据所述磁控管的阳极温度调节变频电源的输出功率。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述磁控管的阳极温度调节变频电源的输出功率，包括：

判断所述磁控管的阳极温度是否大于预设温度阈值；

若大于，降低所述变频电源的输出功率；

若小于，维持所述变频电源的工作。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述降低所述变频电源的输出功率，包括：

确定所述变频电源的输出功率；

判断所述变频电源的输出功率是否大于预设的最小功率；

若大于，维持所述变频电源的工作；

若小于，停止所述变频电源的工作。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述磁控管的阳极阈值电压调节所述变频电源的输出功率，包括：

获取预设的关联表，所述关联表预存有磁控管的阳极阈值电压与变频电源的输出功率之间的映射关系；

从所述预设的关联表查找出与所述磁控管的阳极阈值电压对应的输出功率；

调节所述变频电源的输出功率至所查找出的输出功率。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定加载于磁控管两端的阳极电压，包括：

在所述变频电源的输入功率落入预设功率范围时,确定与所述变频电源的输入功率对应的阳极电压为阳极阈值电压。

9.一种磁控管温度调节装置，其特征在于，包括：

确定模块，用于确定流经磁控管的阳极电流或变频电源的输入功率或加载于磁控管两端的阳极电压，所述变频电源的输入功率或输出功率用于驱动所述磁控管工作；

调节模块，用于根据所述阳极电流或所述输入功率或所述阳极电压，调节所述变频电源的输出功率。

10.一种控制器，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够用于执行如权利要求1至7任一项所述的磁控管温度调节方法。

11.一种变频电源，用于驱动磁控管，其特征在于，包括：

变频电路，用于驱动所述磁控管；

第一电压采样电路，用于采样所述变频电路的第一输出电压，所述第一输出电压与加载于所述磁控管两端的阳极电压存在对应关系，所述第一电压采样电路包括第一输入端、第二输入端及第一输出端，所述第一输入端连接在所述变频电路与所述磁控管之间的第一节点，所述第二输入端连接在所述变频电路与所述磁控管之间的第二节点；

如权利要求10所述的控制器，其分别与所述第一电压采样电路的第一输出端和所述变频电路连接，所述控制器根据所述第一输出电压与加载于所述磁控管两端的阳极电压的对应关系，计算出所述磁控管两端的阳极电压。

12.根据权利要求11所述的变频电源，其特征在于，所述变频电源还包括放大电路，所述放大电路的输入端与所述第一电压采样电路的第一输出端连接，所述放大电路的输出端与所述控制器连接。

13.一种磁控管温度调节系统，其特征在于，包括：

磁控管；

变频电源，其与所述磁控管连接，用于驱动所述磁控管；

第二电压采样电路，其耦合于所述变频电源与磁控管之间，用于采样所述变频电源的第二输出电压，所述第二输出电压与加载于所述磁控管两端的阳极电压存在对应关系；

如权利要求10所述的控制器，其分别与所述第二电压采样电路的输出端和所述变频电源连接，所述控制器根据所述第二输出电压与加载于所述磁控管两端的阳极电压的对应关系，计算出所述磁控管两端的阳极电压。

14.一种微波设备，其特征在于，包括如权利要求10所述的控制器。