CN1128337A

CN1128337A - 具有感应加热功能的微波炉

Info

Publication number: CN1128337A
Application number: CN 95118285
Authority: CN
Inventors: 郑秉助
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 1994-11-07
Filing date: 1995-11-07
Publication date: 1996-08-07
Anticipated expiration: 2015-11-07
Also published as: EP0711099A2; BR9505113A; EP0711099A3; CN1092778C

Abstract

一种改进的具有感应加热功能的微波炉，在烹调食物时不需对微波炉加热电路和感应加热电路实行任何中断就能够使用微波炉或感应加热功能，此微波炉包括一个微计算机，一个继电器驱动电路，以及第一和第三继电器。

Description

具有感应加热功能的微波炉

本发明涉及一种具有感应加热功能的微波炉，特别是一种改进的具有感应加热功能的微波炉，它在烹调食物时不需要中断微波炉加热电路和感应加热电路就能够选择使用微波炉或感应加热功能。

参考图1，传统的具有感应加热功能的微波炉包括一个电源电路100，其中使用一个桥式二极管BD将输入的交流转换成脉动直流，使用线圈L1和电容C1、C2平滑此脉动直流电压，并且将此平滑的直流供给具有感应加热功能的微波炉；一个用于在将输入的电压升到一个预定值后形成微波的微波加热电路101；一个具有感应线圈IC、电容C5、阻尼二极管D3的感应加热电路102；一个具有烹调模式选择键和其它功能键的键入电路103；一个微计算机104，用于产生脉宽调制信号DS2，以驱动烹调模式选择控制信号CS1和由键入电路103选择的预定模式选定的感应加热电路102和微波加热电路101，该微计算机104还用于控制具有感应加热功能的微波炉的加热电路选择操作；一个烹调模式选择电路105，用于根据连在微波加热电路101和感应加热电路102之间的继电器开关RS的开关动作而选择微波加热电路101或电感加热电路102；一个具有开关装置Q1并由从微计算机输出的脉宽调制信号切换此开关装置的加热驱动电路106，用于驱动根据烹调模式选择电路105而选择的微波加热电路101和感应加热电路102。

微波加热电路101包括一个用于将电源电路100输出的电压值升到一预定值的高压变压器11；一个用高压二极管D1、D2和高压电容C4将由高压变压器11提升的高电压转换成高压的高压发生电路21；以及一个根据此转换的直流高压产生微波的磁控管31。

烹调模式选择电路105包括一个用于根据由微计算机104输出的烹调模式选择驱动电路信号CS1而产生一继电器驱动信号并驱动继电器25的继电器驱动电路15；还包括一个继电器25，用于根据继电器驱动电路15输出的继电器驱动信号来切换微波加热电路101或连到感应加热电路102的继电器开关RS。

下面将参考图2解释传统的具有感应加热功能微波炉的操作。

首先，交流电源AC加到电源电路100，此交流AC由桥式二极管BD整流成直流并且由线圈L1和电容C1、C2平滑。

这时，继电器开关RS连到微波加热电路101的端点B2或感应加热电路102的端点B3。如果此时继电器开关RS连到感应加热电路102的端点B3，而当用户选择键输入电路103的微波烹调模式键时，微计算机104识别输到其内的键入信号，并且产生一个烹调模式选择控制信号CS1和一个脉宽调制信号CS2。

此后，烹调模式选择电路105的继电器驱动电路15接收微计算机104输出的烹调模式选择控制信号CS1并且根据此烹调模式选择控制信号CS1输出一个继电器驱动信号。

因此，继电器25切换连到变频器102的端点B3的继电器开关RS而使其连到微波加热电路101的端点B2。

同时加热驱动电路106的开关装置Q1根据微计算机104输出的脉宽调制信号CS2而导通或截止。

因此，当开关装置Q1导通时，电源电路100输出的直流电压加到电容C3和高压变压器11。电源电路100根据加热驱动电路106的开关装置Q1的开/关操作而输出的并且加在电容C3两端的直流电压，使得电容C3和高压变压器11的初级线圈变为谐振状态，而此谐振电压感应到高压变压器11的次级线圈。

此后，感应到高压变压器11的次级线圈的谐振电压通过高压发生电路21的高压二极管D1、D2和高压电容C4而转换成直流并驱动磁控管31。

因此，磁控管31产生微波以便烹调食物。

同时，当继电器开关RS在初始状态时连到微波加热电路101的端点B2，并且当用户为了使用感应加热电路102烹调食物而输入键入电路103的感应加热模式键时，微计算机104识别此感应加热模式键并且根据此识别结果而输出一个烹调模式选择控制信号CS1和一个脉宽调制控制信号CS2。

此后，烹调模式选择电路105的继电器驱动电路15接收微计算机104输出的烹调模式选择控制信号CS1并且输出一个继电器驱动信号以驱动继电器25。因此，继电器开关RS连到感应加热电路102的端点B3。

因此，由于电源电路100，感应加热电路102和加热驱动电路106组成闭合回路，使得电源电路100输出的直流电压加到感应加热电路102的感应线圈IC和谐振电容C5上。

此时，加热驱动电路106的开关装置Q1根据微计算机104输出的脉宽调制信号SC2而交替地开和关，由电容C5和感应线圈IC产生的谐振电压加在电容C5的两端，而加在感应线圈IC上的谐振电压值相对地大一些。

因此，一个金属盘就由感应线圈IC进行感应加热，从而加热微波炉腔内的食物。

但是，传统的具有感应加热功能的微波炉有其不足之处。当用户在微波烹调模式和感应烹调模式之间选择一预定的烹调模式时，由于微波炉腔内的食物根据继电器开关选择的烹调模式在一预定的时间内加热，在烹调过程中，由于电源的供给要经过继电器开关，所以在电源中包含了不稳定元件，因此要想达到所需的烹调状态是不可能的。

另外，在供给220V的电源后，由于在烹调过程中谐振电压值高于继电器开关上的电压值，因此执行稳定的微波加热操作几乎是不可能的。

此外，如图2A所示，一相对高的谐振电压加在开关装置的集电极和发射极之间，如图2C所示，一高电平的脉宽调制信号加到晶体管的基极，在上述情况下晶体管导通，而此时如图2B所示，集电极可能会从这一点收到一个很短的电压，而这个很短的电压能够损坏晶体管。

因此，本发明的一个目的是提供一种具有感应加热功能的微波炉，它克服了传统微波炉所遇到的问题。

本发明的另一个目的是提供一种改进的具有感应加热功能的微波炉，它在烹调食物时不需对微波炉加热电路和感应加热电路实行任何中断就能够选择使用微波炉或感应加热功能。

为了实现上述目的，根据本发明的第一个实施例，其中提供了一种具有感应加热功能的微波炉，此微波炉包括一个微计算机，用于根据烹调模式选择键的输入而产生一个烹调模式选择控制信号和一个脉宽调制信号，还用于控制对微波加热电路和感应加热电路和选择操作；一个继电器驱动电路，用于根据微计算机输出的烹调模式选择控制信号来产生第一驱动信号和第二驱动信号并输出一驱动信号；以及第一和第二继电器，它们可选择地由继电器驱动电路输出的第一驱动信号或第二驱动信号切换，这两个继电器用于把电源电路的电压供给微波加热电路和感应加热电路。

为了实现上述目的，根据本发明的第二个实施例，其中提供了一种具有感应加热功能的微波炉，此微波炉包括一个微计算机，用于根据烹调模式选择键的输入而产生一个烹调模式选择控制信号和一个脉宽调制信号，还用于控制对微波加热电路和感应加热电路的选择操作；一个烹调模式选择电路，用于响应微计算机输出的烹调模式选择控制信号而选择微波加热电路和感应加热电路的其中之一，还用于将电源电路的电压供给加热驱动电路；以及一个开关装置保护电路，用于截断微计算机的脉宽调制信号，这样，当谐振电压超过一预定值时，通过检测从微波加热电路和感应加热电路之一输出的谐振电压而确定加热驱动电路的开关装置的开/关间隔，还用于保护此开关装置。

图1是传统的具有感应加热功能的微波炉的方框图。

图2A是图1中的加热驱动电路的开关装置的集一射电压的波形图。

图2B是图1中的加热驱动电路的开关装置的集电极电流波形图。

图2C是图1中的加热驱动电路的开关装置的基极电压波形图。

图3是根据本发明的第一个实施例的具有感应加热功能的微波炉的方框图。

图4是根据本发明的第二个实施例的具有感应加热功能的微波炉的方框图。

图5A是较4中的加热驱动电路的晶体管的集一射电压的波形图。

图5B是图4中的加热驱动电路的晶体管的集电极电流的波形图。

图5C是图4中的加热驱动电路的晶体管的基极电压的波形图。

图5D是图4中的开关装置保护电路的晶体管的基一射电压波形图。

参考图3，根据本发明的第一个实施例中的具有感应加热功能的微波炉包括一个电源电路1，用于使用一个桥式二极管BD将外部输入的交流电压AC转换成直流电压，再使用线圈L11、电容C11和C12平滑此转换的直流电压，然后将此平滑的电压供给具有感应加热功能的微波炉；一个微波加热电路2，用于在升高通过继电器开关RS1和RS2供到这里的电压后产生微波并执行微波加热操作；一个感应加热电路3，其中有一个感应线圈IDC，一个谐振电容C15和一个阻尼二极管D13，此感应加热电路用于根据电源电路1提供的电源而产生高频磁场并加热金属盘MTP；一个微计算机5，用于产生脉宽调制信号PWM以便开启烹调模式选择控制信号并且根据键输入电路4输出的烹调模式选择信号而驱动微波加热电路2和感应加热电路3，还用于控制加热选择操作一个烹调模式选择电路6，用于切换在初始状态连到微波加热电路2和感应加热电路3的继电器开关RS1和RS2的其中之一并且选择微波加热电路2和感应加热电路3的其中之一；以及一个加热驱动电路7，它由微计算机5输出的脉宽调制信号PWM切换并且有一个开关装置Q11，用于根据烹调模式选择电路6的选择而将电源电路1输出的电压供给微波加热电路2或感应加热电路3并且驱动微波加热电路2和感应加热电路3的其中之一。

微波加热电路2包括一个高压变压器21，用于将电源电路1通过继电器开关RS1和RS2供给的电压升高到一个预定值；一个高压发生电路22，其中有高压二极管D11和D12，还有高压电容C14，此高压发生电路用于将此升高的高压转换成直流电压；以及一个磁控管23，用于根据高压发生电路22转换的高压直流而产生微波。

烹调模式选择电路6包括一个继电器驱动电路61，用于根据微计算机输出的烹调模式选择控制信号CSS而输出驱动信号DS1和DS2以便驱动第一继电器62和第二继电器63；以及第一继电器62和第二继电器63，用于根据继电器驱动电路61输出的驱动信号DS1和DS2而选择地切换继电器开关RS1和RS2。

下面将参考附图来说明根据本发明的第一个实施例中的具有感应加热功能的微波炉的操作。

首先，当交流电压AC加到电源电路1时，桥式二极管BD将输入的交流电压AC整流成直流电压，并且由线圈L11和电容C11、C12进行平滑。

这时，继电器开关RS1连到转换开关RS1的端点B13，而继电器开关RS2连到微波加热电路2的端点C12，这样在微波加热电路2和感应加热电路3之间是断开的。

此后，为了选择微波加热模式，当用户选择键输入电路4的微波烹调模式时，微计算机5识别根据用户选择的微波烹调键的键输入信号，并且产生一个烹调模式选择控制信号CSS和一个脉宽调制信号PWM。

此后，烹调模式选择电路6的继电器驱动电路61接收微计算机5输出的烹调模式选择控制信号CSS，并且根据此接收的烹调模式选择控制信号CSSD则输出继电器驱动信号DS1。

因此，第一继电器62根据继电器驱动电路61输出的继电器驱动信号DS1而使得继电器开关RS1连到微波加热电路2的端点B12。

同时，加热驱动电路7的开关装置Q11根据微计算机5输出的脉宽调制信号PWM而交替地开和关。

此后，当开关装置Q11导通时，电源电路1输出的直流电压通过继电器开关RS1和RS2加到电容C13和高压变压器21上。

另外，由于加热驱动电路7的开关装置Q11交替地关，因此，电源电路1供给的直流电压在电容C13和高压变压器21的初级线圈上产生一定的谐振电压，此谐振电压加在电容C13两端并感应到高压变压器的次级线圈。

此后，高压变压器的次级线圈所感应的谐振电压通过高压发生电路22的高压二极管D11、D12和高压电容C14而转换成直流电压，然后驱动磁控管23。

因此，磁控管23产生高频电波以便加热食物。

此后，当烹调操作完成后，微计算机5输出一个烹调完成控制信号，烹调模式选择电路6的继电器驱动电路61接收微计算机5输出的烹调完成控制信号，停止驱动第一继电器62并且设置继电器开关RS1到初始状态。这样，继电器驱动电路61连到感应加热电路3的端点B13上。

因此，电源电路1输出的直流不供到微波加热电路2和感应加热电路3。

同时，当用户从键输入电路4选择感应加热模式时，微计算机5识别对应于感应加热模式的键输入信号并且根据此识别而输出选择控制信号CSS和脉宽调制信号PWM。

此后，烹调模式选择电路6的继电器驱动电路61接收微计算机5输出的烹调模式选择控制信号CSS并且输出一个继电器驱动信号DS2以便驱动第二继电器63。

这样，第一继电器不会被继电器驱动电路61所驱动。第二继电器63根据继电器驱动电路61输出的驱动信号DS2切换继电器开关RS2而使其连到端点C13。

因此，由于电源电路1，感应加热电路3和加热驱动电路7被断开，所以电源电路1输出的直流电压加到感应线圈IDC和谐振电容C15上。

另外，由于加热驱动电路7的开关装置Q11交替地导通和截止，因此在电容C15和感应线圈IDC上产生一预定的谐振电压并被加在电容C15的两端。这时，在感应线圈IDC上产生一个相对高的谐振电压。

因此，由于感应线圈IDC形成一高频磁场并作用于金属盘MPT，使得金属盘被加热，从而加热金属盘中的食物。

此后，当烹调操作模式完成时，微计算机5输出一个烹调完成控制信号，然后继电器驱动电路61停止驱动第二继电器63，继电器开关RS2连到端点C12。

参考图4，根据本发明的第二个实施例的具有感应加热功能的微波炉，除了一个开关装置保护电路8以外，其余部分与第一实施例的结构相同。此开关装置保护电路8通过截断微计算机5输出的脉宽调制信号PWM来保护开关装置Q11，当通过检测感应加热电路6输出的谐振电压值并发现其值高于一预定值时，它必须决定加热驱动电路7的开关装置Q11的开/关间隔。

开关装置保护电路8包括一个稳压二极管ZD1，用于当微波加热电路2或感应加热电路6输出的谐振电压超过一预定值时，使其流过二极管ZD1；以及一个晶体管Q12，用于通过电阻R1和R2接收稳压二极管ZD1输出的电压并且截断微计算机输出的并加在加热驱动电路7上的脉宽调制信号PWM。

下面将参考图5说明根据本发明的第二个实施例的具有感应加热功能的微波炉的操作。

首先，如第一个实施例中所述，当用户为了选择微波烹调模式而输入键入电路4中的相应的键时，通过第一继电器62和第二继电器63而使得继电器开关RS1连到端点B12，从而选择微波加热电路2。

此后，根据加热驱动电路7的开关装置Q11的开关操作；电源电路输出的电压加到电容C13和高压变压器21的初级线圈上并且加到电容C13的两端。

这里，如图5所示，当一个相对高的谐振电压加到电容C13两端时，这样，电压V_CE加到开关装置Q11的集电极和发射极之间，由于在开关装置Q11的集电极和发射极之间的电压V_CE高于开关装置保护电路8的稳压二极管ZD1的稳压电压VZ，因此电压V_CE由电阻R1和R2分压，所以，如图5D所示的高压加到晶体管Q12的基极。

因此，晶体管Q12根据加到其基极上的高电压而导通，从而使得微计算机5输出的脉宽调制信号旁通接地。

如图5C所示，一个低电压加到加热驱动电路7的开关装置Q11的基极，一个比稳压电压VZ低的电压不会加到开关装置Q11的集电极，开关装置Q11被安全地保护。

同时，当用户为了选择感应加热电路3而从键输入电路输入相应的键时，第一继电器62和第二继电器63中的继电器开关RS2接通，并且由于继电器开关RS1保持接通状态，因而一定的谐振电压加到感应加热电路3的电容C15两端。

如图5A所示，当一个相对高的谐振电压V_CE加到电容C15的两端时，稳压二极管ZD和晶体管Q12导通。这样由于一个比稳压电压VZ高的电压不会加到开关装置Q11的集电极上，从而使开关装置Q11得到安全的保护。

如上所述，本发明的具有感应加热功能的微波炉，通过提供可选择地用于一定的模式的第一继电器和第二继电器，使得在烹调食物时不需对微波加热电路和感应加热电路实行任何中断就能够选择地使用微波炉和感应加热功能。另外，本发明中的微波加热电路和感应加热电路能够安全地使用而不管因使用220V电源而由高压谐振和继电器产生的间隔性压力。

此外，在本发明中，在加热驱动电路的开关装置的开/关间隔之间，由于在输入电压和电源中含有的噪声元件而引起谐振电压升高，当检测到的谐振电压超过一预定值时，通过在预定时间内停止驱动开关装置而防止相对高的谐振电压损坏开关装置，因而本发明能够延长产品的寿命。

Claims

1.一个具有感应加热功能的微波炉，有可由用户选择使用的一个微波加热电路和一个感应加热电路，包括：

一个微计算机，用于根据一个烹调模式选择键的输入而产生一个烹调模式选择控制信号和一个脉宽调制信号，还用于控制所述的微波加热电路和所述的感应加热电路的选择操作；

继电器驱动装置，用于根据所述的微计算机输出的一个烹调模式选择控制信号产生一个第一驱动信号和一个第二驱动信号并且输出一个的驱动信号；以及

第一和第二继电器，被所述的继电器驱动装置输出的所述第一驱动信号或所述的第二驱动信号选择地切换，用于将电源装置的电压供给微波加热电路和感应加热电路。

2.如权利要求1所述的微波炉，其中所述第一或第二继电器的其中一个位于初始状态，而另一个根据微波炉的烹调模式而切换到微波加热电路和感应加热电路的其中之一。

3.如权利要求1所述的微波炉，其中所述的第一和第二继电器将微波加热电路或感应加热电路切换到电源装置或者烹调驱动装置。

4.如权利要求1所述的微波炉，其中所述的继电器驱动装置根据所述的微计算机的烹调模式选择控制信号而驱动第一和第二继电器的其中之一。

5.一个具有感应加热功能的微波炉，有可由用户选择使用的一个微波加热电路和一个感应加热电路，包括：

烹调模式选择装置，用于选择与所述的微计算机输出的烹调模式选择控制信号相对应的所述微波加热电路和所述感应加热电路的其中之一并且用于将电源装置的电压供给一个加热驱动装置；以及

一个开关装置保护装置，用于通过检测由微波加热电路和感应加热电路的其中之一的谐振电压，当此谐振电压超过一个预定值时，此保护装置截断所述的微计算机的脉宽调制信号，从而决定所述加热驱动装置的开关装置的开/关间隔，此开关装置保护装置还用于保护开关装置。

6.如权利要求5所述的微波炉，其中所述的开关装置保护装置包括一个稳压二极管，当加热驱动装置的开关装置上的谐振电压超过一个预定值时，此稳压二极管开启；还包括一个晶体管，用于通过第一和第二电阻器接收所述稳压二极管输出的电压，还用于截断供到开关装置的基极的脉宽调制信号。