CN114269037A - 微波发生器和微波烹饪器具 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种微波发生器和微波烹饪器具，属于家用电器技术领域。所述微波发生器包括供电电路、多个高压电子开关、多个磁控管和多个开关控制电路，其中：所述供电电路的高压供电端分别与每个高压电子开关连接，所述供电电路的第一低压供电端分别与每个磁控管的第一输入端连接，所述供电电路的第二低压供电端分别与每个磁控管的第二输入端连接；每个高压电子开关分别与一个磁控管的第一输入端连接；每个开关控制电路分别与一个高压电子开关连接。采用该微波发生器可以解决相关技术中影响食物的加热效率的问题。

Description

微波发生器和微波烹饪器具

技术领域

本申请涉及家用电器技术领域，特别涉及一种微波发生器和微波烹饪器具。

背景技术

微波炉通过微波发生器产生微波，对食物加热。微波发生器主要由供电电路和磁控管组成。供电电路通过低压供电端向磁控管中的灯丝提供3.3V低压，使灯丝加热产生电子。此外，供电电路还通过高压供电端向磁控管提供-4kV的高压，使磁控管内产生高压电场。灯丝产生的电子在高压电场作用下进入谐振腔，并在谐振腔的作用下产生微波。

目前，一个微波发生器中通常有设置有多个磁控管，并在供电电路的低压输出端和每个磁控管之间的供电通路上均设置一个开关，通过切换各开关的通断，实现控制各磁控管交替工作。

在上述方案中，每次开关开通后，供电电路向相应的磁控管提供3.3V低压，此时该磁控管的灯丝需要被重新加热，而灯丝只有在被加热到一定温度后才能产生电子。这样就导致了每次开关开通后，对应的磁控管有一段时间不能产生微波，从而影响了食物加热效率。

发明内容

本申请实施例提供了一种微波发生器和微波烹饪器具，能够解决相关技术中影响食物加热效率的问题。技术方案如下：

第一方面，提供了一种微波发生器，所述微波发生器包括供电电路、多个高压电子开关、多个磁控管和多个开关控制电路，其中：

所述供电电路的高压供电端分别与每个高压电子开关连接，所述供电电路的第一低压供电端分别与每个磁控管的第一输入端连接，所述供电电路的第二低压供电端分别与每个磁控管的第二输入端连接；

每个高压电子开关分别与一个磁控管的第一输入端连接；

每个开关控制电路分别与一个高压电子开关连接。

在一种可能的实现方式中，所述高压电子开关包括多个开关单元，所述开关单元为场效应管MOS或绝缘栅双极型晶体管IGBT；

所述多个开关单元串联；

所述多个开关单元分别与所述开关控制电路连接。

在一种可能的实现方式中，所述开关控制电路包括驱动电路、隔离电路和多个执行电路；

所述驱动电路与所述隔离电路连接，所述隔离电路分别与所述多个执行电路连接，每个执行电路与一个开关单元连接；

所述驱动电路用于基于处理器发送的开关触发信号，向所述隔离电路输出脉冲控制电压；

所述隔离电路用于在所述脉冲控制电压输入时向所述多个执行电路分别输出所述脉冲控制电压，并在由所述执行电路至所述驱动电路的电传输方向上保持电气隔离；

所述执行电路用于基于所述脉冲控制电压对连接的开关单元进行开关控制。

在一种可能的实现方式中，所述驱动电路包括开通驱动电路和关断驱动电路，所述隔离电路包括第一隔离子电路和第二隔离子电路；

所述开通驱动电路与所述第一隔离子电路连接，所述关断驱动电路与所述第二隔离子电路连接，所述第一隔离子电路分别与每个执行电路连接，所述第二隔离子电路分别与每个执行电路连接；

所述开通驱动电路用于在接收到所述处理器发送的开通触发信号时，向所述第一隔离子电路输出开通脉冲控制电压；

所述第一隔离子电路用于在所述开通脉冲控制电压输入时，向每个执行电路分别输出所述开通脉冲控制电压，并在由所述执行电路至所述开通驱动电路的电传输方向上保持电气隔离；

所述关断驱动电路用于在接收到所述处理器发送的关断触发信号时，向所述第二隔离子电路输出关断脉冲控制电压；

所述第二隔离子电路用于在所述关断脉冲控制电压输入时，向每个执行电路分别输出所述关断脉冲控制电压，并在由所述执行电路至所述关断驱动电路的电传输方向上保持电气隔离；

所述执行电路用于基于所述开通脉冲控制电压控制连接的开关单元开通，基于所述关断脉冲控制电压控制连接的开关单元关断。

在一种可能的实现方式中，所述开通触发信号为第一电平信号，所述开通驱动电路包括第一脉冲发生电路、第一电子开关和第一直流电源；

所述第一脉冲发生电路与所述第一电子开关的控制端连接，所述第一电子开关的一个传输端接地，所述第一电子开关的另一个传输端和所述第一直流电源均与所述第一隔离子电路连接；

所述第一脉冲发生电路用于在接收所述处理器发送的所述第一电平信号的状态下，输出第一周期性脉冲信号，以控制所述第一电子开关进行周期性开关。

在一种可能的实现方式中，所述关断触发信号为第二电平信号，所述关断驱动电路包括反相电路、第二脉冲发生电路、第二电子开关和第二直流电源；

所述反相电路与所述第二脉冲发生电路连接，所述第二脉冲发生电路与所述第二电子开关的控制端连接，所述第二电子开关的一个传输端接地，所述第二电子开关的另一个传输端和所述第二直流电源均与所述第二隔离子电路连接；

所述反相电路用于对所述处理器发送的电平信号进行反相处理，向所述第二脉冲发生电路输出反相处理的电平信号；

所述第二脉冲发生电路用于在接收第一电平信号的状态下，输出第二周期性脉冲信号，以控制所述第二电子开关进行周期性开关。

在一种可能的实现方式中，所述第一隔离子电路为第一隔离变压器，所述第一隔离变压器包括第一封闭磁芯、第一原边线圈和多个第一副边线圈；

所述第一原边线圈绕制在所述第一封闭磁芯上，所述第一原边线圈与所述开通驱动电路连接；

所述多个第一副边线圈绕制在所述第一封闭磁芯上，每个第一副边线圈分别与一个执行电路连接；

所述第二隔离子电路为第二隔离变压器，所述第二隔离变压器包括第二封闭磁芯、第二原边线圈和多个第二副边线圈；

所述第二原边线圈绕制在所述第二封闭磁芯上，所述第一原边线圈与所述关断驱动电路连接；

所述多个第二副边线圈绕制在所述第二封闭磁芯上，每个第二副边线圈分别与一个执行电路连接。

在一种可能的实现方式中，所述第一隔离变压器包括多个第一封闭磁芯；

所述第一原边线圈绕制在全部第一封闭磁芯上；

每个第一副边线圈分别绕制在一个第一封闭磁芯上；

所述第二隔离变压器包括多个第二封闭磁芯；

所述第二原边线圈绕制在全部第二封闭磁芯上；

每个第二副边线圈分别绕制在一个第二封闭磁芯上。

在一种可能的实现方式中，所述执行电路包括第一二极管、第二二极管和第三电子开关；

所述第一二极管的正极与所述第一副边线圈的第一输出端连接，所述第一二极管的负极与所述开关单元的栅极连接；

所述第二二极管的正极与所述第二副边线圈的第二输出端连接，所述第二二极管的负极与所述第三电子开关的控制端连接；

所述第三电子开关的第一输出端与所述开关单元的栅极连接，所述第三电子开关的第二传输端分别与所述开关单元的源极、所述第二副边线圈的第三输出端以及所述第一副边线圈的第四输出端连接。

第二方面，提供了一种微波烹饪器具，所述微波烹饪器具包括如上述第二方面所述的微波发生器。

本申请实施例至少具有如下有益效果：

本申请实施例提供的微波发生器在供电电路的高压供电端和各磁控管之间高压供电线路上均设置一个高压电子开关，通过切换高压电子开关的通断，实现控制各磁控管交替工作。在本申请中在供电电路工作的情况下，灯丝是始终保持供电的，始终处于加热状态，能持续产生电子，每次高压电子开关导通后，立刻会产生高压电场使电子进入谐振腔，进而使磁控管产生微波，可以提高对食物的加热效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种微波发生器的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种供电电路的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种高压电子开关的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种高压电子开关的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种开关控制电路的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的一种开关控制电路的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种开关控制电路的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的一种开关控制电路的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的一种隔离变压器的结构示意图；

图10是本申请实施例提供的一种隔离变压器的结构示意图；

图11是本申请实施例提供的一种执行电路的结构示意图；

图12是本申请实施例提供的一种执行电路的结构示意图；

图13是本申请实施例提供的一种微波烹饪器具的结构示意图。

图例说明

图1中：1、供电电路，2、高压电子开关，3、磁控管，4、开关控制电路，1A、高压供电端，1B、第一低压供电端，1C、第二低压供电端，3A、第一端，3B、第二输入端。

图2中：11、交流电源，12、调压变压器，13、第一整流电路，14、第二整流电路。

图3中：21、开关单元。

图4中：22、分压电阻。

图5中：41、驱动电路，42、隔离电路，43、执行电路。

图6中：411、开通驱动电路，412、关断驱动电路，421、第一隔离子电路，422、第二隔离子电路。

图7中：4111、第一脉冲发生电路，4112、第一电子开关、4113、第一直流电源，4120、反相电路，4121、第二脉冲发生电路，4122、第二电子开关，4123、第二直流电源。

图9中：4211、第一封闭磁芯，4212、第一原边线圈，4213、第一副边线圈，4221、第二封闭磁芯，4222、第二原边线圈，4223、第二副边线圈。

图11中：4213A、第一输出端，4213B、第四输出端，4223A、第二输出端，4223B、第三输出端，433、第三电子开关，433A、控制端，433B、第一传输端，433C、第二传输端，431、第一二极管，432、第二二极管，21A、栅极，21B、源极。

图12中：23、限流电阻。

图13中：130、微波烹饪器具，1301、微波发生器，1302、处理器。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种微波发生器，该微波发生器可以应用于微波炉等微波烹饪器具中。微波发生器可以通过磁控管产生微波，实现对食物的加热。

目前，按照包括磁控管数量分类，微波发生器可以分为单磁控管微波发生器和多磁控管微波发生器。

为了便于对本申请的理解，下面先对磁控管进行简单介绍。

磁控管包括阴极和阳极，磁控管的阴极为磁控管的灯丝，磁控管的阳极为磁控管的外壳。磁控管包括有三个连接端，三个连接端中包括有两个输入端和一个接地端。两个输入端为磁控管阴极(灯丝)的两端，接地端设置在磁控管(外壳)的阳极上。供电电路通过低压供电端向磁控管中的阴极(灯丝)提供低压(例如，3.3V低压)，使阳极(灯丝)加热产生电子。此外，供电电路还通过高压供电端向磁控管提供高压(例如，-4kV高压)，使磁控管内产生高压电场。灯丝产生的电子在高压电场作用下进入磁控管阳极的谐振腔中，并在谐振腔的作用下产生微波。

对于上述单磁控管微波发生器来说，磁控管只能放置在微波烹饪器具的一侧，这样，食物可能无法被均匀加热。

对于上述多磁控管微波发生器来说，多个磁控管可以放置在微波烹饪器具的多侧，使得食物可以被均匀加热。然而，如何控制多个磁控管的交替工作是设计多磁控管微波发生器的关键。目前，控制多个磁控管的交替工作的方案主要有以下两种。

方案一、多个供电电路分别对多个磁控管供电，通过切换各供电电路的工作状态，实现控制多个磁控管交替工作。

该方案一的实现需要有多个供电电路，导致电路结构复杂，成本过高。

方案二、单个供电电路对多个磁控管供电，在供电电路的低压输出端和每个磁控管之间的供电通路上间均设置一个开关，通过切换各开关的通断，实现控制各磁控管交替工作。

该方案二，每次开关开通后，供电电路向相应的磁控管低压，此时该磁控管的灯丝需要被重新加热，而灯丝只有在被加热到一定温度后才能产生电子。这样就导致了每次开关开通后，相应的磁控管有一段时间不能产生微波，从而影响了食物的加热效率。

而本申请提供的微波发生器，一方面通过单个供电电路对多个磁控管供电，相较于上述方案以可以有效节省成本。另一方面，在供电电路的高压供电端和各磁控管之间高压供电线路上均设置一个高压电子开关，通过切换高压电子开关的通断，实现控制各磁控管交替工作。相较于上述方案二，本申请中灯丝是始终保持供电的，始终处于加热状态，能持续产生电子，每次高压电子开关导通后，立刻会产生高压电场使电子进入谐振腔，进而使磁控管产生微波，可以提高对食物的加热效率。

下面结合附图对本申请实施例提供的微波发生器进行说明。

参见图1，本申请实施例提供的微波发生器包括供电电路1、多个高压电子开关2、多个磁控管3和多个开关控制电路4。

供电电路1包括高压供电端1A、第一低压供电端1B和第二低压供电端1C。每个磁控管3均包括第一输入端3A、第二输入端3B和接地端。

供电电路1的第一低压供电端1B与每个磁控管3的第一输入端3A连接，供电电路1的第二低压供电端1C与每个磁控管3的第二输入端3B连接。

这样，供电电路1可以对每个磁控管3提供低压，例如，3.3伏V低压。

供电电路1的高压供电端1A分别与每个高压电子开关2连接，每个高压电子开关2分别与一个磁控管3的第一输入端3A连接。每个开关控制电路4分别与一个高压电子开关2连接。

这样，在需要对某一个高压电子开关2开通或者关断时，处理器向开关控制电路4发送开关触发信号，由开关控制电路4根据开关触发信号产生控制电压，控制该高压电子开关2开通或者关断，进而可以控制相应的磁控管3是否产生微波。当开关控制电路4控制高压电子开关2开通时，供电电路1便可以将高压提供给相应的磁控管3，该磁控管3可以产生微波。当开关控制电路4控制高压电子开关2关断时，供电电路1无法将高压提供给相应的磁控管3，该磁控管3便无法产生微波。

在一种可能的实现方式中，参见图2，供电电路1包括交流电源11、调压变压器12、第一整流电路13和第二整流电路14。第一整流电路13的两个输出端分别为第一低压供电端1B和第二低压供电端1C。第二整流电路14的输出端为高压供电端1A。

调压变压器12的原边线圈与交流电源11连接，调压变压器12的一个副边线圈与所述第一整流电路13连接，调压变压器12的另一个副边线圈与第二整流电路14连接。

交流电源11可以向调压变压器12的原边线圈输出交流电压，例如，输出220V交流电压。

调压变压器12对输入的交流电进行调压后，通过一个副边线圈向第一整流电路13输出第一交流电压。第一整流电路13将输入的第一交流电压整流为第一直流电压，通过第一低压供电端1B和第二低压供电端1C输出第一直流电压。例如，第一直流电压可以为3.3V低压。

调压变压器12通过另一个副边线圈向第二整流电路14输出第二交流电压，第二整流电路14对第二交流电压进行升压和整流，输出第二直流电压。例如，第二直流电压可以为-4kV高压。

其中，第一整流电路13需要具有整流的功能，第二整流电路14需要具有升压和整流的作用，例如，第二整流电路14可以为全波倍压整流电路、半波倍压整流电路等等。图2中示出的第一整流电路13和第二整流电路14仅为一种示例，第一整流电路13和第二整流电路14具有上述相应的功能即可，本申请对第一整流电路13和第二整流电路14具体结构不做限定。

在一种可能的实现方式中，参见图3，高压电子开关2可以包括有多个开关单元21。高压电子开关2由多个开关单元21串联组成。这样，高压电子开关2设置在高压供电通路上，而高压电子开关2由多个开关单元21串联组成，多个开关单元21便可以实现对高压的分压，避免了单个开关单元21无法承受高压的问题。

其中，开关单元21可以为MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，场效应管)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)等。

在高压电子开关2由多个开关单元21串联组成的情况下，开关控制电路4分别与一个高压电子开关2中的每个开关单元21连接，以实现对多个开关单元21的开关控制。

此外，参见图4，为了使高压电子开关2在关断时，每个开关单元21承受的电压基本相同，可以在每个开关单元21上并联一个分压电阻22。分压电阻22的阻值小于开关单元21关断时的阻值。

为了便于对开关控制电路4的理解，下面在介绍开关控制电路4的结构之前，先对开关控制电路4的设计构思进行简单说明。

对应高压电子开关2的开关触发信号是由微波烹饪器具中的处理器发出的，而高压电子开关2设置在高压线路上，为了防止处理器被烧毁，需要设置隔离电路。此外，在高压场景使用的隔离电路通常为隔离变压器，所以就要求使用周期性的脉冲控制电压来实现对高压电子开关2的控制。这样就需要一个驱动电路来根据处理器发出的开关触发信号生成脉冲控制电压，还需要有一个执行电路能够基于脉冲控制电压实现对高压电子开关2的开关控制。

参见图5，开关控制电路4包括驱动电路41、隔离电路42和多个执行电路43。

驱动电路41与隔离电路42连接，隔离电路42分别与多个执行电路43中的每个执行电路43连接，每个执行电路43与一个开关单元21连接。

处理器向驱动电路41发送开关触发信号。驱动电路41基于输入的开关触发信号，产生脉冲控制电压，并向隔离电路42输出产生的脉冲控制电压。

隔离电路42在脉冲控制电压输入时，分别向每个执行电路43输出脉冲控制电压。隔离电路42输出的各脉冲控制电压的电压值均小于隔离电路42输入的脉冲控制电压。例如，隔离电路42输入的脉冲控制电压可以为120V，而输出的各脉冲控制电压可以为10V。

此外，隔离电路42的作用还包括：在由执行电路43到驱动电路41的电传输方向上保持电气隔离，避免高压电子开关2处的高压进入驱动电路41导致元件烧毁。

执行电路43基于输入的脉冲控制电压对连接的开关单元21进行开关控制。

在一种可能的实现方式中，对高压电子开关2的进行开通控制的脉冲控制电压和进行关断控制的脉冲控制电压，分别由不同的驱动电路产生，相应的，参见图6，驱动电路41包括开通驱动电路411和关断驱动电路412，隔离电路42包括第一隔离子电路421和第二隔离子电路422。

开通驱动电路411与第一隔离子电路421连接，第一隔离子电路421分别与每个执行电路43连接。

在需要控制某一个高压电子开关2开通时，处理器向该高压电子开关2对应的开通驱动电路411发送开通触发信号。开通驱动电路411在接收到处理器发送的开通触发信号时，产生开通脉冲控制电压，并向第一隔离子电路421输出产生的开通脉冲控制电压。

第一隔离子电路421在有开通脉冲控制电压输入时，分别向每个执行电路43输出开通脉冲控制电压。第一隔离子电路421输出的开通脉冲控制电压的电压值均小于第一隔离子电路421输入的开通脉冲控制电压。例如，第一隔离子电路421输入的开通脉冲控制电压可以为120V，而输出的开通脉冲控制电压可以为10V。

此外，第一隔离子电路421的作用还包括：在由执行电路43到开通驱动电路411的电传输方向上保持电气隔离。

关断驱动电路412与第二隔离子电路422连接，第二隔离子电路422分别与每个执行电路43连接。

在需要控制某一个高压电子开关2关断时，处理器向该高压电子开关2对应的关断驱动电路412发送关断触发信号。关断驱动电路412在接收到处理器发送的关断触发信号时，产生关断脉冲控制电压，并向第二隔离子电路422输出产生的关断脉冲控制电压。

第二隔离子电路422在有关断脉冲控制电压输入时，分别向每个执行电路43输出关断脉冲控制电压。第二隔离子电路422输出的关断脉冲控制电压的电压值均小于第二隔离子电路422输入的关断脉冲控制电压。例如，第二隔离子电路422输入的关断脉冲控制电压可以为120V，而输出的关断脉冲控制电压可以为10V。

此外，第二隔离子电路422的作用还包括：在由执行电路43至关断驱动电路412的电传输方向上保持电气隔离。

执行电路43用于根据输入的开通脉冲控制电压，控制连接的开关单元21开通。根据输入的关断脉冲控制电压，控制连接的开关单元21关断。

在一种可能的实现方式中，上述开通触发信号为高电平信号，上述关断触发信号为低电平信号。下面结合图7，对开通驱动电路411和关断驱动电路412进行说明。

参见图7，开通驱动电路411包括第一脉冲发生电路4111、第一电子开关4112和第一直流电源4113。

第一脉冲发生电路4111与第一电子开关4112的控制端连接，第一电子开关4112的一个传输端接地。第一电子开关4112的另一个传输端与第一隔离子电路421连接。第一直流电源4113与第一隔离子电路421连接。其中，第一直流电源4113可以提供直流电压，例如，可以提供120V电压。

在需要控制某一个高压电子开关2开通时，处理器向该高压电子开关2对应的第一脉冲发生电路4111持续发送高电平信号。第一脉冲发生电路4111在接收到处理器发送的高电平信号的状态下，输出第一周期性脉冲信号。通过第一周期性脉冲信号可以控制第一电子开关4112进行周期性开关。在第一电子开关4112开通时，第一直流电源4113的电压能够加在第一隔离子电路421上，在第一电子开关4112关断时，直流电源4113的电压不能加在第一隔离子电路421上，这样，相当于向第一隔离子电路421输出了周期性的脉冲控制电压。

在一种可能的实现方式中，第一电子开关4112可以为MOSFET、IGBT等。相应的，第一电子开关4112的控制端为上述MOSFET或IGBT的栅极，第一电子开关4112的接地的传输端为MOSFET或IGBT的源极，第一电子开关4112的与第一隔离子电路421连接的传输端为MOSFET或IGBT的漏极。

参见图7，关断驱动电路412包括反相电路4120、第二脉冲发生电路4121、第二电子开关4122和第二直流电源4123。

反相电路4120与第二脉冲发生电路4121连接，第二脉冲发生电路4121与第二电子开关4122的控制端连接。第二电子开关4122的一个传输端接地，第二电子开关4122的另一个传输端与第二隔离子电路422连接。第二直流电源4123与第二隔离子电路422连接。其中，第二直流电源4123可以提供直流电压，例如，可以提供120V电压。在一种可能的实现方式中，第一直流电源4113和第二直流电源4123可以为同一个直流电源。

在需要控制某一个高压电子开关2关断时，处理器向该高压电子开关2对应的反相电路4120持续输出低电平信号。反相电路4120低电平信号进行反相处理，向第二脉冲发生电路4121输出高电平信号。第二脉冲发生电路4121在接收高电平的状态下，输出第二周期性脉冲信号。通过第二周期性脉冲信号可以控制第二电子开关4122进行周期性开关。在第二电子开关4122开通时，第二直流电源4123的电压能够加在第二隔离子电路422上，在第二电子开关4122关断时，第二直流电源4123的电压不能加在第二隔离子电路422上。这样，相当于向第二隔离子电路422输出了周期性的脉冲控制电压。

在一种可能的实现方式中，第二电子开关4122可以为MOSFET、IGBT等。相应的，第二电子开关4122的控制端为上述MOSFET或IGBT的栅极，第二电子开关4122的接地的传输端为MOSFET或IGBT的源极，第二电子开关4122的与第二隔离子电路422连接的传输端为MOSFET或IGBT的漏极。

在一种可能的实现方式中，上述第一周期性脉冲信号和第二周期脉冲信号可以为方波信号，相应的，上述第一脉冲发生电路4111和第二脉冲发生电路4121可以为方波发生电路。

在又一种可能的实现方式中，考虑到第一隔离子电路421和第二隔离子电路422为隔离变压器，为了使隔离变压器的体积可以设计的较小，上述第一周期性脉冲信号和第二周期脉冲信号可以为脉冲宽度小于方波脉冲宽度的窄脉冲信号。例如，方波信号的脉冲宽度为10微秒(_μs)，窄脉冲信号的脉冲宽度可以为100纳秒(ns)。相应的，参见图8，第一脉冲发生电路4111可以包括第一方波发生电路41111和第一微分电路41112。第一微分电路41112用于对第一脉冲发生电路4111输出的方波信号进行微分，输出窄脉冲信号。

在需要控制某一个高压电子开关2开通时，处理器向该高压电子开关2对应的第一方波发生电路41111持续发送高电平信号。第一方波发生电路41111在接收到处理器发送的高电平信号的状态下，产生第一方波信号，并向第一微分电路41112输出产生的第一方波信号。第一微分电路41112对第一方波信号进行微分处理，输出第一周期性脉冲信号。其中，第一周期性脉冲信号为周期性窄脉冲信号。

再次参见图8，反相电路4120可以为反相器，第二脉冲发生电路4121包括第二方波发生电路41211和第二微分电路41212。

在需要控制某一个高压电子开关2关断时，处理器向该高压电子开关2对应的反相电路4120持续发送低电平信号。反相电路4120对输入的低电平信号进行反相处理，向第二方波发生电路41211输出高电平信号。第二方波发生电路41211在接收到高电平信号的状态下，产生第二方波信号，并向第二微分电路41212输出产生的第二方波信号。第二微分电路41212对第二方波信号进行微分处理，输出第二周期性脉冲信号。其中，第二周期性脉冲信号为周期性窄脉冲信号。

在一种可能的实现方式中，参见图9，第一隔离子电路421为第一隔离变压器，第一隔离变压器包括第一封闭磁芯4211、第一原边线圈4212和多个第一副边线圈4213。

第一原边线圈4212绕制在第一封闭磁芯4211上，第一原边线圈4212与开通驱动电路411连接。各第一副边线圈4213均绕制在第一封闭磁芯4211上，每个第一副边线圈4213分别与一个执行电路43连接。在一种可能的绕制方式中，第一原边线圈4212穿过第一封闭磁芯4211即可，也即是，第一原边线圈4212在第一封闭磁芯4211上的绕制匝数为1。

第二隔离子电路422为第二隔离变压器，第二隔离变压器包括第二封闭磁芯4221、第二原边线圈4222和多个第二副边线圈4223。

第二原边线圈4222绕制在第二封闭磁芯4221上，第一原边线圈4222与关断驱动电路412连接。各第二副边线圈4223绕制在所述第二封闭磁芯4221上，每个第二副边线圈4223分别与一个执行电路43连接。

在又一种可能的实现方式中，考虑到高压安规问题，隔离变压器可以有如下设置：参见图10，第一隔离变压器包括多个第一封闭磁芯4211，第一原边线圈4212绕制在各第一封闭磁芯4211上，每个第一副边线圈4213分别绕制在一个第一封闭磁芯4211上。在一种可能的绕制方式中，第一原边线圈4212分别穿过每个第一封闭磁芯4211即可，也即是，第一原边线圈4212在每个第一封闭磁芯4211上的绕制匝数为1。

第二隔离变压器包括多个第二封闭磁芯4221，第二原边线圈4222绕制在各第二封闭磁芯4221上，每个第二副边线圈4223分别绕制在一个第二封闭磁芯4221上。在一种可能的绕制方式中，第二原边线圈4222分别穿过每个第二封闭磁芯4221即可，也即是，第二原边线圈4222在每个第二封闭磁芯4221上的绕制匝数为1。

需要说明的是，上述第一封闭磁芯4211和第二封闭磁芯4221可以为圆环、方环等形状，本申请中对二者的具体形状不做限定。图9和图10中仅以第一封闭磁芯4211和第二封闭磁芯4221为圆环为例进行示例说明。

在一种可能的实现方式中，上述第一隔离变压器和第二隔离变压器均为高频隔离变压器。

本申请实施例中的执行电路43可以在脉冲控制电压的作用下，实现对开关单元21的开关控制，下面结合图11对执行电路43的结构进行说明。

参见图11，执行电路43包括第一二极管431、第二二极管432和第三电子开关433。

第一二极管431的负极与开关单元21的栅极21A连接，第一二极管431的正极与第一副边线圈4213的第一输出端4213A连接。第二二极管432的负极与第三电子开关433的控制端433A连接。第二二极管432的正极与第二副边线圈4223的第二输出端4223A连接。

第三电子开关433的第一传输端433B与开关单元21的栅极21A连接，第三电子开关433的第二传输端433C分别与开关单元21的源极21B、第二副边线圈4223的第三输出端4223B以及第一副边线圈4213的第四输出端4213B连接。

在需要控制开关单元21开通时，第一副边线圈4213输出脉冲控制电压，第二副边线圈4223不输出脉冲控制电压。第一副边线圈4213输出的脉冲控制电压加在开关单元21的栅极21A上。因为脉冲控制电压并非是连续的，在有脉冲加在开关单元21的栅极21A时，开关单元21开通，而此时的需求是开关单元21保持开通，那么，就需要在没有脉冲时，开关单元21也开通。所以需要在开关单元21的栅极21A侧设置一个第一二极管431，阻止开关单元21的栅极21A中的电子放出，从而使开关单元21保持开通。

在需要控制开关单元21关断时，第一副边线圈4213不输出脉冲控制电压，第二副边线圈4223输出脉冲控制电压。第二副边线圈4223输出脉冲控制电压控制第三电子开关433开通(第二二极管432的作用和第一二极管431相同)，从而，使得开关单元21的栅极21A将电子放出，开关单元21栅极21A电压为0，开关单元21关断。

在一种可能的实现方式中，如图12所示，为了防止流向开关单元21的栅极21A的电流过大，还可以在开关单元21的栅极21A侧设置一个限流电阻23。

在一种可能的实现方式中，第三电子开关433可以为MOSFET、IGBT等。相应的，第三电子开关433的控制端433A为上述MOSFET或IGBT的栅极，第三电子开关433的第一传输端433B为MOSFET或IGBT的源极，第三电子开关433的第一传输端433B为MOSFET或IGBT的漏极。

下面结合图8、图9和图11对本申请实施例提供的微波发生器的使用进行说明。

在控制某一个高压电子开关2开通的情况下：

处理器向该高压电子开关2对应的开通驱动电路411和关断驱动电路412均持续输出高电平信号。

开通驱动电路411中的第一方波发生电路41111在接收到处理器发送的高电平信号的状态下，产生第一方波信号，并向第一微分电路41112输出产生的第一方波信号。第一微分电路41112对第一方波信号进行微分处理，输出第一周期性脉冲信号，通过第一周期性脉冲信号控制第一电子开关4112进行周期性开关。在第一电子开关4112开通时，第一直流电源4113的电压能够加在第一隔离子电路421上，在第一电子开关4112关断时，直流电源4113的电压不能加在第一隔离子电路421上。这样，相当于开通驱动电路411向第一隔离子电路421输出周期性的脉冲控制电压。

关断驱动电路412中的反相电路4120对输入的高电平信号进行反相处理，输出低电平信号。这样，第二方波发生电路41211无法输出方波信号，进而该关断驱动电路412也就无法输出脉冲控制电压。

第一隔离子电路421在有脉冲控制电压输入时，通过各第一副边线圈4213同时向连接的各执行电路43输出脉冲控制电压。而第二副边线圈4223无法输出脉冲控制电压。在此情况下，脉冲控制电压加在开关单元21的栅极21A，使得开关单元21开通。进而，需要开通的高压电子开关2中的各开关单元21同时开通，也即是，该高压电子开关2开通。

在控制某一个高压电子开关2关断的情况下：

处理器向该高压电子开关2对应的开通驱动电路411和关断驱动电路412均持续输出低电平信号。

关断驱动电路412中的反相电路4120对输入的低电平信号进行反相处理，向第二方波发生电路41211输出高电平信号。第二方波发生电路41211在接收到高电平信号的状态下，产生第二方波信号，并向第二微分电路41212输出产生的第二方波信号。第二微分电路41212对第二方波信号进行微分处理，输出第二周期性脉冲信号，通过第二周期性脉冲信号可以控制第二电子开关4122进行周期性开关。在第二电子开关4122开通时，第二直流电源4123的电压能够加在第二隔离子电路422上，在第二电子开关4122关断时，第二直流电源4123的电压不能加在第二隔离子电路422上。这样，相当于关断驱动电路412向第二隔离子电路422输出周期性的脉冲控制电压。

开通驱动电路411中的第一方波发生电路41111在接收到处理器发送的低电平信号的情况下，无法产生方波信号，进而该关断驱动电路412也就无法输出脉冲控制电压。

第二隔离子电路422在有脉冲控制电压输入时，通过各第二副边线圈4223同时向连接的各执行电路43输出脉冲控制电压。而第一副边线圈4213无法输出脉冲控制电压。在此情况下，脉冲控制电压加在第三电子开关433的控制端433A，使得第三电子开关433开通。进而，开关单元21的栅极21A中的电子被放出，栅极21A的电压为0，开关单元21关断。从而，使得需要关断的高压电子开关2中的各开关单元21同时关断，也即是，该高压电子开关2关断。

本申请实施例提供的微波发生器在供电电路1的高压供电端1A和各磁控管3之间高压供电线路上均设置一个高压电子开关2，通过切换高压电子开关2的通断，实现控制各磁控管3交替工作。这样，磁控管3中的灯丝是始终保持供电的，始终处于加热状态，能持续产生电子，每次高压电子开关2开通后，立刻会产生高压电场使电子进入谐振腔，进而使磁控管3产生微波，可以提高对食物的加热效率。

参见图13，本申请实施例还提供了一种微波烹饪器具130，该微波烹饪器具130可以为微波炉。微波烹饪器具130包括微波发生器1301和处理器1302。其中，微波发生器1301即为以上实施例中描述的微波发生器。处理器1302用于根据食物加热指令，对各高压电子开关2的通断时间进行控制。具体的，可以通过向指定开关控制电路4发送开关触发信号，来控制该指定开关控制电路4连接的高压电子开关2的通断状态。

其中，采用处理器1301可以以DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable LogicArray，可编程逻辑阵列)等硬件形式来实现。

在一种可能的实现方式中，微波烹饪器具130还可以包括显示屏。显示屏以显示食物加热时间、加热模式等。

显示屏还可以为触摸显示屏。触摸显示屏具有采集在触摸显示屏的表面的触摸操作的能力。该触摸操作可以转换为指令输入至处理器1302。处理器1302对指令进行处理，进而根据指令所指示的加热需求，控制各高压电子开关2的通断。

在又一种可能的实现方式中，微波烹饪器具130还可以包括交互部件。交互部件可以为旋钮、按键等。用户对交互部件的操作可以转换为指令输入至处理器1302。处理器1302对指令进行处理，进而根据指令所指示的加热需求，控制各高压电子开关2的通断。

在又一种可能的实现方式中，微波烹饪器具130还可以包括通信部件。通信部件可以用于接收外部发送的指令，并将指令输入至处理器1302。处理器1302对指令进行处理，进而根据指令所指示的加热需求，控制各高压电子开关2的通断。

本申请实施例提供的微波烹饪器具中的微波发生器在供电电路的高压供电端和各磁控管之间高压供电线路上均设置一个高压电子开关，通过切换高压电子开关的通断，实现控制各磁控管交替工作。这样，磁控管中灯丝是始终保持供电的，始终处于加热状态，能持续产生电子，每次高压电子开关开通后，立刻会产生高压电场使电子进入谐振腔，进而使磁控管产生微波，可以提高对食物的加热效率。

本申请中术语“第一”“第二”等字样用于对作用和功能基本相同的相同项或相似项进行区分，应理解，“第一”、“第二”之间不具有逻辑或时序上的依赖关系，也不对数量和执行顺序进行限定。本申请中术语“多个”的含义是指两个或两个以上。

以上仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微波发生器，其特征在于，所述微波发生器包括供电电路(1)、多个高压电子开关(2)、多个磁控管(3)和多个开关控制电路(4)，其中：

所述供电电路(1)的高压供电端(1A)分别与每个高压电子开关(2)连接，所述供电电路(1)的第一低压供电端(1B)分别与每个磁控管(3)的第一输入端(3A)连接，所述供电电路(1)的第二低压供电端(1C)分别与每个磁控管(3)的第二输入端(3B)连接；

每个高压电子开关(2)分别与一个磁控管(3)的第一输入端(3A)连接；

每个开关控制电路(4)分别与一个高压电子开关(2)连接。

2.根据权利要求1所述的微波发生器，其特征在于，所述高压电子开关(2)包括多个开关单元(21)，所述开关单元(21)为场效应管MOS或绝缘栅双极型晶体管IGBT；

所述多个开关单元(21)串联；

所述多个开关单元(21)分别与所述开关控制电路(4)连接。

3.根据权利要求2所述的微波发生器，其特征在于，所述开关控制电路(4)包括驱动电路(41)、隔离电路(42)和多个执行电路(43)；

所述驱动电路(41)与所述隔离电路(42)连接，所述隔离电路(42)分别与所述多个执行电路(43)连接，每个执行电路(43)与一个开关单元(21)连接；

所述驱动电路(41)用于基于处理器发送的开关触发信号，向所述隔离电路(42)输出脉冲控制电压；

所述隔离电路(42)用于在所述脉冲控制电压输入时向所述多个执行电路(43)分别输出所述脉冲控制电压，并在由所述执行电路(43)至所述驱动电路(41)的电传输方向上保持电气隔离；

所述执行电路(43)用于基于所述脉冲控制电压对连接的开关单元(21)进行开关控制。

4.根据权利要求3所述的微波发生器，其特征在于，所述驱动电路(41)包括开通驱动电路(411)和关断驱动电路(412)，所述隔离电路(42)包括第一隔离子电路(421)和第二隔离子电路(422)；

所述开通驱动电路(411)与所述第一隔离子电路(421)连接，所述关断驱动电路(412)与所述第二隔离子电路(422)连接，所述第一隔离子电路(421)分别与每个执行电路(43)连接，所述第二隔离子电路(422)分别与每个执行电路(43)连接；

所述开通驱动电路(411)用于在接收到所述处理器发送的开通触发信号时，向所述第一隔离子电路(421)输出开通脉冲控制电压；

所述第一隔离子电路(421)用于在所述开通脉冲控制电压输入时，向每个执行电路(43)分别输出所述开通脉冲控制电压，并在由所述执行电路(43)至所述开通驱动电路(411)的电传输方向上保持电气隔离；

所述关断驱动电路(412)用于在接收到所述处理器发送的关断触发信号时，向所述第二隔离子电路(422)输出关断脉冲控制电压；

所述第二隔离子电路(422)用于在所述关断脉冲控制电压输入时，向每个执行电路(43)分别输出所述关断脉冲控制电压，并在由所述执行电路(43)至所述关断驱动电路(412)的电传输方向上保持电气隔离；

所述执行电路(43)用于基于所述开通脉冲控制电压控制连接的开关单元(21)开通，基于所述关断脉冲控制电压控制连接的开关单元(21)关断。

5.根据权利要求4所述的微波发生器，其特征在于，所述开通触发信号为第一电平信号，所述开通驱动电路(411)包括第一脉冲发生电路(4111)、第一电子开关(4112)和第一直流电源(4113)；

所述第一脉冲发生电路(4111)与所述第一电子开关(4112)的控制端连接，所述第一电子开关(4112)的一个传输端接地，所述第一电子开关(4112)的另一个传输端和所述第一直流电源(4113)均与所述第一隔离子电路(421)连接；

所述第一脉冲发生电路(4111)用于在接收所述处理器发送的所述第一电平信号的状态下，输出第一周期性脉冲信号，以控制所述第一电子开关(4112)进行周期性开关。

6.根据权利要求4所述的微波发生器，其特征在于，所述关断触发信号为第二电平信号，所述关断驱动电路(412)包括反相电路(4120)、第二脉冲发生电路(4121)、第二电子开关(4122)和第二直流电源(4123)；

所述反相电路(4120)与所述第二脉冲发生电路(4121)连接，所述第二脉冲发生电路(4121)与所述第二电子开关(4122)的控制端连接，所述第二电子开关(4122)的一个传输端接地，所述第二电子开关(4122)的另一个传输端和所述第二直流电源(4123)均与所述第二隔离子电路(422)连接；

所述反相电路(4120)用于对所述处理器发送的电平信号进行反相处理，向所述第二脉冲发生电路(4121)输出反相处理的电平信号；

所述第二脉冲发生电路(4121)用于在接收第一电平信号的状态下，输出第二周期性脉冲信号，以控制所述第二电子开关(4122)进行周期性开关。

7.根据权利要求4所述的微波发生器，其特征在于，所述第一隔离子电路(421)为第一隔离变压器，所述第一隔离变压器包括第一封闭磁芯(4211)、第一原边线圈(4212)和多个第一副边线圈(4213)；

所述第一原边线圈(4212)绕制在所述第一封闭磁芯(4211)上，所述第一原边线圈(4212)与所述开通驱动电路(411)连接；

所述多个第一副边线圈(4213)绕制在所述第一封闭磁芯(4211)上，每个第一副边线圈(4213)分别与一个执行电路(43)连接；

所述第二隔离子电路(422)为第二隔离变压器，所述第二隔离变压器包括第二封闭磁芯(4221)、第二原边线圈(4222)和多个第二副边线圈(4223)；

所述第二原边线圈(4222)绕制在所述第二封闭磁芯(4221)上，所述第一原边线圈(4222)与所述关断驱动电路(412)连接；

所述多个第二副边线圈(4223)绕制在所述第二封闭磁芯(4221)上，每个第二副边线圈(4223)分别与一个执行电路(43)连接。

8.根据权利要求7所述的微波发生器，其特征在于，所述第一隔离变压器包括多个第一封闭磁芯(4211)；

所述第一原边线圈(4212)绕制在全部第一封闭磁芯(4211)上；

每个第一副边线圈(4213)分别绕制在一个第一封闭磁芯(4211)上；

所述第二隔离变压器包括多个第二封闭磁芯(4221)；

所述第二原边线圈(4222)绕制在全部第二封闭磁芯(4221)上；

每个第二副边线圈(4223)分别绕制在一个第二封闭磁芯(4221)上。

9.根据权利要求7或8所述的微波发生器，其特征在于，所述执行电路(43)包括第一二极管(431)、第二二极管(432)和第三电子开关(433)；

所述第一二极管(431)的正极与所述第一副边线圈(4213)的第一输出端(4213A)连接，所述第一二极管(431)的负极与所述开关单元(21)的栅极(21A)连接；

所述第二二极管(432)的正极与所述第二副边线圈(4223)的第二输出端(4223A)连接，所述第二二极管(432)的负极与所述第三电子开关(433)的控制端(433A)连接；

所述第三电子开关(433)的第一输出端(433B)与所述开关单元(21)的栅极(21A)连接，所述第三电子开关(433)的第二传输端(433C)分别与所述开关单元(21)的源极(21B)、所述第二副边线圈(4223)的第三输出端(4223B)以及所述第一副边线圈(4213)的第四输出端(4213B)连接。

10.一种微波烹饪器具，其特征在于，所述微波烹饪器具包括如权利要求1-9中任一项所述的微波发生器。

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