CN1260514C - 数字控制功率连续可调微波炉 - Google Patents
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Abstract
本发明的名称是数字控制功率连续可调微波炉，属于电器技术领域。现有微波炉的功率不是连续可调的，是利用继电器控制磁控管工作电源的通断来控制全功率发射时间与停止工作时间的比例，间接达到调节功率之目的。技术方案是将磁控管灯丝变压器与腔电压变压器分开设置，在腔电压变化器初级增加一块智能调压电路板，从而使微波炉功率能够连续可调，同时提高了磁控管寿命，烹调效果好、简单易行、便于推广。
Description
技术领域
本发明的名称是数字控制功率连续可调微波炉，属于电器技术领域。
背景技术
现有微波炉的微波功率不是连续可调的，它是利用继电器控制磁控管工作电源的通来控制全功率发射时间与停止工作时间的比例，间接达到调节功率的目的。这种方法使磁控管处于开关工作状态，降低了磁控管的工作寿命，同时这种方法控制方法粗糙，烹调加热不均匀，效果不好，不便于对现有微波炉进行智能化改造，影响产品更新换代。
发明内容
本发明的目的是设计一种数字控制功率连续可调微波炉，通过以数字输出无触点连续控制磁控管腔电压变压器的初级输入电压，而保持灯丝电压不变，可以对磁控管发射微波功率的大小在零至全功率范围内进行连续控制，同时提高磁控管工作寿命，使烹调加热均匀。
本发明的技术构成：
本发明是在现有微波炉基础上，将磁控管灯丝变压器与腔电压变压器分开设置(原来是一个变压器)，在腔变压器初级增加一块调压电路板(6)，如图1、图2、图4所示，磁控管(2)的腔电压由腔电压变压器(4-T2)提供，其初级(原边)由一块可调功率电路板(6)控制。图3是电路板的具体电路图。灯丝电压由磁控管灯丝变压器(5-T4)提供，磁控管(2)由电风扇(3)制冷。
本发明的有益效果是：
本发明可以使微波炉的功率在全范围内连续可调、烹调加热均匀、提高了磁控管的工作寿命，同时大大提高了产品的性能/价格比，产品便于升级换代。
附图说明
图1：数字控制功率连续可调微波炉
图2：控制原理图
图3：调压电路板线路图
图4：微波炉控制面板示意图
图5：微波炉变脉器可调功率电路板位置示意图
其中：
1-微波炉箱体 2-磁控管 3-电风扇
4-磁控管腔电庄变压器(T2) 5-磁控管灯丝变压器(T4)
6-调压电路板 7-微波炉控制面板
8-新增部分面板 9-炉门 10-功率显示窗
具体实施方式
调压电路板(6)，安装在微波炉箱体内(图5)，它是由过零检测电路、单片机控制电路、双向可控硅触发电路三个部分构成，其中过零检测电路由T3、U5(LM339)、U3(74LS123)和U2，(74LS02)构成，输入信号为工频交流电(220V，50HZ)经变压器T3变成交流5V，经R6，R5，C5送至电压比较器U5(LM339)的同相和反相输入端，便在U5(LM339)的输出端2形成脉宽180°的方波，方波分别通到单稳态电路U3，(74LS123)的二个触发输入端2和9上，便在输出端13、5端输出与正、负过零相对应的正、负脉冲系列，送至或非门U2(74LS02)2和3脚，便在1脚得到正弦交流电的每个过零点，作为过零触发信号，最后送至微处理器(AT89C51)外部中断INT0端；
单片机控制电路包含U4(AT89C51)、控制键和显示电路三部分，控制键有S1、S2、S3，和U6(74LS125)构成，其中U6(74LS125)是与门电路，S1、S2、S3分别与1、4和5管脚相连，当有按键按下时，U6(74LS125)输出脚6为低电平，送至AT89C51 13脚(INT1)的中断1，处理按键；显示电路有U8(7218B)、U1(74LS32)和三位LED构成，其中U8(7218B)是译码电路，U1(74LS32)是或门电路，两输入端1和2管脚分别与U4(AT89C51)的P2.7(28)和写信号线(16)相连；功率设定用三个键S1、S2、S3来完成0～999W(或更高功率，若采用四个键S1、S2、S3、S4可完成0～9999W，依次类推)满功率的连续设定，S1用来设置功率的百位、十、个位，即位选择键，其功能是按一下显示百位数值且闪烁，再按一下显示十位数值且闪烁，再按一下显示个位数值且闪烁，依次类推；S2是增加键，即按一下闪烁的位加1，S3是减少键，即按一下闪烁的位减1，同时用U8(7218B)驱动三位LED共阴极数码管显示瞬时功率。三个键均有上拉电阻R10、R11、R12，平时呈高电压状态，当有键按下时，89C51的INT1端输出低电压。当设定好加热功率后，按一下开始键，AT89C51便根据定时器里事先设置好的常数，延迟响应的时间在P3.4[14脚，T0]端输出一定宽度的负脉冲；
双向可控硅触发电路是由U9(7406)、N2(9013)、O2(MOC3021)、T5、T2构成，其中U9(7406)为反向电路，当P3.4(T0)端输出低电平时，反向电路U9(7406)输出高电平，开关管N2(9013)导通，光电藕合器O2(MOC3021)的输入端有电流流入，输出端的双向可控硅导通，触发外部的双向可控硅T5工作。当P3.4(T0)端输出高电平时，反向电路U9(7406)输出低电平，开关管N2(9013)截止，光电藕合器O2(MOC3021)输出端的双向可控硅关断，外部双向可控硅T5也关断。当改变加热功率时，延迟时间、双向可控硅T5的导通角也随之改变，使输出电压连续变化，即控制磁控管腔电压变压器原边线圈的电压连续变化，进而达到控制磁控管腔电压连续变化的目的；即微波炉功率连续可调。
图4是微波炉控制面板示意图，(8)是新增部分面板，上部长方形框(10)是显示框，用来显示瞬时功率，下部有1、2、3三个控制键，1号键是设置功率的百位、十位、个位，即位选择键，2号键是增加键，3号键是减少键。在新增部分面板(8)下面是原面板上有的时间显示窗、开始按键、时间设定键等。
图5是微波炉变压器、可调功率控制板位置示意图。磁控管腔变压器(4-T2)磁控管灯丝变压器(S-T4)和调压电路板(6)安装在控制面板(7)后面的机箱内。
Claims (2)
1.一种数字控制功率连续可调微波炉，将磁控管灯丝变压器T4(5)与磁控管腔电压变压器T2(4)分开设置，其特征在于：磁控管腔电压变压器T2(4)的初级输入电压使用调压电路板(6)所控制，而保持磁控管的灯丝电压不变。
2.按照权利要求1所说的数字控制功率连续可调微波炉，其特征在于：调压电路板(6)：
(1)是一长方形的印刷集成电路板，安装在微波炉控制面板(7)后面的箱体内，在磁控管灯丝变压器后面；
(2)由过零检测电路、单片机控制电路、双向可控硅触发电路三个部分构成，其中过零检测电路由变压器T3、电压比较器U5(LM339)、触发器U3(74LS123)和或非门U2(74LS02)构成，输入信号为工频交流电，经变压器T3变成交流5V电压，经电阻R6，电阻R5，电容C5送至电压比较器U5(LM339)的同相和反相输入端，便在电压比较器U5(LM339)的输出端(2)形成脉宽180°的方波，方波分别转送到触发器U3(74LS123)的二个触发输入端(2，9)上，便在两个输出端(13，5)输出与正、负过零相对应的正、负脉冲，该脉冲送至或非门U2(74LS02)的两个脚(2、3)，便在或非门U2(74LS02)的输出脚(1)得到正弦交流电的每个过零点脉冲，该脉冲作为过零触发信号，最后送至微处理器U4(AT89C51)的外部中断INT0端；
单片机控制电路包含微处理器U4(AT89C51)、控制键和显示电路三部分，控制键由键S1、键S2、键S3和与门电路U6(74LS125)构成，键S1、键S2、键S3分别与与门电路的第1、4和5管脚相连，当有按键按下时，与门电路U6(74LS125)输出脚(6)为低电平，该低电平送至微处理器U4(AT89C51)的第13脚(INT1)，激活中断1，执行处理按键的服务子程序；显示电路由译码驱动电路U8(7218B)、或门电路U1(74LS32)和三位LED构成，或门电路U1(74LS32)的两个输入端(1、2)管脚分别与微处理器U4(AT89C51)的P2.7(28)端和写信号线WR(16)相连；功率设定用三个键S1、键S2、键S3来完成0～999W功率的连续设定；键S1是用来设置功率的百位、十位、个位的位选择键，其功能是：按一下，显示百位数值且闪烁，再按一下，显示十位数值且闪烁，再按一下，显示个位数值且闪烁，依次类推；键S2是增加键，即按一下，闪烁的位数值加1；键S3是减少键，即按一下，闪烁的位数值减1，同时用译码驱动电路U8(7218B)驱动三位LED共阴极数码管显示瞬时功率；三个键均有上拉电阻(R10、R11、R12)，平时微处理器U4(AT89C51)的第13脚(INT1)呈高电平状态，当有键按下时，该脚为低电平；当设定好加热功率后，按一下开始键，微处理器U4(AT89C51)便根据定时器里事先设置好的常数进行定时，定时时间到，在其P3.4(14)端输出一定宽度的负脉冲；
双向可控硅触发电路是由反向电路U9(7406)、开关管N2(9013)、光电耦合器O2(MOC3021)、双向可控硅T5、磁控管腔电压变压器T2构成，当P3.4(14)端输出低电平时，反向电路U9(7406)输出高电平，开关管N2(9013)导通，光电耦合器O2(MOC3021)的输入端有电流流入，输出端的双向可控硅导通，触发外部的双向可控硅T5工作，当P3.4(14)端输出高电平时，反向电路U9(7406)输出低电平，开关管N2(9013)截止，光电耦合器O2(MOC3021)输出端的双向可控硅关断，外部双向可控硅T5也关断；当改变加热功率时，定时器的定时时间改变、双向可控硅T5的导通角也随之改变，使输出电压连续变化，即控制磁控管腔电压变压器原边线圈的电压连续变化，进而达到控制磁控管腔电压连续变化的目的，即微波炉功率连续可调。
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