CN203104843U - 一种变频微波炉电路结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变频微波炉电路结构，包括交流输入电路、辅助电源、变频电源、电脑控制电路、炉腔照明电路、风扇驱动电路和转盘驱动电路，所述的炉腔照明电路包括LED灯与第一开关管，所述的LED灯与第一开关管串接后，一端接辅助电源，另一端接地；第二开关管的控制端接电脑控制电路微处理器第一PWM控制信号输出端。本实用新型微波炉的炉腔采用LED照明，炉腔亮度好、能效高；通过电脑控制电路微处理器输出不同占空比的PWM控制信号，能够根据微波炉的工况改变炉腔的亮度，以适应使用的需要。

Description

一种变频微波炉电路结构

[技术领域]

本实用新型涉及变频微波炉，尤其涉及一种变频微波炉电路结构。

[背景技术]

传统变频微波炉电路的工作原理如图1所示。交流电经EMI滤波后，一端经温控开关S0，炉门开关S1接变频电源的一个输入端，另一端经继电器RL1接于变频电源的另一输入端。温控开关S1安装在磁控管M的上方，在磁控管M或炉腔的温度过高时自动断开，以确保微波炉不会发生过温事故。

炉门开关S1在炉门打开时断开，炉门合上时接通，当炉门打开时变频电源没有AC电压输入，减小了微波泄漏的微险。炉门开关S2与炉门开关S1联动，连接于变频电源的两个AC输入端，在炉门打开时闭合。在炉门开关S1因失效而短路的情况下打开炉门，炉门开关S2会短路掉变频电源的AC输入，造成EMI滤波电路上的保险丝断路，以避免微波泄漏的风险。炉门开关S3与炉门开关S1联动，炉门开关S3接于电脑控制电路，用于电脑控制电路读取炉门状态信息。

在微波炉以微波方式工作时，继电器RL3吸合，变频电源的AC输入接通，经整流滤波，功率变换及高压整流滤波后得到磁控管工作所需的灯丝电压及阳极高压。变频电源的控制单元包括了PMW信号产生、IGBT驱动、功率控制、异常保护及通信等功能模块。变频电源内部还包括一辅助供电模块，提供给控制单元各功能模块所需的电压。

传统变频微波炉还包括电脑控制电路，电脑控制电路接收面板发出的操作指令，并将工作状态信息等显示在面板上，同时根据面板发出的指令控制炉灯、炉盘驱动电机及冷却系统风扇电机的继电器RL1接通和关断。

传统变频微波炉的电路有如下缺点：

1.炉门电控部分要切断交流供电主回路，因此需要能切断大电流的行程开关，同时需要一个交流继电器来切断变频板供电电源，成本高，众多的交流电线需连接到行程开关上，连线复杂。

2.炉腔照明采用20W的白炽灯L，能效低，灯泡透过炉腔的网孔照射入炉腔，网孔透光率低，炉腔亮度不高，还不能调整亮度。

3.冷却系统采用罩极电机M1，能效差，对电网的适应差。

4.转盘电机采用为交流电机M2，需要进行强弱电隔离，安全性差、成本较高。

[发明内容]

本实用新型要解决的技术问题是提供一种炉腔亮度好、能效高、能够调整炉腔亮度的变频微波炉电路结构。

本实用新型进一步要解决的技术问题是提供一种安全性好、结构简单、成本较低的变频微波炉电路结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种变频微波炉电路结构，包括交流输入电路、辅助电源、变频电源、电脑控制电路、炉腔照明电路、风扇驱动电路和转盘驱动电路，所述的炉腔照明电路包括LED灯和第一开关管，所述的LED灯与第一开关管串接后，一端接辅助电源，另一端接地；第二开关管的控制端接电脑控制电路微处理器第一PWM控制信号输出端。

以上所述的变频微波炉电路结构，所述的第一开关管为三极管， LED灯一端接辅助电源，另一端接三极管的集电极，三极管的发射极经限流电阻接地；三极管的基极接电脑控制电路微处理器第一PWM控制信号输出端。

以上所述的变频微波炉电路结构，所述的风扇驱动电路包括直流风扇电机和第二开关管，直流风扇电机与第二开关管串接后，一端接辅助电源，另一端接地；第二开关管的控制端接电脑控制电路微处理器第二PWM控制信号输出端。

以上所述的变频微波炉电路结构，所述的风扇驱动电路包括直流转盘电机和第三开关管，直流转盘电机与第三开关管串接后，一端接辅助电源，另一端接地；第三开关管的控制端接电脑控制电路微处理器转盘控制信号输出端。

以上所述的变频微波炉电路结构，包括第一炉门开关，变频电源包括整流滤波电路、功率变换电路和控制单元；第一炉门开关串接在辅助电源的输出端和控制单元的电源输入端之间。

以上所述的变频微波炉电路结构，包括电子开关和稳压电路，电子开关的控制信号输入端接电脑控制电路微处理器的功率信息脉冲信号输出端，电子开关的输入端接辅助电源，电子开关的输出端经第一炉门开关接控制单元的电源输入端；所述的稳压电路接在电子开关的输出端或控制单元的电源输入端。

以上所述的变频微波炉电路结构，电子开关包括第一光耦、PNP三极管、NPN三极管、隔直电容、平滑电容、第一电阻和二极管，第一光耦的输入端接电脑控制电路微处理器的功率信息脉冲信号输出端，第一光耦光电三极管的集电极通过第一电阻接辅助电源输出端的正极；PNP三极管的发射极接辅助电源输出端的正极，集电极通过第一炉门开关接控制单元的电源输入端，基极接NPN三极管的集电极；NPN三极管的发射极接地，基极通过隔直电容接第一光耦光电三极管的集电极；平滑电容的一端接NPN三极管的发射极，另一端接NPN三极管的集电极；二极管的阳极接NPN三极管的发射极，阴极接NPN三极管的基极。

以上所述的变频微波炉电路结构，稳压电路包括三端稳压器、第四电阻、第一电解电容和第二电解电容，三端稳压器的电压输入端接第四电阻的第一端，第四电阻的第二端通过第一炉门开关接PNP三极管的集电极。控制单元高电压电源输入端的正极接三端稳压器的电压输入端，低电压电源输入端接三端稳压器的电压输出端，接地端接地；三端稳压器的接地端接地，第一电解电容的正极接三端稳压器U3的电压输入端，另一端接地；第二电解电容的正极接三端稳压器U3的电压输出端，另一端接地。

以上所述的变频微波炉电路结构，包括功率信息发送线路和变频板信息反馈电路，功率信息发送线路的一端接第一光耦光电三极管的集电极，另一端接控制单元功率信息接收端；包括变频板信息反馈电路包括第二光耦，第二光耦的输入端接控制单元变频板信息发送端，输出端接电脑控制电路微处理器的变频板信息接收端。

以上所述的变频微波炉电路结构，包括与包括第一炉门开关联动的第二炉门开关，第二炉门开关的一端接控制单元的电源输入端的正极，另一端接地。

本实用新型微波炉的炉腔采用LED照明，炉腔亮度好、能效高；通过电脑控制电路微处理器输出不同占空比的PWM控制信号，能够根据微波炉的工况改变炉腔的亮度，以适应使用的需要。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是现有技术变频微波炉电路的原理图。

图2是本实用新型实施例1变频微波炉电路的原理图。

图3是本实用新型实施例1照明灯和电机驱动部分的原理图。

图4是本实用新型实施例2变频微波炉电路的原理图。

[具体实施方式]

在图2和图3所示的本实用新型变频微波炉电路的实施例1中，包括单相交流输入电路、辅助电源、变频电源板、电脑控制板、炉门开关、炉腔照明电路、风扇驱动电路和转盘驱动电路。

炉腔照明电路包括由LED1与LED2串联构成的LED灯和三极管Q3， LED灯一端接辅助电源，另一端接三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极经限流电阻R8接地；三极管Q3的基极通过基极电阻R5接电脑控制板微处理器（单片机）照明控制信号输出端。

风扇驱动电路包括直流风扇电机M1和三极管Q4，直流风扇电机与三极管Q4串接后，一端接辅助电源，另一端接地；三极管Q4的基极通过基极电阻R6接电脑控制板微处理器冷却控制信号输出端。

风扇驱动电路包括直流转盘电机和三极管Q5，直流转盘电机与三极管Q5串接后，一端接辅助电源，另一端接地；三极管Q5的基极通过基极电阻R7接电脑控制板微处理器转盘控制信号输出端。

来自变频电源板的12V电压经稳压器U4降压至5V供给电脑控制板的单片机工作，在炉门打开或微波炉工作时，电脑控制板单片机根据用户需要输出合适的占空比的PWM信号经电阻R5驱动开关管Q3工作，炉灯LED1、LED2串接于12V电源及Q3的集电极之间，实现了炉腔照度的调光。

微波炉工作时，电脑控制板的单片机根据磁控管温度或变频电源板温度信息，输出合适的占空比的PWM信号经电阻R6驱动开关管Q4工作，直流风扇电机M1串接于12V电源和Q4的集电极之间，可以实现风量调节，在磁控管温度高或变频电源板温度高时加大冷却风量，保证了系统的可靠运行，同时冷却风扇的风量不受电网电压的影响。在磁控管温度低及变频电源板温度低时减小冷却风量，以减小风扇噪音，延长风扇寿命，并达到节能的目的。

微波炉工作时，电脑控制板单片机还输出一路高电平信号，经电阻R7驱动开关管Q5工作，直流转盘电机M2串接于12V电源及Q5的集电极之间，开关管Q5开通时，直流转盘电机工作，当微波炉停止工作时，电脑控制板单片机输出低电平信号，开关管Q5截止，直流转盘电机停止工作。

以上描述的照明灯和电机驱动电路降低了生产成本，简化了导线的连接结构，生产工艺更加简单，节能的LED和直流风扇，提升了系统的能效。

本实施例中的炉门开关包括联动的第一炉门开关S1和第一炉门开关S2。

单相交流输入电路的AC电压经滤波板后输出端的一端接入变频电源板输入的一端，另一端经温控开关S1后连接于变频电源板输入的另一端。

变频电源板包括整流滤波电路、功率变换电路和控制单元；控制单元包括PMW信号产生、IGBT驱动、功率控制、异常保护及通信等功能模块。

第一炉门开关S1串接在控制单元的电源输入端和变频电源板的辅助供电端Vcc之间。

变频电源板能正常工作必要条件之一为IGBT有正确的驱动信号，如果没有辅助电源供电给控制单元，控制单元无法工作，就不会有PWM或PFM波产生，IGBT也不会有驱动信号。

当拉开炉门时，炉门开关S1断开，变频电源板控制单元失电，因而变频电源板停止工作。

第二炉门开关S2的一端接控制单元的电源输入端，另一端接控制单元的接地端，即Vcc和地之间，确保炉门开关S1失效后电源Vcc也会因为炉门开关S2短路而没有辅助供电给变频电源板的控制单元，从而确保了炉门打开时不会造成微波泄漏。

微波炉在正常工作时，由电脑控制板（电脑控制电路）发出工作指令，工作指令中包含了工作、停止、功率等级等信息，变频电源板收到指令后，按电脑板要求的状态工作。

本实用新型实施例2变频微波炉电路的原理如图3所示。变频电源板包括整流滤波电路、辅助电源、功率变换电路、控制单元、电子开关和稳压电路。控制单元包括PMW信号产生、IGBT驱动、功率控制、异常保护及通信等功能模块。辅助电源的输入端接整流滤波电路的输出端。

电子开关的控制信号输入端接电脑控制电路微处理器的功率信息脉冲信号输出端，电子开关的输入端接辅助电源，电子开关的输出端经第一炉门开关S1接控制单元的电源输入端。稳压电路接在电子开关的输出端或控制单元的电源输入端。

在图3所示的实施例中，电子开关包括第一光耦U1、PNP三极管Q1、NPN三极管Q2、隔直电容C1、平滑电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和二极管D1。第一光耦U1的输入端接电脑控制电路微处理器（单片机）的功率信息脉冲信号输出端，第一光耦U1光电三极管的集电极通过第一电阻R1接辅助电源输出端的正极。PNP三极管Q1的发射极接辅助电源输出端的正极，集电极通过第一炉门开关接控制单元的电源输入端，基极通过第三电阻R3接NPN三极管Q2的集电极。NPN三极管Q2的发射极接地，基极通过隔直电容C1和第二电阻R2接第一光耦U1光电三极管的集电极。平滑电容C2的一端接NPN三极管Q2的发射极，另一端接NPN三极管Q2的集电极。二极管D1的阳极接NPN三极管Q2的发射极，阴极接NPN三极管Q2的基极。

稳压电路包括三端稳压器U3、第四电阻R4、第一电解电容EC1和第二电解电容EC2。三端稳压器U3的电压输入端接第四电阻R4的第一端，第四电阻R4的第二端通过第一炉门开关接PNP三极管Q1的集电极。控制单元15V电源输入端的正极接三端稳压器U3的电压输入端，5V电源输入端接三端稳压器U3的电压输出端，接地端接地。三端稳压器U3接地端接地。第一电解电容EC1的正极接三端稳压器U3的电压输入端，另一端接地，第二电解电容EC2的正极接三端稳压器U3的电压输出端，另一端接地。

第二炉门开关S2与第一炉门开关S1联动，第二炉门开关S2接在第四电阻R4的第二端与地之间。

功率信息发送线路的一端接第一光耦U1光电三极管的集电极，另一端接控制单元功率信息接收端。

变频板信息反馈电路包括第二光耦U2，第二光耦U2的输入端接控制单元变频板信息发送端，输出端接电脑控制电路微处理器的变频板信息接收端。

AC电压经变频电源板整流滤波后，提供给辅助电源工作。辅助电源有多组输出，一组15V输出电压经过由三极管Q1、三极管Q2构成的电子开关再经过炉门开关S2后供给变频电源板控制单元的PWM驱动部分工作，15V电压经稳压芯片U3降压至5V后供给控制单元的单片机工作，以实现PWM产生，功率控制、保护及通信功能。

由三极管Q1、三极管Q2构成的电子开关受控于电脑控制板单片机来的通信信号，来自电脑控制板单片机的通信信号为一脉冲信号，经光耦U1、电阻R1传输给变频电源板，在电阻R1上得到一脉冲信号，脉冲信号经电容C1、电阻R2、D1驱动三极管Q2工作，三极管Q2的输出也为一脉冲信号，经电容C1滤波驱动开关管三极管Q1工作。微波炉工作时，电脑控制板发出带有功率信息的脉冲信号，三极管Q1导通，变频电源控制单元得电开始工作，停止微波炉工作时，电脑控制板无脉冲信号发出，变频电源板控制单元失电，停止工作。本实施例的特点是只有不间断的脉冲信号才可以驱动电子开关三极管Q1工作，进一步提高了变频电源板控制的可靠性。

变频电源板辅助电源还提供一路独立的12V电压供给电脑控制板工作。

变频电源板的控制单元包括PWM或PFM发生器。由电脑控制电路的微处理器发出以不同占空比代表的不同功率的PWM信号或以不同频率代表的不同功率的PFM信号，经第一光耦传送给变频板电源的控制单元，控制单元接收到PWM或PFM信号后转换为相应的功率信息控制变频电源板按指定功率工作。

当变频电源板工作正常时，控制单元发出一PWM或PFM波，经第二光耦传给电脑控制电路微处理器，电脑控制电路微处理器收到此信号后，转化为相应的变频板工作状态信息，PWM或PFM波里面包括变频板工作是否正常、变频板温度及功率等信息。

Claims (10)

1.一种变频微波炉电路结构，包括交流输入电路、辅助电源、变频电源、电脑控制电路、炉腔照明电路、风扇驱动电路和转盘驱动电路，其特征在于，所述的炉腔照明电路包括LED灯和第一开关管，所述的LED灯与第一开关管串接后，一端接辅助电源，另一端接地；第二开关管的控制端接电脑控制电路微处理器第一PWM控制信号输出端。

2.根据权利要求1所述的变频微波炉电路结构，其特征在于，所述的第一开关管为三极管， LED灯一端接辅助电源，另一端接三极管的集电极，三极管的发射极经限流电阻接地；三极管的基极接电脑控制电路微处理器第一PWM控制信号输出端。

3.根据权利要求1所述的变频微波炉电路结构，其特征在于，所述的风扇驱动电路包括直流风扇电机和第二开关管，直流风扇电机与第二开关管串接后，一端接辅助电源，另一端接地；第二开关管的控制端接电脑控制电路微处理器第二PWM控制信号输出端。

4.根据权利要求1所述的变频微波炉电路结构，其特征在于，所述的风扇驱动电路包括直流转盘电机和第三开关管，直流转盘电机与第三开关管串接后，一端接辅助电源，另一端接地；第三开关管的控制端接电脑控制电路微处理器转盘控制信号输出端。

5.根据权利要求1所述的变频微波炉电路结构，其特征在于，包括第一炉门开关，变频电源包括整流滤波电路、功率变换电路和控制单元；第一炉门开关串接在辅助电源的输出端和控制单元的电源输入端之间。

6.根据权利要求5所述的变频微波炉电路结构，其特征在于，包括电子开关和稳压电路，电子开关的控制信号输入端接电脑控制电路微处理器的功率信息脉冲信号输出端，电子开关的输入端接辅助电源，电子开关的输出端经第一炉门开关接控制单元的电源输入端；所述的稳压电路接在电子开关的输出端或控制单元的电源输入端。

7.根据权利要求6所述的变频微波炉电路结构，其特征在于，电子开关包括第一光耦、PNP三极管、NPN三极管、隔直电容、平滑电容、第一电阻和二极管，第一光耦的输入端接电脑控制电路微处理器的功率信息脉冲信号输出端，第一光耦光电三极管的集电极通过第一电阻接辅助电源输出端的正极；PNP三极管的发射极接辅助电源输出端的正极，集电极通过第一炉门开关接控制单元的电源输入端，基极接NPN三极管的集电极；NPN三极管的发射极接地，基极通过隔直电容接第一光耦光电三极管的集电极；平滑电容的一端接NPN三极管的发射极，另一端接NPN三极管的集电极；二极管的阳极接NPN三极管的发射极，阴极接NPN三极管的基极。

8.根据权利要求7所述的变频微波炉电路结构，其特征在于，稳压电路包括三端稳压器、第四电阻、第一电解电容和第二电解电容，三端稳压器的电压输入端接第四电阻的第一端，第四电阻的第二端通过第一炉门开关接PNP三极管的集电极；控制单元高电压电源输入端的正极接三端稳压器的电压输入端，低电压电源输入端接三端稳压器的电压输出端，接地端接地；三端稳压器的接地端接地，第一电解电容的正极接三端稳压器U3的电压输入端，另一端接地；第二电解电容的正极接三端稳压器U3的电压输出端，另一端接地。

9.根据权利要求7所述的变频微波炉电路结构，其特征在于，包括功率信息发送线路和变频板信息反馈电路，功率信息发送线路的一端接第一光耦光电三极管的集电极，另一端接控制单元功率信息接收端；包括变频板信息反馈电路包括第二光耦，第二光耦的输入端接控制单元变频板信息发送端，输出端接电脑控制电路微处理器的变频板信息接收端。

10.根据权利要求5或6所述的变频微波炉电路结构，其特征在于，包括与包括第一炉门开关联动的第二炉门开关，第二炉门开关的一端接控制单元的电源输入端的正极，另一端接地。

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