CN210807711U - 一种驱动定频磁控管的变频电源电路以及微波炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种驱动定频磁控管的电源电路以及微波炉，所述驱动定频磁控管的变频电源电路包括整流滤波电路、开关电路、变压器、倍压整流电路、灯丝换流电路以及磁控管；整流滤波电路的输入端连接至交流电源，输出端连接至开关电路的输入端；开关电路的输出端连接至变压器的初级绕组，控制端用于接收控制信号；倍压整流电路的输入端与高压绕组连接，输出端与磁控管的阳极和磁控管的阴极连接；灯丝绕组与磁控管的阴极连接，灯丝换流电路一端与灯丝绕组连接，灯丝换流电路的另一端与磁控管的阴极连接。本实用新型通过串联在磁控管灯丝的换流电路把灯丝回路电流转换为直流电，增大灯丝回路电流，提高磁控管阴极的温度。

Description

一种驱动定频磁控管的变频电源电路以及微波炉

技术领域

本实用新型涉及微波炉技术领域，尤其涉及一种驱动定频磁控管的变频电源电路以及微波炉。

背景技术

微波炉以其能效高，单位时间内加热均匀而受到了越来越多的用户的青睐。与传统的微波炉电源相比，微波炉电源采用了功率在一定范围内连续可调的开关电源代替了输出功率无法连续调整的工频变压器。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术存在以下问题：当使用市面上的变频电源驱动定频磁控管时，容易出现灯丝电流小的现象，导致阴极温度不够影响磁控管正常工作。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提出一种驱动定频磁控管的变频电源电路以及微波炉，旨在解决现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种驱动定频磁控管的变频电源电路，所述驱动定频磁控管的变频电源电路包括整流滤波电路、开关电路、变压器、倍压整流电路、灯丝换流电路以及磁控管；

所述变压器包括初级绕组和次级绕组，所述次级绕组包括灯丝绕组和高压绕组；

所述整流滤波电路的输入端连接至交流电源，所述整流滤波电路的输出端连接至所述开关电路的输入端，所述开关电路的输出端连接至所述变压器的初级绕组，所述开关电路的控制端用于接收控制信号；

所述倍压整流电路的输入端与所述高压绕组连接，所述倍压整流电路的输出端与所述磁控管的阳极和所述磁控管的阴极连接；所述灯丝换流电路一端与灯丝绕组连接，灯丝换流电路的另一端与磁控管的阴极连接。

可选的，所述开关电路包括功率开关管和谐振电容；

所述谐振电容的两端并联连接在所述初级绕组的两端，且所述谐振电容的一端与所述整流滤波电路的一输出端连接；所述功率开关管的第一端用于接收控制信号，所述功率开关管的第二端与所述谐振电容的另一端连接，所述功率开关管的第三端与所述整流滤波电路的另一输出端连接。

可选的，所述功率开关管为绝缘栅双极型晶体管或者金属氧化物半导体场效应管。

可选的，所述整流滤波电路包括二极管整流桥和滤波电路。

可选的，所述滤波电路包括滤波电容和/或滤波电感。

此外，为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种微波炉，所述微波炉包括上述的驱动定频磁控管的变频电源电路。

本实用新型实施例提供的驱动定频磁控管的变频电源电路以及微波炉，通过灯丝换流电路把灯丝回路工作电流转换为直流，从而减小定频磁控管扼流圈感抗的影响，减小磁控管灯丝回路的扼流圈的限流，增大灯丝回路电流，提高磁控管阴极的温度。

附图说明

图1为本实用新型实施例的驱动定频磁控管的变频电源电路结构示意。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

现在将参考附图描述实现本实用新型各个实施例的。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明，其本身并没有特定的意义。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

第一实施例：

如图1所示，本实用新型第一实施例提供一种驱动定频磁控管的变频电源电路，所述驱动定频磁控管的变频电源电路包括整流滤波电路(图中的11、12所示)、开关电路13、变压器14、倍压整流电路15、灯丝换流电路17以及磁控管16。

所述变压器14包括初级绕组(图中的T1所示)和次级绕组(图中的T2和T3所示)，所述次级绕组包括灯丝绕组(图中的T3所示)和高压绕组(图中的T2所示)。

所述整流滤波电路的输入端连接至交流电源，所述整流滤波电路的输出端连接至所述开关电路13的输入端，所述开关电路13的输出端连接至所述变压器的初级绕组，所述开关电路13的控制端用于接收控制信号；

所述倍压整流电路15的输入端与所述高压绕组T2连接，所述倍压整流电路15的输出端与所述磁控管16的阳极和所述磁控管16的阴极连接；所述灯丝绕组T3与所述磁控管16的阴极连接，所述灯丝换流电路17的一端与所述灯丝绕组T3连接，所述灯丝换流电路17的另一端与所述磁控管16的阴极(灯丝)连接。

所述灯丝换流电路17的一端与灯丝绕组连接，灯丝换流电路的另一端与磁控管的阴极连接

请参考图1所示，在本实施例中，所述开关电路13包括功率开关管Q1和谐振电容C3；

所述谐振电容C3的两端(图中的c、d所示)并联连接在所述初级绕组T1的两端，且所述谐振电容C3的一端(图中的a所示)与所述整流滤波电路的一输出端连接；所述功率开关管Q1的第一端(图中的1所示)用于接收控制信号，所述功率开关管Q1的第二端(图中的2所示)与所述谐振电容C3的另一端(图中的d所示)连接，所述功率开关管的第三端(图中的3所示)与所述整流滤波电路的另一输出端(图中的b所示)连接。

在本实施例中，所述功率开关管Q1可以为IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)或者MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应管)。

当功率开关管Q1为绝缘栅双极型晶体管时，图1中的1端为绝缘栅双极型晶体管的栅极，图1中的2端为绝缘栅双极型晶体管管的集电极，图1中的3端为绝缘栅双极型晶体管的发射极。当功率开关管Q1为金属氧化物半导体场效应管时，与此类似，在此不作赘述。

请再参考图1所示，在本实施例中，所述整流滤波电路包括二极管整流桥11和滤波电路12；

在本实施例中，二极管整流桥11由图中的二极管D1-D4组成。滤波电路12可以为滤波电容和/或滤波电感组成的滤波电路，图1中的滤波电路12为滤波电感L1和滤波电容C2组成。

为了便于理解本实施例，以下对驱动定频磁控管的变频电源电路的工作原理进行说明：

如图1所示，磁控管的灯丝回路上串联了扼流圈(即电感)以降低对外部的干扰，由于磁控管扼流圈的电感量较大，因此当驱动定频磁控管的变频电源电路驱动磁控管时，容易出现灯丝电流小的现象，导致阴极温度不够影响磁控管正常工作。

在磁控管灯丝回路加入Rd/Ld/Cd/Dd1/Dd2组成的电路之后，可以减小磁控管灯丝的扼流圈的限流作用。具体地，灯丝回路阻抗Z＝R+jωL(忽略穿心电容影响的情况下)，其中R为灯丝电阻，L为磁控管内部串联在灯丝上的两个电感的等效总电感(图中的Ls1和Ls2所示)，由于磁控管的L较大，导致驱动磁控管时灯丝回路阻抗大、灯丝电流小，阴极温度不够，磁控管难以正常工作。加入Dd1、Dd2后，供给磁控管灯丝的电流成为单向脉动直流电，Ld和Rd起到限流和阻尼作用，使回路能稳定工作在磁控管灯丝所需的电流值上。经Cd滤波后，成为纹波很小的直流，磁控管内部灯丝回路扼流圈对直流的阻抗非常小，因此可以明显提高灯丝回路的电流，提高阴极温度。

本实施例提供的驱动定频磁控管的变频电源电路，通过在灯丝回路加入灯丝换流电路，可以抵消或部分抵消定频磁控管额外的扼流圈感抗，减小磁控管灯丝回路的扼流圈的限流，增大灯丝回路电流，提高磁控管阴极的温度。

第二实施例：

基于第一实施例的驱动定频磁控管的变频电源电路，由于在磁控管灯丝回路串入电阻Rd和电感Ld，两者并联形成的阻抗对来自变压器灯丝绕组T3的不同频率的电源有不同的特性，频率低时并联阻抗小，灯丝回路电流大，有助于磁控管快速启动；频率高时并联阻抗大，灯丝回路电流减小，可以防止灯丝因过热而缩短寿命，也可以节省能耗，提高磁控管和整机产品的效率。因此，可为驱动定频磁控管的变频电源电路提供不同的开关频率控制信号，为磁控管灯丝在预热和正常工作两个阶段提供不同大小的加热功率。使得磁控管兼具启动快、灯丝寿命长、能效高的优点。

本实用新型第二实施例提供一种驱动定频磁控管的变频电源电路的控制方法，所述方法包括：

在磁控管灯丝预热阶段，将第一开关频率控制信号输入到所述开关电路，以使得所述磁控管灯丝以第一加热功率进行加热；

在磁控管灯丝预热完成后，将第二开关频率控制信号输入到所述开关电路，以使得所述磁控管灯丝以第二加热功率进行加热；其中所述第一加热功率大于所述第二加热功率。

在本实施例中，第一开关频率控制信号使得-Ld和Rd的并联阻抗最小，灯丝回路电流最大，第一加热功率可以为最大加热功率，有助于磁控管快速启动。第二开关频率控制信号使得-Ld和Rd的并联阻抗增大，灯丝回路电流减小，可以防止灯丝因过热而缩短寿命，也可以节省能耗，提高磁控管和整机产品的效率。

本实施例提供的驱动定频磁控管的变频电源电路的控制方法，通过在预热和正常工作两个阶段提供不同大小的加热功率，一方面有助于磁控管快速启动，另一方面可以防止灯丝因过热而缩短寿命，节省能耗，提高磁控管和整机产品的效率。

第三实施例：

本实用新型第三实施例提供一种微波炉，微波炉包括第一实施例所述的驱动定频磁控管的变频电源电路。

驱动定频磁控管的变频电源电路可参考前述内容，在此不作赘述。

本实施例提供的微波炉，通过把灯丝回路工作电流转换为直流，从而减小定频磁控管扼流圈感抗的影响，减小磁控管灯丝回路的扼流圈的限流，增大灯丝回路电流，提高磁控管阴极的温度。以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种驱动定频磁控管的变频电源电路，其特征在于，所述驱动定频磁控管的变频电源电路包括整流滤波电路、开关电路、变压器、倍压整流电路、灯丝换流电路以及磁控管；

所述变压器包括初级绕组和次级绕组，所述次级绕组包括灯丝绕组和高压绕组；

所述整流滤波电路的输入端连接至交流电源，所述整流滤波电路的输出端连接至所述开关电路的输入端，所述开关电路的输出端连接至所述变压器的初级绕组，所述开关电路的控制端用于接收控制信号；

所述倍压整流电路的输入端与所述高压绕组连接，所述倍压整流电路的输出端与所述磁控管的阳极和所述磁控管的阴极连接；所述灯丝换流电路一端与灯丝绕组连接，灯丝换流电路的另一端与磁控管的阴极连接。

2.根据权利要求1所述的驱动定频磁控管的变频电源电路，其特征在于，所述开关电路包括功率开关管和谐振电容；

所述谐振电容的两端并联连接在所述初级绕组的两端，且所述谐振电容的一端与所述整流滤波电路的一输出端连接；所述功率开关管的第一端用于接收控制信号，所述功率开关管的第二端与所述谐振电容的另一端连接，所述功率开关管的第三端与所述整流滤波电路的另一输出端连接。

3.根据权利要求2所述的驱动定频磁控管的变频电源电路，其特征在于，所述功率开关管为绝缘栅双极型晶体管或者金属氧化物半导体场效应管。

4.根据权利要求1所述的驱动定频磁控管的变频电源电路，其特征在于，所述整流滤波电路包括二极管整流桥和滤波电路。

5.根据权利要求1所述的驱动定频磁控管的变频电源电路，其特征在于，所述滤波电路包括滤波电容和/或滤波电感。

6.一种微波炉，其特征在于，所述微波炉包括权利要求1-5任一所述的驱动定频磁控管的变频电源电路。

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