微波爐的反相器電路的製作方法

2023-05-06 12:13:21

專利名稱：微波爐的反相器電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及微波爐，特別是涉及微波爐反相器電路。
背景技術：
近來，家庭中用於烹調的機器有多種，諸如煤氣灶、煤氣微波爐、微波爐、烤箱等。
這裡，微波爐由內設的磁控管(MGT)發射的微波為主加熱源，加熱烹調腔室內部的烹調物。
通常，微波爐多採用反相器方式以控制磁控管的驅動。
如圖1所示，在已有技術中的微波爐反相器電路中，先通過電源供給部(1)的兩端連接整流電路部(2)，用於整流輸入的AC電源並輸出。
另外，整流電路部(2)的兩個輸出端串聯高壓變壓器(HVT)的初級線圈和開關電晶體(IGBT)(4)，高壓變壓器的次級線圈則連接磁控管(3)。
同時，電源供給部(1)的一端連接有電流變換器(5)，用於將電源供給部(1)中輸出的電流轉換為相應電壓電平，並輸出到微機(6)中。
微機(6)感知電流轉換器(5)中輸出的電壓電平，並根據感知到的電壓電平和用戶設定的電壓控制第1、2及第3光耦合器(PC1，PC2，PC3)的開/關操作。
即是說，微機(6)根據用戶設定的電壓並通過上述感知的電壓電平導通上述第1光耦合器(PC1)，或者第1及第2光耦合器(PC1，PC2)，或者第1、第2及第3光耦合器(PC1，PC2，PC3)全部導通。
這時，由於微機(6)和反相器電路的電壓電平不同，通過上述第1、第2及第3光耦合器(PC1，PC2，PC3)分離電壓。
通過第1、第2及第3光耦合器(PC1，PC2，PC3)和第1、第2、第3及第4電阻(R1，R2，R3，R4)的分壓而輸出的電壓將輸入到基準電平輸出部(7)中，基準電平輸出部(7)則輸出與此對應的所設定DC電平的基準電壓。
此外，觸發器電路部(8)連接於高壓變壓器的初級線圈的兩端，使上端的電壓高於下端時輸出觸發信號，三角波輸出部(9)則根據觸發器電路部(8)輸出的觸發信號而產生三角波。
還有，比較器(10)通過正相端(+)接收基準電平輸出部(7)中輸出的基準電壓，並通過反相端(-)接收三角波輸出部(9)中輸出的三角波。若正相端(+)的輸入大於反相端(-)的輸入，即，基準電壓大於三角波電壓，則輸出高頻信號。
其中，比較器(10)的輸出信號為開/關磁控管(3)的開關電晶體(IGBT)(4)的驅動信號。
比較器(10)中輸出的開關電晶體(4)驅動信號的振幅在第1、第2及第3光耦合器(PC1，PC2，PC3)全部導通時為最大。
根據比較器(10)中輸出的驅動信號，通過驅動部(11)驅動上述開關電晶體(4)。
通過如上操作，為使驅動磁控管(3)的反相器電路開始工作，向微機(6)反饋現有的電流電平，即電流轉換器(5)的輸出。
微機(6)對比用戶設定的電壓和通過電流變換器(5)的輸入電壓，若不一致，則，控制第1、第2及第3光耦合器(PC1，PC2，PC3)的開/關動作，調節反相器電路的輸出電壓。
但是，如上所述的已有技術中的微波爐反相器電路有如下缺點。
第一，由於輸入電流變換器(CT)的輸出將反饋到微機，以控制反相器電路的輸出，使得微機的程序處理速度將延遲，從而導致磁控管初始發射時間的延遲。由於磁控管初始發射時間的延遲等，將發生反相器輸出變化及噪音的產生。
第二，由於磁控管初始發射時，根據電流變換器的輸出調整電壓電平，過大的電壓將損壞反相器的內部電路。

發明內容
為使解決上述問題，本發明的目的在於提供縮短磁控管初始發射時間並監控反相器電路工作狀態的微波爐的反相器電路。
本發明所涉及的微波爐反相器電路由如下結構組成在設置有磁控管和控制磁控管開/關狀態的開關電晶體的微波爐中，輸出與用戶設定的電壓相對應的PWM(脈衝寬度調製)信號的微機；當電源供給部輸出的電壓電平大於設定的基準電壓時，輸出高頻信號的第1比較器；當第1比較器輸出高頻信號時，輸出所定電平的電壓的積分器；當電壓電平小於微機中輸出的PWM(脈衝寬度調製)信號電平時，消耗積分器輸出電壓的初始發射控制部；通過初始發射控制部中的電壓消耗，進而控制開關電晶體的開關頻率數，並輸出與此對應的磁控管驅動信號的PWM控制部；根據PWM控制部輸出的驅動信號驅動磁控管的驅動部。
本發明所涉及的微波爐反相器電路具有如下積極效果。
第一，短了磁控管的初始發射時間，從而防止反相器輸出變化及噪音的產生。
第二，磁控管初始發射時，通過控制開關頻率數，使其階段性提高磁控管兩端的電壓，由此迅速穩定反相器並提高系統的穩定性。


圖1為已有技術中微波爐反相器電路結構圖。
圖2為本發明的微波爐反相器電路結構圖。
圖中主要部分的符號說明1電源供給部，2整流電路部，3磁控管，4開關電晶體，10電流轉換器， 20微機，21D/A轉換器，30第1比較器，40積分器， 50PWM控制部，
60觸發器電路， 70驅動部，80反相器狀態轉換器， 81第2比較器，90初始發射控制部。
具體實施例方式
下面參照

本發明的實施例。如圖2所示，本發明的微波爐反相器電路組成結構包括電源供給部(1)；控制上述磁控管(3)的開/關狀態的開關電晶體(4)；輸出對應於用戶設定電壓的PWM信號的微機(20)；連接於微機(20)的PWM信號輸出端子，當PWM信號為高頻信號時導通的第1光耦合器(PC11)；接收第1光耦合器(PC11)中輸出的PWM信號，並將其轉換成模擬信號的D/A轉換器(21)；接收電源供給部(1)中輸出的電流，並將其轉換電壓電平而輸出的電流轉換器(10)；當電流轉換器(10)中輸出的電壓電平大於設定的基準電壓時，輸出高頻信號的第1比較器(30)；當第1比較器(30)中輸出高頻信號時，輸出所定電平的電壓的積分器(40)；比較電流轉換器(10)的輸出電壓和D/A轉換器(21)的輸出電壓，從而感知反相器電路狀態的反相器狀態轉換器(80)；在反相器狀態轉換器(80)比較結果之上，當輸入電流轉換器(10)中輸出的電壓電平小於D/A轉換器(21)中輸出的電壓電平時，將消耗積分器(40)輸出電壓的初始發射控制部(90)；根據初始發射控制部(90)的電壓消耗，控制開關電晶體(4)頻率的輸出，並輸出與此對應的磁控管(3)的驅動信號的PWM控制部(50)；根據PWM控制部(50)輸出的驅動信號驅動磁控管(3)的驅動部(70)等。
其中，反相器狀態轉換器(80)由第2比較器(81)和第2光耦合器(PC12)構成。第2比較器(81)通過正相端(+)接收輸入電流轉換器(10)的輸出電壓，並通過反相端(-)接收D/A轉換器(21)的輸出電壓，當上述輸入電流轉換器(10)的輸出電壓大於上述D/A轉換器(21)的輸出電壓時輸出高頻信號，反之輸出低頻信號的。當第2比較器(81)中輸出高頻信號時，第2光耦合器(PC12)導通並向微機(20)輸出高頻信號的第2光耦合器(PC12)構成。
另外，初始發射控制部(90)由電阻(R90)和二極體(D90)構成。電阻(R90)一端連接於積分器(40)的輸入端的；二極體(D90)正極連接在電阻(R90)另一端，負極則連接在第2比較器(81)輸出端，當第2比較器(81)中輸出低頻信號時被導通。
如上結構的本發明的微波爐反相器電路的工作原理如下。
首先，電源供給部(1)的兩端連接有整流電路部(2)，用於整流輸入的AC電源並輸出。
另外，整流電路部(2)的兩個輸出端串聯連接高壓變壓器(HVT)的初級線圈和開關電晶體(IGBT)(4)，高壓變壓器的次級線圈則連接磁控管(3)。
這裡，電源供給部(1)的一端連接電流轉換器(10)，用於將輸入的電流轉換電壓電平並輸出。上述電流轉換器(10)的輸出電壓將輸入到第1比較器(30)的反相端(-)和第2比較器(81)的正相端(+)。
第1比較器(30)比較電流轉換器(10)的輸出電壓和設定的基準電壓，當前者低於後者時，輸出高頻信號，反之則輸出低頻信號。
並且，當第1比較器(30)中輸出高頻信號時，積分器(40)將增加DC輸出電平；當輸出低頻信號時，則減少DC輸出電平並輸出到PWM控制部(50)中。
同時，觸發器電路部(60)連接高壓變壓器(HVT)的初級線圈的兩端。當線圈上端的電壓高於下端時，觸發器電路部(60)產生觸發信號並輸出到PWM控制部(50)中。
其中，當觸發信號輸入到PWM控制部(50)時，內部將產生三角波，從積分器(40)中輸入DC電平信號，對於上述發生的三角波，PWM控制部(50)在大的電平範圍內輸出高頻信號。
這裡，在PWM控制部(50)的輸出信號中，高頻信號的寬度是開關電晶體(4)導通的時間，並為磁控管(3)的驅動信號。根據PWM控制部(50)中輸出的驅動信號，開關電晶體(4)工作使磁控管(3)發射微波。
此外，微機(20)將輸出對應於用戶設定電壓的PWM信號(脈衝寬度控制信號)，當PWM信號為高頻時，連接於微機(20)的PWM輸出端的第1光耦合器(PC11)將導通。
這裡，由於微機(20)和反相器電路的電壓電平不同而使用光耦合器。
當第1光耦合器(PC11)導通時，第1及第2電晶體(Q21，Q22)相繼導通。在第1及第2電晶體(Q21，Q22)導通期間，第1電容(C21)中充電的電壓將輸入到反相器狀態轉換器(80)的第2比較器(81)反相端(-)中。
在反相器狀態轉換器(80)的第2比較器(81)中，電流轉換器(10)的輸出電壓輸入到正相端(+)，上述D/A轉換器(21)中輸出的電壓則輸入到反相端(-)。當。電流轉換器(10)的輸出電壓大於D/A轉換器(21)的輸出電壓時，輸出高頻信號；反之，則輸出低頻信號。
本發明通過第2比較器(81)感知磁控管(3)的初始發射起點，當電流轉換器(10)的輸出電壓小於D/A轉換器(21)的輸出電壓時，第2比較器(81)將輸出低頻信號。
當第2比較器(81)中輸出低頻信號時，上述初始發射控制部(90)的二極體(D90)將導通，並形成消耗上述積分器(40)的輸出電壓的環路。同時，PWM控制部(50)中控制開關電晶體(4)的開關頻率的電晶體(Q51)(pnp型電晶體)將導通。此時，電流將得以消耗，並且磁控管(3)的驅動信號，即驅動上述開關電晶體(4)的頻率隨之上升，通過很高的開關頻率使磁控管(3)兩端相接高電壓。
同時，當電流轉換器(10)的輸出電壓大於D/A轉換器(21)的輸出電壓時，上述第2比較器(81)將輸出高頻信號。
當第2比較器(81)輸出高頻信號時，PWM控制部(50)的電晶體(Q51)將截止，以基準工作頻率工作的同時，第2光耦合器(PC12)將導通。這時，微機(20)通過第2光耦合器(PC12)接收高頻信號時，可認為反相器正常工作。
因此，本發明在磁控管(3)的初始發射時上升開關電晶體(4)的開關頻率，使得磁控管(3)兩端接有高電壓，從而縮短磁控管(3)的發射時間。
通過如上說明的內容，相關者在本發明技術範圍內可進行多種變形及修改。
同時，本發明的技術範圍不只限於實例說明的內容，而是通過其請求範圍定義的。
權利要求
1.一種微波爐的反相器電路，設置在具有磁控管和控制磁控管開/關狀態的開關電晶體的微波爐中，其特徵在於結構組成包括輸出與用戶設定的電壓相對應的PWM信號的微機；當電源供給部輸出的電壓電平大於設定的基準電壓時，輸出高頻信號的第1比較器；當第1比較器輸出高頻信號時，輸出所定電平電壓的積分器；當電壓電平小於微機中輸出的PWM信號電平時，消耗積分器輸出電壓的初始發射控制部；通過初始發射控制部中的電壓消耗，進而控制開關電晶體的開關頻率數，並輸出與此對應的磁控管驅動信號的PWM控制部；根據PWM控制部輸出的驅動信號驅動磁控管的驅動部。
2.根據權利要求1所述的微波爐的反相器電路，其特徵在於還包括接收電源供給部輸出的電流，並將其轉換為電壓電平而輸出的電流轉換器；連接於微機的PWM信號輸出端子，當PWM信號為高頻信號時導通的第1光耦合器(PC11)；接收第1光耦合器(PC11)中輸出的PWM信號，並將其轉換成模擬信號的D/A轉換器；比較電流轉換器的輸出電壓和D/A轉換器的輸出電壓，從而感知反相器電路狀態的反相器狀態轉換器。
3.根據權利要求2所述的微波爐的反相器電路，其特徵在於反相器狀態轉換器組成包括通過正相端(+)接收電流轉換器的輸出電壓，通過反相端(-)接收D/A轉換器的輸出電壓，並且，當電流轉換器的輸出電壓大於D/A轉換器的輸出電壓時輸出高頻信號，反之輸出低頻信號的第2比較器；當第2比較器輸出高頻信號時，導通並向微機輸出高頻信號的第2光耦合器(PC12)。
4.根據權利要求3所述的微波爐的反相器電路，其特徵在於初始發射控制部組成包括一端連接於積分器輸入端的電阻(R90)；正極連接電阻(R90)的另一端，負極連接在第2比較器輸出端，當第2比較器中輸出低頻信號時導通的二極體(D90)。
全文摘要
本發明涉及縮短磁控管初始發射時間的微波爐反相器電路，由如下結構組成輸出與用戶設定的電壓相對應的PWM信號的微機；輸出高頻信號的第1比較器；輸出所設定電平電壓的積分器；消耗積分器輸出電壓的初始發射控制部；輸出磁控管驅動信號的PWM控制部；根據驅動信號驅動磁控管的驅動部。上述結構的微波爐反相器電路可縮短磁控管的初始發射時間，從而防止反相器輸出變化及噪音的產生，並同時使反相器迅速穩定。
文檔編號H05B6/66GK1626895SQ20031010742
公開日2005年6月15日 申請日期2003年12月12日 優先權日2003年12月12日
發明者林昌燮 申請人:樂金電子(天津)電器有限公司