具功率因子校正的微波产生装置及其适用的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术关于一种微波产生装置，包含：电源供应器，将输入电压及输入电流转换成输出电压及输出电流；输出电路，与微波产生装置的输出端连接，产生微波信号并依据微波信号产生回授信号；回授震荡电路，依据回授信号产生震荡信号；脉冲控制器，接收与输入电压具有相关性的参考信号，并对应产生脉冲信号；信号组合电路，组合震荡信号及脉冲信号而输出控制信号；及半导体放大器，接收输出电压及输出电流，并依据控制信号对应产生及调整放大信号，使输出电路依据放大信号产生微波信号。输出电流是对应放大信号而调整，使输入电流与输入电压同相位。

【技术实现步骤摘要】
具功率因子校正的微波产生装置及其适用的控制方法
本专利技术关于一种微波产生装置，特别涉及一种具功率因数校正的微波产生装置及其适用的控制方法。
技术介绍
无论是微波设备或是RF无线射频设备等，皆需要利用一微波产生装置来产生微波信号。在微波产生装置中，通常具有电源供应器，以利用电源供应器转换所接收的输入电压及输入电流，藉此使微波产生装置内的对应的电路元件可利用电源供应器所输出的电能来产生微波信号。而为了达到功率因数校正功能，微波产生装置中的电源供应器皆为两级架构，亦即包含功率因数校正电路以及电源转换器。其中功率因数校正电路是将电源供应器所接收的输入电流变换为与输入电压同相位的正弦波，以提高电源供应器的功率因数，从而减少谐波污染。电源转换器则转换功率因数校正电路所输出的电能，以产生输出电压及输出电流。虽然通过功率因数校正电路确实可使输入电流与输入电压同相位，然而因功率因数校正电路成本较高，故功率因数校正电路的设置将造成微波产生装置具有成本较高以及体积增大的缺失。因此，如何发展一种克服上述缺点的具功率因数校正的微波产生装置及其适用的控制方法，实为目前迫切的需求。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种具功率因数校正的微波产生装置及其适用的控制方法，本专利技术的微波产生装置的电源供应器无需使用功率因数校正电路来进行功率因数校正，藉此使微波产生装置的生产成本以及体积降低。为达上述目的，本专利技术的一较广义实施方式为提供一种微波产生装置，是包含：电源供应器，用以将输入电压以及输入电流转换成输出电压以及输出电流；输出电路，是与微波产生装置的输出端连接，用以产生微波信号至输出端，并依据微波信号对应产生回授信号；回授震荡电路，是与输出电路电连接，用以依据回授信号而对应产生震荡信号；脉冲控制器，是接收与输入电压及/或输入电压的谐波具有相关性的参考信号，并对应产生脉冲信号；信号组合电路，组合震荡信号以及脉冲信号，并对应输出组合后的控制信号；以及半导体放大器，是与电源供应器、信号组合电路及输出电路电连接，半导体放大器是接收输出电压以及输出电流，并依据控制信号对应产生及调整放大信号。输出电路依据放大信号产生微波信号，其中输出电流是对应放大信号而调整，俾使输入电流与输入电压同相位。为达上述目的，本专利技术的另一较广义实施方式为提供一种微波产生装置，是包含：电源供应器，用以将输入电压以及输入电流转换成输出电压以及输出电流；输出电路，是与微波产生装置的输出端连接，用以产生微波信号至输出端，并依据微波信号对应产生回授信号；回授震荡电路，是与输出电路电连接，用以依据回授信号而对应产生震荡信号；信号分离器，是与回授震荡电路电连接，用以将震荡信号分割成多路的分割震荡信号；脉冲控制器，是接收与输入电压及/或输入电压的谐波具有相关性的参考信号，并对应产生脉冲信号；多个信号组合电路，每一信号组合电路是组合对应的分割震荡信号以及脉冲信号，并对应输出组合后的控制信号；以及多个半导体放大器，每一半导体放大器是与电源供应器、对应的信号组合电路及输出电路电连接，且接收输出电压以及输出电流，每一半导体放大器更依据对应的控制信号对应产生及调整放大信号，使输出电路依据每一半导体放大器产生的放大信号产生微波信号，其中输出电流是对应每一导体放大器所输出的放大信号而调整，俾使输入电流与输入电压同相位。为达上述目的，本专利技术的另一较广义实施方式为提供一种控制方法，适用于微波产生装置，其中微波产生装置是输出微波信号，且包含电源转换器、脉冲控制器、输出电路、回授震荡电路、信号组合电路以及半导体放大器，控制方法的步骤是包含如下：(a)电源供应器转换输入电压与输入电流为输出电压及输出电流，并提供给半导体放大器；(b)输出电路产生微波信号，且依据微波信号输出回授信号；(c)回授震荡电路依据回授信号对应产生震荡信号；(d)提供与输入电压及/或输入电压的谐波具有相关性的参考信号至脉冲控制器，使脉冲控制器根据参考信号而对应产生脉冲信号；(e)信号组合电路组合震荡信号以及脉冲信号，并对应输出组合后的控制信号；以及(f)半导体放大器依据控制信号而对应的产生及调整放大信号，且输出电路依据放大信号产生微波信号，并且输出电流依据放大信号而对应调整，俾使输入电流与输入电压同相位。附图说明图1为本专利技术第一较佳实施例的微波产生装置的电路方块示意图。图2为图1所示的脉冲控制器的电路方块示意图。图3为图2所示的脉冲控制器所处理的参考信号、三角波信号以及脉冲信号的波形示意图。图4是显示以一乘除法器产生参考信号的示意图。图5为图1所示的微波产生装置的输入电压、输入电流、输出电压以及输出电流的波形示意图。图6为图1所示的微波产生装置的参考信号、三角波信号、脉冲信号以及微波信号的部分波形示意图。图7A至7C分别为图2所示的三角波产生器所产生的三角波信号的波形示意图。图8为图1所示的微波产生装置的部分细节电路的方块示意图。图9为应用于图1所示的微波产生装置的控制方法流程图。图10为图9所示的控制方法中步骤S4的子步骤的运作流程图。图11为本专利技术第二较佳实施例的微波产生装置的电路方块示意图。附图标记说明：1、1’：微波产生装置10：电源供应器11：脉冲控制器110：比较器111：第一输入端112：第二输入端113：输出端114：三角波产生器12：半导体放大器13：回授震荡电路14：输出电路140：检测电路15：信号组合电路20：信号分离器Vin：输入电压Iin：输入电流Vo：输出电压Io：输出电流A：参考信号B：三角波信号C：脉冲信号D：震荡信号D’：分割震荡信号E：控制信号F：回授信号G：微波信号H：放大信号A1：第一参考值A2：第二参考值S1～S6、S41～S44：步骤具体实施方式体现本专利技术特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非架构于限制本专利技术。请参阅图1，其为本专利技术第一较佳实施例的微波产生装置的电路方块示意图。如图1所示，本实施例的微波产生装置1可应用于微波设备(例如微波炉)或RF无线射频设备中，用以产生微波信号G，其中微波产生装置1包含电源供应器10、脉冲控制器11、半导体放大器12、回授震荡电路13、输出电路14及信号组合电路15。根据本专利技术的构想，电源供应器10实际上为单级架构，即由电源转换器所构成。电源供应器10是接收输入电压Vin以及输入电流Iin，并将输入电压Vin以及输入电流Iin转换成输出电压Vo以及输出电流Io。于本实施例中，电源供应器10实际上可控制输出电压Vo维持在额定值。另外，当输入电压Vin以及输入电流Iin为交流电时，电源供应器10的电源转换器通常对应包含桥式整流器，用以对输入电压Vin以及输入电流Iin进行整流。输出电路14是与微波产生装置1的输出端连接，用以产生微波信号G。此外，输出电路14更可依据微波信号G，例如依据微波信号G的频率或振幅，而对应产生一回授信号F。回授震荡电路13是与输出电路14电连接，用以依据回授信号F而对应产生例如高频的一震荡信号D。脉冲控制器11是接收与输入电压Vin及/或输入电压Vin的谐波具有相关性的参考信号A，并依据参考信号A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波产生装置，是包含：一电源供应器，用以将一输入电压以及一输入电流转换成一输出电压以及一输出电流；一输出电路，是与该微波产生装置的一输出端连接，用以产生一微波信号至该输出端，并依据该微波信号对应产生一回授信号；一回授震荡电路，是与该输出电路电连接，用以依据该回授信号而对应产生一震荡信号；一脉冲控制器，是接收与该输入电压及/或该输入电压的谐波具有相关性的一参考信号，并对应产生一脉冲信号；一信号组合电路，组合该震荡信号以及该脉冲信号，并对应输出组合后的一控制信号；以及一半导体放大器，是与该电源供应器、该信号组合电路及该输出电路电连接，该半导体放大器是接收该输出电压以及该输出电流，并依据该控制信号对应产生及调整一放大信号，使该输出电路依据该放大信号产生该微波信号，其中该输出电流是对应该放大信号而调整，俾使该输入电流与该输入电压同相位。

【技术特征摘要】
2016.07.05 US 62/358,313;2017.06.23 US 15/632,0761.一种微波产生装置，是包含：一电源供应器，用以将一输入电压以及一输入电流转换成一输出电压以及一输出电流；一输出电路，是与该微波产生装置的一输出端连接，用以产生一微波信号至该输出端，并依据该微波信号对应产生一回授信号；一回授震荡电路，是与该输出电路电连接，用以依据该回授信号而对应产生一震荡信号；一脉冲控制器，是接收与该输入电压及/或该输入电压的谐波具有相关性的一参考信号，并对应产生一脉冲信号；一信号组合电路，组合该震荡信号以及该脉冲信号，并对应输出组合后的一控制信号；以及一半导体放大器，是与该电源供应器、该信号组合电路及该输出电路电连接，该半导体放大器是接收该输出电压以及该输出电流，并依据该控制信号对应产生及调整一放大信号，使该输出电路依据该放大信号产生该微波信号，其中该输出电流是对应该放大信号而调整，俾使该输入电流与该输入电压同相位。2.如权利要求1所述的微波产生装置，其中该脉冲控制器是包含：一三角波产生器，用以产生一三角波信号；以及一比较器，是包含：一第一输入端，接收该参考信号；一第二输入端，电连接该三角波产生器，以接收该三角波信号；以及一输出端，电连接该半导体放大器；其中该比较器是比较该参考信号与该三角波信号，并依据一比较结果而对应产生该脉冲信号至该半导体放大器。3.如权利要求2所述的微波产生装置，其中该参考信号的电压电平大于该三角波信号的电压电平时，该脉冲信号为高电平，其中该三角波信号的电压电平大于该参考信号的电压电平时，该脉冲信号为低电平。4.如权利要求1所述的微波产生装置，其中该参考信号是由该输入电压的平方值与一比例系数相乘后再除以一预设值而得到，该预设值等于该输入电压经该电源供应器的一桥式整流器整流后的一电压平均值。5.如权利要求1所述的微波产生装置，其中该半导体放大器为一横向扩散金属氧化物半导体或一氮化镓高电子迁移率晶体管。6.如权利要求1所述的微波产生装置，其中该微波产生装置是应用于一微波设备或一RF无线射频设备中。7.如权利要求1所述的微波产生装置，其中该信号组合电路包括一AND逻辑门，该AND逻辑门的一第一输入端是与该回授震荡电路电连接以接收该震荡信号，该AND逻辑门的一第二输入端是电连接于该脉冲控制器以接收该脉冲信号，该AND逻辑门的一输出端是电连接该半导体放大器，其中该AND逻辑门组合该震荡信号以及该脉冲信号，并对应输出组合后的该控制信号至该半导体放大器。8.如权利要求1所述的微波产生装置，其中该输出电路包含一检测电路，是与该回授震荡电路及该输出电路的一输出端电连接，以依据该微波信号产生该回授信号。9.一种微波产生装置，是包含：一电源供应器，用以将一输入电压以及一输入电流转换成一输出电压以及一输出电流；一输出电路，是与该微波产生装置的一输出端连接，用以产生一微波信号至该输出端，并依据该微波信号对应产生一回授信号；一回授震荡电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永泰，陈盈源，李圣华，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71