一种固态微波功率源及微波加热装置的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种固态微波功率源及微波加热装置的控制方法，通过控制固态微波功率源输出微波信号的工作频率、相位和功率大小，从而可控制微波加热装置腔体内的微波能量分布均匀，提高微波加热系统的均匀性。其中的固态微波功率源包括：微波信号发生电路，用于产生频率与第一调整信号对应的微波信号；调整电路，与所述微波信号发生器连接，用于根据第二调整信号调整所述微波信号发生器生成的微波信号的功率和相位，以使得所述微波信号的微波能量在所述微波加热装置的腔体内均匀分布；控制电路，与所述微波信号发生电路连接，用于输出所述第一调整信号；与所述调整电路连接，用于输出所述第二调整信号。

A Control Method of Solid State Microwave Power Source and Microwave Heating Device

The invention discloses a control method of a solid-state microwave power source and a microwave heating device. By controlling the working frequency, phase and power of the microwave signal output from the solid-state microwave power source, the microwave energy distribution in the cavity of the microwave heating device can be controlled uniformly and the uniformity of the microwave heating system can be improved. The solid-state microwave power source includes: a microwave signal generating circuit for generating microwave signals corresponding to the first adjustment signal; an adjustment circuit connected with the microwave signal generator for adjusting the power and phase of the microwave signal generated by the microwave signal generator according to the second adjustment signal, so as to enable the microwave energy of the microwave signal to be added to the microwave signal. The control circuit is connected with the microwave signal generating circuit for outputting the first adjustment signal, and the adjustment circuit is connected with the adjustment circuit for outputting the second adjustment signal.

【技术实现步骤摘要】
一种固态微波功率源及微波加热装置的控制方法
本专利技术涉及工业微波
，特别涉及一种固态微波功率源及微波加热装置的控制方法。
技术介绍
微波炉广泛应用在微波加热、干燥等领域。在工业微波加热、干燥应用中的传统微波炉大多采用磁控管作为微波源，其工作频率主要采用915MHz±15MHz，微波炉整机功率位于10kW～100kW范围内。但是磁控管工作时需要高压器件，采用磁控管的微波炉其输出的功率依赖于高压条件下的阳极电压，输出功率的控制精度较差，且工作频率固定不可调。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种固态微波功率源及微波加热装置的控制方法，用于提高输出功率的控制精度。第一方面，本专利技术实施例提供了一种固态微波功率源，设置于微波加热装置，该固态微波功率源包括：微波信号发生电路，用于产生频率与第一调整信号对应的微波信号；调整电路，与所述微波信号发生器连接，用于根据第二调整信号调整所述微波信号发生器生成的微波信号的功率和相位，以使得所述微波信号的微波能量在所述微波加热装置的腔体内均匀分布；控制电路，与所述微波信号发生电路连接，用于输出所述第一调整信号；与所述调整电路连接，用于输出所述第二调整信号。一种可能的实施方式中，所述调整电路包括：增益调整电路，与所述微波信号发生电路连接，用于调整所述微波信号的输出功率；相位调整电路，与所述增益调整电路连接，用于调整所述微波信号的相位。一种可能的实施方式中，还包括：功率放大电路，与所述相位调整电路连接，用于放大所述相位调整电路输出的微波信号；其中，所述功率放大电路包括：功率分配电路，包括一个输入端和至少两个输出端，所述输入端与所述功率放大电路连接，用于将输入的所述微波信号分配到所述至少两个输出端，其中，所述至少两个输出端输出的微波信号的幅度和相位均相同；功率放大子电路，与所述功率分配电路连接，用于放大所述功率分配电路输出的微波信号；功率合成电路，与所述功率放大子电路连接，用于合成所述功率分配电路输出的微波信号。一种可能的实施方式中，还包括：输出功率检测电路，其输入端与所述功率合成电路连接，输出端与所述控制电路连接，用于检测所述功率合成电路输出的微波信号的功率，并将所检测的电压信号输出给所述控制电路，以供所述控制电路根据接收的电压信号产生第二调整信号。一种可能的实施方式中，还包括：环行器，其输入端与输出功率检测电路的输出端连接，输出端与同轴射频连接器的输入端连接，用于将接收的微波信号传输至所述同轴射频连接器；所述同轴射频连接器，与所述环行器输出端连接，用于将微带线传输的微波信号传输给转换组件；所述转换组件，其输入端与所述同轴射频连接器连接，输出端与波导连接，用于将输入的微波信号转化并输出给所述波导；所述波导，其输出口与微波加热装置的腔体固定连接，用于将获得的微波信号传输至所述腔体内，以加热腔体内的物体；反射功率检测电路，其输入端与所述环行器的反射端连接，输出端与所述控制电路连接，用于检测所述固态微波功率源输出端口的反射功率电压信号，并将所述电压信号传输给所述控制电路。一种可能的实施方式中，所述功率合成电路的至少两段微带线与阻抗变换线分别与同轴射频连接器的输入端连接。一种可能的实施方式中：散热结构，与所述固态微波功率源贴合，用于对所述固态微波功率源进行散热。一种可能的实施方式中，所述散热结构包括：散热板体，所述散热板体的侧面分别设有冷却液进口和冷却液出口；散热管路，内置于所述散热板体，所述散热管路的一端与所述冷却液进口连接，另一端与所述冷却液出口连接；盖板，与所述散热板体对位设置，用于密封所述散热板体。第二方面，提供了一种微波加热装置的控制方法，该微波加热装置包括至少两个如第一方面任一所述的固态微波功率源，所述控制方法包括：在所述多个固态微波功率源对被加热物体进行加热过程中，获取所述被加热物体表面的多个位点的温度分布信息和湿度分布信息；若所述温度分布信息指示的温度低于第一预设阈值和/或若所述湿度分布信息指示的湿度高于第二预设阈值，则根据所述温度分布信息和湿度分布信息对所述多个固态微波功率源的工作频率和相位进行调整，直到所述温度分布信息指示的温度等于或大于所述第一预设阈值和/或若所述湿度分布信息指示的湿度等于或小于所述第二预设阈值。一种可能的实施方式中，根据所述温度分布信息和湿度分布信息对所述多个固态微波功率源的工作频率和相位进行调整，包括：按照第一预设时间间隔以及预设频率步进对所述多个固态微波功率源的工作频率进行调整；按照第二预设时间间隔以及预设相位步进对所述多个固态微波功率源的工作频率进行调整；其中，所述第二预设时间间隔与所述第一预设时间间隔相同或不同。本专利技术实施例中，控制电路可以控制微波信号发生电路产生不同频率的微波信号，通过调整电路可以调整微波功率源输出信号的功率和相位。相对于现有技术以磁控管部件作为微波功率源输出的功率依赖于高压条件下的阳极电压，输出功率的控制精度较差，且工作频率固定不可调，本专利技术实施例中的固态微波功率源可以提供不同频率的微波信号并且可改变微波信号功率和相位，从而精确控制微波能量在微波炉腔体内的分布，提高微波加热系统的均匀性。可完美替代磁控管，使得工业微波炉加热均匀性更好，可靠性更高，维护成本更低。附图说明图1是本专利技术实施例提供的固态微波功率源的一种系统框图；图2为本专利技术实施例提供的固态微波功率源的一种结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的固态微波功率源的一种结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的功率放大电路的一种结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的同轴射频连接器与波导转换组件的连接示意图；图6为本专利技术实施例提供的同轴射频连接器与波导转换组件的连接示意图；图7为本专利技术实施例提供的散热结构的一种结构示意图；图8为本专利技术实施例提供的微波加热装置的控制方法的流程示意图；图9为本专利技术实施例提供的微波加热装置的控制方法的流程示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本专利技术实施例提供一种固态微波功率源，其中微波信号发生电路能够产生所需要的微波信号，通过控制电路可控制固态微波功率源输出微波信号的工作频率相位和功率大小，从而精确控制微波能量在微波炉腔体内的分布，提高微波加热的均匀性。下面结合说明书附图介绍本专利技术实施例提供的固态微波功率源。请参见图1、图2和图3，本专利技术实施例提供了一种固态微波功率源，该固态微波功率源可以设置在微波加热装置，具体地，该固态微波功率源包括微波信号发生电路10、与微波信号发生电路10连接的调整电路100，以及分别连接微波信号发生电路10和调整电路100的控制电路400，其中，控制电路400用于生成并输出第一调整信号和第二调整信号；微波信号发生电路10可以生成频率与第一调整信号对应的微波信号；调整电路100可以根据第二调整电路调整微波信号发生电路10生成的微波信号的功率和相位，以使得微波信号的微波能量在微波加热装置的腔体内均匀分布；控制电路400可以控制调整电路100，以通过调整电路100调整微波信号发生电路10输出的微波信号。作为可选的实施方式，该固态微波功率源还包括与调整电路100连接的功率放大电路200，以及与功率放大电路200连接的功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固态微波功率源，设置于微波加热装置，其特征在于，包括：微波信号发生电路，用于产生频率与第一调整信号对应的微波信号；调整电路，与所述微波信号发生器连接，用于根据第二调整信号调整所述微波信号发生器生成的微波信号的功率和相位，以使得所述微波信号的微波能量在所述微波加热装置的腔体内均匀分布；控制电路，与所述微波信号发生电路连接，用于输出所述第一调整信号；与所述调整电路连接，用于输出所述第二调整信号。

【技术特征摘要】
1.一种固态微波功率源，设置于微波加热装置，其特征在于，包括：微波信号发生电路，用于产生频率与第一调整信号对应的微波信号；调整电路，与所述微波信号发生器连接，用于根据第二调整信号调整所述微波信号发生器生成的微波信号的功率和相位，以使得所述微波信号的微波能量在所述微波加热装置的腔体内均匀分布；控制电路，与所述微波信号发生电路连接，用于输出所述第一调整信号；与所述调整电路连接，用于输出所述第二调整信号。2.如权利要求1所述的固态微波功率源，其特征在于，所述调整电路包括：增益调整电路，与所述微波信号发生电路连接，用于调整所述微波信号的输出功率；相位调整电路，与所述增益调整电路连接，用于调整所述微波信号的相位。3.如权利要求2所述的固态微波功率源，其特征在于，还包括：功率放大电路，与所述相位调整电路连接，用于放大所述相位调整电路输出的微波信号；其中，所述功率放大电路包括：功率分配电路，包括一个输入端和至少两个输出端，所述输入端与所述功率放大电路连接，用于将输入的所述微波信号分配到所述至少两个输出端，其中，所述至少两个输出端输出的微波信号的幅度和相位均相同；功率放大子电路，与所述功率分配电路连接，用于放大所述功率分配电路输出的微波信号；功率合成电路，与所述功率放大子电路连接，用于合成所述功率分配电路输出的微波信号。4.如权利要求2所述的固态微波功率源，其特征在于，还包括：输出功率检测电路，其输入端与所述功率合成电路连接，输出端与所述控制电路连接，用于检测所述功率合成电路输出的微波信号的功率，并将所检测的电压信号输出给所述控制电路，以供所述控制电路根据接收的电压信号产生所述第二调整信号。5.如权利要求1-4任一所述的固态微波功率源，其特征在于，还包括：环行器，其输入端与输出功率检测电路的输出端连接，输出端与同轴射频连接器的输入端连接，用于将接收的微波信号传输至所述同轴射频连接器；所述同轴射频连接器，与所述环行器输出端连接，用于将微带线传输的微波信号传输给转换组件；所述转换组件，其输入端与所述同轴射频连接器连接，输出端与波导连接，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：李娣，姚顺奇，刘兴现，刘海涛，谢路平，陈太蒙，
申请(专利权)人：京信通信系统中国有限公司，京信通信系统广州有限公司，京信通信技术广州有限公司，天津京信通信系统有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44