射频加热电路及射频加热设备制造技术

本申请涉及一种射频加热电路及射频加热装置，该射频加热电路包括：射频源、衰减器、功率放大器和射频开关；其中，所述衰减器，与所述射频源连接，被配置为调节所述射频源发射的射频信号的峰值功率至所述功率放大器的额定输入功率；所述射频开关，与所述衰减器连接，被配置为对经过峰值调节后的射频信号进行调制；所述功率放大器，与所述射频开关连接，被配置为将经调制后的射频信号的功率放大至设定输出功率，以满足加热需求。本公开实施例通过衰减器调节射频信号的峰值功率至功率放大器的额定输入功率，结合射频开关对进过峰值调节后射频信号进行调制，以使输出功率满足加热需求的情况下，功率放大器高效运行，提高了能量利用率。

【技术实现步骤摘要】
射频加热电路及射频加热设备
本申请涉及微波
，例如涉及射频加热电路及射频加热设备。
技术介绍
目前，由于半导体固态射频源成本低和体积小的优势，以及半导体固态射频源发射的射频信号可控性良好的技术优势，越来越多的射频加热设备采用固态射频源产生用于加热的射频能量信号。固态射频源的输出功率可以在设定频率范围内调节，以满足对不同物品的加热需求。相关技术中公开的射频加热设备包括可调衰减器，通过可调衰减器调节射频源发射的射频功率，以使射频加热设备的输出功率满足不同加热需求。在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：射频加热设备的能量利用率在其输出功率为额定输出功率时最高，此时，功率放大器运行效率最高，但为满足不同加热需求对输出功率进行调节的过程中，随着输出功率降低，射频加热设备中功率放大器无法高效运行，使得射频加热设备的能量利用率降低。
技术实现思路
为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。本公开实施例提供了射频加热电路及射频加热设备，以解决为满足不同加热需求，随着射频加热设备输出功率降低能源利用率降低的问题。在一些实施例中，所述射频加热电路，包括射频源、衰减器和功率放大器和射频开关；所述衰减器，与所述射频源连接，被配置为调节所述射频源发射的射频信号的峰值功率至所述功率放大器的最大额定输出功率；所述射频开关，与所述衰减器连接，被配置为对经过峰值调节后的射频信号进行调制；所述功率放大器，与所述射频开关连接，被配置为将经调制后的射频信号的功率放大至设定输出功率，以满足加热需求。在一些实施例中，所述射频加热设备，包括上述的射频加热电路。本公开实施例提供的射频加热电路及射频加热设备，可以实现以下技术效果：通过衰减器调节射频信号的峰值功率至功率放大器的额定输入功率，结合射频开关对进过峰值调节后射频信号进行调制，以使输出功率满足加热需求的情况下，功率放大器高效运行，提高了能量利用率。以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。附图说明一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：图1是本公开实施例提供的射频加热电路结构示意图；图2是本公开实施例提供的射频加热电路结构示意图；图3是本公开实施例提供的调制波和经调制前后的射频信号的波形图；图4是本公开实施例提供的射频加热电路结构示意图；附图标记：101：射频源；102：衰减器；103：功率放大器；104：射频开关；105：控制器；106：环形器；107：保护电阻。具体实施方式为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与
技术实现思路
，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。在应用射频加热装置过程中，根据被加热物品的材质、体积或用途的不同，所需要的加热功率会有所不同。为满足不同的加热需求，初始射频信号的功率不同。根据射频加热装置的性能不同，射频加热装置中功率放大器额定输入功率不同。当输入功率放大器的信号峰值功率等于功率放大器额定输入功率时，功率放大器运行效率最高。当初始射频信号的峰值功率低于功率放大器时，功率放大器无法运行效率降低，能耗大，降低能源利用率。如图1所示，是本实施例提供的一种射频加热电路，包括射频源101、衰减器102和功率放大器103和射频开关104。其中，衰减器102，与射频源101连接，被配置为调节射频源101发射的射频信号的峰值功率至功率放大器103的额定输入功率。射频开关104，与衰减器102连接，被配置为对经过峰值调节后的射频信号进行调制。功率放大器103，与射频开关104连接，被配置为将经调制后的射频信号的功率放大至设定输出功率，以满足加热需求。衰减器101调节初始射频信号的峰值功率，以维持功率放大器103在最佳运行效率下运行。此时，若将连续的射频信号输出至功率放大器103，会提高单位时间内的输出功率，超出加热需求，严重时，会降低被加热物的质量。射频开关102对功率信号进行调制得到已调信号，在保证已调信号的峰值功率等于功率放大器103额定输入功率，功率放大器103高效运行情况下，调节输出功率至设定输出功率。本公开实施例，通过衰减器调节射频信号的峰值功率至功率放大器的额定输入功率，结合射频开关对进过峰值调节后射频信号进行调制，以使输出功率满足加热需求的情况下，功率放大器高效运行，提高了能量利用率。如图2所示，在一些实施例中，射频加热电路还包括控制器105。其中，控制器105被配置为获取调制波。射频开关104被配置为根据所述调制波对所述经过峰值调节后的射频信号进行调制。其中，射频开关104对经过峰值调节后的射频信号进行调制，旨在保证单位时间内输出功率等于设定输出功率。在一些实施例中，控制器105被配置为根据所述设定输出功率与所述射频加热电路的额定输出功率生成所述调制波。其中，调制波的形式有多种，可选的，调制波为正弦波、锯齿波和矩形波中的一种或一种以上。可选的，根据设定输出功率与射频加热设备的额定输出功率确定调制波的脉宽或相位中的一个或一个以上。在一些实施例中，如图3所示，调制波为矩形波。控制器105，被配置为根据所述设定输出功率与所述额定输出功率确定占空比，并根据所述占空比生成所述调制波。在一些实施例中，根据设定输出功率与额定输出功率比值确定占空比。例如：当射频加热装置的额定输出功率为1000W，当前所需的加热功率为400W时，则占空比为40％；当射频加热装置的额定输出功率为1000W，当前所需的加热功率为500W时，则占空比为50％。具体的，如图3所示，经过射频开关104调制前后的射频信号波形图。在一些实施例中，射频开关104还被配置为根据所述调制波控制所述功率放大器103的工作状态。以图3所示，调制波为矩形波为例，在矩形波信号为高电平时，控制功率放大器103处于通电运行状态，在矩形波信号为低电平时，控制功率放大器103处于断电状态。避免在矩形波信号为低电平时，功率放大器103处于工作状态增大能量消耗。在一些实施例中，功率放大器103包括：初级放大器、次末级放大器和末级放大器。在一些实施例中，射频开关104被配置为根据所述调制波控制所述初级放大器、所述次末级放大器和所述末级放大器中一个或一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射频加热电路，包括射频源、衰减器和功率放大器，其特征在于，还包括：射频开关；/n所述衰减器，与所述射频源连接，被配置为调节所述射频源发射的射频信号的峰值功率至所述功率放大器的额定输入功率；/n所述射频开关，与所述衰减器连接，被配置为对经过峰值调节后的射频信号进行调制；/n所述功率放大器，与所述射频开关连接，被配置为将经调制后的射频信号的功率放大至设定输出功率，以满足加热需求。/n

【技术特征摘要】
1.一种射频加热电路，包括射频源、衰减器和功率放大器，其特征在于，还包括：射频开关；
所述衰减器，与所述射频源连接，被配置为调节所述射频源发射的射频信号的峰值功率至所述功率放大器的额定输入功率；
所述射频开关，与所述衰减器连接，被配置为对经过峰值调节后的射频信号进行调制；
所述功率放大器，与所述射频开关连接，被配置为将经调制后的射频信号的功率放大至设定输出功率，以满足加热需求。


2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，还包括：
控制器，被配置为获取调制波；
所述射频开关，被配置为根据所述调制波对所述经过峰值调节后的射频信号进行调制。


3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述控制器，被配置为根据所述设定输出功率与所述射频加热电路的额定输出功率生成所述调制波。


4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述调制波为矩形波。


5.根据权利要求2至4任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张力潇，俞国新，丁剑波，潘自杰，叶世超，沈兵，
申请(专利权)人：青岛海尔智能技术研发有限公司，青岛海尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37