自动调整工作频率的微波功率源和方法技术

公开了一种微波炉的微波功率源和工作频率调整方法。微波功率源包括：锁相频率发生器，产生多个工作频率；驻波检测电路，针对每一个工作频率，检测微波炉腔体的驻波并提供驻波信息；以及微控制器，根据驻波信息选择所述多个工作频率之一，并控制锁相频率发生器产生所选的工作频率，使得微波炉工作在所选的工作频率上。利用本发明专利技术实施例，能够根据微波炉腔体的驻波比变化自动调整微波炉的工作频率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】公开了一种微波炉的微波功率源和工作频率调整方法。微波功率源包括：锁相频率发生器，产生多个工作频率；驻波检测电路，针对每一个工作频率，检测微波炉腔体的驻波并提供驻波信息；以及微控制器，根据驻波信息选择所述多个工作频率之一，并控制锁相频率发生器产生所选的工作频率，使得微波炉工作在所选的工作频率上。利用本专利技术实施例，能够根据微波炉腔体的驻波比变化自动调整微波炉的工作频率。【专利说明】
本专利技术属于家用电器领域，具体涉及一种。
技术介绍
随着半导体技术以及微波炉技术的发展，作为微波炉核心部件的微波功率源，已经有条件开始采用半导体器件来取代磁控管。半导体微波炉具有低压安全，寿命长以及节省高压变压器所需铜材钢材等优点。根据微波功率传输的理论，负载与源的阻抗匹配的对微波功率传输有着决定性的影响，阻抗匹配可以用VSWR(电压驻波比)来量化，在不匹配的情况下，馈线上同时存在入射波和反射波。在入射波和反射波相位相同的地方，电压振幅相加为最大电压振幅Vmax，形成波腹；而在入射波和反射波相位相反的地方电压振幅相减为最小电压振幅Vmin，形成波节。电压驻波比，指的就是电压波腹值与电压波节值之比。从能量传输的角度考虑，理想的VSWR为1:1，驻波比越大，反射功率越高，传输效率越低。对于微波炉来说，微波功率从微波功率源馈入微波炉腔体，所以在工作的频率，微波炉腔体呈现给微波功率源的驻波比就很重要了。而在微波炉放入食物后，不同材质、不同体积的食物，以及放置食物的不同位置都会影响微波炉腔体呈现给微波功率源的驻波比，因此驻波比最好的频率点不是固定的。但目前不论是磁控管微波炉还是半导体微波炉，其工作频率都是固定的，在2.45GHz左右，这个频点的驻波比会随食物材质、体积的变化而变化，所以微波炉有可能工作在驻波比不是最好的状态，导致加热效率降低，浪费能源。如果发生不慎放入金属物、腔体损坏等极端情况发生，导致该频点驻波比很差，还有可能因为反射过大,造成微波功率源的损坏。需要一种能够根据微波炉腔体的驻波比变化，来调整微波炉的工作频率的方法，以解决固定频率微波炉加热效率低，甚至损坏微波功率源的问题。
技术实现思路
根据本专利技术实施例，提供了一种微波炉的微波功率源，包括:锁相频率发生器，产生多个工作频率；驻波检测电路，针对每一个工作频率，检测微波炉腔体的驻波并提供驻波信息；以及微控制器，根据驻波信息选择所述多个工作频率之一，并控制锁相频率发生器产生所选的工作频率，使得微波炉工作在所选的工作频率上。根据本专利技术另一实施例，提供了一种调整微波炉的工作频率的方法，包括:在微波炉开机时，产生多个工作频率，并针对每一个工作频率检测微波炉腔体的驻波，以获取相应的驻波信息；以及根据驻波信息选择所述多个工作频率之一，并控制微波炉工作在所选的工作频率上。根据本专利技术另一实施例，提供了一种调整微波炉的额定工作功率的方法，包括:在生产过程中，通过使微波炉的第二增益控制电路的增益最大，并调节第一增益控制电路，使微波炉的输出功率达到额定功率，并固定第一增益控制电路的增益值；以及在使用过程中，通过调节微波炉的第二增益控制电路，调整微波炉的额定工作功率。【专利附图】【附图说明】通过结合附图进行的下述示例性实施例的描述，以上和其它方面将变得显而易见且更容易理解，在附图中:图1为根据本专利技术实施例的微波功率源的示意框图；图2为锁相频率发生器的示意框图；图3为驻波检测电路的示意框图；图4示出了根据本专利技术另一实施例的驻波检测电路的耦合器采用微带线耦合器的微波功率源的示意框图；图5示出了根据本专利技术另一实施例的驻波检测电路的耦合器采用腔体耦合器的微波功率源的示意框图；图6为微波放大器的示意框图；图7为驱动放大器的示意框图；以及图8为根据本专利技术示例实施例的自动调整微波炉工作频率的方法的流程图。【具体实施方式】以下参照附图来详细描述示例性实施例，以使本领域普通技术人员更容易地实现。示例性实施例可以以不同形式来实现，并不应限于本文提出的示例性实施例。为了清楚起见省略对公知部件的描述，并且相似的附图标号表示相似的元件。图1示出了根据本专利技术实施例的微波功率源的示意框图。微波功率源可以包括锁相频率发生器1、驻波检测电路3和微控制器5，驻波检测电路3反馈微波炉腔体的驻波信息给微控制器5，微控制器5根据反馈的驻波信息调整微波炉的工作频率。微控制器5例如可以是MCU微控制器。具体而言，在微波炉开机时，锁相频率发生器I产生多个工作频率，驻波检测电路3针对每一个工作频率，检测微波炉腔体的驻波并提供驻波信息，微控制器5根据驻波信息，控制锁相频率发生器I产生所选的工作频率，使得微波炉工作在所选的工作频率上。在一个实施例中，微控制器5根据驻波信息计算每一个工作频率对应的驻波比值，选择与所有驻波比值中最小的驻波比值对应的工作频率。这样，在微波炉进入加热阶段之前，微波功率源可以自动调整微波炉的工作频率。例如在微波炉开机时，微波功率源通过检测微波炉腔体的驻波，找到驻波比值最小的频率并调整微波炉的工作频率至该频率，使微波加热效率最大化，解决了固定频率微波炉加热效率低的问题。在一个实施例中，锁相频率发生器I以步进方式产生预定范围上的多个工作频率，比如可以设置为IOMHz步进，频率范围为2.35-2.55GHz。在一个实施例中，选择工作频率之前，微控制器5还将最小驻波比值与预设的安全驻波比值相比较，如果最小驻波比值高于安全驻波比值，则进行控制以发出指示高驻波比值的警报，如果最小驻波比值不高于安全驻波比值，则选择与最小驻波比值对应的工作频率。例如，安全驻波比值可以为VSWR = 10: 1，如果最小驻波比值高于10: 1，则发出高驻波比警报，报警信号可以是电信号、光信号，也可以是声音信号。如果驻波比最小值不高于10: 1，则以驻波比最小值对应的频率作为工作频率。这样在微波功率源输出大功率之前，能够确认腔体驻波比处于正常范围，既防止因为驻波比过大而损坏核心部件-微波功率源,又使加热效率最最大。在一个实施例中，微控制器5在整个频率范围上，针对每个工作频率，计算对应的驻波比值，并以频率-驻波比对照表的形式记录下每个频率及其对应的驻波比值。例如，这个对照表可以记录在微控制器5内部或外部的存储器中。图2是图1中锁相频率发生器I的示意框图。锁相频率发生器I包括锁相频率源6和微波衰减器7。锁相频率源6在微控制器5的控制下，产生微波炉的工作频率，并输出相应的微波信号。如上所述，工作频率可以在预定的频率范围内，并且以步进方式改变。锁相频率源6输出的微波信号进入微波衰减器7受到衰减并输出。微波衰减器7具有两种工作状态，分别是低衰减状态和高衰减状态。例如，低衰减状态的衰减值可以是OdB，高衰减状态的衰减值是10dB。微波衰减器7处于何种工作状态由微控制器5控制。微波衰减器7可以是数控衰减器，可以是电调衰减器，也可以是通过双刀双掷开关选择不同的衰减路径来实现的。根据一个实施例，在工作频率调整期间，例如微波炉开机时，微控制器5控制微波衰减器7处于高衰减状态，这样微波炉的固态功率放大器在驻波检测电路检测腔体驻波时可以工作在低功率状态下，不会因为微波炉腔体驻波比值过大而损坏固态功率放大器。图3为图1中驻波检测电路3的示意框图。驻波检测电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波炉的微波功率源，包括：锁相频率发生器，产生多个工作频率；驻波检测电路，针对每一个工作频率，检测微波炉腔体的驻波并提供驻波信息；以及微控制器，根据驻波信息选择所述多个工作频率之一，并控制锁相频率发生器产生所选的工作频率，使得微波炉工作在所选的工作频率上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：成钢，邱晓勇，卓英浩，
申请(专利权)人：NXP股份有限公司，
类型：发明
国别省市：