CN111586911A - 半导体和磁控管混合源加热*** - Google Patents

半导体和磁控管混合源加热*** Download PDF

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CN111586911A CN201910120343.4A CN201910120343A CN111586911A CN 111586911 A CN111586911 A CN 111586911A CN 201910120343 A CN201910120343 A CN 201910120343A CN 111586911 A CN111586911 A CN 111586911A
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殷为民
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B11/00—Heating by combined application of processes covered by two or more of groups H05B3/00 - H05B7/00

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  • Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)

Abstract

本发明提供一种半导体和磁控管混合源加热***，至少包括：控制单元；高压供电模块，所述高压供电模块与所述控制单元连接；低压供电模块，所述低压供电模块与所述控制单元连接；第一功率产生机构，所述第一功率产生机构与所述高压供电模块连接；第二功率产生机构，所述第二功率产生机构与所述控制单元连接；其中所述第一功率产生机构包括依次连接的磁控管及第一辐射组件，所述磁控管与所述高压供电模块连接；屏蔽腔体，所述第一辐射组件设置在所述屏蔽腔体内，所述屏蔽腔体为金属材质或者包含金属。与现有技术相比，本发明半导体和磁控管混合源加热***具有以下优点：缩短食物加热的时间，提高食物加热的均匀性，改善食物的口感。

Description

半导体和磁控管混合源加热***
技术领域
本发明涉及一种半导体和磁控管混合源加热***。
背景技术
目前利用微波炉烹饪或者加热食材，容易出现食物加热后冷热不均匀，食物口感不好的情况，不能很好的满足用户的使用需求。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明目的在于提供一种解决上述技术问题的半导体和磁控管混合源加热***。
为解决上述技术问题，本发明提供一种半导体和磁控管混合源加热***，至少包括：控制单元；高压供电模块，所述高压供电模块与所述控制单元连接；低压供电模块，所述低压供电模块与所述控制单元连接；第一功率产生机构，所述第一供电产生机构与所述高压供电模块连接；第二功率产生机构，所述第二功率产生机构与所述控制单元连接；其中所述第一功率产生机构包括依次连接的磁控管及第一辐射组件，所述磁控管与所述高压供电模块连接；屏蔽腔体，所述第一辐射组件设置在所述屏蔽腔体内，所述屏蔽腔体为金属材质或者包含金属。
优选地，所述第二功率产生机构包括：依次连接的信号源、固态功放、测量单元及第二辐射组件；所述控制单元分别与所述信号源、所述固态功放及所述测量单元连接；所述第二辐射组件设置在所述屏蔽腔体内；
所述低压供电模块与所述固态功放连接。
优选地，所述低压供电模块包括第一电源及第二电源；所述第一电源与所述控制单元连接，所述第二电源与所述固态功放连接。
优选地，所述第一电源及所述第二电源为直流低压电源。
优选地，所述高压供电模块为直流高压电源。
优选地，所述固态功放为半导体功率放大器。
优选地，所述控制单元至少包括相互通信的微控制器及UI交互模块。
优选地，所述信号源为频率可调信号源。
与现有技术相比，本发明半导体和磁控管混合源加热***具有以下优点：缩短食物加热的时间，提高食物加热的均匀性，改善食物的口感。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。
图1为本发明半导体和磁控管混合源加热***第一功率产生机构原理图；
图2为本发明半导体和磁控管混合源加热***第二功率产生机构原理图；
图3为本发明半导体和磁控管混合源加热***框图。
图中：
1-控制单元 2-低压供电模块 3-磁控管
4-第一辐射组件 5-信号源 6-固态功放
7-测量单元 8-输入端 9-第二辐射组件
10-屏蔽腔体 11-高压供电模块 12-食物
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和修改。
图1为本发明提供的一种半导体和磁控管混合源加热***的第一功率产生机构。第一功率产生机构包括控制单元1、高压供电模块11、磁控管3及第一辐射组件4。
高压供电模块11与控制单元1及磁控管3相连，磁控管3工作时可产生本***加热食物12时所需要的第一组加热功率，通常可选择产生2.45GHz或者915MHz左右频率的磁控管3，磁控管3工作时需要高压供电模块11提供直流高压，控制单元1可以通过控制高压供电模块11的直流高压是否输出来控制磁控管3功率是否输出，控制单元1还可以控制高压供电模块11直流高压的输出大小或者平均电压大小来控制磁控管3的输出功率大小。采用磁控管加热的方式能较好的节省成本，便于推广。
第一辐射组件4作用在于将磁控管3产生的第一组频率功率能量辐射至屏蔽腔体10内，从而加热食物12，所述的屏蔽腔体为金属材质或者包含金属。
图2为本发明提供的一种半导体和磁控管混合源加热***的第二功率产生机构。第二功率产生机构包括信号源5、固态功放6、控制单元1、测量单元7、低压供电模块2及第二辐射组件9。
固态功放6连接于信号源5和测量单元7之间，固态功放6是采用半导体功率器件的功率放大器，通常可采用LDMOS或者GaN等器件；控制单元1还与信号源5、固态功放6及测量单元7分别连接。
控制单元1可以控制信号源5的开启和关闭，同时还可以控制信号源5的输出频率；信号源5可产生本***加热食物12时所需要的第二组加热功率，第二组加热频率可选择2450MHz、915MHz、433MHz、40.68MHz及27MHz等频率组，信号源5模块输出的第二组频率功率很小；固态功放6能将功率很小的第二组频率信号放大产生能快速加热的高功率能量。固态功放6用于将信号源5产生的第二组频率信号放大到合适的功率，并将这部分功率传递到测量单元7。控制单元1通过控制信号源5的输出频率可以使食物加热更加均匀。
测量单元7连接于固态功放6和第二辐射组件9之间，测量单元7还与控制单元1连接；测量单元7用于测量固态功放6输出端的匹配状态及输出功率的大小，并将匹配状态及功率大小信息传递给控制单元1；测量单元7还将固态功放6的输出的第二组频率功率信号传递给第二辐射组件9。
低压供电模块2与控制单元1及固态功放6相连，低压供电模块2为控制单元1及固态功放6提供直流电能。
第二辐射组件9作用在于将固态功放6产生的第二组频率功率能量辐射至屏蔽腔体10内，从而加热食物12。
输入端8接市电，如220V或者110V，为低压及高压供电模块输入电能。
图3为半导体和磁控管混合源加热***框图。半导体和磁控管混合源加热***结合了第一功率产生机构及第二功率产生机构，由两组功率共同加热食物12，两组功率可以是相同频率也可以是不同频率。第一辐射组件4和第二辐射组件9设置在屏蔽腔体10里面，食物12放置于屏蔽腔体10体中加热。屏蔽腔体10体与大地相连，屏蔽腔体10体起到防止射频功率泄露到腔体外面的作用。采用混合源加热的好处在于缩短食物12加热的时间，提高食物12加热的均匀性，改善食物12的口感。
高压供电模块11中至少有一个将市电转化为直流高压输出的电源，这个电源为磁控管3提供电能，控制单元1能控制直流高压电源的通断及输出功率大小。低压供电模块2中至少有两个低压直流电源，分别为第一电源及第二电源，其中第一电源给控制单元1供电，第二电源给固态功放6供电，控制单元1控制第二电源的通断及输出电压大小。
控制单元1是整个***的控制中枢，控制单元1至少包括相互通信的微控制器及UI交互模块。其中的微控制器可以控制第一组频率功率及第二组频率功率的输出与否及控制输出功率的大小，控制信号源5的输出频率，采集射频测量参数及监控固态功放6输出端的匹配状态。控制单元1中UI交互模块，可包含显示模块，按键模块，声音模块等，用户可通过这个模块来进行功能选择及完成设置等操作。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (8)

1.一种半导体和磁控管混合源加热***，其特征在于，至少包括：
控制单元；
高压供电模块，所述高压供电模块与所述控制单元连接；
低压供电模块，所述低压供电模块与所述控制单元连接；
第一功率产生机构，所述第一功率产生机构与所述高压供电模块连接；
第二功率产生机构，所述第二功率产生机构与所述控制单元连接；其中
所述第一功率产生机构包括依次连接的磁控管及第一辐射组件，所述磁控管与所述高压供电模块连接；
屏蔽腔体，所述第一辐射组件设置在所述屏蔽腔体内，所述屏蔽腔体为金属材质或者包含金属。
2.根据权利要求1所述的半导体和磁控管混合源加热***，其特征在于，所述第二功率产生机构包括：
依次连接的信号源、固态功放、测量单元及第二辐射组件；
所述控制单元分别与所述信号源、所述固态功放及所述测量单元连接；
所述第二辐射组件设置在所述屏蔽腔体内；
所述低压供电模块与所述固态功放连接。
3.根据权利要求2所述的半导体和磁控管混合源加热***，其特征在于，所述低压供电模块包括第一电源及第二电源；
所述第一电源与所述控制单元连接，所述第二电源与所述固态功放连接。
4.根据权利要求3所述的半导体和磁控管混合源加热***，其特征在于，所述第一电源及所述第二电源为直流低压电源。
5.根据权利要求1所述的半导体和磁控管混合源加热***，其特征在于，所述高压供电模块为直流高压电源。
6.根据权利要求2所述的半导体和磁控管混合源加热***，其特征在于，所述固态功放为半导体功率放大器。
7.根据权利要求1所述的半导体和磁控管混合源加热***，其特征在于，所述控制单元至少包括相互通信的微控制器及UI交互模块。
8.根据权利要求2所述的半导体和磁控管混合源加热***，其特征在于，所述信号源为频率可调信号源。
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