CN1374818A - 具有大功率输出开关装置的微波炉 - Google Patents

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Abstract

一种微波炉,其包括根据高电压产生高频的磁控管,具有初级和次级线圈的变压器,该变压器以初级和次级线圈的匝数比产生高电压并将该高电压供给磁控管,及大功率输出开关装置,其用于控制施加到变压器初级线圈上的电平。具有大功率输出开关装置的微波炉能够根据配电盘的容许电流来控制其最大输出功率。

Description

具有大功率输出开关装置的微波炉
本发明涉及一种微波炉，尤其是涉及一种具有大功率输出开关装置的微波炉，该大功率输出开关装置能够根据配电盘的容许电流控制微波炉的最大输出功率。
微波炉通常是基于超高频进行烹饪的设备，其烹饪的方式与基于热传导和热辐射的外部加热型的烹饪设备不同。这样的传统微波炉包括超高频振荡管或者磁控管用于根据对其施加的高电压电源产生2450MHz的超高频。从磁控管产生的2450MHz的超高频使得电场以每秒24.5亿次的速率转变方向。当将这样的超高频应用于食物时，食物内的水分子就以每秒24.5亿次的速率振动同时产生大量的热能，由此烹饪食物。
在上述传统的微波炉中，容许电流以硬件的方式固定在预定值，因此与微波炉最大输出功率有关的微波炉最大功率消耗被设定在一个确定值，该确定值低于以容许电流为基础的功率消耗。例如，假设家用配电盘的容许电流为15A，从容许电流中减去大约0.6A的微波炉防护罩(hood)电机的电流消耗和大约0.6A的微波炉防护罩灯的电流消耗就得到大约13.8A的微波炉振荡电流。这种情况下，如果输入电压为120V，功率因数为0.95，那么微波炉的功率消耗为1656瓦。如果效率为60％，那么理论上微波炉的最大输出功率为950瓦。
换而言之，在传统的微波炉中，容许电流以硬件的方式固定在一个预定值，那么就很难使微波炉输出高于预定值的最大功率，即使家用配电盘的容许电流设定为较大值。也就是说，微波炉很难根据给定情况来改变其最大输出功率。
因此，本发明考虑到了上述问题，并且本发明的目的就在于提供一种具有大功率输出开关装置的微波炉，该大功率输出开关装置能够根据配电盘的容许电流控制微波炉的最大输出功率。
本发明的上述及其它目的能够由所提供的微波炉实现，该微波炉包括用于根据高电压产生高频的磁控管；具有初级线圈和次级线圈的变压器，该变压器以初级线圈和次级线圈的匝数比产生高电压并将该高电压供给到磁控管；及用于控制施加到变压器初级线圈上的电压电平的大功率输出开关装置。
从下面结合附图对优选实施例的详细描述中能更清楚地理解本发明上述及其它目的，特征和优点，其中：
图1为根据本发明第一实施例的具有大功率输出开关装置的微波炉的电路图；
图2为根据本发明第二实施例的具有大功率输出开关装置的微波炉的电路图；
图3为根据本发明第三实施例的具有大功率输出开关装置的微波炉的电路图。
图1为根据本发明第一实施例的具有大功率输出开关装置的微波炉的电路图。
参考图1，本发明微波炉包括防护罩(hood)电机HM，用于切换防护罩电机HM运行的防护罩电机继电器21，防护罩灯HL，及用于切换防护罩灯HL运行的防护罩灯继电器22。
该微波炉还包括用于控制微波炉整体运行的控制器80，及同控制器80通电相连用于从使用者输入操作指令的键盘输入单元71。键盘输入单元71从使用者输入许多指令并将它们传送给控制器80。
该微波炉还包括滤波器31，其用于从来自电线10的电压信号中除去噪声，及用于将低压直流电供给到控制器80的低压变压器32。低压变压器32经滤波器31与电线10相连以便在其初级线圈端接收来自电线10的电压，并将该电压降压及将得到的低压应用于控制器80。
初级安全开关33的一个端点与从滤波器31延伸而来的电源线相连以根据微波炉门的开启和关闭来中断或接通电线10的供电。监视器开关34与初级安全开关33的另一端点相连，以便当开关33出现故障时监视器开关34以与开关33相反的方式运行从而形成短路。次级安全开关35的一个端点经监视器开关34与初级安全开关33的另一端点相连并且其另一端经烹饪室灯L与开关33的一个端点相连。灯L根据次级安全开关35的操作闭合/断开。
功率继电器36同次级安全开关35的另一个端点相连，驱动电机DM和冷却风扇电机FM连接在功率继电器36和监视器34之间。功率输出开关装置40连接在功率继电器36与高压变压器50的初级线圈51之间，高压变压器50的一端与监视器34相连。功率继电器36的作用是控制从次级安全开关35到功率输出开关装置40的供电。
功率输出开关装置40包括具有多个触点的开关，这些触点分别为通过功率继电器36同商业交流(AC)电源线相连的共用触点41，同高压变压器50的初级线圈51的另一端相连的第一触点42，及同初级线圈51的中间抽头相连的第二触点43。功率输出开关装置40是以这样的方式制成的，即其可以设置在微波炉外面或里面的某个位置上。
高压电容器C和磁控管60与高压变压器50的次级线圈相连。高压二极管D依次同高压电容器C相连。
下面根据本发明第一实施例对具有上述结构的微波炉的操作进行详细的描述。
如果微波炉的安装条件为配电盘的容许电流为大约15A的第一值，那么功率输出开关装置40的共用触点41同其第一触点42相连。如果共用触点41同第一触点42相连，那么微波炉就以普通功率输出模式运行，其中它的功率输出以低于第一容许电流值的某个值为基础，该第一容许电流值也称为其最大电流消耗量，大约为15A。
另外，如果微波炉的安装条件为配电盘的容许电流为比第一值大的第二值，例如大约为20A，那么功率输出开关开关装置40的共用触点41同其第二触点43相连。如果共用触点41同其第二触点43相连，那么微波炉的功率输出就以低于第二容许电流值的某个值为基础，该第二容许电流值也称为其最大电流消耗量，大约为20A。因此，微波炉提供的功率输出比它在普通模式中提供的功率输出大。
图2为根据本发明第二实施例的具有大功率输出开关装置的微波炉的电路图。
参考图2，功率输出开关装置40包括一对继电器而不是图1中具有多个触点的开关。该微波炉还包括用于控制继电器的开关指令输入单元。
换而言之，开关指令输入单元72与控制器80连接用以输入功率开关指令并将其传送给控制器80。功率输出开关装置40连接在商业AC电源线和高压变压器50的初级线圈51之间以便在控制器80的控制下执行功率输出开关操作。
功率输出开关装置40包括连接在商业AC电源线和高压变压器50初级线圈51另一端之间的第一开关继电器44，及连接在商业AC电源线和初级线圈51中间抽头之间的第二开关继电器45。继电器驱动器91的功能为在控制器80的控制下驱动第一开关继电器44和第二开关继电器45。
如果微波炉的安装条件为配电盘的容许电流为大约15A的第一值，那么开关指令输入单元72输入功率输出开关指令用以选择普通功率输出模式。因此，控制器80根据开关指令输入单元72输入的功率输出开关指令控制继电器驱动器91，以断开功率输出开关装置40的第二开关继电器45并闭合其第一开关继电器44。如果第一开关继电器44闭合，那么微波炉以普通功率输出模式运行，其中它的功率输出以低于第一容许电流值的某个值为基础，该第一容许电流值也称为其最大电流消耗量，大约为15A。
另外，如果微波炉的安装条件为配电盘的容许电流为大于第一值的第二值，例如为20A，那么开关指令输入单元72输入功率输出开关指令用以选择大功率输出模式。相应地，控制器80根据开关指令输入单元72输入的功率输出开关指令控制继电器驱动器91，以断开功率输出开关装置40的第一开关继电器44并闭合其第二开关继电器45。如果第二开关继电器45闭合，那么微波炉以大功率输出模式运行，其中它的功率输出以低于第二容许电流值的某个值为基础，该第二容许电流值也称为其最大电流消耗量，大约为20A。因此，微波炉提供了比其在普通功率输出模式中的功率输出大的功率输出。
图3为根据本发明第三实施例的具有大功率输出开关装置的微波炉的电路图，其中设置了用作开关装置的倒相器以根据脉冲宽度调制信号执行功率输出开关操作。
如图3所示，本发明微波炉包括防护罩电机HM，用于切换防护罩电机HM运行的防护罩电机继电器21，防护罩灯HL，及用于切换防护罩灯HL运行的防护罩灯继电器22。
该微波炉还包括用于控制微波炉整体运行的控制器80，及键盘输入单元71，其同控制器80通电连接用以从使用者输入操作指令。键盘输入单元71从使用者输入许多指令并将它们传送给控制器80。
该微波炉还包括用于从来自电线10的电压信号中除去噪声的滤波器31，及用于将低压DC电供给控制器80的低压变压器32。低压变压器32经滤波器31与电线10相连以便在其初级线圈端接收电线10的电压，将该电压降压及将得到的低压应用于控制器80。
初级安全开关33的一个端点与从滤波器31延伸而来的电源线相连以根据微波炉门的开启和关闭来中断或接通电线10的供电。监视器开关34与初级安全开关33的另一端点相连，以便当开关33次序颠倒时其以相反的方式操作开关33从而形成短路。次级安全开关35的一个端点经监视器开关34与初级安全开关33的另一端点相连并且其另一端经烹饪室灯L与开关33的一个端点相连。灯L根据次级安全开关35的操作闭合/断开。
功率继电器36同次级安全开关35的另一个端点相连，驱动电机DM和冷却风扇电机FM连接在功率继电器36和监视器34之间。驱动电机DM被驱动以转动转盘。开关装置100连接在功率继电器36和高压变压器50的初级线圈51之间。功率继电器36的作用是以控制从第二安全开关35到开关装置100的供电。
开关装置100包括用于整流商业AC电源的整流器110，及用于从整流器110到高压变压器50的初级线圈切换DC电压的的开关电路120。为此，开关电路120设置有多个开关装置。
也就是说，开关电路120包括同整流器110的输出串联的第一开关装置Q1和第二开关装置Q2。第一电容器C1同开关电路120并联。第二电容器C2和第三电容器C3彼此串联并依次同开关电路120并联。
下面根据本发明第三实施例对具有上述结构的微波炉的运行进行详细的描述。
如果微波炉的安装条件为为配电盘的容许电流为大约15A的第一值时，那么开关指令输入单元72输入功率输出开关指令用以选择普通功率输出模式。由此，控制器80控制脉冲宽度调制(PWM)电路92以便在普通功率输出模式中控制开关装置100的占空率。
相应地，PWM电路92在控制器80的控制下以预定的普通功率输出模式占空率控制第一开关装置Q1和第二开关装置Q2的开关操作。因此，微波炉在普通功率输出模式下运行，其中它的功率输出以低于第一容许电流值的某个值为基础，该第一容许电流值也称为其最大电流消耗量，大约为15A。
另外，如果微波炉的安装条件为配电盘的容许电流为大于第一值的第二值，例如为20A，那么开关指令输入单元72输入功率输出开关指令用以选择大功率输出模式。因此，控制器80控制PWM电路以便在大功率输出模式中控制开关装置100的占空率。
因此，PWM电路92在控制器80的控制下以预定的大功率输出模式占空率控制第一开关装置Q1和第二开关装置Q2的开关操作。由此，微波炉在大功率输出模式下运行，其中它的功率输出以低于第二容许电流值的某个值为基础，该第二容许电流值也称为其最大电流消耗量，大约为20A。
如上所述，根据本发明，具有大功率输出开关装置的微波炉能够以供给到配电盘的电流容许量来控制其最大功率输出的电平。
尽管为了说明上面对本发明的优选实施例进行了描述，但是本领域的技术人员在不脱离本发明权利要求公开的思想和范围内能够对其作出许多的修改，添加和置换。

Claims (5)

1.一种微波炉，该微波炉包括：
根据高电压产生高频的磁控管；
具有初级线圈和次级线圈的变压器，所述变压器以初级线圈和次级线圈的匝数比产生高电压并将该高电压供给到磁控管；及
大功率输出开关装置，其用于控制施加到变压器初级线圈上的电平。
2.根据权利要求1所述的微波炉，其中所述变压器的初级线圈具有位于其一端与其另一端之间的中间抽头，及其中所述大功率输出开关装置包括开关，所述开关具有与商业交流(AC)电源线相连的共用触点，与所述变压器初级线圈的中间抽头相连的第一触点，及与所述初级线圈的另一端相连的第二触点。
3.根据权利要求1所述的微波炉，其中所述变压器的初级线圈具有位于其一端与其另一端之间的中间抽头，其中所述大功率输出开关装置包括第一开关继电器和第二开关继电器，该第一开关继电器连接在商业AC电源线与所述变压器初级线圈的中间抽头之间，第二开关继电器连接在商业AC电源线与所述初级线圈的另一端之间，及其中所述微波炉还包括：
用于输入功率输出开关指令的开关指令输入装置；
根据功率输出开关指令输出功率输出开关信号的控制装置，其中功率输出开关指令是通过开关指令输入装置输入的；及
继电器驱动装置，其根据控制装置的功率输出开关信号控制所述第一开关继电器和第二开关继电器的开关操作。
4.根据权利要求1所述的微波炉，其中所述大功率输出开关装置包括倒相器，该倒相器为施加到所述变压器上的电压执行开关操作，及其中所述微波炉还包括：
用于输入功率输出开关指令的开关指令输入装置；
根据功率输出开关指令输出功率输出开关信号的控制装置，其中所述功率输出开关指令是通过开关指令输入装置输入的；及
脉冲宽度调制装置，其根据控制装置的功率输出开关信号控制驱动信号到倒相器的占空率。
5.根据权利要求4所述的微波炉，其中所述倒相器包括彼此串联的第一开关装置和第二开关装置，所述第一开关装置和第二开关装置根据所述驱动信号进行切换，及与第一开关装置和第二开关装置并联连接的多个电容器，其中所述变压器初级线圈的一端与第一开关装置和第二开关装置的接点相连，其另一端与所述电容器的接点相连。
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