微波爐電路和微波爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微波爐技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種微波爐電路和一種微波爐。
【背景技術(shù)】
[0002]微波爐電路中的逆變器相對(duì)于變壓器電源來說，具有輕巧、功率因數(shù)高、功率連續(xù)可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，受到了用戶的廣泛青睞。隨著變頻器的大量運(yùn)用，市場上的返修率普遍增加，從返修的數(shù)據(jù)來看，IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)和整流橋堆的損壞占大多數(shù)，現(xiàn)在的控制方式已經(jīng)收到嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
[0003]如圖1所示，現(xiàn)有的變頻微波爐控制系統(tǒng)，包括電控板和高頻加熱裝置。其中，電控板包括MCU、繼電器驅(qū)動(dòng)模塊和P麗(脈寬調(diào)制)驅(qū)動(dòng)模塊，繼電器驅(qū)動(dòng)模塊將電力信號(hào)傳遞給高頻加熱裝置中的逆變器，PWM驅(qū)動(dòng)電路將功率信號(hào)傳遞給高頻加熱裝置中的逆變器，逆變器根據(jù)接收到的信號(hào)驅(qū)動(dòng)磁控管產(chǎn)生微波，達(dá)到加熱食物的目的。
[0004]如圖2所示是現(xiàn)有微波爐電路中的逆變器的結(jié)構(gòu)示意圖，逆變器的工作原理是:市電經(jīng)過整流橋堆1 ’整流后，通過由電感L1’和電容C1’組成的濾波電路2 ’，然后接入諧振電容3’和高頻升壓變壓器4’組成的諧振網(wǎng)絡(luò)，并通過IGBT 5’的通斷控制諧振能量反饋到高頻升壓變壓器4’的次級(jí)，再通過由高壓電容C2’、C3’和高壓二極管D1’、D2’組成的倍壓電路6’，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)磁控管的高壓，然后輸送至磁控管，驅(qū)動(dòng)磁控管產(chǎn)生微波。
[0005]其中，通過改變IGBT5’的開關(guān)頻率可以改變諧振電流的大小，從而改變磁控管的功率。
[0006]如圖3所示，相關(guān)技術(shù)提出的控制時(shí)序中，當(dāng)微波繼電器開時(shí)，會(huì)給逆變器提供電力信號(hào)，同時(shí)給逆變器輸送目標(biāo)功率信號(hào)PWM，達(dá)到想要的功率。但是，在微波繼電器導(dǎo)通時(shí)，若逆變器中的電容C2 ’兩端的電壓不為零，這時(shí)若市電電壓較高，則會(huì)在峰值時(shí)，導(dǎo)致在整流橋堆1’兩端產(chǎn)生較高的異常電壓，高達(dá)1千多伏特，極易損壞橋堆。具體如圖4所示:
[0007]圖4示出了相關(guān)技術(shù)中逆變器在開啟時(shí)市電信號(hào)的電壓波形、微波繼電器的控制信號(hào)波形和整流橋堆1’兩端的電壓波形(即Vab波形)。假設(shè)市電為220V交流，若市電信號(hào)處于峰值310V，且微波繼電器導(dǎo)通時(shí)電容C2’兩端的電壓為0，則在微波繼電器導(dǎo)通瞬間由于電容C2’兩端的電壓不能突變，市電峰值310V直接加在電感L1’上面，由于電感的特性(即電流不能突變)，則會(huì)產(chǎn)生很大的反向電壓阻止電流增大，因此在前端，即整流橋堆1，的端口，會(huì)產(chǎn)生較大的電壓，高達(dá)1000V，極易損壞整流橋堆1’。該理論分析也同市場的反饋數(shù)據(jù)一致，即整流橋堆1’的維修率居高不下。
[0008]同時(shí)，另外一個(gè)維修率偏高的是IGBT5’，因?yàn)镮GBT的G極電壓不能超過25V，但是在現(xiàn)有的控制方式下，當(dāng)微波繼電器開啟時(shí)，IGBT的G極偶爾會(huì)出現(xiàn)33V以上的電壓。
[0009]因此，如何能夠在逆變器開啟時(shí)，降低整流橋堆兩端的電壓，避免整流橋堆兩端的電壓過高而損壞整流橋堆，同時(shí)避免IGBT的G極由于電壓過大而損壞成為亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)或相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。
[0011]為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出了一種新的微波爐電路，可以在逆變器開啟時(shí)，降低整流橋堆兩端的電壓，避免整流橋堆兩端的電壓過高而損壞整流橋堆，同時(shí)能夠避免IGBT的G極由于電壓過大而損壞。
[0012]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出了一種微波爐。
[0013]為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的實(shí)施例，提出了一種微波爐電路，包括:電控板和高頻加熱電路;其中，所述電控板包括:繼電器驅(qū)動(dòng)電路，用于向所述高頻加熱電路輸送電力信號(hào)；功率驅(qū)動(dòng)電路，用于向所述高頻加熱電路輸送功率信號(hào)；第一濾波電路，連接至所述高頻加熱電路的信號(hào)反饋端，用于對(duì)所述高頻加熱電路反饋的磁控管電流信號(hào)進(jìn)行濾波處理;模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，連接至所述第一濾波電路，用于對(duì)所述第一濾波電路輸出的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理;控制器，連接至所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、所述繼電器驅(qū)動(dòng)電路和所述功率驅(qū)動(dòng)電路，用于控制所述繼電器驅(qū)動(dòng)電路輸送的電力信號(hào)，并根據(jù)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路輸出的信號(hào)控制所述功率驅(qū)動(dòng)電路輸送的功率信號(hào)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的微波爐電路，通過對(duì)高頻加熱電路反饋的磁控管電流信號(hào)進(jìn)行濾波處理，并經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，以由控制器根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換處理后的信號(hào)控制功率驅(qū)動(dòng)電路輸送的功率信號(hào)，使得能夠避免逆變器電路在啟動(dòng)過程中出現(xiàn)功率過沖的問題，同時(shí)可以盡可能降低逆變器電路在開啟時(shí)的干擾信號(hào)，如降低逆變器電路在開啟時(shí)IGBT的G極電壓和整流橋堆兩端的反向電壓，避免整流橋堆兩端的電壓過高而損壞整流橋堆，同時(shí)避免IGBT的G極電壓過大而損壞。
[0015]具體地，電控板中的控制器的控制過程如下:
[0016]在接收到啟動(dòng)微波爐的指令時(shí)，若檢測到市電信號(hào)過零點(diǎn)，則控制微波爐電路中的風(fēng)扇電路和轉(zhuǎn)盤電路導(dǎo)通，當(dāng)控制風(fēng)扇電路和轉(zhuǎn)盤電路導(dǎo)通一定時(shí)長后，當(dāng)檢測到市電信號(hào)到達(dá)過零點(diǎn)時(shí)，控制逆變器電路上電。在逆變器電路上電后，經(jīng)過一段延遲時(shí)間后，向逆變器電路輸入頻率低于目標(biāo)頻率的功率信號(hào)；當(dāng)磁控管中的電流達(dá)到預(yù)定電流值時(shí)，若檢測到向微波爐電路供電的市電信號(hào)到達(dá)過零點(diǎn)，則向逆變器電路輸入頻率等于目標(biāo)頻率的功率信號(hào)。
[0017]在上述控制過程中，由于風(fēng)扇和轉(zhuǎn)盤均是感性負(fù)載，因此在開通時(shí)會(huì)產(chǎn)生電磁輻射以及電壓干擾，進(jìn)而會(huì)影響到IGBT的G極電壓，因此通過在接收到啟動(dòng)微波爐的指令時(shí)，且在檢測到市電信號(hào)到達(dá)過零點(diǎn)時(shí)，控制風(fēng)扇電路和轉(zhuǎn)盤電路導(dǎo)通，并在經(jīng)過一定時(shí)長后，且檢測到市電信號(hào)到達(dá)過零點(diǎn)時(shí)，再控制逆變器電路上電(即確定需要啟動(dòng)逆變器電路)，可以有效降低風(fēng)扇電路和轉(zhuǎn)盤電路在導(dǎo)通時(shí)對(duì)IGBT的G極電壓的干擾，避免IGBT的G極由于電壓過大而損壞，提高了 IGBT的使用壽命。
[0018]而通過在檢測到市電信號(hào)到達(dá)過零點(diǎn)時(shí)，控制逆變器電路上電，使得在逆變器電路上電時(shí)，能夠有效降低整流橋堆兩端的反向電壓，提高了微波爐電路的可靠性，延長了整流橋堆的使用壽命。
[0019]通過在逆變器電路上電后，并不直接向逆變器電路輸入功率信號(hào)，而是在經(jīng)過一段延遲時(shí)間后再輸入，使得能夠給逆變器電路中的電子器件預(yù)留上電初始化時(shí)間，保證逆變器電路工作的穩(wěn)定性。
[0020]通過先向逆變器電路輸入頻率低于目標(biāo)頻率的功率信號(hào)，并在檢測到磁控管中的電流達(dá)到預(yù)定電流值(該預(yù)定電流值說明磁控管開始工作)時(shí)，向逆變器電路輸入頻率為目標(biāo)頻率的功率信號(hào)，使得逆變器電路能以較小的功率啟動(dòng)，并在磁控管開始工作時(shí)，再以全功率(即輸入目標(biāo)頻率的功率信號(hào))運(yùn)行，避免了逆變器電路在啟動(dòng)過程中出現(xiàn)功率過沖的問題。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例的微波爐電路，還可以具有以下技術(shù)特征:
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述高頻加熱電路包括:磁控管，用于產(chǎn)生微波;逆變器電路，連接至所述磁控管，用于接收所述繼電器驅(qū)動(dòng)電路輸送的電力信號(hào)和所述功率驅(qū)動(dòng)電路輸送的功率信號(hào)，并根據(jù)所述電力信號(hào)和所述功率信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述磁控管產(chǎn)生微波；采樣反饋電路，用于對(duì)所述磁控管中的電流進(jìn)行采樣，并將采樣得到的磁控管電流信號(hào)反饋至所述電控板。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述逆變器電路包括:整流電路，連接至交流電源，用于對(duì)所述交流電源輸入的交流電進(jìn)行整流處理;第二濾波電路，連接至所述整流電路，用于對(duì)所述整流電路輸出的信號(hào)進(jìn)行濾波處理;諧振電路，包括諧振電容和高頻升壓變壓器，所述諧振電容與IGBT串聯(lián)后并聯(lián)在所述第二濾波電路的兩端，所述高頻升壓變壓器的初級(jí)線圈與所述諧振電容并聯(lián)連接;倍壓電路，連接至所述高頻升壓變壓器的次級(jí)線圈，用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)所述磁控管的電壓。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述整流電路包括整流橋電路。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第二濾波電路包括LC濾波電路。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一濾波電路包括:第一電阻，所述第一電阻的第一端作為所述第一濾波電路的輸入端;第二電阻，連接在所述第一電阻的第二