一種微波爐用磁控管電源裝置的制造方法
【技術領域】
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[0001]本發(fā)明屬于電學設備技術領域，涉及一種用于微波爐的磁控管供電的電源拓撲及其功率傳輸控制方法，特別是一種單開關管、雙極性逆變電能傳輸?shù)奈⒉t用磁控管電源
目.0
【背景技術】
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[0002]目前，傳統(tǒng)的微波爐供電電源多為工頻升壓電源，采用工頻變壓器升壓得到高壓電能為磁控管供電，此類電源體積大、重量重、效率低、開關噪聲大，并且對電網(wǎng)的污染較嚴重，而且傳統(tǒng)微波爐電源輸出電壓不可調，只能通過改變電源間歇工作時間調節(jié)功率；該電源采用的斷續(xù)供電方式不但會影響磁控管的使用壽命，而且還會使得食物的烹飪效果大打折扣，破壞了食物的營養(yǎng)成分。隨著電力電子技術的發(fā)展，變頻諧振變換器以其高效、節(jié)能等優(yōu)點得到了極大的發(fā)展和越來越廣泛的應用?，F(xiàn)在常用的諧振變換器有串聯(lián)諧振變換器、并聯(lián)諧振變換器、串并聯(lián)諧振變換器以及比較新穎的LLC諧振變換器，以上所述變換器均是在全橋或者半橋逆變拓撲的基礎上才可以實現(xiàn)，其電路結構比較復雜、體積相對比較大、成本高、可靠性低、控制起來比較麻煩。因此，設計一款電路結構簡單、成本低、能夠連續(xù)為磁控管供電并且功率可調的電源對微波爐的發(fā)展至關重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的缺陷，尋求設計提供一種微波爐用磁控管供電的電源裝置及其功率傳輸控制方法，采用新型單開關管、雙極性逆變電路拓撲及其電能傳輸控制和穩(wěn)壓技術，其開關管實現(xiàn)零電壓開通、零電壓關斷控制，該電源有較小的體積和重量，較高的功率密度，可以減小對電網(wǎng)的諧波污染，實現(xiàn)輸出功率的連續(xù)可調，提高烹飪效果和質量。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述微波爐用磁控管電源裝置的主體結構包括整流橋、LC濾波電路、電壓檢測電路、倍壓整流電路、電流互感器、輔助電源、比較調理電路、給定功率控制板、單片機控制電路、驅動電路、220V交流輸入電源、原邊補償電容、原邊發(fā)射線圈、副邊接收線圈、拾取線圈、副邊補償電容、磁控管和開關管；電感和電容電連接組成LC濾波電路，用于提高電路的功率因數(shù)；第一電阻和第二電阻串接組成電壓檢測電路，用于檢測經(jīng)LC濾波后的電壓；電流互感器分別與LC濾波電路和電壓檢測電路電連接，用于檢測原邊電流；第二電阻上的分壓值和電流互感器的檢測值通過比較調理電路送入單片機控制電路，防止原邊過壓、欠壓和過流；基于互感的兩個U型磁環(huán)上纏繞構成的原邊發(fā)射線圈和副邊接收線圈、原邊補償電容、副邊補償電容以及給磁控管燈絲供電的拾取線圈電連接組成諧振耦合網(wǎng)絡，原邊補償電容對原邊發(fā)射線圈進行諧振補償，副邊補償電容對副邊接收線圈進行諧振補償；通過設置電路參數(shù)、開關頻率和占空比實現(xiàn)開關管的零電壓開通和零電壓關斷；單片機控制電路分別與輔助電源、比較調理電路、給定功率控制板和驅動電路電信息連接，單片機控制電路通過模糊查表法控制功率傳輸，經(jīng)過驅動電路放大驅動信號，控制開關管的開通和關斷；整流橋的輸入端連接220V交流輸入電源，整流橋的輸出端對接LC濾波電路構成輸入電源單元；倍壓整流電路的輸入端與諧振耦合網(wǎng)絡電連接，倍壓整流電路的輸出端并接磁控管構成磁控管供電電源裝置。
[0005]本發(fā)明所述220V交流輸入電源依次經(jīng)整流橋、LC濾波電路后轉換成峰值310V的電壓，通過單管逆變經(jīng)耦合諧振網(wǎng)絡后將電壓轉換為高頻交流電壓并施加到原邊發(fā)射線圈的兩端，原邊發(fā)射線圈和副邊接收線圈之間由升壓變壓器原理將電壓進行升壓，副邊接收線圈兩端的電壓經(jīng)倍壓整流電路后轉換成供磁控管使用的電壓值；原邊發(fā)射線圈和拾取線圈之間根據(jù)降壓變壓器原理降壓給磁控管的燈絲提供電能量；電壓檢測電路和電流互感器一起用于調控電源的輸出功率和保護系統(tǒng)安全運行。
[0006]本發(fā)明所述給定功率控制板設置8個功率控制檔位，分別實現(xiàn)輸出功率從大到小的調節(jié)。
[0007]本發(fā)明涉及的微波爐用磁控管電源裝置實現(xiàn)功率傳輸與控制的方法，包括以下步驟:
[0008]接通電源，給電路上電，單片機控制電路中的單片機初始化，實現(xiàn)手動擋和自動擋控制，進行手動擋控制時，先設置工作時間，判斷給定功率控制板是否給定功率檔，若未給定功率檔則待機，此時能改變工作時間，若給定功率檔則進入工作狀態(tài)；進入工作狀態(tài)后，先判斷給定功率檔的大小，由單片機控制電路通過模糊查表法確定所需開關頻率和占空比，所給出的占空比使開關管實現(xiàn)零電壓軟開關，并輸出對應的PWM驅動波形，同時檢測輸入電壓和電流值，若未發(fā)生過壓、欠壓或者過流，則正常工作，不斷檢測是否出現(xiàn)過壓、欠壓或過流，達到工作時間或人工中斷后，單片機控制電路中的單片機輸出PWM封鎖信號，工作完成；若發(fā)生過壓、欠壓或者過流，則自動報警，單片機發(fā)出PWM封鎖信號，停止工作；進行自動擋控制時，按下微波爐上的菜單功能鍵，執(zhí)行相應的功能，完成后，單片機輸出PWM封鎖信號，停止工作；微波爐的菜單功能由程序人員設計，根據(jù)生活經(jīng)驗將一項工作分為多功率檔不同時間分別完成，以提高烹飪效果和質量。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，采用單開關管雙極性逆變電路拓撲及兩個U型磁體線圈實現(xiàn)電源電路，其主體電路結構新穎，原理簡單可靠，輸出功率大，制備成本低，使用壽命長，市場前景好，應用環(huán)境友好。
【附圖說明】
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[0010]圖1為本發(fā)明的主體電路結構原理示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明傳輸功率控制的電壓增益曲線圖。
[0012]圖3為本發(fā)明涉及的磁控管電源控制工藝流程框圖。
【具體實施方式】
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[0013]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細地說明。
[0014]實施例:
[0015]本實施例所述微波爐用磁控管電源裝置的主體結構包括整流橋1、LC濾波電路2、電壓檢測電路3、倍壓整流電路5、電流互感器6、輔助電源7、比較調理電路8、給定功率控制板9、單片機控制電路10、驅動電路11、220V交流輸入電源12、原邊補償電容C2、原邊發(fā)射線圈N1、副邊接收線圈N2、拾取線圈N3、副邊補償電容C3、磁控管M和開關管Ql ；電感LjP電容C1電連接組成LC濾波電路2，用于提高電路的功率因數(shù)；第一電阻1^和第二電阻R2串接組成電壓檢測電路3，用于檢測經(jīng)LC濾波后的電壓；電流互感器6用于檢測原邊電流；第二電阻R2上的分壓值和電流互感器6的檢測值通過比較調理電路8送入單片機控制電路10，防止原邊過壓、欠壓和過流；基于互感的兩個U型磁環(huán)上纏繞構成的原邊發(fā)射線圈N1和副邊接收線圈N2、原邊補償電容C2、副邊補償電容C3以及給磁控管燈絲供電的拾取線圈N 3電連接組成諧振耦合網(wǎng)絡4，原邊補償電容(:2對原邊發(fā)射線圈N 1進行諧振補償，副邊補償電容C3對副邊接收線圈N2進行諧振補償；通過設置電路參數(shù)、開關頻率和占空比實現(xiàn)開關管Ql的零電壓開通和零電壓關斷；單片機控制電路10分別與輔助電源7、比較調理電