CN1250860A - 数字控制功率连续可调微波炉 - Google Patents

Abstract

本发明的名称是数字控制功率连续可调微波炉,属于电器技术领域。现有微波炉的功率不是连续可调的,是利用继电器控制磁控管工作电源的通断来控制全功率发射时间与停止工作时间的比例,间接达到调节功率之目的。技术方案是将磁控管灯丝变压器与腔电压变压器分开设置,在腔电压变化器初级增加一块智能调压电路板,从而使微波炉功率能够连续可调,同时提高了磁控管寿命,烹调效果好、简单易行、便于推广。

Description

数学控制功率连续可调微波炉

本发明的名称是数字控制功率连续可调微波炉，属于电器技术领域。

现有微波炉的微波功率不是连续可调的，它是利用继电器控制磁控管工作电源的通断来控制全功率发射时间与停止工作时间的比例，间接达到调节功率之目的。这种方法使磁控管处于开关工作状态，降低了磁控管的工作寿命，同时这种控制方法粗糙，烹调加热不均匀，效果不好，不便于对现有微波炉进行智能化改造，影响产品更新换代。

本发明的目的是设计一种数字控制功率连续可调微波炉，通过以数字输出无触点连续控制磁控管腔电压变压器的初级输入电压，而保持灯丝电压不变，可以对磁控管发射微波功率的大小在零至全功率范围内进行连续控制。同时提高磁控管工作寿命，使烹调加热均匀。

技术构成：本发明是在现有微波炉基础上，将磁控管灯丝变压器与腔电压变压器分开设置(原来是一个变压器)，在腔变压器初级增加一块智能调压电路板(6)，如图1、图2、图4所示，磁控管(2)的腔电压由腔电压变压器(4-T₂)提供，其初级(原边)由一块智能调压电路板(6)控制。图3是电路板的具体电路图。灯丝电压由磁控管灯丝变压器(5-T₄)提供，磁控管(2)由电风扇(3)制冷。

智能调压电路板(6)，安装在微波炉箱体内(图5)，它是由过零检测电路、单片机控制电路、双向可控硅触发电路三个部分构成，其中过零检测电路由T₃、U₅(LM339)、U₃(74LS123)和U₂(74LSO2)构成，输入信号为工频交流电(220V，50HZ)经变压器T₃变成交流5V，再由电压比较器U₅(LM339)形成脉宽180°的方波，方波分别通到单稳态电路U₃(74LS123)的二个触发输入端2和9上，便在输出端13、5端输出与正、负过零相对应的正、负脉冲序列，再经U₂(74LSO2)或非门形成与多个过零点相对应的负脉冲序列，作为过零触发信号，送至AT89C51外部中断INT₀端。除此之外，也可以用其它电路完成。

单片机控制电路包含U₄(89C51)、控制键和显示电路三部分，控制键由S₁、S₂、S₃和U₆(74LS125)构成，显示电路由U₈(7218B)、U₁(74LS32)和三位LED构成。功率设定用三个键S₁、S₂、S₃来完成0～999W(或更高功率)满功率的连续可调，S₁用来设置功率的百位、十位、个位，即位选择键，其功能是按一下显示百位数值且闪烁，再按一下显示十位数值且闪烁，再按一下显示个位数值且闪烁，依次类推。S₂是增加键，即按一下闪烁的位加1，S₃是减少健，即按一下闪烁的位减1，同时用U₈(7218B)驱动三位LED共阴极数码管显示瞬时功率。三个键均有上拉电阻R₁₀、R₁₁、R₁₂，平时呈高电压状态，当有键按下时，89C51的INT₁端输出低电压。当设定好加热功率后，按一下开始键，AT89C51便根据定时器里事先设置好的常数，延迟相应的时间在P_3-4[14脚，T₀]端输出一定宽度的负脉冲。

双向可控硅触发电路是由U₉(7406)、N₂(9013)、O₂(MOC3021)、T₅、T₂、构成，当P_3-4(T₀)端输出低电平时，驱动电路U₉(7406)输出高电平，开关管N₂(9013)导通，光电耦合器02(MOC3021)的输入端有电流输入，输出端的双向可控硅导通，触发外部的双向可控硅T₅导通。当P_3-4(T₀)端输出高电平时，开关管U₂(9013)截止，光电耦合器U₂(MOC3021)输出端的双向可控硅关断，外部双向可控硅T₅也关断。当改变加热功率时，延迟时间、双向可控硅T₅的导通角也随之改变，使输出电压连续变化。

图4是微波炉控制面板示意图，(8)是新增部分面板，上部长方形框(10)是显示窗，用来显示瞬时功率，下部有1、2、3三个控制键，1号键是设置功率的百位、十位、个位，即位选择键，2号键是增加键，3号键是减少键。在新增部分面板(8)下面是原面板上有的时间显示窗、开始按键、时间设定键等。

图5是微波炉变压器、智能控制板位置示意图。磁控管腔变压器(4-T₂)、磁控管灯丝变压器(5-T₄)和智能控制板(6)安装在控制面板(7)后面的机箱内。

本发明可以使微波炉的功率在全范围内连续可调、享调加热均匀、提高了磁控管的工作寿命，同时大大提高了产品的性能/价格比，产品便于升级换代。

附图说明

图1：数字控制功率连续可调微波炉

图2：控制原理图

图3：智能调压电路板线路图

图4：微波炉控制面板示意图

图5：微波炉变压器智能控制板位置示意图

其中：

1——波炉箱体    2——控管    3——电风扇

4——磁控管腔电压变压器(T₂)   5——磁控管灯丝变压器(T₄)

6——能调压电路板      7——微波炉控制面板

8——新增部分面板    9——炉门    10——功率显示窗

参考文献

1.李大年  微波炉与技术  北京师范大学出版社  1994.6

2.余永权  单片机与家用电器智能化技术  电子工业出版社  1995.1

3.李士勇等  模糊控制智能控制理论与应用  哈尔滨工业大学出版社  1990.12

4.朴元庚(韩国)微波炉功率继电器控制方法  1997.5.14

5.金相镇姜兴大(韩国)微波炉功率控制装置  1997.5.14

6.宫本隆史(日本)微波炉  1997.8.13

Claims (3)

1.一种用磁控管制造的数字控制功率连续可调微波炉，其特征在于将磁控管灯丝变压器[5-T₄]与腔电压变压器[4-T₂]分开设置，腔电压变压器[T₂]的初级输入电压使用智能调压电路板[6]所控制，功率显示由新增部分面板[8]完成。

2.按照权利要求1所说的数字控制功率连续可调微波炉，其特征在于所说的智能调压电路板[6]：

(1)是一长方形的印刷集成电路板，安装在微波炉控制面板[7]后面的箱体内，在磁控管灯丝变压器后面；

(2)由过零检测电路、单片机控制电路、双向可控硅触发电路三个部分构成，其中过零检测电路由T₃、U₅(LM339)、U₃(74LS123)和U₂(74LS02)构成，它把工频交流电的每一个过零点检测出来，形成与多个过零点相对应的负脉冲序列，作为过零触发信号，送至AT89C51外部中断INT₀端；

单片机控制电路包含U₄(89C51)控制键和显示电路三部分，控制键由S₁、S₂、S₃和U₆(74LS215)构成，显示电路由U₈(7218B)、U₁(74LS32)和三位LED构成。功率设定用三个键S₁、S₂、S₃来完成0～999W(或更高功率)满功率的连续可调，S₁用来设置功率的百位、十位、个位，即位选择键，其功能是按一下显示百位数值且闪烁，再按一下显示十位数值且闪烁，再按一下显示个位数值且闪烁，依次类推。S₂是增加键，即按一下闪烁的位加1，S₃是减少键，即按一下闪烁的位减1，同时用U₈(7218B)驱动三位LED共阴极数码管显示其瞬时功率。三个键均有上拉电阻R₁₀、R₁₁、R₁₂，平时呈高电压状态，当有键按下时，89C51的INT₁端输出低电平。当设定好加热功率后，按一下开始键，AT89C51便根据定时器里事先设置好的常数，延迟相应的时间在P_3-4[14脚，T₀]端输出一定宽度的负脉冲；

双向可控硅触发电路是由U₉(7406)、N₂(9013)、O₂(MOC3021)、T₅、T₂、构成，当P_3-4(T₀)端输出低电平时，驱动电路U₉(7406)输出高电平，开关管N₂(9013)导通，光电耦合器02(MOC3021)的输入端有电流输入，输出端的双向可控硅导通，触发外部的双向可控硅T₅导通。当改变加热功率时，延迟时间、双向可控硅T₅的导通角也随之改变，使输出电压连续变化。

3.按照权利要求1所说的数字控制功率连续可调微波炉，共特征在于所说的新增部分面板[8]是由控制键S₁、S₂、S₃和三位LED共阴极数码管①、②、③所构成，位于微波炉控制面板上半部。

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