微波发生器及微波炉的制作方法

本发明涉及家用电器领域，具体地涉及一种微波发生器及微波炉。

背景技术：

微波炉是利用食物在微波场中吸收微波能量而使自身加热的烹饪器具。现有家用微波炉的微波发生器系统，如图1所示，其中变压器/变频器2、升压电路3和磁控管4组合成微波发生器，而电脑板1主要用于控制微波发生器工作或关闭等。家用微波炉的输出功率不大，通常在700w～1300w。

随着人们生活节奏加快，在商用厨房中需要一种大功率微波炉，即商用微波炉，它具有烹饪速度快，食物的养分损失少，无明火和油烟，二次加热效果好等特点，解决人们生活节奏加快带来快速消费的问题。现有商用微波炉的输出功率在700w～2500w，主要使用双微波发生器驱动系统，即两个独立的微波炉发生器同时工作，如图2所示，具体地，一个独立的微波发生器由变压器/变频器2、升压电路3和磁控管4组成，另一个独立的微波发生器由变压器/变频器20、升压电路30和磁控管40组成，磁控管4和磁控管40可同时工作，也可以交替工作。这种驱动系统的成本比较高，占用很大的空间，使微波炉体积加大，基本上驱动两个微波发生系统已是这种驱动系统的极限，限制微波炉输出功率提升的扩展性。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种微波发生器及微波炉，其极大地简化了微波炉的驱动系统，该微波炉具有空间占用率高且生产成本地等优点。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供一种微波发生器，所述微波发生器包括：多个磁控管，用于输出微波；电源装置，用于向所述多个磁控管中每一者的阴极及阳极提供不同的电压；以及多个第一开关装置，该多个第一开关装置中的每一者分别对应安装在多个磁控管中的一者的阴极的供电回路上，用于控制相应磁控管输出微波。

在另一实施例中，所述电源装置包括电源变压器，所述电源变压器包括：初级绕组；以及次级绕组，该次级绕组包括：第一次级绕组，用于向所述磁控管的阴极提供第一工作电压；以及第二次级绕组，该第二次级绕组上设置有升压电路，用于向所述磁控管的阳极提供第二工作电压。

在另一实施例中，所述升压电路包括：高压电容器及与所述高压电容器串联的高压二极管。

在另一实施例中，所述第一开关装置包括继电器，该继电器安装在所述磁控管的阴极的两端中任一者的供电回路上。

在另一实施例中，所述第一开关装置包括两个继电器，该两个继电器分别安装在所述磁控管的阴极的两端的供电回路上。

在另一实施例中，所述微波发生器还包括：第二开关装置，该第二开关装置与所述电源装置的输入端相连，用于通过控制所述电源装置开始或停止工作，来控制所述磁控管输出或停止输出微波。

在另一实施例中，所述第二开关装置包括继电器。

通过上述技术方案，本发明创造性地通过一个电源装置向所述多个磁控管中每一者的阴极及阳极提供不同的电压，同时在多个磁控管中的每一者的阴极的供电回路上安装相应的第一开关装置，通过所述第一开关装置控制相应的磁控管输出微波，从而可通过一个电源装置及多个开关装置实现对多个磁控管的驱动，不仅简化了微波发生器的内部结构，提高了空间占用率，还极大地降低了生产成本。

本发明又一实施例提供一种微波炉，所述微波炉包括：上述的微波发生器；以及控制器，用于通过控制所述多个第一开关装置中的一者或多者的通或断，来控制所述多个磁控管中相应的一者或多者输出微波。

在另一实施例中，在所述微波发生器还包括第二开关装置时，所述控制器还用于通过控制所述第二开关装置的通或断，来控制所述电源装置开始工作或停止工作。

在另一实施例中，所述微波炉还包括：显示器，用于显示所述多个磁控管的工作状态。

通过上述技术方案，本发明创造性地通过控制器控制集成有一个电源装置及多个磁控管的微波发生器输出微波，从而极大地简化了微波炉的驱动系统，该微波炉具有空间占用率高且生产成本地等优点。

附图说明

图1是现有技术中家用微波炉的控制图；

图2是现有技术中商用微波炉的控制图；

图3是现有技术中微波发生器的原理图；

图4是本发明一种实施方式提供的微波发生器的原理图；

图5是本发明一种实施方式提供的微波发生器的原理图；

图6是本发明一种实施方式提供的微波炉的结构图；以及

图7是本发明一种实施方式提供的微波炉的控制图。

附图标记说明

1电脑板2、20变压器

3升压电路4、40、400磁控管

5、41、401阴极6、42、402阳极

7、70、700第一开关装置8电源变压器

9初级绕组10次级绕组

11第一次级绕组12第二次级绕组

13高压电容器14高压二极管

16-19、21-22继电器23第二开关装置

30升压电路50微波发生器

60控制器100电源装置

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

对于现有技术中的微波炉，如图3所示，微波发生器由变压器2、升压电路3(该升压电路由高压电容13和高压二极管14串联组成)和磁控管4组成。磁控管4是一种用来产生微波能的电真空器件，其由管芯和磁铜(或电磁铁)组成，管芯的结构包括阴极(或灯丝)5、阳极6、能量输出器(未示出)和磁路系统(未示出)等四部分，变压器2和升压电路3提供磁控管4工作需求的能量。如图4所示，变压器2输入端接的是市电，电脑板(未示出)通过控制市电的通与断，达到控制磁控管4工作的目的。变压器2输出端分两部分，一部分是给升压电路3，转换成600v的直流电压给磁控管4的阳极6，一部分是给阴极(或灯丝)5提供工作回路，阴极5的工作电压为3.4v。磁控管4的阴极5相对电压低，阴极5的作用是提供电子，在磁场的作用下，电子发射形成微波能。因此，控制阴极5的供电回路，就能控制磁控管4的工作状态。

针对现有技术中的微波炉存在的以下缺点：通过控制两个独立的微波发生器同时或交替工作已达到驱动系统的极限，限制了微波炉输出功率提升的扩展性，此外，该微波炉的成本较高、占用空间大且总体积大。本发明实施例可通过在多个磁控管中的每一者的阴极的供电回路上安装相应的开关装置，可实现由一个电源装置及多个开关装置驱动多个磁控管的微波发生器，这样不仅简化了微波发生器的内部结构，提高了空间占用率，还极大地降低了生产成本。

图4是本发明一实施例提供的微波发生器的结构图。如图4所示，所述微波发生器可包括：多个磁控管(例如磁控管4、磁控管40及磁控管400等)，用于输出微波；电源装置100，用于向所述多个磁控管中每一者的阴极及阳极(对于磁控管4，阴极及阳极分别为阴极5及阳极6；对于磁控管40，阴极及阳极分别为阴极41及阳极42；以及对于磁控管400，阴极及阳极分别为阴极401及阳极402)提供不同的电压；以及多个第一开关装置(例如第一开关装置7、第一开关装置70及第一开关装置700)，该多个第一开关装置中的每一者分别对应安装在多个磁控管中的一者的阴极的供电回路上，用于控制相应磁控管输出微波。所述微波发生器可通过一个电源装置向多个磁控管中每一者的阴极及阳极提供不同的电压，同时在多个磁控管中的每一者的阴极的供电回路上安装相应的第一开关装置，通过所述第一开关装置控制相应的磁控管输出微波，从而可通过一个电源装置及多个开关装置实现对多个磁控管的驱动，不仅简化了微波发生器的内部结构，提高了空间占用率，还极大地降低了生产成本。

所述第一开关装置可包括继电器，该继电器安装在所述磁控管的阴极的两端中任一者(例如，图4中磁控管4的阴极5的a端或b端)的供电回路上(未示出)。为了避免单个继电器因粘连等故障而异常闭合，所述第一开关装置还可包括两个继电器，该两个继电器分别安装在所述磁控管的阴极的两端的供电回路上，例如，第一开关装置7包括继电器16及继电器17，该继电器16及该继电器17分别安装在所述磁控管4的阴极5的两端(a端、b端)的供电回路上；第一开关装置70包括继电器18及继电器19，该继电器18及该继电器19分别安装在所述磁控管40的阴极41的两端的供电回路上；以及第一开关装置700包括继电器21及继电器22，该继电器21及该继电器22分别安装在所述磁控管400的阴极401的两端的供电回路上，如图4所示。当所述第一开关装置中的单个继电器异常闭合时，由于另一继电器仍处于断开状态，相应的磁控管的供电回路仍会处于断开状态，该磁控管不会因继电器粘连等故障而异常输出微波。

由此，本发明实施例可通过将所述第一开关装置设置为两个继电器，可大大提高控制磁控管输出微波的准确性，不仅可保障微波炉自身及处于其周围人员的安全性，还可避免电能的浪费。

为了避免第一开关装置(单个继电器或两个继电器)因粘连等故障而异常闭合，如图4所示，所述微波发生器还可包括：第二开关装置23，该第二开关装置23与所述电源装置100的输入端相连，用于通过控制所述电源装置100开始或停止工作，来控制所述磁控管(例如磁控管4、磁控管40及磁控管400等)输出或停止输出微波。其中，所述第二开关装置23可包括继电器。所述第二开关装置23相当于一个总开关，当该第二开关装置23闭合时，所述多个磁控管才能工作。当该第二开关装置23断开时，无论各个继电器是处于什么状态，相应的磁控管都无法工作。当第二开关装置23闭合后，根据实际需要，继电器16、17、继电器18、19及继电器21、22可交替或同时接通，从而分别交替或同时控制磁控管4、磁控管40和磁控管400工作。由此，扩展出一个电源装置带动多个磁控管(即一拖多个磁控管)的驱动结构，由于能同时控制多个磁控管工作，所以输出功率比较大，微波能全部覆盖食物，所以烹饪时间极大缩短。

因此，在第一开关装置发生异常闭合的情况下，可通过断开所述第二开关装置而切断电源装置与多个磁控管之间的供电回路，从而控制多个磁控管停止输出微波，不仅可保障微波炉自身及处于其周围人员的安全性，还可避免电能的浪费。

如图5所示，所述电源装置100可包括电源变压器8，所述电源变压器8可包括：初级绕组9；以及次级绕组10，该次级绕组10包括：第一次级绕组11，用于向所述磁控管(例如，磁控管4)的阴极(例如，阴极5)提供第一工作电压；以及第二次级绕组12，该第二次级绕组12上设置有升压电路3，用于向所述磁控管(例如，磁控管4)的阳极(例如，阳极6)提供第二工作电压。其中，所述升压电路3可包括：高压电容器13及与所述高压电容器13串联的高压二极管14。

当然，本发明中的第一开关装置及第二开关装置并不限于上述的继电器，其他具有通断作用的控制器件也是可行的，另外，所述第一开关装置及所述第二开关装置所分别包括的继电器的数量及相互之间的连接方式也不限于上述情况，其他任意合理的数量及相互之间的连接方式均是可行的。

综上所述，本发明创造性地通过一个电源装置向所述多个磁控管中每一者的阴极及阳极提供不同的电压，同时在多个磁控管中的每一者的阴极的供电回路上安装相应的第一开关装置，通过所述第一开关装置控制相应的磁控管输出微波，从而可通过一个电源装置及多个开关装置实现对多个磁控管的驱动，不仅简化了微波发生器的内部结构，提高了空间占用率，还极大地降低了生产成本。

相应地，如图6所示，本发明一实施例提供一种微波炉，该微波炉可包括：上述微波发生器50；以及控制器60，用于通过控制所述多个第一开关装置中的一者或多者的通或断，来控制所述多个磁控管中相应的一者或多者输出微波。

在所述微波发生器还包括第二开关装置时，所述控制器还用于通过控制所述第二开关装置的通或断，来控制所述电源装置开始工作或停止工作。

所述微波炉还包括：显示器(未示出)，用于显示所述多个磁控管的工作状态。其中，所述显示器可为液晶屏，所述工作状态包括输出微波状态或未输出微波状态。维护人员根据该显示器上所显示的所述多个磁控管的工作状态可判断出微波炉是否处于正常运行。若某磁控管出现故障，维护人员可直接根据显示器所显示的相应磁控管的异常状态，直接对出现异常的磁控管进行维修，提高检修的效率，延长微波炉的正常使用时长。

所述控制器可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(dsp)、多个微处理器、与dsp核心关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)电路、其他任何类型的集成电路(ic)、状态机等等。

本发明实施例中的一拖多磁控管的驱动方法，可将现有技术中两个独立的微波发生器驱动系统合并为一个驱动系统，可以驱动两个或两个以上磁控管输出微波。具体地，可在现有的商用微波炉或于家用微波炉的结构上，也就是说，选用现有家用微波炉中的电脑板1、变压器2、升压电路3及磁控管4，再通过添加其他磁控管(例如，磁控管40及磁控管400等)且安装相应的开关装置即可获得本发明实施例中的微波炉，具体的控制图展示在图7中。

有关本发明提供的微波炉的具体细节及益处可参阅上述针对微波发生器的描述，于此不再赘述。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。