[发明专利]一种微波炉变频电源起动方法和微波炉变频电源电路

说明书

[技术领域]

本发明涉及微波炉变频电源，尤其涉及一种微波炉变频电源起动方法和微波炉变频电源电路。

[背景技术]

图1示出了典型变频微波炉磁控管的基本结构，变频微波炉磁控管的工作原理如下：磁控管由管芯和磁钢组成。管芯包括阳极、阴极、能量输出器和磁路系统等四部分。磁控管内部保持高真空状态。其中灯丝经3.3V电压加热到2100K左右开始发射电子，发射的电子在阳极高压及磁路的作用下作轮摆运动，在阳极谐振腔中产生的2450MHZ微波经能量输出器发射到微波炉的加热室中。其中电感的作用是为防止微波外泄。

在变频电源刚上电时，磁控管的灯丝处于冷态，不具备发射电子的能力，此时虽然有阳极高压的存在，但磁控管本身是无法发射微波的，磁控管要想得到微波输出必须将灯丝预热到合适的温度，同时要在阳极上加上高压。如果灯丝没有充分预热的话，加上过高的阳极电压只会增大器件的应力，并有可能引起磁控管击穿损坏。同时，磁控管瞬时起振会引起大的冲击电流而破坏电源变压器原边谐振半桥的工作条作。在灯丝预热完成之前，变频电源只有灯丝作为其负载，消耗功率只有50W左右，相对变频电源正常工作时1000W左右的功率来说非常小。变频电源多为谐振半桥架构，为了能满足变频电源能在较宽电压范围内工作，变频电源设计工作在升压模式，根据谐振半桥的特点，在其负载较小且工作于升压模式时，其增益比满载时要高出很多，其增益过高决定了在小功率状态时控制因难，系统较难稳定工作。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种能顺利完成磁控管预热，系统工作稳定的微波炉变频电源起动方法。

本发明要另一个解决的技术问题是提供一种能顺利完成磁控管预热，系统工作稳定的微波炉变频电源电路。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种微波炉变频电源起动方法，包括以下步骤：

101)定频软起动：变频电源的变换器得电后，以高于额定工作频率的起始工作频率f0开始运行，开关频率占空比由低于10％逐步加大到高于25％；

102)降频运行：事先按变换器的输入输出特性，在微处理器中预先写入1个参考工作频率值与变换器输入电压值瞬时值的对应表；根据变换器当前输入电压的瞬时值，从所述的表中读出参考工作频率值，并以参考工作频率f1为基础，逐步降频运行；

103)定谐振电流运行：检测主功率电路谐振电流的最大值，当主功率电路谐振电流的最大值达到设定值时，变换器降低当前频率运行；

104)正常加载运行：在定谐振电流运行期间，检测变换器原边的电流或功率，当变换器原边的电流或功率达到设定值时转入正常功率运行。

以上所述的微波炉变频电源起动方法，在步骤102中，包括以下步骤：

201)变换器工作频率f从起始工作频率f0逐步过渡到参考工作频率f1的步骤：变换器工作频率f等于查表得到的参考工作频率f1加上1个调整频率值fΔ；调整频率值fΔ的起始值，为起始工作频率f0减去对应表中最小的参考工作频率值，调整频率值fΔ的最小值为零；调整频率值fΔ由最大的起始值逐步减小到零，实现起始工作频率f0向参考工作频率f1的过渡；

202)变换器工作频率f的线性降频步骤：在完成步骤201后，变换器工作频率f的值按以下方法线性降频，变换器工作频率f等于查表得到的参考工作频率f1减去对应表中最小的参考工作频率值后乘以可变系数K，再加上对应表中最小的参考工作频率值；1＞K＞0。

以上所述的微波炉变频电源起动方法，在步骤103中，当检测到磁控管谐振腔谐振电流的最大值达到设定值时，如果处在步骤201，则提高调整频率值fΔ；如处在步骤202，则提高可变系数K。

以上所述的微波炉变频电源起动方法，在步骤104中，当微处理器检测到换器原边的电流或功率达到设定值时，微处理器控制变换器以上位机指令的功率等级运行，完成起动过程。

一种实现上述起动方法微波炉变频电源电路的技术方案，包括输入端的整流滤波电路、主功率电路、微处理器、输出电流采样电路、谐振电流采样电路和输入电压采样电路，主功率电路的输入端接整流滤波电路的输出端。输出电流采样电路的信号输出端、谐振电流采样电路的信号输出端和输入电压采样电路的信号输出端分别接微处理器的信号输入端。