[发明专利]一种高频电波加热系统及控制方法

说明书

本发明属于电子设备的技术领域，具体涉及一种高频电波加热系统，包括供电模块、高频调控模块、高频电流发生模块和耦合输出模块，高频调控模块设置有调制单元，调制单元用于提供占空比可调的方波信号、并调控高频电流发生模块的输出电流，调制单元分别与供电模块和高频电流发生模块连接，高频电流发生模块与耦合输出模块连接，耦合输出模块用于接收高频电流发生模块的输出电流和产生热量。本发明有效地促进了高频电波的安全输出，有效地提高了高频电波加热的稳定性能和可控性能。此外，本发明还提供了一种高频电波加热控制方法。

技术领域

本发明属于电子设备的技术领域，具体涉及一种高频电波加热系统及控制方法。

背景技术

在电子学理论中，电流流过导体，导体周围会形成磁场；而交变电流通过导体，导体周围会形成交变的电磁场，该交变的电磁场被称为电磁波。并且，可以将每秒变化大于10000次的交流电称为高频电流，当该高频电流通过导体时，导体周围形成的电磁场就是高频电磁波。此外，当导体中有交流电或者交变电磁场时，导体内部的电流分布不均匀，电流集中在导体的“皮肤”部分，也就是说，电流会集中在导体外表的薄层，并且，越靠近导体表面，电流密度越大，导体内部的电流反而较小，在高频电流下，人体相当于导体，高频电流在人体的表面流动，不会对人体造成损害。

然而，发明人发现了现有的电波加热系统安全性能低，可靠性低，控制效果差，既不能精确地输出所需的电流，也不能满足定时定量的加热需求。为此，亟需提出一种新型的高频电波加热系统和一种新型的高频电波加热控制方法以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种高频电波加热系统，其结构紧凑，运行稳定性好，控制性能强，能够精确地输出所需的电流，还可以满足了定时定量的加热需求。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种高频电波加热系统，包括供电模块、高频调控模块、高频电流发生模块和耦合输出模块，所述高频调控模块设置有调制单元，所述调制单元用于提供占空比可调的方波信号、并调控所述高频电流发生模块的输出电流，所述调制单元分别与所述供电模块和所述高频电流发生模块连接，所述高频电流发生模块与所述耦合输出模块连接，所述耦合输出模块用于接收所述高频电流发生模块的输出电流和产生热量，所述耦合输出模块可以设置一个或多个。

进一步地，所述高频调控模块设置有用于调控加热系统启停的控制单元，所述控制单元分别与所述供电模块和所述高频电流发生模块连接，所述控制单元可以为STM32单片机、arduino控制器、Cortex-M3控制器、Cortex-M4控制器、PLC控制器中的至少一种，所述控制单元发出运行指令后，高频电波加热系统启动运行，所述高频电流发生模块受到所述高频调控模块的调制。

进一步地，所述调制单元用于提供占空比可调的频率范围为20kHz～80kHz的方波信号，该方波信号可以为20kHz～80kHz范围内的任一点的频率的方波(例如20.5kHz、30kHz、40kHz、45.5kHz、50kHz、60kHz、70kHz等)，通过调节方波的占空比和脉冲宽度，以实现高频电流发生模块输出不同能量强度的电流，进而使耦合输出模块产生不同温度的热量。

进一步地，所述高频电流发生模块设置有正弦波生成单元，所述正弦波生成单元用于产生频率范围为300KHz～2MHz的正弦波，所述正弦波生成单元与所述调制单元连接，该正弦波的频率可以为300kHz～2MHz范围内的任一点的频率(例如300.5kHz、650kHz、870kHz、1010.5kHz、1.2MHz、1.6MHz、1.89MHz等)，并且，这一频率范围内的电磁波对人体的安全性高，显著地增强了加热系统的安全性。

进一步地，所述高频电流发生模块设置有信号输出单元，所述信号输出单元用于输出由所述调制单元的方波信号和所述正弦波生成单元的正弦波所合成的波形信号，所述信号输出单元分别与所述正弦波生成单元和所述耦合输出模块连接，所述信号输出单元输出的波形信号为合成的双频高频信号。