專利名稱：無線通信裝置和使用它的微波爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信裝置，用于在安裝在微波爐中的磁控管所使用的2.4GHZ到2.5GHZ之間的頻帶處或其附近進(jìn)行短程無線網(wǎng)絡(luò)通信。
本發(fā)明還涉及微波爐，能使安裝在微波爐中的磁控管所使用的頻帶的無線通信網(wǎng)絡(luò)的頻率干擾最小。
背景技術(shù)：
微波爐有磁控管，能在2.4GHZ到2.5GHZ產(chǎn)生微波來烹飪微波爐中的食物。圖20示出了微波爐中鐵芯變壓器驅(qū)動的磁控管的例子。變壓器1100和二極管1101從市電AC電源產(chǎn)生雙倍電壓、半波電流，并將產(chǎn)生的電流提供給磁控管1102。圖21示出了微波爐中變換驅(qū)動的磁控管。該例子包括全波整流器1104，變換器(inverter)1105，高頻變壓器1106對市電AC電源全波整流，并將約30到50KHZ的電流提供給磁控管1102。
圖22示出了安裝在微波爐中的標(biāo)準(zhǔn)磁控管的微波發(fā)生特性。磁控管表示出了高阻抗，并且不會產(chǎn)生最高達(dá)到閾值電壓的微波。當(dāng)施加的電壓超過閾值電壓時，磁控管表示出了低阻抗，并通過電流Ib以產(chǎn)生微波。圖23示出了鐵芯變壓器驅(qū)動的磁控管的有效和無效階段。鐵芯變壓器驅(qū)動的磁控管在市電AC電源的負(fù)半周t1其間未加電壓。如果電源是50HZ，t1階段對應(yīng)于10ms，如果電源是60HZ，t1階段對應(yīng)于8ms，在此階段，磁控管不產(chǎn)生微波。圖24示出了變換驅(qū)動的磁控管的有效和無效階段。磁控管直到加的電壓到達(dá)啟動電壓時才產(chǎn)生微波。即，磁控管在零伏交叉點(diǎn)(zero-volt crossing point)附近延伸的無效階段t2不產(chǎn)生微波。無效階段t2的長度根據(jù)工作狀態(tài)，并且如果電源是60HZ，它為1到2ms。這樣，以上提到的兩個磁控管分別包括無效階段t1和t2。
有一種使用頻帶覆蓋微波爐所分配的頻帶以實現(xiàn)短程無線網(wǎng)絡(luò)通信和包括微波爐在內(nèi)家用電器的遙控環(huán)境的技術(shù)。這種技術(shù)存在一個問題，即微波爐中的磁控管產(chǎn)生的微波與在微波爐或附近的任何其他裝置中的無線通信設(shè)備中的通信信號會干擾。干擾使得無法識別通信信號，因此在磁控管操作期間不能實現(xiàn)無線通信。
已經(jīng)開發(fā)了傳輸頻譜無線通信系統(tǒng)來對付噪聲。該系統(tǒng)使用直接傳輸技術(shù)或跳頻(frequency hopping)技術(shù)。直接傳輸技術(shù)將已分配的頻帶分成少量的頻道，并將一信號在每個頻道上傳輸。跳頻技術(shù)設(shè)置單位時隙，并在每個單位時隙內(nèi)在已分配的頻帶上傳輸一信號。這種跳頻技術(shù)用于藍(lán)牙(Bluetooth)無線通信中。
圖25(a)大略地示出了藍(lán)牙技術(shù)。藍(lán)牙技術(shù)將2.402GHZ到2.480GHZ的頻帶分割成79個信道，每個1MHZ寬，設(shè)置單位時隙625μs，并且在79信道上偽隨機(jī)傳輸信號。按照藍(lán)牙，最小的傳輸時隙是625μs，在此時隙里，攜帶通信信息包(communication packets)。通信任務(wù)是用傳輸信號和通知確認(rèn)(ACK)信號，即接收到傳輸信號來完成的。即，如果保證“單位時隙×2”的理論時間，藍(lán)牙通信任務(wù)理論上是可以實現(xiàn)。一般來說，與電源頻率進(jìn)行同步通信是困難的，因此，通信任務(wù)需要理論時間長度的兩倍，即單位時隙的四倍(＝2.5ms)。不過，確認(rèn)收到信號ACK可以用比數(shù)據(jù)信號所需較少量的比特數(shù)傳輸。即，確認(rèn)收到信號可以用126比特(126μs)傳輸。這就意味著，如果保證磁控管的“單位時隙x3+0.126ms(＝2.001)”的非有效期，則可以在磁控管的非有效期，當(dāng)微波爐在煮食物時，實現(xiàn)通信任務(wù)。圖26示出了變換驅(qū)動磁控管的磁控管有效期和磁控管非有效期。磁控管非有效期對應(yīng)于無線通信可能期。如果在市電的周期內(nèi)(60HZ為8ms，50HZ為10ms)非有效期τ＝2.001ms能保證，則藍(lán)牙無線通信是可能的。
圖25(b)示出了按照藍(lán)牙技術(shù)的各種傳輸模式。一個1時隙的模式有625μs的單位時間來傳輸信息包，3時隙的模式有1.875ms的單位時間(＝625μs×3)來傳輸信息包，5時隙的模式有3.125ms的單位時間(＝625μs×5)來傳輸信息包。3時隙的模式包括(1.875×2+0.625+0.126)ms＝4.4ms的單位通信時間，5時隙的模式包括(3.125×2+0.625+0.126)ms＝7.001ms的單位通信時間。
使用倒相驅(qū)動的磁控管的微波爐包括1到2ms的磁控管無效期，進(jìn)行藍(lán)牙無線通信是不夠的。另一方面，使用鐵芯變壓器驅(qū)動的磁控管的微波爐包括8ms的磁控管無效期，進(jìn)行藍(lán)牙無線通信是足夠的。有效地使用8ms有效期能進(jìn)行兩個5時隙的通信操作來改善通信效率。
待公開的日本專利申請?zhí)?000-224176是相關(guān)技術(shù)，它檢測微波生成定時，并按照檢測到的微波生成定時選擇抗微波通信模式。該相關(guān)技術(shù)必須安裝定時檢測器，也無法防止與其他微波爐的干擾。
待公開的日本專利申請?zhí)?-140966是相關(guān)技術(shù)，它檢測市電的周期并在市電的零伏交叉點(diǎn)進(jìn)行通信。該相關(guān)技術(shù)適用于使用鐵芯變壓器驅(qū)動的磁控管的微波爐，且必須有一個切換開關(guān)在磁控管無效期內(nèi)來進(jìn)行通信。使用鐵芯變壓器驅(qū)動的磁控管的微波爐包括在市電的零伏交叉點(diǎn)前后延伸的磁控管無效期t2。這種情況下，相關(guān)技術(shù)無法使用無效期t2的整段用于通信。另外，即使在該時間段可以通信，相關(guān)技術(shù)也不會在磁控管有效區(qū)域通信。這甚至?xí)p壞使用鐵芯變壓器驅(qū)動的磁控管的微波爐中的通信效率。圖27示出了在50HZ電源驅(qū)動的磁控管中測得的噪聲級的例子。磁控管對通過磁控管的瞬間電流的值作出反應(yīng)，改變振蕩頻率。使磁控管工作期間通信中斷的頻率和時間帶限于頻率A和時間帶B。
使用變換器(inverter)驅(qū)動的磁控管的微波爐包括變換器頻率30到50KHZ，大約等于市電頻率的1000倍。因此，在圖4的磁控管電流的包絡(luò)期間，不能保證通信時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供能在微波爐中工作的無線通信裝置，而無需特別的檢測器檢測微波爐中安裝的磁控管的工作定時。通信裝置甚至在微波爐工作期間也能保證進(jìn)行無線通信，并按照磁控管的類型將無線通信最佳化。
本發(fā)明的另一個目的是提供能使用這種無線通信裝置的微波爐，使無線通信裝置保證能在相當(dāng)于磁控管的頻帶的頻帶處進(jìn)行無線通信，而能不降低加熱效率繼續(xù)進(jìn)行烹調(diào)操作。
本發(fā)明的第一個方面提供無線通信裝置，包括發(fā)送信息包的數(shù)字信息的發(fā)送裝置，檢測市電電源的零伏交叉點(diǎn)的交叉定時檢測器，和控制時隙的開始的通信控制器，在該時隙中發(fā)送器按照檢測到的零伏交叉點(diǎn)發(fā)送信息包。
按照第一個方面，交叉定時檢測器檢測市電的零伏交叉點(diǎn)。按照檢測到的零伏交叉點(diǎn)，通信控制器控制發(fā)送器發(fā)送信息包的時隙的開始點(diǎn)。即，第一個方面將發(fā)送時隙的信息包的開始與零伏交叉點(diǎn)同步。也可選擇，信息包發(fā)送時隙的開始點(diǎn)設(shè)置在下一個零伏交叉點(diǎn)之前預(yù)定時間的時間點(diǎn)，由檢測到的零伏交叉點(diǎn)中估算。第一個方面將信息包發(fā)送時隙的開始與磁控管無效期的開始點(diǎn)對齊，在相當(dāng)于磁控管的頻帶的頻帶處在微波爐操作期間獲得無線通信。
本發(fā)明的第二個方面提供微波爐，具有磁控管以生成微波，變換器從市電中產(chǎn)生高頻功率，并將高頻功率提供給磁控管，并具有輸出控制器以在市電與零伏交叉處的點(diǎn)附近的預(yù)定時間段停止磁控管的輸出。
按照第二個方面，變換器從市電電源產(chǎn)生高頻功率，并將高頻電源提供給磁控管。輸出控制器在市電與零伏交叉處的點(diǎn)附近的預(yù)定時間段停止磁控管的輸出。在磁控管無效期，第二個方面使得能在相當(dāng)于磁控管的頻帶的頻帶處進(jìn)行無線通信。即，第二個方面保證能在磁控管加熱(烹飪)操作時在相當(dāng)?shù)念l帶處進(jìn)行無線電通信，而不損壞加熱效率。


圖1表示按照本發(fā)明的實施例1的包括無線通信裝置的微波爐的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖2表示包括實施例1的無線通信裝置的無線通信網(wǎng)絡(luò)的方框圖。
圖3表示實施例1的無線通信裝置的方框圖。
圖4表示市電的波形，電流進(jìn)入鐵芯變壓器驅(qū)動的磁控管的波形，高頻電流進(jìn)入變換器驅(qū)動磁控管的包絡(luò)，及無線通信信息包的發(fā)送定時的時間圖。
圖5表示實施例1的無線通信裝置進(jìn)行的無線通信操作的流程圖。
圖6表示本發(fā)明的實施例2的無線通信裝置的方框圖。
圖7表示檢測到的由鐵芯變壓器驅(qū)動的磁控管漏出的無線電波的波形和檢測到的按照實施例2的無線通信裝置的通信信號的波形。
圖8表示按照本發(fā)明的實施例3的微波爐的電路圖。
圖9表示按照實施例3的微波爐中磁控管的操作定時的時間圖。
圖10表示按照實施例3的微波爐進(jìn)行的微波振蕩控制的時間圖。
圖11表示按照本發(fā)明的實施例4的微波爐的電路圖。
圖12表示由實施例4的微波爐進(jìn)行的微波振蕩控制的時間圖。
圖13(a)和圖13(b)分別表示圖12中C-1和C-2的放大視圖。
圖14表示按照本發(fā)明的實施例5的微波爐的電路圖的時間圖。
圖15表示由實施例5的微波爐進(jìn)行的微波振蕩控制的時間圖。
圖16表示由實施例5的微波爐進(jìn)行的在磁控管操作和無線通信操作之間任意控制的例子的流程圖。
圖17表示由實施例5的微波爐進(jìn)行的在磁控管操作和無線通信操作之間任意控制的另一個例子的流程圖。
圖18表示由實施例5的微波爐進(jìn)行的在磁控管操作和無線通信操作之間任意控制的另一個例子的流程圖。
圖19表示由實施例5的微波爐進(jìn)行的在磁控管操作和無線通信操作之間任意控制的另一個例子的流程圖。
圖20表示微波爐中標(biāo)準(zhǔn)的鐵芯變壓器驅(qū)動的磁控管的電路圖。
圖21表示微波爐中標(biāo)準(zhǔn)的變換器驅(qū)動的磁控管的電路圖。
圖22表示微波爐中標(biāo)準(zhǔn)磁控管的微波產(chǎn)生特性圖。
圖23表示鐵芯變壓器驅(qū)動的磁控管的有效和無效時間段。
圖24表示變換器驅(qū)動的磁控管的有效和無效時間段。
圖25表示按照藍(lán)牙技術(shù)解釋無線信息包通信。
圖26表示磁控管有效時間段和磁控管無效時間段，即變換器驅(qū)動的磁控管的無線通信的可能的時間段。
圖27是表示瞬間電流值和振蕩頻率以及標(biāo)準(zhǔn)磁控管的噪聲能級的關(guān)系圖。
具體實施例方式
實施例1圖1示出了按照本發(fā)明的實施例1具有無線通信裝置的微波爐的結(jié)構(gòu)。微波爐1有包含烹飪室3的金屬柜2。烹飪室3收到將要由電磁感應(yīng)烹飪的食物4。為此，微波爐1中的機(jī)械室5有磁控管7來生成在2.5GHZ和2.4GHZ高頻帶的微波6，還有控制器(未顯示)。微波爐1容納通信裝置8，蓋有阻擋無線電波金屬殼。通信裝置8在頻帶2.402GHZ到2.480GHZ處進(jìn)行藍(lán)牙無線通信。
圖2示出包括無線通信裝置8的家用無線通信網(wǎng)絡(luò)。在圖2的網(wǎng)絡(luò)中，家用電器10A，10B，和10C配有控制器11A，11B和11C和各蓋有金屬殼的無線通信裝置12A，12B，12C。網(wǎng)絡(luò)包括家庭終端13。
家庭終端13包括無線通信裝置12和連接到外部通信裝置15的調(diào)制解調(diào)器16。通過15，家用終端13與服務(wù)器17相連。服務(wù)器17可以指定電器10A，10B，10C中的任一個，終端13可以用無線電發(fā)送電源開/關(guān)命令和定時器設(shè)置信號到指定的電器，也可以用無線電接收來自指定的電器的功耗數(shù)據(jù)。電器10A，10B，10C用無線電與無線電通信裝置12A，12B，12C接收它們之間必要的信息。
圖3示出無線通信裝置20的結(jié)構(gòu)，可以是微波爐1的無線通信裝置，家用電器10A到10C和家用終端13的任一個。通信裝置20按照藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行工作。市電21經(jīng)過電源變壓器22將電源供給到通信裝置電源23。頻率/0V檢測器24確定市電21的頻率是50HZ還是60HZ，并檢測市電21的零伏交叉點(diǎn)。
按照檢測到的零伏交叉點(diǎn)，發(fā)送/接收控制器25確定信息包時隙的長度，作為半周期τ1，并將時隙的開始與市電21的零伏交叉點(diǎn)進(jìn)行同步。圖4示出信息包傳輸定時的關(guān)系，市電21的波形和磁電流IB。
如果磁控管7是鐵芯變壓器驅(qū)動磁控管，它提供給圖4(b)中示出的電流波形以半波，在圖4(a)中示出的市電21的波形的每隔半周期發(fā)生。磁控管電流在剩余半周期τ1不流，藍(lán)牙無線電通信可以在該期間τ1進(jìn)行。
如果磁控管7是變換器驅(qū)動的磁控管，相對于圖4(a)市電波形，存在磁控管無效時間段τ2，如圖4(c)所示。磁控管電流在時間段τ2內(nèi)不流，無線信息包通信在該時間段τ2可以進(jìn)行，如圖4(d)所示。發(fā)送/接收控制器25也控制跳頻的切換。
圖3的無線通信裝置20有接收器26、發(fā)送器27、接收狀態(tài)檢測器28，和發(fā)送/接收切換電路29。天線30接收高頻信號。在接收器26，高頻電路31檢測所收到的信號，解碼器32從收到的信號中提取數(shù)據(jù)。提取的數(shù)據(jù)到達(dá)發(fā)送/接收控制器25。在發(fā)送器27之中，編碼器33從發(fā)送/接收控制器25提供的數(shù)據(jù)中產(chǎn)生信號波，高頻/電源切換電路34改變信號波成高頻信號，它從天線30中無線電發(fā)送。高頻/電源切換電路34能在例如1mW到100mW范圍內(nèi)切換發(fā)送功率。
接收狀態(tài)檢測器28按照來自于發(fā)送/接收控制器25的信號，檢測接收器26的信號接收狀態(tài)。一旦檢測到較差的信號接收狀態(tài)，接收狀態(tài)檢測器28指示高頻/電源切換電路34增加發(fā)送功率。
發(fā)送/接收控制器25使用家用電器的電器控制器35進(jìn)行電纜通信，其中安裝無線通信裝置20。發(fā)送/接收控制器25接收來自于電器控制器35的電器數(shù)據(jù)，例如已用去的烹飪時間和食物溫度(如果電器是微波爐)。按照外部控制信號，發(fā)送/接收控制器25發(fā)送控制信號到電器控制器35，以設(shè)置烹飪時間和開始烹飪。這種構(gòu)造實現(xiàn)了家用電器的遙控。
下面，說明按照實施例1的無線通信裝置20實現(xiàn)的無線通信。按照實施例，圖2的無線網(wǎng)絡(luò)包括三種家用電器10A，10B，10C和能通過互聯(lián)網(wǎng)通信線15訪問外部數(shù)據(jù)服務(wù)器17的家用終端13。例如，電器10A是微波爐，10B是洗衣機(jī)，10C是冰箱。家用終端13的通信裝置12和家用電器10A，10B，10C的通信裝置12A，12B，12C每個都是圖3的無線通信裝置。家用終端13的通信裝置12通過無線電與家用電器10A到C的通信裝置12到C進(jìn)行通信，來接收電器的工作狀態(tài)并遙控它們。家用電器10A到12C通過通信裝置12A到12C互相通信，并通過家用終端13和線15從數(shù)據(jù)服務(wù)器17下載必要的信息。
下面，說明圖3的無線通信裝置20的工作。市電21通過電源變壓器22輸送能量到用作通信裝置20的電源23。頻率/0-V檢測器24確定市電21是50HZ還是60HZ，并檢測市電21的零伏交叉點(diǎn)。發(fā)送/接收控制器25確定時隙長度τ3，用于按照檢測到的零伏交叉點(diǎn)作為電源21的半周期的分?jǐn)?shù)發(fā)送信息包，并將時隙的開始與市電21的零伏交叉點(diǎn)同步，如圖4所示。
如果無線通信是基于直接頻率傳輸技術(shù)，實施例中的磁控管是鐵芯變壓器驅(qū)動，通信信道與磁控管的主要工作頻率(圖27)重疊，則僅在磁控管的無效時間段可以進(jìn)行無線通信。如果無線通信是基于跳頻技術(shù)，另一方面，僅當(dāng)通信和磁控管頻率重疊時無線通信才是無法實現(xiàn)的。所以，甚至在磁控管工作期間，無線通信可以得到大多數(shù)頻率來改善通信效率。
在安裝在微波爐中的無線通信裝置20中，發(fā)送/接收控制器25從電器控制器35中取出數(shù)據(jù)，例如已用去的烹飪時間和食物溫度。編碼器33將取出的數(shù)據(jù)編碼成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，打包成通信包。高頻/電源切換電路34確定發(fā)送信息包的每個時隙的發(fā)送頻率。發(fā)送/接收切換電路29將電源發(fā)送到天線30，它將攜帶信息包的無線電信號發(fā)送出去。
已發(fā)送的信息包由作為接收器的無線通信裝置(20)所接收。如果沒有數(shù)據(jù)錯誤發(fā)生，發(fā)送方接收數(shù)據(jù)在下一個時隙中從接收器中收到確認(rèn)信號(ACK)完成無線通信。
接收狀態(tài)檢測器28通過發(fā)送/接收控制器25監(jiān)視接收器26的信號接收狀態(tài)。如果在發(fā)送信息包后，沒有收到數(shù)據(jù)收到確認(rèn)信號(ACK)，接收狀態(tài)檢測器28指示高頻/電源切換電路34重新發(fā)送相同的信息包。如果在預(yù)定數(shù)量的重新發(fā)送操作后，沒有收到數(shù)據(jù)收到確認(rèn)信號，并且如果用多個時隙進(jìn)行信息包發(fā)送，則時隙的數(shù)量減少，試著幾次重新發(fā)送操作。如果信息包發(fā)送在5時隙的模式中進(jìn)行，重新發(fā)送操作將在3時隙模式中進(jìn)行。如果在重新發(fā)送操作后，沒有收到數(shù)據(jù)收到確認(rèn)信號，時隙的數(shù)量進(jìn)一步減少到1時隙模式，以嘗試重新發(fā)送操作。這樣，通信模式自動切換到尋找最適宜的一個。
如果在最小的時隙模式下，通信未成功，接收狀態(tài)檢測器28指示高頻/電源切換電路34增加發(fā)送功率。這樣，如果微波爐的磁控管在工作，如果磁控管的微波爐噪聲與無線通信相干擾，則實施例1自動增加發(fā)送功率以在最小的時隙模式下成功地完成無線通信。在與不在工作的微波爐的通常的通信中，實施例1以低功率進(jìn)行無線電通信以降低功耗。
圖5是流程圖，示出了當(dāng)微波爐工作時增加發(fā)送功率的控制過程。在步驟S2，微波爐中無線通信裝置20的接收狀態(tài)檢測器28檢查微波爐的磁控管是否按照來自于電器控制器35通過發(fā)送/接收控制器25接收的信號在工作。如果磁控管正在工作使微波振蕩，接收狀態(tài)檢測器28在步驟S2發(fā)送磁控管工作信號，并在步驟S3增加發(fā)送功率。如果磁控管停止，接收狀態(tài)檢測器28在步驟S4發(fā)送磁控管停止信號，并在步驟S5恢復(fù)通常的發(fā)送功率。任何其他的無線通信裝置(例如，一個家用終端或任何其他的家用電器)在步驟S11或S13接收到來自于安裝在微波爐的通信裝置的磁控管操作或磁控管停止信號，并在步驟S12或S14按接收到的信號進(jìn)行發(fā)送功率控制。
實施例2圖6示出了按照本發(fā)明的實施例2的無線通信裝置20。無線通信裝置的特征是檢測微波爐漏出的無線電波。即，按照實施例2無線通信裝置20有波探測器36，用于探測天線30收到的信號的波形，還有磁控管操作探測器37，用于按照探測到的波形探測微波爐的磁控管的操作并將所探測到的磁控管的操作提供到高頻/功率切換電路34。實施例2的其它元素與圖三的實施例1的相同，所以用類似的參考數(shù)字表示。
按照實施例2，天線30接收微波爐磁控管漏出的強(qiáng)無線電波，若有的話。波形檢測器36檢測接收到信號的波形。按照檢測到的波形，磁控管操作檢測器37確定漏出的無線電波是否影響無線電通信，并將確定結(jié)果送到高頻/功率切換電路34。
如果引起漏出的無線電波的磁控管是鐵芯變壓器驅(qū)動的，則波形檢測器36檢測到的波形將是如圖7(a)所示的包絡(luò)，如果磁控管是變換器驅(qū)動的，則波形將是如圖7(b)所示的包絡(luò)。按照磁控管類型，檢測到的波形通過限幅器提供寬的波形40或41。通常的通信信號提供圖7(c)窄的脈沖波形42。
磁控管操作檢測器37測量波形檢測器36提供的波形40，41，42的脈沖寬度，并確定探測到的波形是通信信號的還是漏出的微波的波形。
如果磁控管操作檢測器37確定存在一個正在工作的的磁控管，高頻/功率切換電路34以一預(yù)定的數(shù)量增加發(fā)射功率。
這樣，實施例2實現(xiàn)了包含在與微波爐隔開的家用電器內(nèi)的無線通信設(shè)備之間的無線電通信。家用電器可能接收不到安裝在微波爐內(nèi)的無線通信裝置發(fā)出的磁控管操作信號，或者這樣一種磁控管操作信號可能沒有使用。則按照實施例2，每個家用電器的無線通信裝置進(jìn)行磁控管檢測操作以確定是否有磁控管正在產(chǎn)生微波。如果有，每個家用電器的無線通信裝置切換到信息包通信模式，它包括時隙數(shù)量減少或增加發(fā)射功率，以在磁控管工作期間繼續(xù)進(jìn)行無線電通信。
實施例3圖8示出了按照本發(fā)明的實施例3的使用變換器驅(qū)動的磁控管的微波爐的電路圖。微波爐包括磁控管101，變換器102切換組件例如IGBTs103和104，切換驅(qū)動器105，全波整流器106，市電107，高頻變壓器108。市電提供電能，由全波整流器106進(jìn)行全波整流。切換驅(qū)動器105控制切換組件103和104的門，以產(chǎn)生高頻功率，它送到高頻變壓器108的初級線圈109以增加電源。變壓器108的第二個線圈110將電壓增加的高頻電源送到磁控管101以產(chǎn)生微波。
切換驅(qū)動器105由變換器控制器115所控制。變換器控制器115在市電107的零交叉定時附近的一預(yù)定時間期間止變換器102的切換操作。該控制操作將詳細(xì)說明。
圖9是示出圖8的磁控管101的操作時間的時間圖。圖9(c)示出了磁控管101的轉(zhuǎn)換效率。圖9(a)示出了市電107的電壓。如果市電107的電壓在0-V的預(yù)定范圍119，磁控管101不會引起振蕩，如9(b)所示。即，磁控管101在無效期10τ內(nèi)不產(chǎn)生微波。
按照實施例3微波爐利用磁控管101的工作特性。即它積極地利用無效期τ10或更長的τ11在相當(dāng)于磁控管的頻帶處的頻帶上進(jìn)行無線電通信。圖10是按照實施例3的倒相控制器115操作的時間圖。
在圖8所示的電路圖中，圖10(a)所示市電107的電壓被整流元件117整流成全波整流電壓116，如圖10(b)所示。如10(c)所示，該已整流的電壓116除以由分壓電阻R1和R2確定的一個固定比值(此后，該已整流和分壓的電壓也稱為電源116)，并提供到比較器118。比較器118將已整流和分壓的電源116與參考閾值電壓119相比較，并提供輸出信號120，如10(d)所示。當(dāng)電源電壓116比參考電壓119高時，輸出信號120為高，當(dāng)電源電壓116比參考電壓119低時，輸出信號120為低。圖8所示的邏輯電路121提供來自于比較器118的輸出信號120與來自于倒相控制器115的切換控制信號122和123的邏輯積。如圖8所示，邏輯乘積是送到切換驅(qū)動器105的切換控制信號124和125。
圖10(e)所示的電壓111加到磁控管101，作用如10(f)所示。以這種方法，磁控管101在市電107的零伏交叉點(diǎn)附近的τ11(＞＝τ10)時間段正向停止。τ11的長度是按照所使用的無線通信規(guī)定而設(shè)置的。按照藍(lán)牙技術(shù)，τ11時間段至少2ms，所以，對應(yīng)于τ11時間段的電壓設(shè)置為比較器118的參考電壓119?？梢哉{(diào)整參考電壓119來設(shè)置如圖9(c)所示的磁控管無效時間段τ10附近的恰當(dāng)?shù)臒o線通信時間段τ11。
按照圖8所示的實施例3的微波爐使用變換器102來從市電107產(chǎn)生高頻電源，并將高頻電源提供給磁控管101。倒相控制器115在市電107的零伏交叉點(diǎn)附近的預(yù)定時間段τ11停止磁控管101的輸出。在磁控管無效時間段τ11，可以在相當(dāng)于磁控管101頻帶的頻帶處實現(xiàn)無線通信。甚至在磁控管101的工作期間，實施例3能在相當(dāng)于磁控管101頻帶的頻帶處在安裝在微波爐內(nèi)的無線通信設(shè)備和安裝在其它家用電器內(nèi)的無線通信設(shè)備進(jìn)行藍(lán)牙無線通信，或者在家用設(shè)備中的無線通信設(shè)備之間進(jìn)行藍(lán)牙技術(shù)通信而不中斷或破壞微波爐中進(jìn)行的烹飪(加熱)操作。
按照實施例3，可以以市電107的電壓116的峰值成比例地改變參考電壓119。不論電源電壓116是否波動，這實際上保持了比較器118的輸出120的上升和下降時間。結(jié)果是不論電源電壓116是否波動，磁控管無效時間段τ11保持為一恒定值。為此，從市電107產(chǎn)生的全波整流電源電壓116在電容中蓄積起來。電容電壓除以給定比例的分壓來提供參考電壓。電容的放電時間常數(shù)必須比電源的時間段足夠地長，且在電源時間段內(nèi)必須基本上不變。
在電源電壓116的零伏交叉點(diǎn)附近設(shè)置磁控管無效時間段τ11有另一個技術(shù)。該技術(shù)是數(shù)字技術(shù)，用微型計算機(jī)計數(shù)參考脈沖并提供時間段τ11。不過數(shù)字技術(shù)不能在已檢測到的零伏交叉點(diǎn)之前啟動時間段τ11。在這種情況下，在已檢測到的零伏交叉點(diǎn)后，在下一個零伏交叉點(diǎn)到來之前開始時間段τ11。例如，如果電源107是50HZ，在檢測到電源電壓116的零伏交叉點(diǎn)9ms后，產(chǎn)生2ms長的信號，所產(chǎn)生的信號是用作信號120來使磁控管101在電源電壓116的零伏交叉點(diǎn)附近停止工作2ms。
使磁控管101在時間段τ11內(nèi)停止工作不限于特別技術(shù)。如果當(dāng)比較器118的輸出120變低，可以使磁控管101的振蕩操作停止，則可使用任何技術(shù)。例如，切換元件103和104的開/關(guān)操作，它將高頻電壓加到高頻變壓器108的初級線圈109，終止該操作，通過高頻變壓器108的磁耦合限制次級線圈110的高壓的產(chǎn)生?？梢园才弄?dú)立的開關(guān)，切斷初級線圈109的傳導(dǎo)。切換組件103和104的“打開”時間可以縮短以降低送到磁控管101的電壓到振蕩開始電壓以下?？s短切換組件103和104的“打開”時間比起停止“打開/關(guān)閉”操作更好，這樣降低倒相操作中突然改變而引起的高頻變壓器108的拍音噪聲。
實施例4圖11示出了按照本發(fā)明的實施例4的微波爐。按照圖8的實施例3的微波爐，切換組件103和104將高頻電壓加到高頻變壓器108的初級線圈109。當(dāng)這些切換組件103和104打開時，電流流過初級線圈109。此時，如果比較器118的輸出120變低，流過初級線圈109的電流突然停止，由于例如電流和電壓之間的相移而引起切換的損耗。為了減少切換的損耗，當(dāng)初級線圈109沒有電流流過時，可以將切換組件103和104打開和關(guān)閉。
圖8的實施例3按照市電107的電壓116的值，強(qiáng)制地停止送到磁控管101的電源。即，實施例3可能不考慮切換組件103和104的開/關(guān)定時，而停止流過初級線圈109的電流。因此，實施例3可能產(chǎn)生無法忽視的切換損失。另外，強(qiáng)制地停止初級線圈109的電流會增加噪聲。
按照實施例4的微波爐是實施例3的微波爐的改進(jìn)。實施例4按照商業(yè)電源107的電壓116的值，與切換組件為減少切換損耗和噪聲而進(jìn)行的開/關(guān)定時同步，而強(qiáng)制停止送到磁控管101的電源。
按照實施例4的微波爐將參考圖11予以解釋。實施例4使用邏輯電路121′，而不是圖8的邏輯電路121。圖11的另一個組件是與圖8相同，所以，用參考數(shù)字來表示。
圖12和13顯示邏輯電路121′工作特性。市電107由整流器117整流成全波整流電壓(或分壓，如果需要的話)116，如圖12(a)所示。電壓116與比較器118中的參考電壓119相比較，提供輸出信號，如圖12(b)所示。如果電源電壓116比參考電壓119高，則輸出信號120為高，如果電源電壓116比參考電壓119低，則輸出信號120為低。
邏輯電路121′提供比較器118的輸出信號和倒相控制器115的切換控制信號122和123的邏輯乘積。邏輯乘積是送到切換驅(qū)動器105的切換控制信號124和125。在圖12(c)、12(d)、13(a)、13(b)，邏輯電路121′提供切換控制信號124和125，這樣對市電107的電壓變化作出反應(yīng)，強(qiáng)制停止電源的定時使用是與打開和關(guān)閉切換組件103和104的門信號131和132同步進(jìn)行的。在圖13(b)的標(biāo)有箭頭記號A的點(diǎn)，門信號132的下降是在比較器118的輸出120下降后δ。在這種情況下，邏輯電路121′延遲輸出120的下降δ與門信號132的下降對齊，并為規(guī)定的時間段τ11提供門停止信號。
加到磁控管101的電壓111在圖12(e)中示出，磁控管101在市電107的零伏交叉點(diǎn)附近的時間段τ11(＞＝τ10)停止工作。按照實施例4，關(guān)閉變換器切換組件103和104，以停止變換器102的動作，是與切換組件103和104的原來的“關(guān)閉”定時同步的，且打開103和104以啟動變換器，與切換組件103和104的原有的“打開”定時同步。即，實施例4強(qiáng)制停止磁控管101的工作無需突然停止到達(dá)變換器102的電流，在時間段τ11實現(xiàn)無線通信。實施例4壓住拍音噪音，并順利地啟動/停止磁控管101。
按照實施例4，變換器102有半橋結(jié)構(gòu)。實施例4可以使用類似的E類變換器。按照實施例4，高頻變壓器108的第二個電路可以是全波整流類型或半波整流類型。
實施例5圖14示出了按照本發(fā)明的實施例5的微波爐。在無線通信領(lǐng)域，信息包規(guī)定確定了最小單位通信時間。為保證磁控管操作期間最小的單位通信時間，測量與市電頻率同步的磁控管無效時間段的長度，如果所測得的無效時間段對保證最小的單位通信時間已足夠，則它被確定。如果所測得的無效時間段對保證最小的單位通信時間不夠，則必須通過例如改變參考電壓來保證。測量磁控管無效時間段，并保證磁控管無效時間段比最小單位通信時間長對穩(wěn)定的無線通信起了保證作用。
按照實施例5的圖14的微波爐140有保證這樣的最小單位通信時間的作用。與圖11的實施例4的微波爐相比較，實施例5的微波爐140另外有參考電壓發(fā)生器141來為比較器118可變地設(shè)置參考電壓119，有控制微型計算機(jī)143以與無線通信網(wǎng)絡(luò)142通信并控制參考電壓發(fā)生器141。
微波爐140也有連接到微型計算機(jī)143的無線通信裝置144。無線通信裝置144連接到通過無線通信網(wǎng)絡(luò)142的分別組合在家用電器151A，151B和151C的無線通信裝置152A，152B，152C。無線通信裝置144發(fā)送信號146送到微型計算機(jī)143的通信狀況。實施例5的其它組件與實施例4相同，所以，用參考數(shù)字代表。
微型計算機(jī)143監(jiān)視來自于比較器118的輸出信號120，并測量輸出信號120低的時間段，即磁控管無效時間段。如果需要，微型計算機(jī)143指示參考電壓發(fā)生器141增加或減少參考電壓119。對該指示作出反應(yīng)，參考電壓發(fā)生器141改變輸送到比較器118的參考電壓119。這樣，微型計算機(jī)143控制磁控管無效時間段到規(guī)定的長度。例如，設(shè)置比通常的參考電壓119高的參考電壓119H，如圖15(a)所示，定義了如圖15(c)所示的比較器輸出120H的低時間段τ11H，低的時間段τ11H比通常的低時間段τ11長，如圖15(b)所示，以擴(kuò)展磁控管101的無效時間段。設(shè)置比通常的參考電壓119低的參考電壓119L，如圖15(a)所示，定義了比較器輸出120L的低的時間段的τ11L，如圖15(d)所示。低的時間段τ11L比通常的低的時間段τ11短以縮短磁控管101的無效時間段。
微型計算機(jī)143按照通知微波爐140中的無線通信裝置144與家用電器151A，151B，151C中的無線通信裝置152A、152B和152C進(jìn)行變化參考電壓119的前述控制，并通過網(wǎng)絡(luò)142連接到通信裝置。
在無線通信中，信息包規(guī)范確定最小的單位通信時間。一個通信技術(shù)可以包括不同時間段的幾種通信模式。例如，藍(lán)牙技術(shù)包括不同的信息包規(guī)范的1時隙模式、3時隙模式和5時隙模式。1時隙模式使用一個時隙發(fā)送信息包，3時隙模式使用3時隙發(fā)送信息包，5時隙模式使用5時隙發(fā)送信息包。5時隙模式每次能發(fā)送較大數(shù)量的數(shù)據(jù)，以增加通信速度。不過，它需要更長的最小單位通信時間。根據(jù)使用的信息包規(guī)范，磁控管無效時間段的長度必須調(diào)整以正確地進(jìn)行無線通信。
圖16是流程圖，示出了由微型計算機(jī)143進(jìn)行的微波爐140的控制操作。微波爐140和家用電器151A，151B，151C安裝在一個房間，并通過無線通信網(wǎng)絡(luò)142共享信息。無線通信是在家用電器之間或微波爐140和家用電器之間進(jìn)行。如果微波爐140的磁控管101停止，無線通信以100％速度獲得。如果磁控管101能有效產(chǎn)生微波，無線通信將終止，且僅僅在短的磁控管無效時間段，無線通信將恢復(fù)。這種間斷的無線通信惡化了通信性能。
在步驟S1，微波爐140在待機(jī)狀態(tài)。在步驟S2，微波爐140啟動磁控管101。在步驟S3，微波爐140通報其它電器磁控管啟動，即，通過無線通信裝置144微波振蕩。
在步驟S11，家用電器的無線通信裝置152A，152B和152C收到通知，在步驟S12，降低通信速度，并開始間斷的通信使得在磁控管操作期間使無線通信穩(wěn)定。在步驟S4，微波爐140停止磁控管101，在步驟S5，通知其它電器磁控管操作終止，即已完成微波振蕩。在步驟S13，無線通信裝置152A，152B和152C恢復(fù)100％速度的無線通信。
圖17是流程圖，顯示圖14的微波爐140的微型計算機(jī)143進(jìn)行的另一個判斷控制操作。如果微波爐140的磁控管101正在工作產(chǎn)生微波，微波爐140的無線通信裝置144和其它電器的無線通信裝置之間的通信通常被中斷。那么，接收磁控管101正在工作的通知通常被終止。這是因為，一旦微波爐140啟動磁控管101，通信網(wǎng)絡(luò)142和家用電器之間的通信被阻止。
在圖17的步驟S21，微波爐140的磁控管101在待機(jī)狀態(tài)。在步驟S22，微波爐140準(zhǔn)備啟動磁控管101和烹飪(加熱)操作。此時，微型計算機(jī)143確定可允許的信息包長度，無線通信在烹飪操作期間，可按照磁控管101的無效時間段的長度進(jìn)行無線通信。然后，微型計算機(jī)143使用無線通信裝置144，通報無線通信裝置152A，152B，152C所允許的信息包長度。在步驟S31，無線通信裝置接收通知，承認(rèn)許可的信息包長度，在步驟S32，限制它們的無線通信到允許的信息包長度。
在步驟S23，微波爐140通過啟動磁控管101啟動烹飪操作。在步驟S24，微波爐140完成烹飪操作。在步驟S25，微型計算機(jī)143使用無線通信裝置144來通知無線通信裝置152A，152B和152C完成烹飪操作。在步驟S33，無線通信裝置152A，152B和152C收到通知，提高對通信方式的限制，并以最快速度恢復(fù)無線通信。
本實施例使微波爐140和其它家用電器甚至在烹飪操作期間也以較低的速度繼續(xù)無線通信。
圖18是流程圖，顯示圖14的微波爐140的微型計算機(jī)143進(jìn)行的另一個判斷控制操作。市電107有60HZ或50HZ的頻率。當(dāng)控制磁控管101的微波振蕩操作，與市電107的頻率同步時，擴(kuò)展比電源107的半波長度(如果電源頻率是60HZ約8.3ms)長的磁控管無效時間段。即，穩(wěn)定地進(jìn)行花費(fèi)時間比半波時間段長的通信模式是困難的。當(dāng)在家用電器之間或在微波爐140和家用電器之間，以高速度進(jìn)行圖像、聲音或移動圖像的通信時，需要按照它們的優(yōu)先權(quán)由微波爐140選擇烹飪操作或高速無線通信。如果必須在家用電器之間實時進(jìn)行聲音通信，家用電器發(fā)送一中止請求到微波爐140。如果微波爐140準(zhǔn)備接收請求，則它暫時終止烹飪操作，即磁控管101的微波振蕩操作。
在圖18的步驟S41，微波爐140在待機(jī)狀態(tài)。在步驟S42，微波爐140啟動磁控管101振蕩微波。此時，微型計算機(jī)143使用無線通信裝置144以通知無線通信裝置152A，152B和152C磁控管101啟動。收到通知后，家用電器的無線通信裝置152A，152B和152C知道微波爐140在進(jìn)行烹飪操作，所以，在烹飪操作期間以較低的通信速度繼續(xù)無線通信。
在步驟S51，任何一個無線通信裝置152A，152B和152C想進(jìn)行高速通信，在步驟S52，發(fā)送微波振蕩中斷請求，即，磁控管中斷請求到微波爐140。
在步驟S43，微波爐140的微型計算機(jī)143接收請求，檢查中斷請求、烹飪狀態(tài)、烹飪方式等，并確定優(yōu)先權(quán)必須給予烹飪操作還是中斷請求。如果烹飪中斷可以中斷，或者如果中斷請求是緊急的，微型計算機(jī)143接收請求并中斷磁控管101的操作。
在步驟S53，已發(fā)送中斷請求的家用電器不管請求是否接收，都啟動高速無線通信。如果請求未被接收，高速無線通信將由于微波噪聲的干擾而失敗，所以，將再次嘗試高速通信。
在步驟S44，微波爐140的微型計算機(jī)143使用無線通信裝置144定期地詢問家用電器是否已中斷的磁控管操作可以恢復(fù)。在步驟S54，家用電器的無線通信裝置確定優(yōu)先權(quán)必須給高速通信還是恢復(fù)磁控管操作。如果確定必須繼續(xù)進(jìn)行高速通信，則將所確定的通知到微型計算機(jī)143，高速通信繼續(xù)。如果確定必須進(jìn)行磁控管操作，則在步驟S55取消磁控管操作的請求通知到微型計算機(jī)143。
在步驟S45和S46，微型計算機(jī)143收到中斷請求的取消通知，并恢復(fù)磁控管101的操作以完成烹飪操作。
這樣，本實施例通過按照微波爐140和家用電器之間操作優(yōu)先權(quán)選擇最佳操作，使得甚至在微波爐140烹飪操作期間在微波爐140和無線通信裝置之間也能進(jìn)行無線通信。
按照相關(guān)技術(shù)，操作微波爐使得包括不同的家用電器的無線通信網(wǎng)絡(luò)中通信停止。另一方面，本發(fā)明使得甚至在微波爐140烹飪期間，無線通信也能至少以最低的速度進(jìn)行，并在微波爐140和連接到無線通信網(wǎng)絡(luò)142的其它家用電器獲得有最高優(yōu)先權(quán)的操作。
圖19是流程圖，示出了圖14的微波爐140的微型計算機(jī)143進(jìn)行的另一個判斷控制操作。按照圖18所示的判斷控制，家用電器通過發(fā)送磁控管中斷請求到微波爐140，保證高速無線通信。此時，微波爐140確定按照請求的優(yōu)先級，磁控管101是否必須中斷。圖19的判斷控制不完全中斷磁控管101的操作或烹飪操作。相反，它允許其它家用電器進(jìn)行高速無線通信，并且同時，降低磁控管101的微波輸出。
如果家用電器之間高速無線通信是在微波爐140以外進(jìn)行的，則磁控管101的微波爐噪聲對通信的影響相對較低。這種情況下，磁控管101的操作，即烹飪操作可以不完全中斷，但是可能降低，以保證高速無線通信，并維持微波烹飪。圖19的例子是這種情況下的較好的例子。
在圖19的步驟S61，微波爐140處于待機(jī)狀態(tài)。在步驟S62，微波爐140啟動磁控管101以振蕩微波，微型計算機(jī)143使用無線通信裝置144通知其它家用電器151A，151B和151C啟動磁控管101。收到通知，家用電器的通信裝置152A，152B和152C知道微波來了，并改變通信速度到甚至在微波下能繼續(xù)進(jìn)行無線通信。
在步驟S71，任何一個無線通信裝置152A，152B和152C想進(jìn)行高速通信，在步驟S72，發(fā)送磁控管輸出降低請求到微波爐140。
在步驟S63，微波爐140接收請求，按照請求的重要性，檢驗保持和降低磁控管輸出和微波爐140的烹飪狀況之間的優(yōu)先權(quán)。如果允許降低磁控管輸出，或者如果輸出降低請求是緊迫的，微波爐140接收請求，暫時降低磁控管101的輸出。
發(fā)出輸出降低請求后，不論請求是否接收，家用電器啟動步驟S73中的高速無線通信。如果請求沒有接受，由于微波噪聲的影響，高速無線通信將失敗，所以將再次進(jìn)行。
在步驟S64，微波爐140的微型計算機(jī)143使用無線通信裝置144定期地詢問家用電器是否通常的磁控管操作可以恢復(fù)。在步驟S74，家用電器的無線通信裝置檢查優(yōu)先權(quán)必須給高速通信還是恢復(fù)通常的磁控管操作。如果確定必須繼續(xù)進(jìn)行高速通信，則將所確定的通知到微波爐140，高速通信繼續(xù)。如果確定必須恢復(fù)通常的磁控管操作，則在步驟S75取消磁控管輸出降低請求通知到微波爐140。
在步驟S65和S66，微波爐140的微型計算機(jī)143接受取消通知，并恢復(fù)通常的磁控管操作，以完成烹飪操作。
本實施例實現(xiàn)甚至在烹飪操作期間微波爐140和其它家用電器的無線通信裝置之間通信，并使家用電器共享關(guān)于操作的優(yōu)先權(quán)數(shù)據(jù)，并按照優(yōu)先權(quán)數(shù)據(jù)進(jìn)行最佳控制。
如上所述，按照本發(fā)明的無線通信裝置將用于發(fā)送信息包的一個時隙的開始與電源電壓的零交叉點(diǎn)同步。另一種方法是，通信裝置檢測電源的零交叉點(diǎn)，并在下一個零交叉點(diǎn)之前開始發(fā)送信息包。該技術(shù)將用于發(fā)送信息包的時隙的開始與微波爐的磁控管的無效時間段的開始對齊，并在微波爐的操作期間在與磁控管的頻帶相當(dāng)?shù)念l帶處實現(xiàn)無線通信。
按照本發(fā)明的無線通信裝置設(shè)置了閾值電壓，以啟動安裝在變換器驅(qū)動的磁控管。通信裝置將用于發(fā)送信息包的時隙的開始與源電壓與閾值電壓交叉的點(diǎn)對齊。甚至在微波爐操作期間，通信裝置也能使無線通信在相當(dāng)于磁控管的頻帶處進(jìn)行。
按照本發(fā)明的無線通信裝置使發(fā)送信息包的時隙的長度與市電的半周期的分?jǐn)?shù)相等。甚至安裝在微波爐內(nèi)的在鐵芯變壓器驅(qū)動磁控管工作期間，通信裝置在磁控管的無效時間段完成單位通信時間段。即，甚至在微波爐工作期間，通信裝置以相當(dāng)于磁控管頻帶的頻帶進(jìn)行無線通信。
按照本發(fā)明無線通信裝置根據(jù)市電的頻率改變用于發(fā)送信息包的時隙的長度，以處理使用不同電源頻率的區(qū)域。
按照本發(fā)明的無線通信裝置用頻率2.4GHZ到2.5GHZ的載波發(fā)送信息包，該頻率與分配給微波爐的相同。通信裝置能根據(jù)例如藍(lán)牙技術(shù)適用相當(dāng)于微波爐工作頻帶的頻帶進(jìn)行無線通信，而不影響微波爐產(chǎn)生的強(qiáng)的微波。
按照本發(fā)明無線通信裝置可用于跳頻無線通信以改善噪音阻抗。
如果適用多個時隙的無線信息通信失敗，按照本發(fā)明無線通信裝置降低時隙的數(shù)量，并恢復(fù)通信。如果沒有無線電波干擾，通信裝置保證高速通信。如果有無線電波干擾，例如，微波爐，通信裝置降低通信速度，以穩(wěn)定無線通信。
按照本發(fā)明的無線通信裝置適用接受狀態(tài)檢測器。如果接受狀態(tài)檢測器檢測不合適的接受狀態(tài)，通信裝置增及發(fā)送功率，以適合通信環(huán)境的功率進(jìn)行無線通信。
按照本發(fā)明的無線通信裝置如果知道微波爐的磁控管正在工作，則增加發(fā)送功率。當(dāng)以相當(dāng)于安裝在微波爐的磁控管頻帶的頻帶進(jìn)行無線通信時，通信裝置增加無線電波強(qiáng)度，以繼續(xù)在磁控管工作期間進(jìn)行無線通信。
按照本發(fā)明的無線通信裝置用天線接受信號，并用波形探測器檢測波形。如果檢測到的信號寬度與通信信號的寬度不同，則通信裝置確定微波爐的磁控管是在工作。那么，通信裝置增加發(fā)送無線電波的強(qiáng)度，或者暫時地中止無線通信，以避免磁控管產(chǎn)生的強(qiáng)微波的影響。
按照本發(fā)明的微波爐使用變換器從市電產(chǎn)生高頻電源，并將高頻電源送到微波爐的磁控管。在市電的零伏交叉點(diǎn)附近一預(yù)定的時間段內(nèi)，微波爐的輸出控制器中止磁控管的輸出。在此時間段，微波爐在相當(dāng)于磁控管的頻帶處開始無線通信。微波爐維持磁控管的操作，啟動無線通信，而不用中斷加熱(烹飪)操作或降低加熱效率。
按照本發(fā)明的微波爐繼續(xù)進(jìn)行加熱(烹飪)操作而不降低加熱效率，同時，啟動包含在微波爐中的無線通信裝置，在相當(dāng)于使微波爐的磁控管工作的頻帶的頻帶處進(jìn)行無線通信。
按照本發(fā)明的微波爐繼續(xù)加熱(烹飪)操作而不降低加熱效率，同時，在相當(dāng)于使安裝在微波爐中的磁控管工作的頻帶啟動無線信息包通信。
按照本發(fā)明的微波爐使磁控管處于市電的零伏交叉點(diǎn)附近預(yù)定時間段的無效狀態(tài)，繼續(xù)加熱(烹飪)操作而不降低加熱效率，并使無線信息包在相當(dāng)于磁控管頻帶的頻帶處通信。
按照本發(fā)明的微波爐使磁控管處于預(yù)定時間段的無效狀態(tài)，不考慮由于電源電壓波動引起的全波整流器輸出電壓的波動。甚至在磁控管操作期間，微波爐使無線信息包通信在相當(dāng)于磁控管的頻帶的頻帶處通信，而不損耗微波爐的加熱效率。
按照本發(fā)明的微波爐檢測市電的零伏交叉點(diǎn)，設(shè)置磁控管無效時間段的開始點(diǎn)為檢測到的零伏交叉點(diǎn)之預(yù)定的時間后，繼續(xù)進(jìn)行加熱(烹飪)操作而不損耗加熱效率，并在相當(dāng)于安裝在磁控管的頻帶的頻帶處開始無線信息包通信。
按照本發(fā)明的微波爐發(fā)送信號通知微波爐的磁控管正在工作，這樣外部家用電氣可以在磁控管操作期間停止無線通信或切換到通信模式，而不受來自于磁控管的漏出的微波的影響。
按照本發(fā)明的微波爐發(fā)送無線電信號，通知磁控管操作期間適合無線通信的信息包規(guī)范。在磁控管操作期間，接收信號的外部家用電器切換到所通知的信息包規(guī)范，繼續(xù)無線通信而不影響磁控管漏出的微波。
按照本發(fā)明的微波爐接收來自無線通信裝置的磁控管停止請求，并暫時通知磁控管的輸出。如果家用電氣必須緊急進(jìn)行無線通信，家用電器發(fā)送磁控管停止請求。然后，最高優(yōu)先權(quán)給予無線通信，肯定能避免影響磁控管操作。
按照本發(fā)明的微波爐接收來自家用電器的無線通信裝置的輸出降低請求，并在給定的時間段降低磁控管的輸出。如果家用電器必須緊急進(jìn)行無線通信，家用電器發(fā)送輸出降低請求。然后，最高優(yōu)先權(quán)給予無線通信，肯定能降低磁控管操作的影響。
某些食物或烹飪狀態(tài)時必須避免微波爐的突然停止。按照本發(fā)明的微波爐檢測烹飪和磁控管中止之間的優(yōu)先權(quán)，或者降低來自外部的請求，并確定磁控管操作必須繼續(xù)、中止或降低。如果磁控管有最高優(yōu)先權(quán)，磁控管可以進(jìn)行無線通信，或者如果存在破壞所烹飪食物的味道或者由于微波爐突然停止而使所需要的烹飪狀態(tài)丟失的危險。
權(quán)利要求
1.一種無線通信裝置，包括用于通過無線電發(fā)送數(shù)字信息包的發(fā)送裝置(27)，其特征在于，包括相交定時檢測裝置(24)，用于檢測市電(21)的零伏相交點(diǎn)，和通信控制裝置(25)，用于按照相交定時檢測裝置(24)檢測到的零伏相交點(diǎn)，控制發(fā)送信息包的發(fā)送裝置(27)的時隙的開始點(diǎn)。
2.一種無線通信裝置，包括用于發(fā)送數(shù)字信息包的發(fā)送裝置(27)，其特征在于，包括相交定時檢測裝置(24)，用于檢測市電(21)的電壓降低到閾值以下的相交點(diǎn)，和通信控制裝置(25)，用于使發(fā)送信息包的發(fā)送裝置(27)所使用的時隙的開始點(diǎn)與相交定時檢測裝置(24)所檢測到的相交點(diǎn)同步。
3.如權(quán)利要求1或2所述的無線通信裝置，其特征在于，所述通信控制裝置(25)，使發(fā)送信息包的時隙的長度與市電(21)的半周期的一部分相等，
4.如權(quán)利要求3所述的無線通信裝置，其特征在于，按照市電(21)的頻率，變化發(fā)送信息包的時隙的長度。
5.如權(quán)利要求1至4任何一項所述的無線通信裝置，其特征在于，發(fā)送信息包的載體，具有分配給微波爐(1)的2.4GHZ到2.5GHZ的頻率范圍。
6.如權(quán)利要求1至5任何一項所述的無線通信裝置，其特征在于，使用跳頻無線通信技術(shù)。
7.如權(quán)利要求1至6任何一項所述的無線通信裝置，其特征在于，如果使用多個時隙的信息包通信失敗，則在減少時隙的數(shù)量后再次進(jìn)行信息包通信。
8.如權(quán)利要求1至7任何一項所述的無線通信裝置，其特征在于，包括接收狀態(tài)檢測裝置(28)，用于檢測信息包接收狀態(tài)，和發(fā)送電源切換裝置(34)，用于當(dāng)接收狀態(tài)檢測裝置(28)檢測到較差的接收狀態(tài)時增加發(fā)送功率。
9.如權(quán)利要求1至8任何一項所述的無線通信裝置，其特征在于，包括識別裝置(37)，用于識別微波爐(1)是否在工作，和發(fā)送功率切換裝置(34)，用于當(dāng)識別裝置(37)識別微波爐(1)在工作時增加發(fā)送功率。
10.如權(quán)利要求9所述的無線通信裝置，其特征在于，包括所述識別裝置(37)，識別微波爐是否按照微波爐中具有的無線通信裝置發(fā)出的信息工作。
11.一種無線通信裝置，包括用于在分配給微波爐(1)的載頻2.4GHZ到2.5GHZ處發(fā)送數(shù)字信息包的發(fā)送裝置(27)，和用于接收相同頻率范圍的無線電波的天線(30)，其特征在于，包括相交定時檢測裝置(24)，用于檢測市電(21)的零伏相交點(diǎn)，通信控制裝置(25)，用于按照相交定時檢測裝置(24)檢測到的零伏相交點(diǎn)，控制發(fā)送信息包的發(fā)送裝置(27)的時隙的開始點(diǎn)，波形探測裝置(36)，用于探測天線所收到的信號的波形，和微波爐操作檢測裝置(37)，用于按照波形探測裝置(36)所探測到的波形來進(jìn)行檢測，如果探測到的波形具有與通信信號的信號寬度特征不同的信號寬度，則微波爐正在工作。
12.一種微波爐，包括用于產(chǎn)生微波的磁控管(101)，和從市電(107)產(chǎn)生高頻電源(111)并將高頻電源送到磁控管(101)的變換器(102)，其特征在于，包括在市電(107)的零伏點(diǎn)附近預(yù)定時間段內(nèi)，輸出控制器(115)停止磁控管(101)的輸出。
13.如權(quán)利要求12所述的微波爐，其特征在于，包括無線通信裝置(144)。
14.如權(quán)利要求13所述的微波爐，其特征在于，所述無線通信裝置(144)進(jìn)行跳頻無線通信，和在“無線通信信息包的一個時隙X3+應(yīng)答時間”時間段內(nèi)，輸出控制器(115)停止磁控管(101)的輸出。
15.如權(quán)利要求12所述的微波爐，其特征在于，包括全波整流器(117)，對市電(107)進(jìn)行全波整流，并將被整流的電源提供給變換器(102)和比較器(118)，所述比較器(118)對全波整流器(117)的輸出電壓(116)與參考電壓(119)進(jìn)行比較。在所述全波整流器(117)的輸出電壓(116)比參考電壓(119)低的時間段(τ11)內(nèi)，輸出控制器(115)停止磁控管(101)的輸出。
16.如權(quán)利要求15所述的微波爐，其特征在于，其中所述比較器(118)按照與全波整流器(117)的輸出電壓(116)的峰值成正比地改變參考電壓(119)。
17.如權(quán)利要求12所述的微波爐，其特征在于，所述輸出控制器(115)檢測市電(107)與零伏值相交的時間點(diǎn)，并在檢測到的時間點(diǎn)后預(yù)定時間的時間段(τ11)內(nèi)停止磁控管(101)的輸出。
18.如權(quán)利要求12所述的微波爐，其特征在于，還包括通知裝置(143，144)，用于確定磁控管(101)是否在工作，如果在工作，則通知磁控管有效。
19.如權(quán)利要求18所述的微波爐，其特征在于，所述通知裝置(143，144)發(fā)送無線信號，通知在磁控管(101)有效時獲得的信息包規(guī)范。
20.如權(quán)利要求13或14所述的微波爐，其特征在于，還包括裝置(143，144)，用于在收到磁控管中斷請求后中止磁控管(101)的操作。
21.如權(quán)利要求13或14所述的微波爐，其特征在于，還包括裝置(143，144)，用于在收到磁控管輸出降低請求后降低磁控管(101)輸出。
22.如權(quán)利要求20或21所述的微波爐，其特征在于，還包括從微波爐的控制器(115，141)接收操作狀態(tài)的裝置，和判斷裝置(143，144)，用于檢查操作條件和磁控管中斷請求或磁控管輸出降低請求之間的優(yōu)先級，并確定是否必須保持、中斷或降低磁控管(101)的輸出。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種無線通信裝置和使用它的微波爐。微波爐具有變換器控制器(115),用于控制變換器(102)從市電(107)產(chǎn)生高頻電源,并將高頻電源送到磁控管(101)。變換器控制器(115)在市電(107)的零伏相交點(diǎn)的預(yù)定時間段停止磁控管的輸出,使得在時間段(τ11)內(nèi)以相當(dāng)于磁控管(101)的頻帶的頻帶處進(jìn)行無線通信。甚至在磁控管(101)工作期間,也能在頻帶處保證無線通信,而不中斷加熱(烹飪)操作或降低加熱效率。
文檔編號H05B6/68GK1383269SQ0211863
公開日2002年12月4日 申請日期2002年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月23日
發(fā)明者古田和浩, 野田臣光, 田中俊雅 申請人:株式會社東芝