專利名稱：功率連續(xù)可調微波爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種微波爐，具體地說，涉及一種可以對連續(xù)輸出的功率進行調整的微波爐。
背景技術：
在一般的家用微波爐中，為降低成本常常采用半波倍壓整流電路，其電路如圖1所示，其工作方式為接通交流電后，經過帶燈絲繞組高壓變壓器1升壓，正半周通過高壓整流二極管3給電容充電，磁控管不工作；負半周由帶燈絲繞組高壓變壓器1高壓繞組和電容器2串聯(lián)給磁控管4供電，此時電容器2放電，磁控管4工作，輸出微波。
通常，微波爐提供多個功率檔，用于加熱不同種類或不同數(shù)量的食物。但是，由于上述低成本電路的限制，市面上現(xiàn)有微波爐只能通過改變磁控管通電時間周期，來達到控制微波爐平均功率的目的。也即是說，市面上現(xiàn)有微波爐的不同功率檔所實現(xiàn)的微波功率輸出不是連續(xù)的，而是通過控制磁控管工作電源的通、斷來控制滿功率輸出時間與零功率輸出(磁控管不工作)時間的比例，從而間接達到調節(jié)功率之目的。比如，要得到50％的微波功率，就可控制磁控管工作5秒鐘，停止5秒鐘，即微波爐平均功率為50％。適當?shù)乜刂拼趴毓芄ぷ鲿r間和停止時間的比例，就可得到其它比例的平均功率。
采用這種功率控制方法，在一個周期的時間段里，根據功率檔的調節(jié)要求，一定比例的時間內微波滿功率輸出，而其余時間微波功率為零。這就造成了微波爐實際使用中的一些弊端。比如，采用30％功率的解凍檔來解凍凍肉的效果就不好，經常會出現(xiàn)凍肉某些地方已煮熟而另一些地方仍沒有解凍的情況。產生這種現(xiàn)象的原因，常常被誤以為是微波場均勻性不好，實際上，主要原因就在于磁控管工作時微波功率過大。
檢索發(fā)現(xiàn)，申請?zhí)枮?7220907.7的名為“連續(xù)功率可調式微波爐”的實用新型專利，在微波爐中通過三極管限制放電電流來控制微波功率；申請?zhí)枮?8123503.4的名為“數(shù)字控制功率連續(xù)可調微波爐”的實用新型專利，采用可控硅過零調壓以控制磁控管腔電壓變壓器的初級輸入電壓，從而實現(xiàn)微波功率的大小在零至全功率范圍內進行連續(xù)控制。前者的不足之處在于對三極管和配套電路要求較高，電路復雜，元器件多，不利于市場推廣；并且，在調整功率時，三極管部分導通，電容器部分放電，從而調整了磁控管的工作電壓和輸出功率，但電容器上仍有電壓，磁控管輸出功率越小，該電壓就越高，當下一個充電周期到來時，將會產生較大的干擾，從而影響電路的穩(wěn)定性。后者的不足之處在于電磁干擾比較大；且由于可控硅有電壓降，影響實際工作效率；可控硅調整的負載是微波爐的高壓變壓器，是一個電感負載，易使可控硅損壞，從而使該電路在調整到最大輸出功率時，穩(wěn)定性較差。
鑒于現(xiàn)有技術的缺陷或不足，本專利申請在經過若干次試驗之后，提出了可以對連續(xù)輸出的功率進行調整的新的微波爐設計方案。
實用新型內容本實用新型主要針對現(xiàn)有技術的不足，以簡便、穩(wěn)定、低成本的方式提供一種可以對連續(xù)輸出的功率進行調整的微波爐設計方案。
本實用新型所設計的功率連續(xù)可調微波爐，和市面上的其它微波爐一樣，仍然包括外殼、爐門、爐腔、電控室、帶燈絲繞組高壓變壓器、高壓整流二極管、磁控管、高壓電源等微波爐通常具備的部件，其特征在于磁控管高壓電源的電路中，在帶燈絲繞組高壓變壓器和高壓整流二極管之間并聯(lián)了n(n≥2)個電容器，每個電容器的一端共同與帶燈絲繞組高壓變壓器相連(仍然由帶燈絲繞組高壓變壓器高壓繞組和電容器串聯(lián)給磁控管供電)，另一端各自與一個高壓繼電器串聯(lián)(對應于n個電容器，電路中也有n個高壓繼電器)，n個高壓繼電器共同與高壓整流二極管相連；通過控制各個高壓繼電器的觸頭的開、合來控制各高壓繼電器所分別對應的電容器的工作狀態(tài)，調整電路總電容量的大小，從而調整微波輸出功率。電容量小，放電時間短，微波功率就低；電容量大，放電時間長，微波功率就大。
如前所述，在微波爐中由帶燈絲繞組高壓變壓器高壓繞組和電容器串聯(lián)給磁控管供電，而磁控管需達到4000伏才能產生微波，本實用新型采用繼電器與電容器串聯(lián)的工作方式，因此繼電器必須承受較高的電壓。而一般的小型電磁繼電器，介質耐壓較差，不能滿足高壓應用領域，但它成本低，利于推廣應用。
因此，本實用新型對小型繼電器予以改進除一般的小型電磁繼電器的觸點引出腳、底座、線圈、拉簧、外殼、線圈引出腳等部件外，在繼電器上增加了一組動觸頭和靜觸頭，共有兩組動觸頭和靜觸頭，通過動簧銜鐵組將這兩組觸頭串聯(lián)，這就使兩個靜觸頭的耐壓距離增加了一倍；同時將動簧銜鐵組的長度增加到20～30mm。這樣，當線圈兩端加上一定的電壓，線圈中通過一定的電流，產生電磁效應，銜鐵組在電磁力的吸引作用下克服返回拉簧的拉力吸向鐵芯，帶動銜鐵組的動觸頭與靜觸頭吸合時，每一組觸頭間的距離增加，從而提高了觸頭間的耐壓值。所以，將該繼電器與電容器串聯(lián)時，該繼電器便可承受經變壓器升壓后的高電壓。
為了實現(xiàn)功率調整的均勻分檔，如前所述磁控管高壓電源的電路中并聯(lián)的n個電容器的容量之比最好為1∶2∶......2n-1。即三個電容器的容量比為1∶2∶4；四個電容器的容量比為1∶2∶4∶8；以此類推。這樣，電容器的不同組合就可以實現(xiàn)均勻的電路總電容量的比例關系，比如三個容量比為1∶2∶4的電容器在理論上就可以實現(xiàn)七種等差的功率分檔。
理論上講，如果各電容器的電容量互不相同，特別是各電容器的容量比呈上述的1∶2∶......2n-1關系時，并聯(lián)的n個電容器最多可以實現(xiàn)2n-1個功率分檔，即三個電容器可以有7個檔，四個電容器可以有15個檔，以此類推。但是，日常的微波爐應用中，通常不需要太多的功率分檔，因此，當n＝3時，即磁控管高壓電源的電路中，在帶燈絲繞組高壓變壓器和高壓整流二極管之間并聯(lián)了三個電容器，每個電容器的一端共同與帶燈絲繞組高壓變壓器相連，另一端分別與三個高壓繼電器中的一個串聯(lián)，三個高壓繼電器共同與高壓整流二極管相連。在這三個電容器的情況下，共有7個功率調整的分檔，一般而言就足夠了，當然，在實際應用中，還可以少于7個分檔。
通過以上方案，本實用新型可以達到設計目的。申請人進行過多次試驗，試驗結果表明，本實用新型是成功的、有效的，而且是穩(wěn)定的。本實用新型采用并聯(lián)電容器的方法來調整電路總電容量，從而在不停止磁控管工作的前提下對連續(xù)輸出的微波功率進行調整。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點和有益效果主要是電路簡單，元器件種類少，成本低，效果好，穩(wěn)定性高。


圖1是半波倍壓整流電路的原理圖。
圖2是三個電容器并聯(lián)的分檔調整微波功率原理圖。
圖3是四個電容器并聯(lián)的分檔調整微波功率原理圖。
圖4是與電容器串聯(lián)的高壓繼電器的主視圖。
圖5是與電容器串聯(lián)的高壓繼電器的側視圖。
圖中標號如下1帶燈絲繞組高壓變壓器 2電容器 3高壓整流二極管4磁控管5電容器A 6電容器B7電容器C 8高壓繼電器A 9高壓繼電器B10高壓繼電器C 11電容器D12高壓繼電器D13高壓繼電器的動觸頭 14高壓繼電器的靜觸頭 15動簧銜鐵組具體實施方式
以下結合附圖，進一步描述本實用新型的具體實施方式
。
實施例一在微波爐的磁控管高壓電源的電路中，在帶燈絲繞組高壓變壓器1和高壓整流二極管3之間并聯(lián)了三個電容器，分別是電容器A5、電容器B6、電容器C7，每個電容器的一端共同與帶燈絲繞組高壓變壓器1相連，另一端分別與高壓繼電器A8、高壓繼電器B9、高壓繼電器C10串聯(lián)，三個高壓繼電器共同與高壓整流二極管3相連。各高壓繼電器均有兩組動觸頭13和靜觸頭14，通過動簧銜鐵組15將兩組觸頭串聯(lián)；同時將動簧銜鐵組15的長度增加到20mm。通過控制各個高壓繼電器的觸頭的開、合來調整電路總電容量的大小，從而調整微波輸出功率。
電容器A5的容量為0.2μF，電容器B6的容量為0.35μF，電容器C7的容量為0.65μF，微波爐的變壓器功率為750W。通過這三個電容器的不同組合，可以得到七種微波爐功率，即可提供七個功率檔。經過實際測試，選擇不同功率檔時相應電容器并聯(lián)情況、輸出的微波功率如下表所示


注A∥C表示電容器A和電容器C并聯(lián)，以此類推。
當選擇一功率檔時，高壓繼電器B9、高壓繼電器C10斷開，高壓繼電器A8閉合，只接通電容器A5，此時微波輸出功率為119W；當選擇二功率檔時，高壓繼電器A8、高壓繼電器C10斷開，高壓繼電器B9閉合，只接通電容器B6，此時微波輸出功率為236W；當選擇三功率檔時，高壓繼電器C10斷開，高壓繼電器A8、高壓繼電器B9閉合，只接通電容器A5和電容器B6，此時微波輸出功率為387W；當選擇四功率檔時，高壓繼電器A8、高壓繼電器B9斷開，高壓繼電器C10閉合，只接通電容器C7，此時微波輸出功率為480W；當選擇五功率檔時，高壓繼電器B9斷開，高壓繼電器A8、高壓繼電器C10閉合，只接通電容器A5和電容器C7，此時微波輸出功率為606W；當選擇六功率檔時，高壓繼電器A8斷開，高壓繼電器B9、高壓繼電器C10閉合，只接通電容器B6和電容器C7，此時微波輸出功率為684W；當選擇七功率檔時，高壓繼電器A8、高壓繼電器B9、高壓繼電器C10閉合，接通電容器A5、電容器B6、電容器C7，此時微波輸出功率為783W。
現(xiàn)以三功率檔為例，詳述其具體工作方式如下接通交流電后，選擇三功率檔，高壓繼電器C10斷開，高壓繼電器A8、高壓繼電器B9閉合，只接通電容器A5和電容器B6，電容器A5和電容器B6并聯(lián)。交流電經過帶燈絲繞組高壓變壓器1升壓，正半周高壓變壓器1的極性為上正下負，高壓整流二極管3因承受正向電壓而導通，電容器A5和電容器B6充電，磁控管不工作；負半周由于高壓變壓器1的極性上負下正，高壓整流二極管3因承受反向電壓而截止，電容器A5和電容器B6并聯(lián)放電，與帶燈絲繞組高壓變壓器1高壓繞組串聯(lián)給磁控管4供電，磁控管4工作，輸出微波，此時微波爐的功率為387W。在交流電的下一個正半周和負半周時，磁控管仍然以此種方式工作，輸出功率連續(xù)穩(wěn)定。
其它功率檔的工作方式可以此類推，不再贅述。
實施例二本例與實施例一的相同處，不再重復描述。不同之處在于電容器的容量比呈1∶2∶......2n-1關系，即電容器A5的容量為0.16μF，電容器B6的容量為0.32μF，電容器C7的容量為0.64μF。動簧銜鐵組15的長度增加到25mm。微波爐的變壓器功率為750W。
通過這三個電容器的不同組合，可以得到七種微波爐功率，即可提供七個功率檔。經過實際測試，選擇不同功率檔時，相應電容器并聯(lián)情況、輸出的微波功率如下表所示

注A∥C表示電容器A和電容器C并聯(lián)，以此類推。
在本例中，三個電容器的容量之比為1∶2∶4，其七種并聯(lián)組合實現(xiàn)了功率調整的均勻分檔。
具體工作方式與實施例一相同，不再贅述。
實施例三在微波爐的磁控管高壓電源的電路中，在帶燈絲繞組高壓變壓器1和高壓整流二極管3之間并聯(lián)了四個電容器，分別是電容器A5、電容器B6、電容器C7、電容器D11，每個電容器的一端共同與帶燈絲繞組高壓變壓器1相連，另一端分別與高壓繼電器A8、高壓繼電器B9、高壓繼電器C10、高壓繼電器D12串聯(lián)，四個高壓繼電器共同與高壓整流二極管3相連。各高壓繼電器均有兩組動觸頭13和靜觸頭14，通過動簧銜鐵組15將兩組觸頭串聯(lián)；動簧銜鐵組15的長度增加到30mm。通過控制各個高壓繼電器的觸頭的開、合來調整電路總電容量的大小，從而調整微波輸出功率。
電容器A5的容量為0.073μF，電容器B6的容量為0.146μF，電容器C7的容量為0.292μF，電容器D11的容量為0.584μF。微波爐的變壓器功率為850W。
通過這四個電容器的不同組合，可以得到十五種微波爐功率，即最多可提供十五個功率檔。經過實際測試，選擇不同功率檔時，相應電容器并聯(lián)情況、輸出的微波功率如下表所示


注A∥C表示電容器A和電容器C并聯(lián)，以此類推。
在本例中，四個電容器的容量之比為1∶2∶4∶8，其十五種并聯(lián)組合實現(xiàn)了功率調整的均勻分檔。
具體工作方式與實施例一、實施例二相同，不再贅述。
權利要求1.一種功率連續(xù)可調微波爐，包括外殼、爐門、爐腔、電控室、帶燈絲繞組高壓變壓器(1)、高壓整流二極管(3)、磁控管(4)、高壓電源等微波爐通常具備的部件，其特征在于磁控管高壓電源的電路中，在帶燈絲繞組高壓變壓器(1)和高壓整流二極管(3)之間并聯(lián)了n個電容器，其中n≥2，每個電容器的一端共同與帶燈絲繞組高壓變壓器(1)相連，另一端各自與一個高壓繼電器串聯(lián)，n個高壓繼電器共同與高壓整流二極管(3)相連；通過控制各個高壓繼電器的觸頭的開、合來調整電路總電容量的大小，從而調整微波輸出功率。
2.如權利要求1所述的功率連續(xù)可調微波爐中的高壓繼電器，包括一般的小型電磁繼電器的觸點引出腳、底座、線圈、拉簧、外殼、線圈引出腳，其特征在于該高壓繼電器增加了一組動觸頭和靜觸頭，共有兩組動觸頭(13)和靜觸頭(14)，通過動簧銜鐵組(15)將兩組觸頭串聯(lián)；同時將動簧銜鐵組(15)的長度增加到20～30mm。
3.如權利要求1所述的功率連續(xù)可調微波爐，其特征在于n個電容器的容量比為1∶2∶......2n-1。
4.如權利要求1或3所述的功率連續(xù)可調微波爐，其特征在于n＝3，即磁控管高壓電源的電路中，在帶燈絲繞組高壓變壓器(1)和高壓整流二極管(3)之間并聯(lián)了三個電容器(5、6、7)，每個電容器的一端共同與帶燈絲繞組高壓變壓器(1)相連，另一端分別與三個高壓繼電器(8、9、10)中的一個串聯(lián)，三個高壓繼電器(8、9、10)共同與高壓整流二極管(3)相連。
專利摘要本實用新型針對現(xiàn)有技術或者不能直接實現(xiàn)連續(xù)功率調整，或者實現(xiàn)手段較復雜、干擾大、不穩(wěn)定等方面的不足，公開了一種以簡便、穩(wěn)定、低成本的方式對連續(xù)輸出的功率進行調整的微波爐設計方案。本實用新型采用并聯(lián)電容器的方法來調整微波爐中磁控管高壓電源電路的總電容量，從而在不停止磁控管工作的前提下對連續(xù)輸出的微波功率進行調整。同時，本實用新型還對電路中應用到的高壓繼電器進行了旨在提高耐壓值的改造。本實用新型的優(yōu)點和有益效果主要是電路簡單，元器件種類少，成本低，效果好，輸出功率連續(xù)穩(wěn)定。
文檔編號H05B6/66GK2773505SQ20052003277
公開日2006年4月19日 申請日期2005年1月11日 優(yōu)先權日2005年1月11日
發(fā)明者黎曉云, 閻衛(wèi)中 申請人:成都駿元科技發(fā)展有限責任公司