專利名稱：一種微波爐磁控管用開關(guān)電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種微波爐磁控管用開關(guān)電源，特別是涉及一種能夠為 微波爐磁控管提供穩(wěn)定的高壓電源的開關(guān)電源，屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，微波爐磁控管的工作狀態(tài)是由磁場和電場兩個因數(shù)所決定 的，微波爐磁控管的磁場采用一塊永磁體構(gòu)成，其磁場強度是固定不變的。 因此要使微波爐磁控管工作在其額定的狀態(tài)下，就要求微波爐磁控管的電場 也要恒定不變。這就要求微波爐磁控管電源的輸出電壓要恒定不變。目前， 國內(nèi)微波爐的生產(chǎn)廠家都是采用笨重的工頻變壓器和半波整流倍壓電路提供 磁控管所需的高壓。該電路無任何穩(wěn)壓控制電路，在輸入交流電壓20V/50Hz 產(chǎn)生波動時，磁控管的工作電壓也會隨之產(chǎn)生較大的波動。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的，是為了克服現(xiàn)有微波爐磁控管的工作電壓不夠穩(wěn)定、容 易受輸入電壓波動的影響的缺點，提供一種微波爐磁控管用開關(guān)電源！它能夠 輸出穩(wěn)定電壓，使微波爐磁控管在穩(wěn)定的電壓下工作而不受輸入電壓波動的 影響；它能夠很好的取代笨重的工頻電源，實現(xiàn)效率的提升及金屬材料的節(jié)省。
本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案達到
一種微波爐磁控管用開關(guān)電源，其結(jié)構(gòu)特點是包括AC-DC整流電路、 高頻逆變電路、高頻變壓器、高頻整流電路、高頻PWM控制電路、微處理 器和輔助電源；所述AC-DC整流電路、高頻逆變電路、高頻變壓器、高頻 整流電路依次順序電連接；所述高頻PWM控制電路的信號輸入端分別與微 處理器和輔助電源的信號輸出端連接，高頻PWM控制電路的信號輸出端與 高頻逆變電路的信號輸入端連接。
AC-DC整流電路將220V/50Hz的交流電壓進行整流，得到280-340V的 高壓直流，然后高頻逆變電路將在高頻PWM控制電路的驅(qū)動下，將高壓直 流變?yōu)楦哳l交流輸入要高頻變壓器，'通過高頻變壓器的耦合逆變得到高頻的 高壓電源。該電源通過倍壓整流電路得到高壓直流電源。同時高壓反饋電路 將輸出的高壓信號反饋給高頻PWM控制電路，用于穩(wěn)定輸出的高壓電源。 高頻PWM控制電路可在單片機的控制下實現(xiàn)無觸點開關(guān)。
本實用新型的目的可以通過以下措施達到
本實用新型的一種實施方案是所述AC-DC整流電路由差模電感Ll、 保險絲Fl、負溫度系數(shù)熱敏電阻NTC1、壓敏電阻ZNR1、兩級EMI濾波器、 整流橋DB1、高壓直流電容C5和低通濾波器組成；兩級EMI濾波器由電容 (Cl、 C2)、共模電感(Tl、 T2)及放電電阻R2構(gòu)成，低通濾波器由電感L3、電阻R6A和電容C6構(gòu)成。
本實用新型的一種實施方案是所述高頻逆變電路由諧振主回路、絕緣
柵雙極型功率管(GT1、 GT2)、高壓電容(C26、 C27、 C7)、 GT1的驅(qū)動和 保護電路、GT2的驅(qū)動和保護電路、功率電阻(R8、 R9)和鉗位電路組成； 其中，諧振主回路由高壓電容(Cll、 C8)、高壓快速整流管D7和限流電阻 R15構(gòu)成，GT1的驅(qū)動和保護電路由整流管Dl、電阻R4、電阻R5和整流管 D12組成，GT2的驅(qū)動和保護電路由整流管D2、電阻R7、電阻R10和整流 管D3組成，鉗位電路由高壓快速整流管D5、電阻R19和電容C13構(gòu)成。
本實用新型的一種實施方案是所述高頻i壓器設(shè)有四個繞組，該四個 繞組分別構(gòu)成逆變初級繞組、高壓輸出繞組、燈絲電壓繞組和電壓反饋信號 繞組。
本實用新型的一種實施方案是所述高頻整流電路由高壓整流二極管
(D4， D8)、高壓電容CIO、高壓電容C14、高壓電容C12和功率電阻R18 組成。
本實用新型的一種實施方案是所述高頻PWM控制電路由PNP型三極 管QC、 PWM控制器IC1、軟啟動電容C15、工作頻率調(diào)節(jié)電阻R16、低壓 保護電路、反饋取樣電路、電阻R23、可調(diào)電阻R17、電阻R20和電容C16 組成；其中，低壓保護電路由電阻Rll、 R14、 R22和電容C17組成，反饋 取樣電路由電阻R13、 R21、 R24和R27共同組成。
本實用新型的有益效果是 ，
本實用新型采用高頻逆變電路設(shè)計，可實現(xiàn)單片機信號控制。它能夠輸 出穩(wěn)定電壓，使微波爐磁控管在穩(wěn)定的電壓下工作而不受輸入電壓波動的影 響；采用高磁導率和可快速磁化的輕質(zhì)軟磁鐵氧體材料制作的高頻變壓器替 換笨重的工頻變壓器，實現(xiàn)效率的提升及金屬材料的節(jié)省。
說明書附圖


圖1為本實用新型的控制流程圖。 圖2為微波爐結(jié)構(gòu)圖。
圖3為本實用新型的微波爐磁控管電源框圖。 圖4為本實用新型的AC-DC整流部分原理圖。 圖5為本實用新型的高頻逆變部分原理圖。 圖6為本實用新型的高頻PWM控制部分原理圖。 圖7為本實用新型的倍壓整流部分原理圖。 圖8為本實用新型的高頻變壓器繞制示意圖。
具體實施方式
具體實施例參照圖1，本實施例它包括AC-DC整流電路1、高頻逆變電路2、高頻 變壓器3、高頻整流電路4、高頻PWM控制電路5、微處理器6和輔助電源 7;所述AC-DC整流電路1、高頻逆變電路2、高頻變壓器3、高頻整流電路 4依次順序電連接；所述高頻PWM控制電路5的信號輸入端分別與微處理 器6和輔助電源7的信號輸出端連接，高頻PWM控制電路5的信號輸出端 與高頻逆變電路的信號輸入端連接。
實際應(yīng)用中，微波爐由磁控管電源部分、磁控管、爐腔、單片機控制部 分組成。
參照圖3，本實施例的具體實現(xiàn)過程如下
首先由AC-DC整流電路1將輸入電壓220V/50Hz的交流電壓進行整流， 得到280-340V的高壓直流，然后高頻逆變電路2將在高頻PWM控制部分 的驅(qū)動下，將高壓直流變?yōu)楦哳l交流輸入高頻變壓器3，通過高頻變壓器4 的耦合逆變得到高頻的高壓電源。^電源通過倍壓整流電路得到高壓直流電 源。同時高壓反饋電路將輸出的高壓信號反饋給高頻PWM控制電路5，用 于穩(wěn)定輸出的高壓電源。高頻PWM控制電路5可在微處理器6的控制下實 現(xiàn)無觸點開關(guān)。微處理器6由單片機芯片構(gòu)成。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的各電路電路進行詳細描述
參照圖4， AC-DC整流電路1將交流市電進行整流、濾波，得到高壓逆 變電路2所需的高壓直流電源，同時抑制逆變部分產(chǎn)生的高頻噪聲、減少其 多市電的干擾。其中Ll為差模電感，抑制電網(wǎng)差模干擾；Fl為保險絲；NTC1 為負溫度系數(shù)熱敏電阻；抑制啟動沖擊電流；ZNR1為壓敏電阻，抑制電網(wǎng) 浪涌和雷擊；X2電容Cl、 C2和共模電感T1、 T2以及放電電阻R2共同組 成兩級EMI濾波器；交流市電通過以上濾波及干擾抑制得到比較純凈的交 流電源，然后通過整流橋DB1;高壓直流電容C5的整流和平滑濾波得帶高 壓直流電源，其中L3、 R6A、 C6組成低通濾波器，可以大幅削減高頻干擾。
參照圖5，高頻逆變電路2將從AC-DC電路的得到的高壓直流電源進行 高頻逆變，其中Tl是高頻變壓器的初級，其與高壓電容Cll、 C8、髙壓快 速整流管D7以及限流電阻R15共同組成諧振主回路，通過絕緣柵雙極型功 率管(IGBT) GT1和GT2的交替導通，在Tl的初級形成方向相反的髙頻 交變電流。該電流則為高頻變壓器的勵磁電流產(chǎn)生交變磁場，使初級的能將 轉(zhuǎn)化到次級輸出。其中高壓電容C26、 C27、 C7用于保護GT1和GT2不被 變壓器感生電壓擊穿；Dl、 R4、 R5、 D12以及D2、 R7、 RIO、 D3分別組成 GT1和GT2的驅(qū)動和保護電路；功率電阻R8、 R9為C26、 C27、 C7提供 放電回路；高壓快速整流管D5和電阻R19、電容C13組成鉗位電路，保護 快速整流管D7。
參照圖6，高頻PWM控制電路5用于產(chǎn)生驅(qū)動高頻逆變部分中絕緣柵 雙極型功率管(IGBT) GT1和GT2的驅(qū)動信號，并受單片機控制，實現(xiàn)無出點開關(guān)。同時，根據(jù)返回信號的強弱調(diào)整GT1和GT2的導通占空比，實 現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。單片機控制PNP型三極管QC的開通從而控制IC1的電 源。當QC關(guān)斷時，IC1掉電，主電路停止工作。C15為軟啟動電容；R16 為工作頻率調(diào)節(jié)電阻。電阻Rll、 R14、 R22和電容C17組成低壓保護電路； 電阻R13、 R21、 R24、 R27共同組成反饋取樣電路；電阻R23為死區(qū)時間 調(diào)節(jié)電阻，用于調(diào)節(jié)GT1、 GT2交替導通的死區(qū)時間；可調(diào)電阻R17為最 大工作頻率調(diào)節(jié)電阻；電阻R20和電容C16用于調(diào)節(jié)重啟恢復時間。圖中， D6為整流管，C9、 C18、 C19為電容，R25、 R26為電阻。
參照圖7，倍壓整流電路接受高頻變壓器的輸出，并通過倍壓電路將高 頻交變電壓整流成高壓直流電源，并使其電壓值為高頻變壓器輸出電壓的兩 倍。其原理為l:交流電壓Vp的Pl點電壓大于P2點電壓時，高壓整流二極 管D4導通，高壓電容C10充電，充電電壓為直流電壓Vp;2:交流電壓Vp 的P2點電壓大于Pl點電壓時，高壓整流二極管D8導通，高壓電容C14充 電，充電電壓為直流電壓Vp; 3:高壓電容C12兩端的電壓為C10和C14 兩端電壓之和，因此，該電路將交流電壓Vp進行了倍壓整流，得到直流電 壓2Vp。功率電阻R18為放電電阻。圖中，L4為電感，R12為電阻。
參照圖8，所述高頻變壓器3設(shè)有四個繞組，該四個繞組分別構(gòu)成逆變 初級繞組3-l、高壓輸出繞組3-2、燈絲電壓繞組3-3和電壓反饋信號繞組3-4。
本實用新型實施例中PWM控制芯片IC1選用SG3525,是雙端脈寬調(diào) 制器?？梢詫崿F(xiàn)雙端推挽式、半橋式和全橋式開關(guān)電源，工作頻率為100Hz 一400KHz，輸入電壓可達35V;它的輸出電流為200mA，內(nèi)有一個雙門限 比較器，內(nèi)電容充放電電路，基準參考電壓為5V±5% ，有死區(qū)調(diào)整，輸出 波形既可單端亦可雙端方式，可與外振蕩器外同步；本實用新型實施例使用 雙端輸出，開關(guān)頻率30KHz，高頻變壓器采用4繞組。參照圖8，繞組A為 逆變初級繞組，繞組B為高壓輸出繞組，繞組C為燈絲電壓繞組，繞組D 為電壓反饋信號繞組。SG3525控制兩極開關(guān)管在繞組A上形成高頻交流電 壓，通過高頻變壓器的逆變，在繞組B上產(chǎn)生4000V以上的高壓和，在繞組 C上產(chǎn)生3-6V的燈絲電壓供給磁控管工作，在繞組D上產(chǎn)生40V以上的反 饋電壓，用于控制SG3525的PWM調(diào)節(jié)。使繞組B上產(chǎn)生的4000V以上高 壓穩(wěn)定不變。單片機的控制信號控制SG3525的死去引腳，使SG3525在單 片機的控制下開啟或關(guān)斷。從而實與無觸點開關(guān)。
權(quán)利要求1、一種微波爐磁控管用開關(guān)電源，其特征是包括AC-DC整流電路(1)、高頻逆變電路(2)、高頻變壓器(3)、高頻整流電路(4)、高頻PWM控制電路(5)、微處理器(6)和輔助電源(7)；所述AC-DC整流電路(1)、高頻逆變電路(2)、高頻變壓器(3)、高頻整流電路(4)依次順序電連接；所述高頻PWM控制電路(5)的信號輸入端分別與微處理器(6)和輔助電源(7)的信號輸出端連接，高頻PWM控制電路(5)的信號輸出端與高頻逆變電路的信號輸入端連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波爐磁控管用開關(guān)電源，其特征是所 述AC-DC整流電路(1)由差模電感Ll、保險絲Fl、負溫度系數(shù)熱敏電阻 NTC1、壓敏電阻ZNR1、兩級EMI濾波器、整流橋DB1、高壓直流電容C5 和低通濾波器組成；兩級EMI濾波森由電容(C1、 C2)、共模電感(Tl、 T2) 及放電電阻R2構(gòu)成，低通濾波器由電感L3、電阻R6A和電容C6構(gòu)成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波爐磁控管用開關(guān)電源，其特征是所 述高頻逆變電路(2)由諧振主回路、絕緣柵雙極型功率管(GT1、 GT2)、高 壓電容(C26、 C27、 C7)、 GT1的驅(qū)動和保護電路、GT2的驅(qū)動和保護電路、 功率電阻(R8、 R9)和鉗位電路組成；其中，諧振主回路由高壓電容(Cll、 C8)、高壓快速整流管D7和限流電阻R15構(gòu)成，GT1的驅(qū)動和保護電路由整 流管D1、電阻R4、電阻R5和整流管D12組成，，GT2的驅(qū)動和保護電路由整 流管D2、電阻R7、電阻R10和整流管D3組成，鉗位電路由高壓快速整流管 D5、電阻R19和電容C13構(gòu)成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波爐磁控管用開關(guān)電源，其特征是所 述高頻變壓器(3)設(shè)有四個繞組，該四個繞組分別構(gòu)成逆變初級繞組(3-1)、 高壓輸出繞組(3-2)、燈絲電壓繞組(3-3)和電壓反饋信號繞組(3-4)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波爐磁控管用開關(guān)電源，其特征是所 述高頻整流電路(4)由高壓整流二極管(D4， D8)、高壓電容CIO、高壓電 容C14、高壓電容C12和功率電阻R18組成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波爐磁控管用開關(guān)電源，其特征是所 述高頻PWM控制電路(5)由PNP型三極管QC、 PWM控制器IC1、軟啟動 電容C15、工作頻率調(diào)節(jié)電阻R16、低壓保護電路、反饋取樣電路、電阻R23、 可調(diào)電阻R17、電阻R20和電容C16組成；其中，低壓保護電路由電阻Rll、 R14、 R22和電容C17組成，反饋取樣電路由電阻R13、 R21、 R24禾n R27共 同組成。
專利摘要本實用新型涉及一種微波爐磁控管用開關(guān)電源，其特征是包括AC-DC整流電路(1)、高頻逆變電路(2)、高頻變壓器(3)、高頻整流電路(4)、高頻PWM控制電路(5)、微處理器(6)和輔助電源(7)；所述AC-DC整流電路(1)、高頻逆變電路(2)、高頻變壓器(3)、高頻整流電路(4)依次順序電連接；所述高頻PWM控制電路(5)的信號輸入端分別與微處理器(6)和輔助電源(7)的信號輸出端連接，高頻PWM控制電路(5)的信號輸出端與高頻逆變電路的信號輸入端連接。本實用新型能夠輸出穩(wěn)定電壓，使微波爐磁控管在穩(wěn)定的電壓下工作而不受輸入電壓波動的影響；實現(xiàn)效率的提升及金屬材料的節(jié)省。
文檔編號H05B6/66GK201319677SQ20082020452
公開日2009年9月30日 申請日期2008年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月2日
發(fā)明者軍 汪, 程紹玉, 魏 鄭 申請人:佛山市順德區(qū)瑞德電子實業(yè)有限公司