專利名稱：一種半導體微波爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種半導體微波爐技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及半導體微波技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種半導體微波爐。
背景技術(shù)：
[0002]目前的普通磁控管微波爐如圖1所示，其包括磁控管I’、微波爐腔體2’、控制系統(tǒng) 3’和電源4’。而普通的磁控管微波爐的主要元器件包括磁控管、高壓變壓器、高壓電容、高壓二極管、矩形波導、腔體、爐門和控制部分等。交流電源經(jīng)高壓變壓器為磁控管提供燈絲電壓。交流電源經(jīng)高壓變壓器、高壓電容和高壓二極管升壓后，變成直流脈動高壓，磁控管才能發(fā)出微波。微波經(jīng)矩形波導進入微波爐的腔體后，與腔體內(nèi)的被加熱物質(zhì)發(fā)生作用，實現(xiàn)微波快速加熱。[0003]普通的磁控管微波爐存在成本高、體積大、重量大以及電壓高、磁控管材料標準要求高、制造難度大等缺點，限制了微波爐的進一步提升。[0004]隨著半導體的微波技術(shù)不斷發(fā)展，目前半導體的微波效率越來越高、成本越來越低、重量越來越輕、單位體積的功率密度越來越大，其在微波爐上的應用是半導體微波技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。[0005]然而，目前半導體微波爐研究的微波功率源，都是采用源、放大原理，其在實際的應用中存在成本高、系統(tǒng)較復雜，尤其是源部分需要使用專用模塊，自主設(shè)計開發(fā)困難等缺點，并且放大部分是采用兩級放大，即初次小信號放大和二次放大。[0006]如圖2和圖3所示，現(xiàn)有半導體微波爐包括半導體功率源10、微波爐腔體 20、控制系統(tǒng)30和電源40。電源40為半導體功率源10供電，半導體功率源10發(fā)出 2400MHz^2500MHz微波饋入到微波爐腔體20內(nèi)，加熱微波爐腔體20內(nèi)的食物。如圖3所示，普通的半導體功率源包括電源40、信號源13、一級放大器11和二級放大器12，其中，信號源13產(chǎn)生2400MHz 2500MHz微波信號，輸出到一級放大器11。2400MHz 2500MHz微波信號經(jīng)一級放大器11后，放大為小功率微波信號，再輸入到二級放大器12，得到大功率微波輸出。其中，微波輸出功率大小、品質(zhì)取決于一、二級放大器的性能，頻率大小取決于信號源 13發(fā)出頻率的高低。源、放大原理的半導體微波源更適合通信行業(yè)對微波信號的要求，而對于用于加熱的2400MHC2500MHz微波信號，則微波線性度等都不做非常高的要求。[0007]此外，半導體微波爐不再使用磁控管、高壓變壓器、高壓電容、高壓二極管，其供電方式、電壓等級與普通磁控管微波爐有著很大的差距。如圖4所示，普通磁控管微波爐的供電部分包括市電AC (交流)11’輸入、高壓變壓器12’、高壓電容13’、高壓二極管14’、磁控管I’。其中市電ACir輸入經(jīng)高壓變壓器12’，輸出3. 3V燈絲電壓和約2000V高壓。2000V 高壓經(jīng)過高壓電容13’、高壓二極管14’倍壓整流后，變成約4000V負高壓，供給磁控管1’。[0008]綜上所述，磁控管微波爐存在成本高、體積大、重量大和電壓高等缺點，并且磁控管微波爐采用高壓供電方式，功率損耗大且存在安全隱患，而現(xiàn)有的半導體微波爐存在成本高、系統(tǒng)較復雜、自主設(shè)計開發(fā)困難等缺點。實用新型內(nèi)容[0009]本實用新型的目的旨在至少解決上述的技術(shù)缺陷之一。[0010]為此，本實用新型的目的在于提出一種半導體微波爐，其結(jié)構(gòu)簡單合理、制作成本 低、可靠性好，并且高效節(jié)能，使用安全。[0011]為達到上述目的，本實用新型提出的半導體微波爐，包括半導體功率源，所述半 導體功率源包括多個LDMOS管，所述多個LDMOS管根據(jù)自振蕩電路產(chǎn)生預設(shè)頻率的微波；控 制模塊，所述控制模塊與所述半導體功率源相連，所述控制模塊輸出控制信號控制所述多 個LDMOS管以調(diào)整所述半導體功率源的工作頻率；供電電源，所述供電電源與所述半導體 功率源和所述控制模塊相連，所述供電電源輸出直流電壓以給所述半導體功率源和所述控 制模塊供電。[0012]根據(jù)本實用新型提出的半導體微波爐，對半導體功率源的微波發(fā)生結(jié)構(gòu)進行了簡 化，降低了成本，提升了可靠性能，具有結(jié)構(gòu)簡單合理、制作成本低、可靠性好等優(yōu)點。另外， 該半導體微波爐不再采用高壓供電方式，減少了功率損耗，節(jié)能高效，使用安全。[0013]其中，所述控制模塊還輸出電壓調(diào)節(jié)信號調(diào)節(jié)所述供電電源輸出的直流電壓以控 制所述半導體功率源的輸出功率，實現(xiàn)半導體微波爐功率無級可調(diào)。[0014]進一步地，所述半導體功率源還包括功率合成器，所述多個LDMOS管的漏極并聯(lián) 后與所述功率合成器相連，所述功率合成器調(diào)整所述多個LDMOS管的輸出阻抗，并控制所 述多個LDMOS管輸出的微波的相位相同；偏壓及控制子模塊，所述多個LDMOS管的柵極并聯(lián) 后與所述偏壓及控制子模塊相連，所述偏壓及控制子模塊為所述多個LDMOS管提供偏壓， 并在所述控制模塊輸出的所述半導體功率源關(guān)斷信號和頻率調(diào)整信號的控制下通過調(diào)節(jié) 所述偏壓以調(diào)整所述半導體功率源的工作頻率；功率檢測子模塊，所述功率檢測子模塊檢 測所述半導體功率源的反射功率和輸出功率，根據(jù)所述反射功率和輸出功率生成檢測信號 并將所述檢測信號發(fā)送至所述控制模塊。[0015]具體地，所述功率檢測子模塊包括第一電阻，所述第一電阻的一端與所述反射功 率的信號端相連；第一控制芯片，所述第一控制芯片的第三管腳與所述第一電阻的另一端 相連，所述第一控制芯片的第四管腳和第五管腳相連后接地，所述第一控制芯片的第二管 腳接地；第二電阻，所述第二電阻的一端與所述第一電阻的一端相連，所述第二電阻的另一 端與所述第一控制芯片的第六管腳相連；第三電阻，所述第三電阻的一端接地，所述第三電 阻的另一端與所述第一控制芯片的第一管腳相連；第一電容，所述第一電容的一端分別與 所述第一控制芯片的第六管腳和所述第二電阻的另一端相連；第四電阻，所述第四電阻的 一端與所述第一電容的另一端相連，所述第四電阻的另一端分別與所述第一控制芯片的第 一管腳和所述第三電阻的另一端相連。[0016]并且，所述功率檢測子模塊還包括第二控制芯片，所述第二控制芯片的第四管腳 和第五管腳相連后接地，所述第二控制芯片的第二管腳接地；第二電容，所述第二電容的一 端與所述第二控制芯片的第六管腳相連；第五電阻，所述第五電阻的一端與所述第二電容 的另一端相連，所述第五電阻的另一端與所述第二控制芯片的第一管腳相連；第六電阻，所 述第六電阻的一端與所述第二控制芯片的第一管腳相連，所述第六電阻的另一端接地；第 七電阻，所述第七電阻的一端與所述第二控制芯片的第六管腳相連，所述第七電阻的另一 端與所述輸出功率的信號端相連；第八電阻，所述第八電阻的一端與所述第二控制芯片的第三管腳相連，所述第八電阻的另一端與第七電阻的另一端相連。[0017]具體地，所述偏壓及控制子模塊包括串聯(lián)的第九電阻和穩(wěn)壓二極管，所述穩(wěn)壓二 極管的正極端接地，所述第九電阻的一端與所述半導體功率源的直流電源輸入端相連；第 三電容，所述第三電容的一端與所述第九電阻的一端相連，所述第三電容的另一端接地；可 變電容，所述可變電容的一端與所述第九電阻的一端相連，所述可變電容的另一端接地，所 述可變電容的控制端與所述控制模塊相連；三極管，所述三極管的發(fā)射極與所述第九電阻 和穩(wěn)壓二極管之間的節(jié)點相連；第十電阻，所述第十電阻的一端與所述控制模塊相連，所述 第十電阻的另一端與所述三極管的基極相連；可變電阻，所述可變電阻的一端與所述三極 管的集電極相連，所述可變電阻的另一端接地；第十一電阻，所述第十一電阻的一端與所述 可變電阻的控制端相連，所述第十一電阻的另一端分別與所述多個LDMOS管的柵極相連。[0018]其中，所述供電電源包括電壓轉(zhuǎn)換模塊，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊將輸入的交流電轉(zhuǎn)換 為直流電。[0019]另外，所述供電電源還可以包括電池組，所述電池組與所述半導體功率源相連； 充電器，所述充電器與所述電池組相連，所述充電器給所述電池組充電。[0020]在電池組充滿電后為半導體功率源供電，能夠滿足半導體微波爐一端時間的工 作，可以實現(xiàn)半導體微波爐完全便攜。[0021]優(yōu)選地，所述供電電源還包括太陽能電池板；充放電控制器，所述充放電控制器 分別與所述太陽能電池板、所述電池組和所述半導體功率源相連，所述充放電控制器控制 所述太陽能電池板給所述電池組充電，并控制所述電池組給所述半導體功率源供電。[0022]優(yōu)選地，所述供電電源還可以包括風能發(fā)電機；充放電控制器，所述充放電控制 器分別與所述風能發(fā)電機、所述電池組和所述半導體功率源相連，所述充放電控制器控制 所述風能發(fā)電機給所述電池組充電，并控制所述電池組給所述半導體功率源供電。[0023]本實用新型附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述 中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。


[0024]本實用新型上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從
以下結(jié)合附圖對實施例的描述中 將變得明顯和容易理解，其中[0025]圖1為現(xiàn)有的普通磁控管微波爐的結(jié)構(gòu)示意圖；[0026]圖2為現(xiàn)有的半導體微波爐的控制原理圖；[0027]圖3為現(xiàn)有的普通放大原理的半導體功率源的原理圖；[0028]圖4為根據(jù)現(xiàn)有的普通磁控管微波爐的供電原理圖；[0029]圖5為根據(jù)本實用新型實施例的半導體微波爐的控制原理圖；[0030]圖6為根據(jù)本實用新型一個實施例的半導體微波爐中半導體功率源的原理圖；[0031]圖7A為根據(jù)本實用新型一個實施例的功率檢測子模塊對反射功率檢測部分的電 路圖；[0032]圖7B為根據(jù)本實用新型一個實施例的功率檢測子模塊對輸出功率檢測部分的電 路圖；[0033]圖8為根據(jù)本實用新型一個實施例的偏壓及控制子模塊的電路圖；[0034]圖9為根據(jù)本實用新型一個實施例的半導體微波爐的供電示意圖；[0035]圖10為根據(jù)本實用新型另一個實施例的半導體微波爐的供電示意圖；[0036]圖11為根據(jù)本實用新型又一個實施例的半導體微波爐的供電示意圖；以及[0037]圖12為根據(jù)本實用新型再一個實施例的半導體微波爐的供電示意圖。[0038]附圖標記[0039] 在普通磁控管微波爐中磁控管I’、微波爐腔體2’、控制系統(tǒng)3’和電源4’，市電 ACir、高壓變壓器12’、高壓電容13’和高壓二極管14’;在現(xiàn)有的半導體微波爐中半導體功率源10、微波爐腔體20、控制系統(tǒng)30和電源40，信號源13、一級放大器11和二級放大器 12 ;在本實用新型的半導體微波爐100中半導體功率源50、控制模塊51和供電電源52， 多個LDMOS管(44、45、……N);本實用新型的半導體功率源50中偏壓及控制子模塊61、 功率檢測子模塊62和功率合成器63，第一電阻R1、第一控制芯片U1、第二電阻R2、第三電阻R3、第一電容和第四電阻R4,第二控制芯片U2、第二電容C2、第五電阻R5、第六電阻R6、 第七電阻R7和第八電阻R8，第九電阻R9、穩(wěn)壓二極管D1、第三電容C3、可變電容C4、三極管 Q1、第十電阻R10、可變電阻R12和第i^一電阻Rll ;在半導體微波爐的供電電源中電壓轉(zhuǎn)換模塊90、市電91 ;電池組101、充電器102和直流DC 103 ;太陽能電池板110和充放電控制器111 ;風能發(fā)電機120。
具體實施方式
[0040]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的限制。[0041]下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現(xiàn)本實用新型的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本實用新型的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本實用新型。此外，本實用新型可以在不同例子中重復參考數(shù)字和 /或字母。這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外，本實用新型提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到其他工藝的可應用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。[0042]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。[0043]參照下面的描述和附圖，將清楚本實用新型的實施例的這些和其他方面。在這些描述和附圖中，具體公開了本實用新型的實施例中的一些特定實施方式，來表示實施本實用新型的實施例的原理的一些方式，但是應當理解，本實用新型的實施例的范圍不受此限制。相反，本實用新型的實施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。[0044]下面參照附圖來描述根據(jù)本實用新型實施例提出的半導體微波爐。[0045]如圖5所示，本實用新型實施例提出的半導體微波爐包括半導體功率源50、控制模塊51和供電電源52。[0046]其中，半導體功率源50 包括多個 LDMOS (Lateral Diffused Metal OxideSemiconductor,橫向擴散金屬氧化物半導體)管(44、45、......N),多個LDMOS管(44、45、……N)根據(jù)自振蕩電路產(chǎn)生預設(shè)頻率的微波，N的取值范圍可以為44-54。在本實用新型的一個示例中，預設(shè)頻率的微波的范圍為2400MHz-2500MHz。[0047]如圖5所示，控制模塊51與半導體功率源50相連，控制模塊51用于輸出控制信號控制多個LDMOS管(44、45、……N)以調(diào)整半導體功率源50的工作頻率。供電電源52 與半導體功率源50和控制模塊51相連，供電電源52用于輸出直流電壓以給半導體功率源 50和控制模塊51供電。[0048]在本實用新型的一個實施例中，如圖5所示，控制模塊51還用于輸出電壓調(diào)節(jié)信號D調(diào)節(jié)供電電源52輸出的直流電壓以控制半導體功率源50的輸出功率。也就是說，控制模塊51用于調(diào)節(jié)半導體功率源50的輸出功率和加熱頻率以控制加熱微波爐腔體內(nèi)的食物。即言，供電電源52輸出可變直流電壓DC 0-32V供給半導體功率源50，供電電源52同時又分別輸出直流電壓DC 12V和直流電壓DC 5V供給控制模塊51，而控制模塊51輸出電壓調(diào)節(jié)信號D給供電電源52，以調(diào)節(jié)供電電源52輸出的可變直流電壓DC 0-32V的電壓值， 從而控制半導體功率源50的輸出功率。[0049]也就是說，半導體功率源50所需電壓為直流0-32V，通過調(diào)節(jié)輸入電壓的高低，能夠調(diào)節(jié)半導體微波源50的微波輸出功率大小，實現(xiàn)半導體微波爐的功率無級可調(diào)。[0050]在本實用新型的一個實施例中，如圖6所示，半導體微波源50還包括偏壓及控制子模塊61、功率檢測子模塊62和功率合成器63。[0051]其中，如圖6所示，多個LDMOS管(44、45、……N)的柵極并聯(lián)后與偏壓及控制子模塊61相連，多個LDMOS管(44、45、……N)的源極共地，多個LDMOS管(44、45、……N) 的漏極并聯(lián)后與功率合成器63相連。多個LDMOS管(44、45、……N)的輸出端通過電容與功率合成器63相連，多個LDMOS管(44、45、……N)并聯(lián)后輸出阻抗發(fā)生變化，功率合成器 63用于調(diào)整多個LDMOS管(44、45、……N)的輸出阻抗，例如功率合成器63能夠?qū)崿F(xiàn)將阻抗調(diào)整為50歐輸出，同時并控制多個LDMOS管(44、45、……N)輸出的微波的相位達到相同后并到一起，有利于減少損耗。功率檢測子模塊62用于檢測半導體功率源50的反射功率和輸出功率，根據(jù)反射功率和輸出功率生成檢測信號并將檢測信號發(fā)送至控制模塊51。 而偏壓及控制子模塊61用于為多個LDMOS管(44、45、……N)提供偏壓，并在控制模塊51 輸出的半導體功率源50關(guān)斷信號C和頻率調(diào)整信號E的控制下通過調(diào)節(jié)偏壓以調(diào)節(jié)半導體功率源50的工作頻率。[0052]在本實用新型的一個實施例中，結(jié)合圖5和圖6，控制模塊51輸出半導體功率源關(guān)斷信號C、半導體功率源調(diào)整信號E至偏壓及控制子模塊61以調(diào)節(jié)半導體功率50的工作頻率，能夠?qū)崿F(xiàn)工作頻率在2400MHz-2500MHz之間變化。如圖5所示，控制模塊51還輸出電壓調(diào)節(jié)信號D調(diào)節(jié)供電電源52輸出的直流電壓以控制半導體功率源50的輸出功率。其中，輸出的直流電壓在DC0-32V之間變化。此外，功率檢測子模塊62輸出半導體功率源輸出功率檢測信號A和半導體功率源反射功率檢測信號B至控制模塊51。[0053]進一步地，在本實用新型的一個實施例中，如圖7A所示，功率檢測子模塊62對反射功率檢測部分包括第一電阻R1、第一控制芯片U1、第二電阻R2、第三電阻R3、第一電容和第四電阻R4。其中，第一電阻Rl的一端與反射功率的信號端相連。第一控制芯片Ul的第三管腳3與第一電阻Rl的另一端相連，第一控制芯片Ul的第四管腳4和第五管腳5相連后接地，第一控制芯片Ul的第二管腳2接地。第二電阻R2的一端與第一電阻Rl的一端相連，第二電阻R2的另一端與第一控制芯片Ul的第六管腳6相連。第三電阻R3的一端接地， 第三電阻R3的另一端與第一控制芯片Ul的第一管腳I相連。第一電容Cl的一端分別與第一控制芯片Ul的第六管腳6和第二電阻R2的另一端相連，第四電阻R4的一端與第一電容Cl的另一端相連，第四電阻R4的另一端分別與第一控制芯片Ul的第一管腳I和第三電阻R3的另一端相連。[0054]在本實施例中，如圖7B所示，功率檢測子模塊62對輸出功率的檢測部分還包括第二控制芯片U2、第二電容C2、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7和第八電阻R8。其中， 第二控制芯片U2的第四管腳4和第五管腳5相連后接地，第二控制芯片U2的第二管腳2 接地。第二電容C2的一端與第二控制芯片U2的第六管腳6相連，第五電阻R5的一端與第二電容C2的另一端相連，第五電阻R5的另一端與第二控制芯片U2的第一管腳I相連。第六電阻R6的一端與第二控制芯片U2的第一管腳I相連，第六電阻R6的另一端接地。第七電阻R7的一端與第二控制芯片U2的第六管腳6相連，第七電阻R7的另一端與輸出功率的信號端相連。第八電阻R8的一端與第二控制芯片U2的第三管腳3相連，第八電阻R8的另一端與第七電阻R7的另一端相連。[0055]功率檢測子模塊62通過定向耦合原理，耦合每個LDMOS管的輸出功率和反射功率，再通過控制芯片Ul和U2，轉(zhuǎn)換成輸出電壓供給控制模塊51。[0056]在本實用新型的一個實施例中，如圖8所示，偏壓及控制子模塊61進一步包括第九電阻R9、穩(wěn)壓二極管D1、第三電容C3、可變電容C4、三極管Q1、第十電阻R10、可變電阻 R12和第^^一電阻R11。[0057]其中，第九電阻R9和穩(wěn)壓二極管Dl串聯(lián)連接，并且穩(wěn)壓二極管Dl的正極端接地， 第九電阻R9的一端與半導體功率源50的直流電源輸入端(例如+32V)相連。第三電容C3 的一端與第九電阻R9的一端相連，第三電容C3的另一端接地,可變電容C4的一端與第九電阻R9的一端相連，可變電容C4的另一端接地，可變電容C4的控制端與控制模塊51 (半導體功率源調(diào)整信號E)相連。三極管Ql的發(fā)射極與第九電阻R9和穩(wěn)壓二極管Dl之間的節(jié)點相連，第十電阻RlO的一端與控制模塊51 (半導體功率源關(guān)斷信號C)相連，第十電阻 RlO的另一端與三極管Ql的基極相連，可變電阻R12的一端與三極管Ql的集電極相連，可變電阻R12的另一端接地。第十一電阻Rll的一端與可變電阻R12的控制端相連，第十一電阻Rll的另一端分別與多個LDMOS管的柵極相連。[0058]具體地，在本 實施例中，如圖8所示，通過穩(wěn)壓二極管Dl和其串聯(lián)的電阻R9將 32V直流電源輸入轉(zhuǎn)換為5V，再通過可變電阻R12，實現(xiàn)2. 5V左右的電壓輸出，以供給每個 LDMOS管的柵極。同時，在穩(wěn)壓二極管Dl和其串聯(lián)的電阻R9的5V電路輸出中串入三極管Q1，通過控制模塊51輸出半導體功率源關(guān)斷信號C控制三極管Ql的開關(guān)，實現(xiàn)對供給 LDMOS管柵極電壓控制，控制每個LDMOS管的開關(guān)。此外，在偏壓及控制子模塊61的輸入端，32V直流電源對地之間串入的可變數(shù)字可變電容C4，通過控制模塊51輸出半導體功率 源調(diào)整信號E調(diào)節(jié)可變電容C4的變化，從而調(diào)整半導體功率源50的工作頻率。[0059]在本實用新型的實施例中，偏壓及控制子模塊61和功率檢測子模塊62均采用簡 單的元器件例如電阻、電容等，電路結(jié)構(gòu)簡單，損耗小，大大降低了成本，還提高了可靠性。[0060]簡言之，本實用新型實施例中的基于振蕩微波發(fā)生原理的半導體功率源50的 工作原理為=LDMOS管通過自振蕩電路產(chǎn)生頻率2450MHz ± 50MHz的微波，微波功率的大 小由LDMOS管的功率大小和數(shù)量決定，通過調(diào)節(jié)自振蕩電路的可變電容值,也可改變頻 率，根據(jù)微波爐中需要加熱的食物的厚度、加熱狀態(tài)等實際情況下的腔體駐波比大小，在 2400MHz-2500MHz范圍內(nèi)選擇駐波最小頻率進行加熱。[0061]因此，根據(jù)本實用新型實施例的半導體微波爐中的半導體功率源50，其結(jié)構(gòu)更加 簡單，大大降低了成本，并且提高了可靠性。[0062]在本實用新型的一個實施例中，如圖9所示，供電電源52進一步包括電壓轉(zhuǎn)換模 塊90，電壓轉(zhuǎn)換模塊90用于將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，以供電半導體功率源50。也就 是說，在本實施例中，如圖9所示，該半導體微波爐的供電方式為直流逆變供電。其中電壓 轉(zhuǎn)換模塊90、半導體功率源50可以位于半導體微波爐100內(nèi)。電壓轉(zhuǎn)換模塊90將市電91 的交流電壓轉(zhuǎn)為半導體功率源50所需的O — 32V直流電壓。其中，電壓轉(zhuǎn)換模塊90的功 率大小根據(jù)半導體功率源50的功率大小來配置。[0063]采用0-32V的直流電壓給半導體功率源50供電，大大降低了損耗，達到高效節(jié)能 的目的，并且避免了高壓供電的安全隱患，保證了半導體微波爐100的使用安全。[0064]在本實用新型的另一個實施例中，如10所示，供電電源52還可以包括電池組101 和充電器102。其中，電池組101與半導體功率源50相連，電池組101可以設(shè)置在半導體 微波爐100內(nèi)，而充電器102與電池組101相連，并且充電器102可以設(shè)置在半導體微波爐 100外，充電器102用于給電池組101充電。在本實用新型的一個示例中，電池組101可以 為蓄電池組，也可以是鋰電池組。[0065]在本實施例中，如圖10所示，該半導體微波爐100的供電方式為電池組101充電 供電方案。其中，電池組101、半導體功率源50位于半導體微波爐100內(nèi)，充電器102外置。 因為電池組101容量限制，電池組充電供電方案比較適合小功率半導體微波爐。并且，電池 組101充電有兩種方式市電91和直流DC103，通過同一個充電器102對電池組101進行充 電。市電91滿足室內(nèi)等有市電的地方進行充電，直流DC103滿足車載等有DC12V — DC32V 范圍的直流電源，例如可以通過汽車點煙器輸出方便對電池組101進行充電。[0066]在電池組101充滿電后為半導體功率源50供電,能夠滿足半導體微波爐100 —段 時間的工作，可以實現(xiàn)半導體微波爐100完全便攜。[0067]在本實用新型的又一個實施例中，如圖11所示，供電電源52還可以包括太陽能電 池板110和充放電控制器111。其中，太陽能電池板110設(shè)置在半導體微波爐100外，充放 電控制器Iio分別與太陽能電池板110、電池組101和半導體功率源50相連，充放電控制器 110同樣可以設(shè)置在半導體微波爐100內(nèi)，用于控制太陽能電池板110給電池組101充電， 并控制電池組101給半導體功率源50供電。[0068]在本實施例中，該半導體微波爐100的供電方式為太陽能供電方式的方案。如圖 11所示，供電電源52還可以包括電池組101和充電器102。其中，充放電控制器111、電池組101、半導體功率源50位于半導體微波爐100內(nèi)。半導體微波爐100的電池組101可以 使用太陽能電池板110充電，充放電控制器111控制太陽能電池板110充電時的充電電流 與電壓。其中太陽能電池板110為單獨模塊，通過輸出接口和半導體微波爐100相連。當無 太陽時，也可以使用普通充電器102通過市電91或者直流DC103對電池組101進行充電。[0069]在本實用新型的再一個實施例中，如圖12所示，供電電源52還可以包括風能發(fā)電 機120和充放電控制器111。其中，風能發(fā)電機120同樣設(shè)置在半導體微波爐100外，充放 電控制器111分別與風能發(fā)電機120、電池組101和半導體功率源50相連，并且充放電控制 器111可以設(shè)置在半導體微波爐100內(nèi)，用于控制風能發(fā)電機120給電池組101充電,并控 制電池組101給半導體功率源50供電。[0070]在本實施例中，該半導體微波爐100的供電方式為風能供電方式的方案。如圖12 所示，同樣地，供電電源52還可以包括電池組101和充電器102。其中，充放電控制器111、 電池組101、半導體功率源50位于半導體微波爐100內(nèi)。半導體微波爐100的電池組101 可以使用風能發(fā)電機120通過充放電控制器111進行充電，充放電控制器111控制風能發(fā) 電機120充電時的充電電流與電壓。其中風能發(fā)電機120為單獨模塊，通過輸出接口和半導 體微波爐100相連。當無風能時，也可以使用普通充電器102通過市電91或者直流DC103 對電池組101進行充電。[0071]根據(jù)本實用新型實施例的半導體微波爐100，對半導體功率源50的微波發(fā)生結(jié)構(gòu) 進行了簡化，降低了成本，提升了可靠性能，具有結(jié)構(gòu)簡單合理、制作成本低、可靠性好等優(yōu) 點。另外，該半導體微波爐100不再采用高壓供電方式，減少了功率損耗，達到節(jié)能高效的 目的，同時避免了高壓供電帶來的安全隱患，保證了半導體微波爐100的使用安全。[0072]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示 例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特 點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表 述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在 任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。[0073]盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言， 可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修 改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。
權(quán)利要求1.一種半導體微波爐，其特征在于，包括半導體功率源，所述半導體功率源包括多個LDMOS管，所述多個LDMOS管根據(jù)自振蕩電路產(chǎn)生預設(shè)頻率的微波；控制模塊，所述控制模塊與所述半導體功率源相連，所述控制模塊輸出控制信號控制所述多個LDMOS管以調(diào)整所述半導體功率源的工作頻率；供電電源，所述供電電源與所述半導體功率源和所述控制模塊相連，所述供電電源輸出直流電壓以給所述半導體功率源和所述控制模塊供電。
2.如權(quán)利要求1所述的半導體微波爐，其特征在于，所述控制模塊還輸出電壓調(diào)節(jié)信號調(diào)節(jié)所述供電電源輸出的直流電壓以控制所述半導體功率源的輸出功率。
3.如權(quán)利要求2所述的半導體微波爐，其特征在于，所述半導體功率源還包括功率合成器，所述多個LDMOS管的漏極并聯(lián)后與所述功率合成器相連，所述功率合成器調(diào)整所述多個LDMOS管的輸出阻抗，并控制所述多個LDMOS管輸出的微波的相位相同； 偏壓及控制子模塊，所述多個LDMOS管的柵極并聯(lián)后與所述偏壓及控制子模塊相連， 所述偏壓及控制子模塊為所述多個LDMOS管提供偏壓，并在所述控制模塊輸出的所述半導體功率源關(guān)斷信號和頻率調(diào)整信號的控制下通過調(diào)節(jié)所述偏壓以調(diào)整所述半導體功率源的工作頻率；功率檢測子模塊，所述功率檢測子模塊檢測所述半導體功率源的反射功率和輸出功率，根據(jù)所述反射功率和輸出功率生成檢測信號并將所述檢測信號發(fā)送至所述控制模塊。
4.如權(quán)利要求3所述的半導體微波爐，其特征在于，所述功率檢測子模塊進一步包括 第一電阻，所述第一電阻的一端與所述反射功率的信號端相連；第一控制芯片，所述第一控制芯片的第三管腳與所述第一電阻的另一端相連，所述第一控制芯片的第四管腳和第五管腳相連后接地，所述第一控制芯片的第二管腳接地；第二電阻，所述第二電阻的一端與所述第一電阻的一端相連，所述第二電阻的另一端與所述第一控制芯片的第六管腳相連；第三電阻，所述第三電阻的一端接地，所述第三電阻的另一端與所述第一控制芯片的第一管腳相連；第一電容，所述第一電容的一端分別與所述第一控制芯片的第六管腳和所述第二電阻的另一端相連；第四電阻，所述第四電阻的一端與所述第一電容的另一端相連，所述第四電阻的另一端分別與所述第一控制芯片的第一管腳和所述第三電阻的另一端相連。
5.如權(quán)利要求3所述的半導體微波爐，其特征在于，所述功率檢測子模塊還包括 第二控制芯片，所述第二控制芯片的第四管腳和第五管腳相連后接地，所述第二控制芯片的第二管腳接地；第二電容，所述第二電容的一端與所述第二控制芯片的第六管腳相連；第五電阻，所述第五電阻的一端與所述第二電容的另一端相連，所述第五電阻的另一端與所述第二控制芯片的第一管腳相連；第六電阻，所述第六電阻的一端與所述第二控制芯片的第一管腳相連，所述第六電阻的另一端接地；第七電阻，所述第七電阻的一端與所述第二控制芯片的第六管腳相連，所述第七電阻的另一端與所述輸出功率的信號端相連；第八電阻，所述第八電阻的一端與所述第二控制芯片的第三管腳相連，所述第八電阻的另一端與第七電阻的另一端相連。
6.如權(quán)利要求3所述的半導體微波爐，其特征在于，所述偏壓及控制子模塊進一步包括串聯(lián)的第九電阻和穩(wěn)壓二極管，所述穩(wěn)壓二極管的正極端接地，所述第九電阻的一端與所述半導體功率源的直流電源輸入端相連；第三電容，所述第三電容的一端與所述第九電阻的一端相連，所述第三電容的另一端接地；可變電容，所述可變電容的一端與所述第九電阻的一端相連，所述可變電容的另一端接地，所述可變電容的控制端與所述控制模塊相連；三極管，所述三極管的發(fā)射極與所述第九電阻和穩(wěn)壓二極管之間的節(jié)點相連；第十電阻，所述第十電阻的一端與所述控制模塊相連，所述第十電阻的另一端與所述三極管的基極相連；可變電阻，所述可變電阻的一端與所述三極管的集電極相連，所述可變電阻的另一端接地；第十一電阻，所述第十一電阻的一端與所述可變電阻的控制端相連，所述第十一電阻的另一端分別與所述多個LDMOS管的柵極相連。
7.如權(quán)利要求1所述的半導體微波爐，其特征在于，所述供電電源包括電壓轉(zhuǎn)換模塊， 所述電壓轉(zhuǎn)換模塊將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電。
8.如權(quán)利要求1所述的半導體微波爐，其特征在于，所述供電電源包括電池組，所述電池組與所述半導體功率源相連；充電器，所述充電器與所述電池組相連，所述充電器給所述電池組充電。
9.如權(quán)利要求8所述的半導體微波爐，其特征在于，所述供電電源還包括太陽能電池板；充放電控制器，所述充放電控制器分別與所述太陽能電池板、所述電池組和所述半導體功率源相連，所述充放電控制器控制所述太陽能電池板給所述電池組充電，并控制所述電池組給所述半導體功率源供電。
10.如權(quán)利要求8所述的半導體微波爐，其特征在于，所述供電電源還包括風能發(fā)電機；充放電控制器，所述充放電控制器分別與所述風能發(fā)電機、所述電池組和所述半導體功率源相連，所述充放電控制器控制所述風能發(fā)電機給所述電池組充電，并控制所述電池組給所述半導體功率源供電。
專利摘要本實用新型公開了一種半導體微波爐，其包括半導體功率源，所述半導體功率源包括多個LDMOS管，所述多個LDMOS管根據(jù)自振蕩電路產(chǎn)生預設(shè)頻率的微波；控制模塊，所述控制模塊與所述半導體功率源相連，所述控制模塊輸出控制信號控制所述多個LDMOS管以調(diào)整所述半導體功率源的工作頻率；供電電源，所述供電電源與所述半導體功率源和所述控制模塊相連，所述供電電源輸出直流電壓以給所述半導體功率源和所述控制模塊供電。該半導體微波爐結(jié)構(gòu)簡單合理、制作成本低、可靠性好，并且高效節(jié)能，使用安全。
文檔編號F24C7/02GK202885030SQ20122054678
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者唐相偉, 歐軍輝, 梁春華, 彭定元 申請人:廣東美的微波電器制造有限公司, 美的集團股份有限公司