專利名稱：微波爐的微波管啟動(dòng)沖擊電流降低控制裝置及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波爐的微波管啟動(dòng)沖擊電流降低控制裝置及控制方法。
背景技術(shù)：
變壓器的沖擊電流的形成原理，主要是由于外部瞬間電流導(dǎo)致磁路趨向飽和.而 磁路中的剩磁則加劇了這個(gè)飽和程度，最大沖擊剩磁通，使這兩者同向疊加。微波爐的高 頻變壓器的輸入端電阻是相當(dāng)小的，一般只有幾歐姆，當(dāng)市電加到高頻變壓器的輸入端的 瞬間，因?yàn)樽儔浩魇歉行栽?，電能并不能馬上被輸出端感應(yīng)并產(chǎn)生電流輸出，而是要滯后 電壓90度角，S卩1/4周期，即當(dāng)電壓過零時(shí)被加到高頻變壓器的輸入端會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊 電流，而當(dāng)電壓達(dá)到峰值時(shí)被加到高頻變壓器的輸入端則會(huì)使沖擊電流最小。目前常用的 方法主要有3種，一是不作任何處理，隨機(jī)啟動(dòng)微波管控制繼電器；二是在芯片檢測到過零 信號(hào)時(shí)再延時(shí)若干時(shí)間來啟動(dòng)繼電器，通過經(jīng)驗(yàn)測試來確定這個(gè)時(shí)間值，以期使沖擊電流 最小；三是結(jié)合方法二增加一個(gè)PTC或大功率小電阻的電路與微波管控制繼電器的開關(guān)并 聯(lián)，先讓這部分電路導(dǎo)通若干時(shí)間后，再開啟微波管控制繼電器，再過若干時(shí)間等到確保微 波管控制繼電器的觸點(diǎn)合上后再斷開這部分電路。上述3種方法中，方法一是根本不行的， 容易在微波管啟動(dòng)瞬間產(chǎn)生大的沖擊電流，方法二、三雖然在實(shí)驗(yàn)中能調(diào)好一臺(tái)，但在大量 生產(chǎn)時(shí)，因每塊線路板上有大量的電子元件，而每個(gè)電子元件又存在一定的差異性，市電也 會(huì)經(jīng)常波動(dòng)，環(huán)境溫度也會(huì)不一樣，這些都可能導(dǎo)致微波管控制繼電器的動(dòng)作時(shí)間不一致， 從而產(chǎn)生大的沖擊電流，方法三更是電路較復(fù)雜，電路結(jié)構(gòu)大，成本高。較大的沖擊電流會(huì) 對(duì)整個(gè)電網(wǎng)造成沖擊，對(duì)電網(wǎng)中使用的其它電器造成干擾，也會(huì)對(duì)電路中的開關(guān)觸點(diǎn)造成 損害，特別是微波管控制繼電器的觸點(diǎn)及爐門開關(guān)聯(lián)鎖裝置中的微動(dòng)開關(guān)的觸點(diǎn)，嚴(yán)重的 可能會(huì)熔化粘連，而一旦這兩個(gè)觸點(diǎn)粘連則會(huì)微波泄露，造成極為嚴(yán)重的后果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種電路簡單、成本低廉、控 制可靠的微波爐的微波管啟動(dòng)沖擊電流降低控制裝置及控制方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種微波爐的微波管啟動(dòng)沖擊電流降低控制裝置，包括電 控板、控制芯片及微波管開關(guān)控制電路，市電通過微波管開關(guān)控制電路連接至一高頻變壓 器，其中，所述電控板上設(shè)置有繼電器觸點(diǎn)開合檢測電路，繼電器觸點(diǎn)開合檢測電路包括有 一個(gè)橋式整流電路；一個(gè)光耦電路，橋式整流電路的輸入端與一高頻變壓器的輸入端并聯(lián)， 橋式整流電路的輸出端正極接第一電阻，第一電阻另一端接光耦電路中的發(fā)光二極管的正 極，光耦電路發(fā)光二極管的負(fù)極接橋式整流電路的輸出端負(fù)極，光耦電路的輸出端射極與 控制芯片的電源負(fù)極VSS相接，光耦電路的輸出端集電極通過第二電阻與控制芯片的電源 正極VCC相接，同時(shí)光耦電路的輸出端集電極接到控制芯片的I/O檢測端口，并且該端口接 一個(gè)電容到控制芯片的電源負(fù)極VSS，控制芯片的RELAYl端口用于控制微波管開關(guān)控制電 路的開或關(guān)。
因?yàn)榫€路板上有大量的電子元件，每個(gè)電子元件有差異，所以同一款產(chǎn)品的不同 線路板之間會(huì)有差異；線路板使用的環(huán)境溫度也會(huì)有差異；使用市電電壓也會(huì)有差異，這 些差異會(huì)導(dǎo)致繼電器的動(dòng)作時(shí)間不一樣，即繼電器在得電后到繼電器的觸點(diǎn)合上的時(shí)間不 一樣，本發(fā)明能克服上述差異，當(dāng)有差異時(shí)，程序會(huì)自動(dòng)、智能進(jìn)行調(diào)整，來彌補(bǔ)這些差異。該微波管開關(guān)控制電路包括繼電器、二極管、三極管、第三電阻及第四電阻，該繼 電器的一端接至市電，另一端連接三極管的集電極，三極管的基極通過第三電阻連接至 RELAYl端口，且還通過第四電阻接地，三極管的射極接地，該繼電器用于控制高頻變壓器的 通斷電。上述控制芯片的I/O檢測端口作為輸入端口與光耦電路的輸出端集電極電連接 來檢測繼電器的觸點(diǎn)在市電正弦波的目標(biāo)位置，并通過RELAYl端口控制繼電器合上。所述光耦電路為PC817。另外，本發(fā)明還提供一種微波爐的微波管啟動(dòng)沖擊電流降低控制裝置的控制方 法，其包括如下步驟(1)、程序開始，控制芯片將I/O檢測端口設(shè)置成輸入腳；O)、判斷RELAYl端口是否輸出高電平使繼電器的觸點(diǎn)K閉合，否則將控制芯片的 標(biāo)志位及計(jì)時(shí)器清0 ；是則往下執(zhí)行步驟(3)；(3)、已經(jīng)判斷過計(jì)時(shí)器值標(biāo)志為1嗎？是則退出；否則往下執(zhí)行步驟；、判斷I/O檢測端口是否為低電平，是則計(jì)時(shí)器加1，并置1計(jì)時(shí)器已經(jīng)加過1 標(biāo)志位，之后退出；否則往下執(zhí)行步驟(5)；(5)、計(jì)時(shí)器已經(jīng)加過1標(biāo)志為1嗎？否則退出；是則往下執(zhí)行步驟(6)；(6)、根據(jù)計(jì)時(shí)器的值決定是否對(duì)繼電器啟動(dòng)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，并置1已經(jīng)判斷過計(jì) 時(shí)器值標(biāo)志位。上述步驟每0. 5毫秒執(zhí)行一次，實(shí)行不斷的循環(huán)執(zhí)續(xù)掃描方式。本發(fā)明由于電路簡單，電路結(jié)構(gòu)小，成本低，并且有一段更具智能化的程序配合使 用，可以克服外界輸入市電電壓波動(dòng)、環(huán)境溫度變化、不同線路板差異等情況，使得微波管 控制繼電器的觸點(diǎn)始終在電壓峰值時(shí)合上，從而保證微波管的每次被啟動(dòng)沖擊電流都是最


圖1是本發(fā)明微波爐的微波管啟動(dòng)沖擊電流降低裝置的電路原理示意圖；圖2是本發(fā)明沖擊電流降低方法的實(shí)施例的程序流程圖；圖3是本發(fā)明沖擊電流降低方法的實(shí)施例的電壓波形示意圖；其中，圖3a為高頻變壓器輸入端電壓波形；圖北為圖1中所示的V+、V_處的電壓 波形；圖3c為I/O檢測端口處的電壓波形。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1所示，本發(fā)明微波爐的微波管啟動(dòng)沖擊電流降低控制裝置，包括電控板及 控制芯片U1、由繼電器J1、二極管D5、三極管Q1、第三電阻R3與第四電阻R4組成的微波管
4開關(guān)控制電路，所述電控板上設(shè)置有繼電器觸點(diǎn)開合檢測電路1，繼電器觸點(diǎn)開合檢測電路 1包括有一個(gè)橋式整流電路Dl、D2、D3、D4 ；—個(gè)光耦電路U2、Rl、R2、Cl，橋式整流電路的輸 入端與高頻變壓器T的輸入端并聯(lián)，橋式整流電路的輸出端正極接第一電阻R1，第一電阻 Rl另一端接光耦U2發(fā)光二極管的正極，光耦U2發(fā)光二極管的負(fù)極接橋式整流電路的輸出 端負(fù)極，光耦U2的輸出端射極與控制芯片Ul的電源負(fù)極相接，光耦U2的輸出端集電極通 過第二電阻R2與控制芯片Ul的電源正極相接，光耦U2的輸出端集電極接到控制芯片Ul的 I/O檢測端口，并且該端口接一個(gè)電容Cl到控制芯片的電源負(fù)極，起到抗干擾的作用。圖中 的L、N接市電。該微波管開關(guān)控制電路包括繼電器J1、二極管D5、三極管Q1、第三電阻R3及第四 電阻R4，該繼電器Jl的一端接至市電，另一端連接三極管Ql的集電極，三極管Ql的基極通 過第三電阻R3連接至RELAYl端口，且還通過第四電阻R4接地，三極管Ql的射極接地，該 繼電器Jl用于控制高頻變壓器T的通斷電。本實(shí)施例中，上述的微波管開關(guān)控制電路中，當(dāng)需要啟動(dòng)微波工作時(shí)，控制芯片Ul 在得到市電過零信號(hào)后，再延時(shí)一定時(shí)間后，控制芯片Ul通過RELAYl輸出高電平時(shí)，三極 管Ql的基極Ql-B會(huì)通過電阻R3得電，從而使三極管Ql導(dǎo)通，三極管Ql導(dǎo)通則會(huì)使集電 極Ql-C為低電平，從而使繼電器Jl得電動(dòng)作，繼電器Jl的開關(guān)Kl閉合，繼電器Kl閉合則 使高頻變壓器T的輸入端得到市電電壓，高頻變壓器T的輸出端感應(yīng)輸出電能驅(qū)動(dòng)微波管 工作。因橋式整流電路D1、D2、D3、D4的輸入端與高頻變壓器T的輸入端并聯(lián)，當(dāng)高頻變 壓器T的輸入端得電時(shí)，橋式電路的輸入端也得電，橋式整流電路的輸出端正極V+接第一 電阻R1，第一電阻Rl另一端接光耦U2發(fā)光二極管的正極，光耦U2發(fā)光二極管的負(fù)極接橋 式整流電路的輸出端負(fù)極V-，因電阻Rl有相當(dāng)?shù)淖柚?，?dāng)V+與V-電壓達(dá)到一定值時(shí)，光耦 U2的發(fā)光二極管才會(huì)發(fā)光。因光耦U2的輸出端射極與控制芯片Ul的電源負(fù)極VSS相接，光耦U2的輸出端集 電極通過第二電阻R2與控制芯片Ul的電源正極VCC相接，光耦U2的輸出端集電極接到控 制芯片Ul的I/O檢測端口，并且該端口接一個(gè)電容Cl到控制芯片的電源負(fù)極VSS。當(dāng)光耦 U2的發(fā)光二極管發(fā)光時(shí)，其輸出端的受光三極管會(huì)導(dǎo)通，它的導(dǎo)通則會(huì)使光耦U2的輸出端 集電極電壓為低電壓。因控制芯片(Ul)的I/O作為輸入端口與光耦U2的輸出端射極電連接來檢測微波 管控制繼電器的觸點(diǎn)在市電正弦波的哪個(gè)位置合上，當(dāng)光耦U2的輸出端集電極電壓為低 電壓時(shí)，控制芯片(Ul)就能檢測到I/O端口的低電壓，從而進(jìn)行相應(yīng)的處理，其具體處理方 法及步驟如下所示。如圖2所示，微波爐的微波管啟動(dòng)沖擊電流降低控制裝置的控制方法，其步驟如 下(1)、程序開始，控制芯片Ul將I/O接口設(shè)置成輸入腳。(2)、判斷RELAYl是否輸出高電平使Jl的觸點(diǎn)K閉合，為否則清0標(biāo)志位及計(jì)時(shí) 器；為是則往下執(zhí)行步驟(3)。(3)、已經(jīng)判斷過計(jì)時(shí)器值標(biāo)志為1嗎？為是則退出；為否則往下執(zhí)行步驟⑷。(4)、判斷I/O是否為低電平，為是則計(jì)時(shí)器加1，并置1計(jì)時(shí)器已經(jīng)加過1標(biāo)志位，之后退出；為否則往下執(zhí)行步驟(5)。(5)、計(jì)時(shí)器已經(jīng)加過1標(biāo)志為1嗎？為否則退出；為是則往下執(zhí)行步驟(6)。(6)、根據(jù)計(jì)時(shí)器的值決定是否對(duì)繼電器啟動(dòng)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，并置1已經(jīng)判斷過計(jì) 時(shí)器值標(biāo)志位。上述步驟每0. 5毫秒執(zhí)行一次，實(shí)行不斷的循環(huán)執(zhí)續(xù)掃描方式。下面結(jié)合附圖3，作進(jìn)一步說明圖3a為市電電壓波形圖，為正弦波，是加在高頻變壓器輸入端的電壓波形，也就 是橋式整流電路Dl、D2、D3、D4輸入端的電壓波形；圖北為經(jīng)過橋式整流電路Dl、D2、D3、 D4整流后的V+、V-處的電壓波形圖，為單向正弦波；圖3c為I/O處電壓波形圖，為近似鋸 齒波的波形圖。因?yàn)榈谝浑娮鑂l有一定的阻值，在圖北中只有電壓高于一定值，高于Al， 在Al與A3之間時(shí)，光耦U2的發(fā)光二極管才會(huì)發(fā)光，電壓低于Al、A3時(shí)，光耦U2的發(fā)光二 極管不會(huì)發(fā)光。當(dāng)光耦U2的發(fā)光二極管發(fā)光時(shí)，光耦U2的輸出端受光三極管就會(huì)導(dǎo)通，從 而使光耦U2的輸出端集電極電壓為低，如附圖3c中的B2至B4部分波形；當(dāng)光耦U2的發(fā) 光二極管不發(fā)光時(shí)，光耦U2的輸出端受光三極管就會(huì)截止，從而使光耦U2的輸出端集電極 電壓為高，如圖3c中的Bl至B2部分波形。當(dāng)繼電器Jl的觸點(diǎn)Kl在Al與A2之間合上時(shí)， 芯片Ul的端口 I/O的低電壓的時(shí)間就會(huì)長一些，是B3與B4部分的時(shí)間再加合上點(diǎn)與B3 部分的時(shí)間，因?yàn)楫?dāng)繼電器Jl的觸點(diǎn)Kl在臨近A2合上時(shí)，沖擊電流會(huì)是最小的，其它地方 都會(huì)較大，所以為了減小沖擊電流，下次繼電器啟動(dòng)時(shí)就要再延時(shí)時(shí)間為合上點(diǎn)與B3部分 時(shí)間；同理，若繼電器Jl的觸點(diǎn)Kl在A2與A3之間合上時(shí)，芯片Ul的端口 I/O的低電壓的 時(shí)間就會(huì)短一些，是合上點(diǎn)與B4部分的時(shí)間，所以為了減小沖擊電流，下次繼電器啟動(dòng)時(shí) 就要再提前時(shí)間為合上點(diǎn)與B3部分時(shí)間，以讓繼電器Jl的觸點(diǎn)Kl總是在臨近A2處合上， 這樣，啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流就會(huì)很小。
權(quán)利要求
1.一種微波爐的微波管啟動(dòng)沖擊電流降低控制裝置，包括電控板、控制芯片(UI)及微 波管開關(guān)控制電路，市電通過微波管開關(guān)控制電路連接至一高頻變壓器(T)，其特征在于， 所述電控板上設(shè)置有繼電器觸點(diǎn)開合檢測電路(1)，繼電器觸點(diǎn)開合檢測電路(1)包括有 一個(gè)橋式整流電路及一個(gè)光耦電路(U2)，橋式整流電路的輸入端與一高頻變壓器(T)的輸 入端并聯(lián)，橋式整流電路的輸出端正極接第一電阻(Rl)，第一電阻(Rl)另一端接光耦電路 (U2)中的發(fā)光二極管的正極，光耦電路(似)發(fā)光二極管的負(fù)極接橋式整流電路的輸出端 負(fù)極，光耦電路(U2)的輸出端射極與控制芯片(Ul)的電源負(fù)極VSS相接，光耦電路(U2) 的輸出端集電極通過第二電阻(R2)與控制芯片(Ul)的電源正極VCC相接，同時(shí)光耦電路 (U2)的輸出端集電極接到控制芯片(Ul)的I/O檢測端口，并且該端口接一個(gè)電容(Cl)到 控制芯片的電源負(fù)極VSS，控制芯片的RELAYl端口用于控制微波管開關(guān)控制電路的開或 關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波爐的微波管啟動(dòng)沖擊電流降低控制裝置，其特征在于， 該微波管開關(guān)控制電路包括繼電器(Jl)、二極管(D5)、三極管(Ql)、第三電阻(R3)及第四 電阻(R4)，該繼電器(Jl)的一端接至市電，另一端連接三極管Oil)的集電極，三極管Oil) 的基極通過第三電阻(R3)連接至RELAYl端口，且還通過第四電阻(R4)接地，三極管Oil) 的射極接地，該繼電器(Jl)用于控制高頻變壓器⑴的通斷電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微波爐的微波管啟動(dòng)沖擊電流降低控制裝置，其特征在于， 上述控制芯片(Ul)的I/O檢測端口作為輸入端口與光耦電路(U2)的輸出端集電極電連接 來檢測繼電器的觸點(diǎn)在市電正弦波的目標(biāo)位置，并通過RELAYl端口控制繼電器合上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波爐的微波管啟動(dòng)沖擊電流降低控制裝置，其特征在于， 所述光耦電路(似)為PC817。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波爐的微波管啟動(dòng)沖擊電流降低控制裝置的控制方 法，其特征在于，包括如下步驟(1)、程序開始，控制芯片(Ul)將I/O檢測端口設(shè)置成輸入腳；O)、判斷RELAYl端口是否輸出高電平使繼電器(Jl)的觸點(diǎn)K閉合，否則將控制芯片 (Ul)的標(biāo)志位及計(jì)時(shí)器清O ；是則往下執(zhí)行步驟(3)；(3)、已經(jīng)判斷過計(jì)時(shí)器值標(biāo)志為1嗎？是則退出；否則往下執(zhí)行步驟⑷；、判斷I/O檢測端口是否為低電平，是則計(jì)時(shí)器加1，并置1計(jì)時(shí)器已經(jīng)加過1標(biāo)志 位，之后退出；否則往下執(zhí)行步驟(5)；(5)、計(jì)時(shí)器已經(jīng)加過1標(biāo)志為1嗎？否則退出；是則往下執(zhí)行步驟(6)；(6)、根據(jù)計(jì)時(shí)器的值決定是否對(duì)繼電器啟動(dòng)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，并置1已經(jīng)判斷過計(jì)時(shí)器 值標(biāo)志位。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的微波爐的微波管啟動(dòng)沖擊電流降低控制方法，其特征在于， 上述步驟每0. 5毫秒執(zhí)行一次，實(shí)行不斷的循環(huán)執(zhí)續(xù)掃描方式。
全文摘要
本發(fā)明公開一種微波爐的微波管啟動(dòng)沖擊電流降低控制裝置，包括電控板、控制芯片及微波管開關(guān)控制電路，市電通過微波管開關(guān)控制電路連接至高頻變壓器，電控板設(shè)置繼電器觸點(diǎn)開合檢測電路，其包括橋式整流電路與光耦電路，橋式整流電路輸入端與高頻變壓器輸入端并聯(lián)，橋式整流電路正極接第一電阻，第一電阻另一端接光耦電路發(fā)光二極管正極，光耦電路發(fā)光二極管負(fù)極接橋式整流電路輸出端負(fù)極，光耦電路輸出端射極與控制芯片電源負(fù)極相接，光耦電路輸出端集電極通過第二電阻與控制芯片電源正極相接，光耦電路輸出端集電極接到控制芯片I/O檢測端口，端口接一電容到控制芯片電源負(fù)極，控制芯片RELAY1端口用于控制微波管開關(guān)控制電路開或關(guān)。
文檔編號(hào)H02M1/36GK102088802SQ201010543500
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者王曉華 申請(qǐng)人:美的集團(tuán)有限公司