微波加热系统及其半导体功率源和加热控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及微波加热技术领域，特别涉及一种用于微波加热系统的半导体功率源、一种微波加热系统以及一种用于微波加热系统的加热控制方法。
【背景技术】
[0002]随着半导体微波加热技术的不断进步，如何让半导体微波加热达到高效率和大功率成为噬待解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种能够实现高效率、大功率输出的用于微波加热系统的半导体功率源。
[0004]本发明的另一个目的在于提出一种微波加热系统。本发明的又一个目的在于提出一种用于微波加热系统的加热控制方法。
[0005]为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种用于微波加热系统的半导体功率源，包括:用于生成第一微波信号的微波信号源；功率分配模块，所述功率分配模块包括一个输入端和N个输出端，所述功率分配模块的输入端与所述微波信号源相连，所述功率分配模块将所述第一微波信号分配至所述N个输出端，其中，N为大于或等于2的整数；功率放大模块，所述功率放大模块包括N个放大回路，所述N个放大回路的输入端分别与所述功率分配模块的N个输出端对应相连，所述N个放大回路的输出端相连后作为所述半导体功率源的输出端，所述N个放大回路中的每个放大回路对分配的所述第一微波信号进行放大以输出第二微波信号，其中，至少一个放大回路中的放大器的类型为AB类或B类，至少一个放大回路中的放大器的类型为C类；控制模块，所述控制模块与所述微波信号源相连，所述控制模块根据所述微波加热系统的加热模式控制所述第一微波信号。
[0006]根据本发明实施例的用于微波加热系统的半导体功率源，功率分配模块将微波信号源输出的第一微波信号分配至N个放大回路，N个放大回路中的每个放大回路对分配的第一微波信号进行放大以输出第二微波信号，由于N个放大回路中至少一个放大回路中的放大器的类型为AB类或B类，至少一个放大回路中的放大器的类型为C类，因此，控制模块通过控制第一微波信号可实现半导体功率源的高效率、大功率输出。
[0007]根据本发明的一个实施例，所述N个放大回路中的每个放大回路均包括放大器和与所述放大器串联的阻抗变换器。
[0008]具体地，所述阻抗变换器为1/4波长的阻抗变换器。
[0009]根据本发明的一个实施例，当N等于2时，所述功率放大模块具体包括:第一放大回路，所述第一放大回路包括第一放大器和第一阻抗变换器，所述第一放大器的输入端与所述功率分配模块的第一输出端相连，所述第一阻抗变换器串联在所述第一放大器的输出端与所述半导体功率源的输出端之间，其中，所述第一放大器的类型为AB类或B类；第二放大回路，所述第二放大回路包括第二放大器和第二阻抗变换器，所述第二阻抗变换器串联在所述功率分配模块的第二输出端与所述第二放大器的输入端之间，所述第二放大器的输出端与所述半导体功率源的输出端相连，所述第二放大器的类型为C类。
[0010]具体地，所述功率放大模块还包括:限流电阻，所述限流电阻串联在所述半导体功率源的输出端与地之间。
[0011]根据本发明的一个实施例，当所述第一微波信号的输出功率小于预设功率时，仅有所述第一放大器处于工作状态；当所述第一微波信号的输出功率大于或等于所述预设功率且小于最大输出功率时，所述第一放大器处于饱和状态，所述第二放大器处于工作状态；当所述第一微波信号的输出功率等于所述最大输出功率时，所述第一放大器和所述第二放大器均处于饱和状态。
[0012]为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种微波加热系统，其包括上述的用于微波加热系统的半导体功率源。
[0013]根据本发明的一个实施例，所述微波加热系统为微波炉。
[0014]本发明实施例的微波加热系统由于具有上述的半导体功率源，因此可对待加热物体进行高效率、大功率加热，而且加热效率和加热功率可根据实际情况进行调节。
[0015]为达到上述目的，本发明又一方面实施例提出了一种用于微波加热系统的加热控制方法，所述微波加热系统包括微波信号源、功率分配模块和功率放大模块，所述功率放大模块包括N个放大回路，并且所述N个放大回路中至少一个放大回路中的放大器的类型为AB类或B类，至少一个放大回路中的第二放大器的类型为C类，所述加热控制方法包括以下步骤:获取所述微波加热系统的加热模式；根据所述微波加热系统的加热模式控制所述第一微波信号，其中，当所述第一微波信号的输出功率小于预设功率时，仅有所述第一放大器处于工作状态；当所述第一微波信号的输出功率大于或等于所述预设功率且小于最大输出功率时，所述第一放大器处于饱和状态，所述第二放大器处于工作状态；当所述第一微波信号的输出功率等于所述最大输出功率时，所述第一放大器和所述第二放大器均处于饱和状
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[0016]根据本发明实施例的用于微波加热系统的加热控制方法，首先获取微波加热系统的加热模式，然后根据微波加热系统的加热模式控制第一微波信号。由于微波加热系统中的N个放大回路中至少一个放大回路中的放大器的类型为AB类或B类，至少一个放大回路中的放大器的类型为C类，因此，通过控制第一微波信号可对待加热物体进行高效率、大功率加热，而且加热效率和加热功率可根据实际情况进行调节。
[0017]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0018]本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0019]图1是根据本发明实施例的用于微波加热系统的半导体功率源的方框示意图。
[0020]图2是传统的半导体功率源的结构示意图。
[0021]图3是根据本发明一个实施例的半导体功率源的结构示意图。
[0022]图4是根据本发明一个实施例的半导体功率源的输出功率曲线图。
[0023]图5是根据本发明一个实施例的半导体功率源的效率曲线图。
[0024]图6是根据本发明一个实施例的微波加热系统的结构示意图。
[0025]图7是根据本发明一个实施例的用于微波加热系统的加热控制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0026]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0027]下面参照附图来描述本发明实施例提出的用于微波加热系统的半导体功率源、微波加热系统以及用于微波加热系统的加热控制方法。
[0028]图1是根据本发明实施例的用于微波加热系统的半导体功率源的方框示意图。如图1所示，该用于微波加热系统的半导体功率源包括:微波信号源10、功率分配模块20、功率放大模块30和控制模块40。
[0029]其中，微波信号源10用于生成第一微波信号。功率分配模块20包括一个输入端和N个输出端，功率分配模块20的输入端与微波信号源10相连，功率分配模块20将第一微波信号分配至N个输出端，N为大于或等于2的整数。功率放大模块30包括N个放大回路，N个放大回路的输入端分别与功率分配模块20的N个输出端对