半导体微波炉的控制方法和半导体微波炉与流程

文档序号:19043188发布日期:2019-11-05 23:21阅读:172来源:国知局
半导体微波炉的控制方法和半导体微波炉与流程

本发明涉及于家用电器领域,更具体而言,涉及一种半导体微波炉的控制方法和半导体微波炉。



背景技术:

在相关技术中,半导体微波炉包括信号源和功率放大器,信号源产生功率较小的功率信号至功率放大器,功率放大器将功率较小的功率信号放大后馈入半导体微波炉的腔体中以对腔体中的食物进行加热。

但是,功率放大器在工作过程中,功率放大器自身存在自激的情况发生,容易导致功率放大器损坏,进而降低了功率放大器的可靠性。



技术实现要素:

本发明实施方式旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明实施方式需要提供一种半导体微波炉的控制方法和半导体微波炉。

本发明实施方式提供一种半导体微波炉的控制方法,该半导体微波炉包括信号源和功率放大器,该信号源连接该功率放大器,该信号源用于输出功率信号至该功率放大器,该半导体微波炉的控制方法包括以下步骤:

检测该功率放大器的入射功率;

当判断该入射功率连续大于第一设定阈值的时长大于第一时长时,降低该信号源所输出的该功率信号的功率后再判断该入射功率是否大于该第一设定阈值;

若是,停止该功率放大器工作。

上述半导体微波炉的控制方法,通过检测功率放大器的入射功率,以判断是否停止功率放大器工作,进而在异常情况下,保护了功率放大器及提高了功率放大器的可靠性。

在某些实施方式中,该第一设定阈值为该功率放大器的额定输出功率。

在某些实施方式中,该信号源包括多个频率相位组合,该频率相位组合包括频率、相位和频率与相位,该半导体微波炉的控制方法还包括步骤:

检测该功率放大器的反射功率;

当判断该反射功率连续大于第二设定阈值的时长大于第二时长时,调整该频率相位组合以调整该反射功率;

判断调整后,大于该第二设定阈值的该反射功率所对应的该频率相位组合的数量是否大于第三设定阈值;

若大于该第二设定阈值的该反射功率所对应的该频率相位组合的数量大于该第三设定阈值,停止该半导体微波炉工作;

若大于该第二设定阈值的该反射功率所对应的该频率相位组合的数量不大于该第三设定阈值,以不大于该第二设定阈值的该反射功率所对应的该频率相位组合控制该半导体微波炉继续工作。

在某些实施方式中,所述半导体微波炉的控制方法,还包括步骤:

从不大于该第二设定阈值的该反射功率所对应的所有该频率相位组合中,选择该反射功率最小所对应的该频率相位组合来控制该半导体微波炉继续工作。

在某些实施方式中,所述半导体微波炉的控制方法,还包括步骤:

在该入射功率不大于该第一设定阈值时,控制该功率放大器继续工作。

本发明实施方式的一种半导体微波炉,包括控制模块、检测模块、信号源及功率放大器,该控制模块连接该信号源和该检测模块,该信号源连接该功率放大器并用于输出功率信号至该功率放大器,该检测模块连接该功率放大器;

该检测模块用于检测该功率放大器的入射功率;

该控制模块用于:

在判断该入射功率连续大于第一设定阈值的时长大于第一时长时,降低该信号源所输出的该功率信号的功率后再判断该入射功率是否大于该第一设定阈值;

若是,停止该功率放大器工作。

上述半导体微波炉,通过检测功率放大器的入射功率,以判断是否停止功率放大器工作,进而在异常情况下,保护了功率放大器及提高了功率放大器的可靠性。

在某些实施方式中,该第一设定阈值为该功率放大器的额定输出功率。

在某些实施方式中,该信号源包括多个频率相位组合,该频率相位组合包括频率、相位和频率与相位;

该检测模块用于检测该功率放大器的反射功率;

该控制模块用于:

当判断该反射功率连续大于第二设定阈值的时长大于第二时长时,调整该频率相位组合以调整该反射功率;

判断调整后,大于该第二设定阈值的该反射功率所对应的该频率相位组合的数量是否大于第三设定阈值;

若大于该第二设定阈值的该反射功率所对应的该频率相位组合的数量大于该第三设定阈值,停止该半导体微波炉工作;

若大于该第二设定阈值的该反射功率所对应的该频率相位组合的数量不大于该第三设定阈值,以不大于该第二设定阈值的该反射功率所对应的该频率相位组合控制该半导体微波炉继续工作。

在某些实施方式中,该控制模块用于:

从不大于该第二设定阈值的该反射功率所对应的所有该频率相位组合中,选择该反射功率最小所对应的该频率相位组合来控制该半导体微波炉继续工作。

在某些实施方式中,该控制模块用于:

在该入射功率不大于该第一设定阈值时,控制该功率放大器继续工作。

在某些实施方式中,该检测模块和该控制模块集成在该功率放大器上。

在某些实施方式中,该半导体微波炉包括天线和腔体,该天线连接该功率放大器,该功率放大器用于将放大后的该功率信号经该天线馈入至该腔体中。

在某些实施方式中,该半导体微波炉包括直流电源,该直流电源连接该信号源和该功率放大器,该控制模块用于断开该直流电源向该功率放大器的供电以停止该功率放大器工作。

本发明实施方式的附加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,或通过本发明实施方式的实践了解到。

附图说明

本发明实施方式的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是根据本发明实施方式的半导体微波炉的控制方法的流程示意图;

图2是根据本发明实施方式的半导体微波炉的控制方法的另一流程示意图;

图3是根据本发明实施方式的半导体微波炉的模块示意图;

图4是根据本发明实施方式的半导体微波炉的另一模块示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式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方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通信;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设定进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设定之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参图1,本发明实施方式提供一种半导体微波炉的控制方法。半导体微波炉包括信号源和功率放大器,信号源连接功率放大器,信号源用于输出功率信号至功率放大器。半导体微波炉的控制方法包括以下步骤:

S11,检测功率放大器的入射功率;

S12,当判断入射功率连续大于第一设定阈值的时长大于第一时长时,降低信号源所输出的功率信号的功率后再判断入射功率是否大于第一设定阈值;

若是,S13,停止功率放大器工作。

上述半导体微波炉的控制方法,通过检测功率放大器的入射功率,以判断是否停止功率放大器工作,进而在异常情况下,保护了功率放大器及提高了功率放大器的可靠性。

具体地,信号源的数量可为1个或多个。半导体微波炉运行时,信号源可产生在2.4GHz~2.5GHz之间的功率信号(微波信号)以用于加热食物。信号源可采用半导体微波源制成,例如微波振荡器。较佳地,信号源输出的功率信号的功率是连续可调的。

功率放大器可将信号源输出的较小功率的功率信号进行放大并可经天线馈入半导体微波炉的腔体中。功率放大器在工作过程中,会出现自激现象,输出的功率远大于额定输出功率(例如会超过额定输出功率的150%甚至200%),这样容易导致功率放大器损坏,而降低功率放大器的可靠性。为了保证功率放大器能够正常工作,提高可靠性,因此作上述判断。

本发明实施方式中,功率放大器的入射功率是指功率放大器本身输出的功率。

第一设定阈值可根据实际的情况进行设定,在某些实施方式中,第一设定阈值为功率放大器的额定输出功率。

第一时长可预设在半导体微波炉中,第一时长的具体数值可通过测试确定,以保证功率放大器在自激时工作第一时长而不损坏。第一时长一般是毫秒级别,在一个例子中,第一时长为100毫秒。

在降低信号源所输出的功率信号的功率后,若入射功率仍大于第一设定阈值,则停止功率放大器工作,以保护功率放大器不损坏。例如,可对功率放大器直接断电来停止功率放大器工作。一般来说,在降低信号源所输出的功率信号的功率后,正常情况下,入射功率会在较小一段时间内恢复正常,较小一段时间一般是微秒级别,例如是100微秒。若经过这较小一段时间后,入射功率还是异常,那就停止功率放大器工作。

在某些实施方式中,半导体微波炉的控制方法,还包括步骤:

在入射功率不大于第一设定阈值时,S14,控制功率放大器继续工作。

如此,能够使功率放大器继续工作,不影响半导体微波炉的正常运行。

在某些实施方式中,请参图2,信号源包括多个频率相位组合,频率相位组合包括频率、相位和频率与相位,半导体微波炉的控制方法还包括步骤:

S21,检测功率放大器的反射功率;

S22,当判断反射功率连续大于第二设定阈值的时长大于第二时长时,调整频率相位组合以调整反射功率;

S23,判断调整后,大于第二设定阈值的反射功率所对应的频率相位组合的数量是否大于第三设定阈值;

若大于第二设定阈值的反射功率所对应的频率相位组合的数量大于第三设定阈值,S24,停止半导体微波炉工作;

若大于第二设定阈值的反射功率所对应的频率相位组合的数量不大于第三设定阈值,S25,以不大于第二设定阈值的反射功率所对应的频率相位组合控制半导体微波炉继续工作。

如此,通过检测功率放大器的反射功率,也能够对功率放大器进行保护。

具体地,本发明实施方式中,功率放大器的反射功率是指功率放大器接收到的经天线反射回来的功率。

一般地,信号源包括功率信号的频率和相位两个参数,每一种频率、相位的组合所对应的功率信号在腔体(加热室)内形成对应的电磁场分布,如果把加热室分成若干区域,每一个区域的电磁场强度不一致,当相位、频率其中之一变化时,各区域的电磁场强度也会发生变化,功率放大器的反射功率也相应变化。对于同一种或相近的物质来说,电磁场强度强的地方放置的被加热物温升更快,而电磁场强度较弱的地方放置的被加热物的温升则较慢。

一个频率相位组合可只对频率调整,另一个频率相位组合可只对相位调整,再一个频率相位组合可对频率和相位同时调整。对频率调整包括将频率调整成不同的多个频率值,对相位调整包括将相位调整成不同的多个相位值。因此,上述不同情况可形成多个频率相位组合。

多个频率相位组合可预先存储在半导体微波炉中,调整频率相位组合可理解为选择不同的频率相位组合以相应调整频率或相位或同时调整频率和相位。

当然,频率相位组合也可以在需要调整时才进行组合,例如,对于一个信号源,其可调的频率范围及相位范围是固定的,在调整频率相位组合时,将能够调整频率范围和相位范围进行组合而形成多个频率相位组合。

第二时长可根据测试来具体确定。第二设定阈值可根据功率放大器上的器件能够承受的反射功率来具体设定。

在一个例子中,第三设定阈值可为所有频率相位组合的数量的90%。具体地,所有频率相位组合的数量例如是100个,则第三设定阈值为90。那么在调整每个频率相位组合后,判断对应的反射功率是否大于第二设定阈值。若100个频率相位组合调整完成后,得出的结果是大于第二设定阈值的反射功率所对应的频率相位组合的数量有91个,则停止半导体微波炉工作,以保护功率放大器。

停止半导体微波炉工作包括停止功率放大器工作,或停止功率放大器和信号源工作。

在另一个例子中,频率相位组合的数量例如是100个,则第三设定阈值为90。那么在调整每个频率相位组合后,判断对应的反射功率是否大于第二设定阈值。若100个频率相位组合调整完成后,得出的结果是大于第二设定阈值的反射功率所对应的频率相位组合的数量有70个(小于90个),也就是说,不大于第二设定阈值的反射功率所对应的频率相位组合的数量有30,从30个频率相位组合中选择其中一个频率相位组合来控制半导体微波炉继续工作。

较佳地,从不大于第二设定阈值的反射功率所对应的所有频率相位组合中,选择反射功率最小所对应的频率相位组合来控制半导体微波炉继续工作,以达到对功率放大器108较佳的保护效果。

请参图3,本发明实施方式的一种半导体微波炉100,包括控制模块102、信号源104、检测模块106及功率放大器108,控制模块102连接信号源104和检测模块106,信号源104连接功率放大器108并用于输出功率信号至功率放大器108,检测模块106连接功率放大器108;

检测模块106用于检测功率放大器108的入射功率;

控制模块102用于:

在判断入射功率连续大于第一设定阈值的时长大于第一时长时,降低信号源104所输出的功率信号的功率后再判断入射功率是否大于第一设定阈值;

若是,停止功率放大器108工作。

上述半导体微波炉100,通过检测功率放大器108的入射功率,以判断是否停止功率放大器108工作,进而在异常情况下,保护了功率放大器108及提高了功率放大器108的可靠性。

具体地,在本发明某些实施方式中,控制模块102可集成在半导体微波炉的控制系统(如微控制器MCU)200中,控制系统200发送指令给到信号源104,使信号源104产生2.4~2.5GHz之间的功率信号,此功率信号经功率放大器108放大后馈入到半导体微波炉100的腔体中。检测模块106对功率放大器108输出的功率(入射功率)进行检测,并将检测结果发送给控制系统200,以供控制模块102处理。

需要指出的是,上述对半导体微波炉的控制方法的实施方式的解释说明,也适用于本实施方式的半导体微波炉100,为避免冗余,在此不再详细展开。

在某些实施方式中,第一设定阈值为功率放大器108的额定输出功率。

需要指出的是,上述对半导体微波炉的控制方法的实施方式的解释说明,也适用于本实施方式的半导体微波炉100,为避免冗余,在此不再详细展开。

在某些实施方式中,信号源104包括多个频率相位组合,频率相位组合包括频率、相位和频率与相位;

检测模块106用于检测功率放大器108的反射功率;

控制模块102用于:

当判断反射功率连续大于第二设定阈值的时长大于第二时长时,调整频率相位组合以调整反射功率;

判断调整后,大于第二设定阈值的反射功率所对应的频率相位组合的数量是否大于第三设定阈值;

若大于第二设定阈值的反射功率所对应的频率相位组合的数量大于第三设定阈值,停止半导体微波炉100工作;

若大于第二设定阈值的反射功率所对应的频率相位组合的数量不大于第三设定阈值,以不大于第二设定阈值的反射功率所对应的频率相位组合控制半导体微波炉100继续工作。

具体地,在某些实施方式中,检测模块106对功率放大器108接收到的半导体微波炉100的腔体反射回来的功率(反射功率)进行检测,并将检测结果发送给控制系统200,以供控制模块102处理。

需要指出的是,上述对半导体微波炉的控制方法的实施方式的解释说明,也适用于本实施方式的半导体微波炉100,为避免冗余,在此不再详细展开。

在某些实施方式中,控制模块102用于:

从不大于第二设定阈值的反射功率所对应的所有频率相位组合中,选择反射功率最小所对应的频率相位组合来控制半导体微波炉100继续工作。

需要指出的是,上述对半导体微波炉的控制方法的实施方式的解释说明,也适用于本实施方式的半导体微波炉100,为避免冗余,在此不再详细展开。

在某些实施方式中,控制模块102用于:

在入射功率不大于第一设定阈值时,控制功率放大器108继续工作。

需要指出的是,上述对半导体微波炉的控制方法的实施方式的解释说明,也适用于本实施方式的半导体微波炉100,为避免冗余,在此不再详细展开。

在某些实施方式中,请参图4,检测模块106和控制模块102集成在功率放大器108上。

如此,可减少信号传输时间,使检测和结果执行更快速,进而更快速地进行功率放大器的保护。

具体地,在本发明某些实施方式中,功率异常发生时,首先通过检测模块106检测后,经串口通信发送给控制系统200,控制系统200在处理完当前任务后,然后进行功率值判断,再给信号源104或功率放大器108发送控制指令。因此,异常时的控制系统200的反应时间较长。

将检测模块106和控制模块102集成在功率放大器108上,例如可在功率放大器108上增加一个的控制器202,控制器202包括检测模块106和控制模块102,控制器202可以检测功率放大器108的入射功率和反射功率,还可以对入射功率和反射功率进行判断,当检测到入射功率或反射功率过大时,控制器202直接发送控制指令给功率放大器108,停止功率放大器108工作。这样做的好处是:在功率异常时,缩短系统的反应时间,更快速地进行功率放大器108的保护。

在某些实施方式中,半导体微波炉100包括天线110和腔体112,天线110连接功率放大器108,功率放大器108用于将放大后的功率信号经天线110馈入至腔体112中。

如此,能够使经功率放大器108放大后的功率信号更集中地馈入至腔体112中,提高了半导体微波炉100的加热效果。

需要指出的是,上述对半导体微波炉的控制方法的实施方式的解释说明,也适用于本实施方式的半导体微波炉100,为避免冗余,在此不再详细展开。

在某些实施方式中,半导体微波炉100包括直流电源114,直流电源114连接信号源104和功率放大器108,控制模块102用于断开直流电源114向功率放大器108的供电以停止功率放大器108工作。

如此,采用断电的方式来停止功率放大器108工作,简单直接。

具体地,半导体微波炉100工作时,直流电源114向信号源104和功放放大器108提供直流电。直流电源114可将外部交流电转换为适用于半导体微波炉100使用的直流电,直流电源114还可向半导体微波炉100的其它用电设备进行供电。

需要指出的是,上述对半导体微波炉的控制方法的实施方式的解释说明,也适用于本实施方式的半导体微波炉100,为避免冗余,在此不再详细展开。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施方式所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(移动终端),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施方式方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,所述程序在执行时,包括方法实施方式的步骤之一或其组合。

此外,在本发明各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施方式,可以理解的是,上述实施方式是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。

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