微波炉电源电路以及微波炉的制作方法

本申请涉及微波炉技术领域，尤其涉及一种微波炉电源电路以及微波炉。

背景技术：

微波炉以其能效高，单位时间内加热均匀而受到了越来越多的用户的青睐。与传统的微波炉电源相比，微波炉电源采用了功率在一定范围内连续可调的开关电源代替了输出功率无法连续调整的工频变压器。

微波炉工作时，需要为内部磁控管提供约4200v的直流高压。目前产生该直流高压的方案主要有工频升压和高频升压两种。工频升压方案需要使用工频变压器进行升压和市电隔离，高频升压方案需要使用高频变压器进行升压和市电隔离。然而无论是工频变压器和高频变压器，都存在成本高、损耗大的缺陷。

技术实现要素：

本申请的主要目的在于提出一种微波炉电源电路以及微波炉，旨在解决现有微波炉使用工频变压器或者高频变压器进行升压和市电隔离，存在成本高、损耗大的问题。

为实现上述目的，本申请实施例提供一种微波炉电源电路，所述微波炉电源电路包括依次连接的整流滤波电路、隔离电路、非隔离倍压电路以及滤波电路；

所述整流滤波电路，用于对交流电源进行整流和滤波，输出整流滤波后的直流电压；

所述隔离电路，用于隔离所述整流滤波电路和所述非隔离倍压电路；

所述非隔离倍压电路，用于对所述整流滤波电路输出的直流电压进行升压，得到高压直流电压；

所述输出滤波电路，用于对所述非隔离倍压电路输出的高压直流电压进行隔离滤波；隔离滤波后的高压直流电压用于对微波炉的磁控管进行供电。

此外，为实现上述目的，本申请实施例提供一种微波炉，所述微波炉包括上述的微波炉电源电路。

本申请实施例提供的微波炉电源电路以及微波炉，通过非隔离倍压电路进行升压，不再使用工频或高频变压器进行升压和隔离，从而避免了变压器成本高、损耗大的问题，降低成本、减小损耗。

附图说明

图1为使用工频升压方案的微波炉电源主功率回路示意图；

图2为使用高频升压方案的微波炉电源主功率回路示意图；

图3为与工频升压微波炉的配套的整体绝缘结构示意图；

图4为与高频升压微波炉的配套的整体绝缘结构示意图；

图5为本申请第一实施例的微波炉电源电路结构示意图；

图6为本申请第一实施例的微波炉电源电路另一结构示意图；

图7为本申请实施例的微波炉电源电路示例结构示意图；

图8为本申请实施例的微波炉电源电路另一示例结构示意图；

图9为本申请实施例的微波炉电源电路的升压电路第一结构示意图；

图10为本申请实施例的微波炉电源电路的升压电路第二结构示意图；

图11为本申请实施例的微波炉电源电路的升压电路第三结构示意图；

图12为本申请第二实施例的微波炉结构示意图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

现在将参考附图描述实现本申请各个实施例的。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明，其本身并没有特定的意义。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

第一实施例：

为了更好地阐述本实施例，以下结合图1-图4对现有的工频升压和高频升压方案进行说明：

图1为使用工频升压方案的微波炉电源主功率回路示意图，该方案使用工频变压器t和倍压整流电路，把市电(220v/50hz或110v/60hz)升压到4200v。在该方案中，工频变压器t通常采用硅钢片和导线绕制，由于工作频率低，变压器体积大、重量大(一般大于2公斤)，损耗也较高。

图2为使用高频升压方案的微波炉电源主功率回路示意图，该方案使用高频变压器t1和倍压整流电路产生4200v高压，其原理是首先对市电进行整流滤波，然后通过高频开关的半桥或单管开关电路转换为高频电压电流，通过高频变压器t1进行升压。在该方案中，高频开关电路的开关频率通常大于20khz，高频变压器t1一般使用铁氧体磁芯和导线绕制，由于工作频率低，变压器体积和重量较小，但是绕制工艺复杂，成本高，内部损耗大，发热比较严重。

工频变压器或高频变压器除了起到升压作用，还有一个作用是隔离市电的作用。由于磁控管的金属外壳是自身的其中一个电极，并被直接固定在微波炉腔体上，而微波炉腔体与金属外壳是导电的，因此如果没有变压器隔离，市电将依次通过磁控管供电电路、磁控管外壳、微波炉腔体到达微波炉外壳，当人触及微波炉时将通过人体连通微波炉外壳和大地，形成回路导致触电事故发生。

与使用变压器进行升压的微波炉配套的整体绝缘方案同样有两种，图3为与工频升压微波炉的配套的整体绝缘结构示意图，图4为与高频升压微波炉的配套的整体绝缘结构示意图。从图3和图4可以得知，现有微波炉的磁控管金属外壳、微波炉金属腔体和微波炉外壳在电气上是连通的(图中导电连接为各种形式的金属连接)，并与市电保护地相连，电气隔离方案主要是通过变压器(图3和图4的t所示)实现的。

然而无论是工频变压器和高频变压器，都存在成本高、损耗大的缺陷。

基于上述方案存在的缺陷，如图5所示，本申请第一实施例提供一种微波炉电源电路，所述微波炉电源电路包括依次连接的整流滤波电路11、隔离电路12、非隔离倍压电路13以及输出滤波电路14。

所述整流滤波电路11，用于对交流电源进行整流和滤波，输出整流滤波后的直流电压。

所述隔离电路12，用于隔离所述整流滤波电路11和所述非隔离倍压电路13。

所述非隔离倍压电路13，用于对所述整流滤波电路11输出的直流电压进行升压，得到高压直流电压。

在本实施例中，所述非隔离倍压电路13包括驱动电路131和级联的多个升压电路132；

所述级联的多个升压电路132，用于对所述整流滤波电路11输出的直流电压进行升压；

所述驱动电路131，用于驱动所述级联的多个升压电路132。

所述输出滤波电路14，用于对所述非隔离倍压电路13输出的高压直流电压进行隔离滤波；隔离滤波后的高压直流电压用于对微波炉的磁控管进行供电。

请参考图6所示，在一种实施方式中，所述整流滤波电路11和所述隔离电路12之间还包括母线电压调整电路120；

所述母线电压调整电路120，用于对所述整流滤波电路11输出的直流电压进行调整。

为了更好地阐述微波炉电源电路，以下结合图7-图11进行说明：

如图7所示，所述整流滤波电路11包括二极管整流桥和滤波电容cs。滤波电容cs并联在所述二极管整流桥的正负极输出端。滤波电容cs可以采用小容量电容或大容量电容。

所述隔离电路12采用电感ls进行隔离，电感ls串联连接在所述二极管整流桥的正极输出端。

在所述整流滤波电路11和所述隔离电路12之间还可连接一母线电压调整电路120。母线电压调整电路120能够起到母线电压调整作用，使电路能适应更宽的输入电压，同时可以把整流滤波电路11输出的电压波形进行幅度和波形的调整，方便后续非隔离倍压电路13的升压工作。

如图8所示，所述母线电压调整电路120包括电感lb、功率开关管qb、二极管db以及电容cb；

所述电感lb的一端与所述整流滤波电路11(即二极管整流桥)的正极输出端连接，所述电感lb的另一端与所述功率开关管qb的输入端以及所述二极管db的阳极连接，所述功率开关管qb的输出端和所述电容cb的一端与所述整流滤波电路11(即二极管整流桥)的负极输出端连接，所述二极管db的阴极与所述电容cb的另一端连接，所述功率开关管qb的控制端用于接收驱动信号。

如图7或图8所示，在一种实施方式中，每一个升压电路132均包括电容ck、二极管dk、功率开关管qk、二极管vk以及电阻rk(其中，k为1、2、...、n)；

所述电容ck的一端与所述功率开关管qk的输入端以及所述二极管dk的阳极连接，所述电容ck的另一端与所述二极管vk的阳极连接，所述功率开关管qk的输出端通过所述电阻rk与所述二极管vk的阴极连接，所述功率开关管qk的控制端用于接收驱动信号。

如图9所示，在一种实施方式中，每一个升压电路120均包括功率开关管sk、二极管dka、二极管dk以及电容ck(其中，k为1、2、...、n)；

所述功率开关管sk的输入端与所述二极管dka的阳极连接，所述功率开关管sk的输出端与所述电容ck的一端、以及所述二极管dk的阳极连接，所述二极管dka的阴极与所述电容ck的另一端连接，所述功率开关管sk的控制端用于接收驱动信号。

如图10所示，在一种实施方式中，每一个升压电路132均包括功率开关管sk、二极管dk、电感lk和电容ck(其中，k为1、2、...、n)；

所述功率开关管sk的输入端与所述二极管dk的阳极连接，所述二极管dk的阴极与所述电容ck的一端连接，所述功率开关管sk的输出端与所述电感lk和所述电容ck的另一端连接，所述功率开关管sk的控制端用于接收驱动信号。

如图11所示，在另一种实施方式中，每一个升压电路132均包括功率开关管sk、二极管dk、电感lk和电容ck(其中，k为1、2、...、n)；

所述功率开关管sk的输入端与所述电感lk和所述电容ck的一端连接，所述功率开关管sk的输出端与所述二极管dk的阴极连接，所述电容ck的另一端与所述二极管dk的阳极连接，所述功率开关管sk的控制端用于接收驱动信号。

需要说明的是，上述各个实施方式的功率开关管可以为mos管或者igbt。如图7或者图8所示，功率开关管为mos管，功率开关管的输入端为mos管的漏极，功率开关管的输入端为mos管的源极。

请再参考图7所示，所述驱动电路131的输入端用于获取电压信号和电流信号。电压信号包括vis、vos、vt，vis通过rvi1、rvi2组成的采样电路采样得到，vos通过rvo1、rvo2组成的采样电路采样得到，vt是温度传感电路给出来的电压信号。电流信号包括iis、ios，iis通过电流采样电阻rcs1采样得到，ios通过电流采样电阻rcs2采样得到。电流采样电阻rcs1和rcs2的位置为示意性，它们可以串联在能测到输入电流和输出电流的任何位置上。所述驱动电路131的输出端用于驱动升压电路132中的功率开关管以及灯丝控制。图8与图7不同的是，所述驱动电路131的输入端的电压信号还包括vbs、vp。vbs通过rvb1、rvb2组成的采样电路采样得到，vp是对交流电源的漏电检测得到。

本实施例提供的微波炉电源电路，通过非隔离倍压电路进行升压，不再使用工频或高频变压器进行升压和隔离，从而避免了变压器成本高、损耗大的问题，降低成本、减小损耗。

第二实施例：

本申请第二实施例提供一种微波炉，微波炉包括第一实施例所述的微波炉电源电路。

微波炉电源电路可参考前述内容，在此不作赘述。

请参考图12所示，所述微波炉的金属腔体和外壳之间为非导电连接，所述微波炉的金属腔体与地连接。图12与图3、图4的方案相比较，图12为新的电气隔离方案，保障用电安全。采用新电气隔离方案的好处是电源电路中不再需要使用变压器进行隔离，从而降低整体方案的成本、降低用电损耗。

本实施例提供的微波炉，通过非隔离倍压电路进行升压，不再使用工频或高频变压器进行升压和隔离，从而避免了变压器成本高、损耗大的问题，降低成本、减小损耗。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。