专利名称：微波炉工作电源电路的制作方法
技术领域：
《鼓波炉工作电源电3各
技术领域：
本实用新型涉及一种电源电路，尤其涉及一种用于微波炉的微波炉工作电 源电路。背景4支术
现代微波炉为磁控管供电的工作电源装置，通常采用传统的工频变压器或 采用较先进的高频开关电源。现代开关电源较传统的工频变压器工作范围更宽、 转换效率更高、输出功率更大并且连续可调，但是开关电源的复杂程度要大大 高于工频变压器。
通常将采用开关电源的微波炉称之为变频微波炉。变频微波炉工作电源电 路的专有技术主要针对能量转换电路拓朴和控制方法。变频微波炉的控制技术 一直在发展，目前的主要改进集中在更为简单可靠的控制方式以及更高的功率 因数。 ，
实用新型内容
为了解决现有技术中的存在的问题，本实用新型提供一种简洁可靠，输出 功率高、效率高以及功率因数高的微波炉工作电源电路。
本实用新型解决现有技术的问题，所采用的技术方案是提供一种微波炉 工作电源电路，其包括乘法器电路，功率因数修正电路、死区时间生成电路以 及输入电流取样电路，输入电流取样电路的输出端与该乘法器电路相连，所述 的乘法器电路的输出端与该功率因数修正电路相连，所述的功率因数修正电路 与该死区时间生成电i 各相连。
本实用新型的进一步技术方案是其进一步包括工作电流调理电路以及过 零信号处理电路。
本实用新型微波炉工作电源电路的进一步技术方案是该工作电流调理电 路分别与该输入电流取样电路以及功率因数修正电路相连。
本实用新型的进一步技术方案是该过零信号处理电路与该功率因数修正 电路相连。
本实用新型的进一步技术方案是其进一步包括脉动电源、电阻(R1、R2)、电容(Cl、 C2、 C3、 C4、 C5、 C6、 C7) ， 二极管(Dl、 D2、 D4、 D5)，功 率开关管(Q1、 Q2)、 ^f兹控管(Tl)以及高频变压器(L)。
本实用新型的进一步技术方案是所述脉动电源包括整流桥(D3)、滤波电 感(L0)以及电容(C5),整流桥(D3.)的输入端接入交流电源ACin，整流桥(D3) 的输出端的一端接滤波电感(LO)。
本实用新型的进一步技术方案是电阻(R1、 R2)串联后接在该脉动电源 输出端的正负极之间。
本实用新型的进一步技术方案是所述的功率开关管(Ql)的发射极与功 率开关管(Q2)的集电极连接，功率开关管(Ql)的集电极和功率开关管(Q2) 的发射极则分别连接脉动电源输出端的正负极，二极管(Dl, D2)为功率开关 管(Ql、 Q2)内部的寄生二极管，在功率开关管Ql和Q2的集电极和发射极 间并联有电容C1和C2。
本实用新型的进一步技术方案是高频变压器L的初级绕组L1的两端分别 -连接到功率开关管Ql的发射极与功率开关管Q2的集电极的连接点和串联电容 C3和C4的中点，次级绕组L2的两端连接到^f兹控管Tl的灯丝，次级绕组L3 经过一高频整流电路连接到磁控管Tl的灯丝及阳极。
本实用新型的进一步技术方案是所述的乘法器电路包括第一输入端，第 二输入端，第三输入端以及输出端，第一输入端连接该输入电流取样电路的输 出端，第二输入端连接到脉动电源输出端的正负极之间的工作电压检测端，第 三输入端Y连接功率预设Vset端，输出端连接到功率因数修正电路的内部误差 放大器的反向输入端引脚。功率因数修正电路的驱动信号输出引脚通过死区时 间生成电路后输出两路驱动信号控制功率开关管的开关。
相较于现有技术，本实用新型微波炉工作电源电路的优点在于采用标准 半桥电路拓朴及ZVS (零电压切换)软开关技术，并使用通用的PFC IC构成控 制器，较已有的专有技术比较，具有输出功率高、转换效率高和功率因数高， 以及元器件较少、元器件应力较低等特点。
图1是本实用新型^f效波炉工作电源电i 各的整体原理框图。
图2是本实用新型微波炉工作电源电路中的乘法器电路的第一实施例原理框图。
图3是本实用新型微波炉工作电源电路中的乘法器电路的第二实施例原理 框图。
图4是本实用新型微波炉工作电源电路中的乘法器电路的第三实施例原理框图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一 步说明。
图1是本实用新型微波炉工作电源电路的整体原理框图该微波炉工作电源
电路包括脉动电源、电阻R1、 R2、电容C1、 C2、 C3、 C4、 C5、 C6、 C7, 二 极管D1、 D2、 D4、 D5,功率开关管Q1、 Q2、》兹控管Tl以及高频变压器L。
该微波炉工作电源电路还包括乘法器电路(MultiB)，功率因数修正(Power Factor Correction, PFC)电路、死区时间生成电路(DT),输入电流取样电路 (Sl)，工作电流调理电路(CF)以及过零信号处理电路(FG)。其中输入电 流取样电路的输出端与该乘法器电路相连，所述的乘法器电路的输出端与该功 率因数修正电路相连，所述的功率因数修正电路与该死区时间生成电路相连
该工作电流调理电路分别与该输入电流取样电路以及功率因数修正电路相 连。该过零信号处理电路与该功率因数修正电路相连。
所述脉动电源包括整流桥D3、滤波电感L0和电容C5，整流桥D3的输入 端接入交流电源ACin,整流桥D3的输出端的一端接滤波电感LO,另一端作为 脉动电源输出端的负极，滤波电感LO的另一端作为脉动电源输出端的正极。电 容C5接在脉动电源输出端的正极及地之间。实际应用中L0和C5均取较小数 值，仅仅作为高频滤波器，脉动电源输出的波形与整流桥D3的输出端的波形基 本一致；
电阻R1、 R2串联后接在脉动电源输出端的正负极之间，作为输入电压采样 的分压电阻，其连接点为工作电压检测端Vdc。
输入电流取样电路S1的输出端为工作电流检测端Idc;
电容C3和C4串联后接到脉动电源输出端的正负极。
功率开关管Q1及Q2，其中功率开关管Q1的发射极与功率开关管Q2的集 电极连接，功率开关管Ql的集电极和功率开关管Q2的发射极则分别连接脉动电源输出端的正负极。二极管D1及D2为功率开关管Q1、 Q2内部的寄生二极 管，为了实现ZVS (零电压开关)，分别在功率开关管Ql和Q2的集电极和发 射极间并联有电容C1和C2。
高频变压器L的初级绕组L1的两端分别连接到上述功率开关管Ql的发射 极与功率开关管Q2的集电极的连接点和串联电容C3和C4的中点。次级绕组 L2作为高频变压器L的次级灯丝绕组，次级绕组L2的两端连接到磁控管Tl的 灯丝，次级绕组L3作为高频变压器L的次级高压绕组，次级绕组L3的一端分 别连到二极管D4的阴极以及二极管D5的阳极，次级绕组L3的另一端连到串 联的电容C6、 C7之间的连接点，串联的电容C6、 C7的两端分别连接到磁控管 Tl的灯丝及阳极，二极管D4的阳极以及二极管D5的阴极分别连接到磁控管 Tl。该二极管D4、 D5为次级倍压整流二极管，电容C6、 C7为输出倍压直流电 容。上述D4、 D5、电容C6、 C7构成高频整流电路，用于将高频变压器L的次 级输出倍压转换为一组直流高压和一组低压驱动磁控管Tl的阳极和灯丝。
实际应用中以上连接方式组成一个典型的对称半桥变换拓朴。此变换拓朴 具有输出功率大、效率高以及元器件数较少、元器件应力较小等优点。
其中乘法器电路根据当前的工作电流、工作电压和预设功率求算出反映了 实时的功率值与给定的功率值之间的比例关系并送入L6561的Pinl， L6561据 此确定当前时刻的功率开关的导通时间(Pin7GD输出)；输出驱动信号GD经 过死区生成电路DT后给出二路控制信号Gl、 G2，分别驱动功率开关管Q1及 Q2，从而实现了对微波炉电源电路的高功率因数稳恒功率控制。
另外输入电流取样电路Sl、工作电源调理电路CF、过零信号处理电路FG 和死区时间生成电^各DT均为常少见线^各，在此不作进一步i兌明。
请参阅图2、图3及图4，分别是本实用新型微波炉工作电源电路中的乘法 器电路的第一、第二和第三实施例的原理框图，PFC工作所需要的实际功率与 预设功率相关的参数可以由硬件乘法器提供，即该第一实施例的实现方式，亦 可以由普通运算放大器提供即第二实施例的实现方式，也可以由MCU (微处理 器)求算提供，即第三实施例的实现方式。而输出功率的标定可以通过对乘法 器输出电压的偏移值和预设功率值的控制函数来实现。
如图2所示，本实用新型的第一实施例中，所述的乘法器电路(MultiB)的输入端XI连接到Idc,输入端X2连接到Vdc，输入端Y连接Vset。乘法器的 输出端Z连接到PFC电路的内部误差放大器的反向输入端引脚INV， PFC电路 的驱动信号输出引脚GD通过死区时间生成电路DT后输出两路驱动信号Gl 、 G2控制功率开关管的开关。
如图3所示，本实用新型的第二实施例中，所述的乘法器电路MultiB由普 通运算放大器构成的。这个电路实质上是硬件乘法器的近似和替代结果，其余 部分连接方式同第 一 实施例。
如图4所示，第三实施例与上述第一实施例的区别在于乘法器电路MultiB 由MCU构成，MCU的AD单元完成对Idc、 Vdc及Vset的数字化处理，这些 数字量经过数学运算单元运算后由DA单元输出所需要的结果，其实质为釆用 MCU的软件功能实现第一实施例的硬件乘法器功能，其余部分连接方式同第一 实施例。
本实用新型微波炉工作电源电路的优点在于采用标准半桥电路拓朴及 ZVS (零电压切换)软开关技术，并使用通用的PFCIC构成控制器，较已有的 专有技术比较，具有输出功率高、转换效率高和功率因数高，以及元器件较少、 元器件应力较低等特点。
权利要求1.一种微波炉工作电源电路，其特征在于其包括乘法器电路，功率因数修正电路、死区时间生成电路以及输入电流取样电路，输入电流取样电路的输出端与该乘法器电路相连，所述的乘法器电路的输出端与该功率因数修正电路相连，所述的功率因数修正电路与该死区时间生成电路相连。
2. 根据权利要求1所述的微波炉工作电源电路，其特征在于其进一步包 括工作电流调理电路以及过零信号处理电3各。
3. 根据权利要求2所述的微波炉工作电源电路，其特征在于该工作电流 调理电路分别与该输入电流取样电路以及功率因数修正电3各相连。
4. 根据权利要求2所述的微波炉工作电源电路，其特征在于该过零信号 处理电路与该功率因数修正电路相连。
5. 根据权利要求1所述的微波炉工作电源电路，其特征在于其进一步包 括脉动电源、电阻(Rl、 R2)、电容(Cl、 C2、 C3、 C4、 C5、 C6、 C7) , 二 极管(Dl、 D2、 D4、 D5),功率开关管(Q1、 Q2)、磁控管(T1)以及高频变压器 (L)。
6. 根据权利要求5所述的微波炉工作电源电路，其特征在于所述脉动电 源包括整流桥(D3)、滤波电感(LO)以及电容(C5),整流桥(D3)的输入端接 入交流电源ACin,整流桥(D3)的输出端的一端接滤波电感(L0)。
7. 根据权利要求5所述的微波炉工作电源电路，其特征在于电阻(Rl、 R2 )串联后接在该脉动电源输出端的正负极之间。
8. 根据权利要求5所述的微波炉工作电源电路，其特征在于所述的功率 开关管(Ql)的发射极与功率开关管(Q2)的集电极连接，功率开关管(Ql) 的集电极和功率开关管(Q2)的发射极则分别连接脉动电源输出端的正负极， 二极管(Dl， D2)为功率开关管(Ql、 Q2)内部的寄生二极管，在功率开关管(Ql、 Q2)的集电极和发射极间并联有电容(Cl、 C2)。
9. 根据权利要求5所述的微波炉工作电源电路，其特征在于高频变压器 (L)的初级绕组(Ll)的两端分别连接到功率开关管(Ql)的发射极与功率开关管(Q2)的集电极的连接点和串联电容(C3)和(C4)的中点，次级.绕组 (L2)的两端连接到磁控管(Tl)的灯丝，次级绕組(L3)经过一高频整流电 路连接到磁控管(T1)的灯丝及阳极。
10.根据权利要求1所述的微波炉工作电源电路，其特征在于所述的乘法 器电路包括第一输入端，第二输入端，第三输入端以.及输出端，第一输入端连 接该输入电流取样电路的输出端，第二输入端连接到脉动电源输出端的正负极 之间的工作电压检测端，第三输入端Y连接功率预设Vset端，输出端连接到功 率因数修正电路的内部误差放大器的反向输入端引脚。功率因数修正电路的驱 动信号输出引脚通过死区时间生成电路后输出两路驱动信号控制功率开关管的 开关。
专利摘要本实用新型涉及一种微波炉工作电源电路，其包括乘法器电路，功率因数修正电路、死区时间生成电路以及输入电流取样电路，输入电流取样电路的输出端与该乘法器电路相连，所述的乘法器电路的输出端与该功率因数修正电路相连，所述的功率因数修正电路与该死区时间生成电路相连。本实用新型微波炉工作电源电路的优点在于采用标准半桥电路拓扑及ZVS(零电压切换)软开关技术，并使用通用的PFC IC构成控制器，较已有的专有技术比较，具有输出功率高、转换效率高和功率因数高，以及元器件较少、元器件应力较低等特点。
文档编号H05B6/66GK201388308SQ20082018163
公开日2010年1月20日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者王业欣, 陈小牧 申请人:福州高奇晶圆电子科技有限公司