半导体微波炉及用于微波炉的半导体功率源的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及家用电器技术领域，特别涉及一种用于微波炉的半导体功率源和一种半导体微波炉。
【背景技术】
[0002]微波炉的腔体通常是由不锈钢板或镀锌板冲压而成，再配上带有观察窗的门形成一个在2450MHz谐振的谐振腔。其中，微波炉的谐振腔有单模腔和多模腔两种类型。
[0003]当谐振腔为单模腔时，由于单模腔中存在单一模式即只存在一种微波场，所以单模腔内的电场分布很不均匀，有些位置电场较强，而有些位置电场较弱，不利于食物的均匀加热。
[0004]当谐振腔为多模腔时，由于存在不同的模式，并且每一种模式代表一种微波场，因此多模腔内的某一位置上可能是几个微波场的强弱叠加的结果，从而避免了单一模式时的强弱分离状态。因此，从微波炉内场分布的均匀性出发，谐振腔内的模式数愈多愈好。
[0005]目前，随着半导体微波技术的迅速发展，半导体产生微波的效率越来越高、成本越来越低、重量越来越轻、单位体积功率密度越来越大，因此，将半导体微波技术应用在微波炉上成为必然趋势。然而，现有技术中，半导体微波炉的微波源主要采用源放大原理或LDMOS振荡原理，虽然这两种微波源产生的微波频谱纯度很高，但通常工作于单一频点，使得炉腔内形成的微波模式数少，从而造成微波加热的均匀性较差。
【发明内容】
[0006]本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。
[0007]为此，本发明的一个目的在于提出一种用于微波炉的半导体功率源，能够通过调节其输出的微波频率，从而控制微波在微波炉的腔体内的分布，达到改善微波加热均匀性的目的。
[0008]本发明的另一个目的在于提出一种半导体微波炉。
[0009]为达到上述目的，本发明一方面实施例提出的一种用于微波炉的半导体功率源，包括:压控振荡器电路，所述压控振荡器电路包括微控制器MCU(Micix) Control Unit，微控制器)、与所述MCU相连的数字模拟转换器、与所述数字模拟转换器相连的压控振荡器芯片，所述MCU通过控制所述数字模拟转换器的输出电压以调节所述压控振荡器芯片输出的微波信号的频率；以及串联的多级功率放大电路，所述串联的多级功率放大电路与所述压控振荡器电路相连，所述串联的多级功率放大电路用于对所述压控振荡器电路输出的微波信号进行功率放大。
[0010]根据本发明实施例的用于微波炉的半导体功率源，MCU通过控制数字模拟转换器的输出电压来调节压控振荡器芯片输出的微波信号的频率，然后串联的多级功率放大电路对压控振荡器电路输出的微波信号进行功率放大，从而本发明实施例的用于微波炉的半导体功率源能够通过调节其输出的微波频率，使得微波频率在一定的频率范围内变化，以便有效控制微波在微波炉腔体内的分布，达到改善微波炉的微波加热均匀性的目的。
[0011]根据本发明的一个实施例，所述数字模拟转换器通过其输出端输出直流模拟电压，且所述直流模拟电压的幅度在所述MCU的控制下可调。
[0012]优选地，所述直流模拟电压的变化范围为0.4V-2.4V。
[0013]根据本发明的一个实施例，所述数字模拟转换器的输出端与所述压控振荡器芯片的第二引脚相连，所述数字模拟转换器的输出端与所述压控振荡器芯片的第二引脚之间还对地并联有第一至第三电容，所述压控振荡器芯片的第一引脚对地连接有第四电容，所述压控振荡器芯片的第三引脚接地，且所述压控振荡器芯片的第二引脚和第三引脚之间并联有第五电容，所述压控振荡器芯片的第四引脚连接芯片电源，所述压控振荡器芯片的第五引脚和第六引脚相连后与所述芯片电源相连，所述压控振荡器芯片的第七引脚通过第六电容输出所述微波信号，所述压控振荡器芯片的第八引脚接地。
[0014]根据本发明的一个实施例，所述压控振荡器电路还包括:电位器，所述电位器的一端与所述数字模拟转换器的输出端相连，所述电位器的另一端接地，所述电位器的调节端与所述压控振荡器芯片的第二引脚相连，其中，通过调节所述电位器的旋钮可调节输入到所述压控振荡器芯片的第二引脚的电压。
[0015]根据本发明的一个实施例，所述压控振荡器电路还包括:温补二极管，所述温补二极管的正极端与所述数字模拟转换器的输出端相连，所述温补二极管的负极端与所述电位器的一端相连。
[0016]根据本发明的一个实施例，所述压控振荡器电路还包括:温度传感器电路，所述温度传感器电路与所述MCU相连，所述温度传感器电路用于检测所述压控振荡器芯片的温度，其中，所述MCU根据所述压控振荡器芯片的温度控制所述数字模拟转换器的输出电压。
[0017]优选地，所述微波信号的频率变化范围为2400MHz-2500MHz，所述微波信号的功率变化范围为0.3mW_lmW。
[0018]为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出的一种半导体微波炉，包括:腔体；上述的用于微波炉的半导体功率源；以及微波馈入装置，所述微波馈入装置与所述半导体功率源相连，所述微波馈入装置用于将所述半导体功率源产生的微波信号馈入至所述腔体中。
[0019]根据本发明实施例的半导体微波炉，通过上述的用于微波炉的半导体功率源输出的不同频率的微波信号并馈入至腔体中，以便控制微波在腔体内的分布，达到改善微波加热均匀性的目的。
[0020]优选地，所述微波馈入装置可以为天线或探针。
[0021]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】
[0022]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:
[0023]图1为根据本发明一个实施例的用于微波炉的半导体功率源的方框示意图；
[0024]图2为根据本发明一个实施例的压控振荡器电路的电路图；
[0025]图3为根据本发明另一个实施例的压控振荡器电路的电路图；
[0026]图4为根据本发明又一个实施例的压控振荡器电路的电路图；
[0027]图5为根据本发明再一个实施例的压控振荡器电路的电路图；以及
[0028]图6为根据本发明实施例的半导体微波炉的方框示意图。
【具体实施方式】
[0029]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。
[0030]下文的公开提供了许多不同的实施例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置进行描述。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例和/或设置之间的关系。此夕卜，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可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
[0031]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。
[0032]下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的用于微波炉的半导体功率源以及半导体微波炉。
[0033]图1为根据本发明一个实施例的用于微波炉的半导体功率源的方框示意图。如图1所示，该用于微波炉的半导体功率源包括压控振荡器电路10和串联的多级功率放大电路
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[0034]其中，如图2所示，压控振荡器电路10包括MCU、与MCU相连的DAC(Digital toAnalog Converter，数字模拟转换器)、与DAC相连的压控振荡器芯片ICl，MCU通过控制DAC的输出电压以调节压控振荡器芯片ICl输出的微波信号的频率。串联的多级功率放大电路20与压控振荡器电路10相连，串联的多级功率放大电路20用于对压控振荡器电路10输出的微波信号进行功率放大。
[0035]根据本发明的一个实施例，如图1所示，串联的多级功率放大电路20可以包括第一级功率放大电路201、第二级功率放大电路202和第三级功率放大电路203。
[0036]在本发明的实施例中，DAC通过其输出端输出直流模拟电压，且直流模拟电压的幅度在MCU的控制下可调。
[0037]优选地，直流模拟电压的变化范围可以为0.4V-2.4V。
[0038]并且，微波信号的频率变化范围可以为2400MHz-2500MHz，微波信号的功率变化范围可以为0.3mW-lmW。
[0039]根据本发明的一个实施例，如图2所示，DAC的输出端与压控振荡器芯片ICl的第二引脚2相连，DAC的输出端与压控振荡器芯片ICl的第二引脚2之间还对地并联有第一电容Cl、第二电容C2和第三电容C3，压控振荡器芯片ICl的第一引脚I对地连接有第四电容C4，压控振荡器芯片ICl的第三引脚3接地GND，且压控振荡器芯片ICl的第二引脚2和第三引脚3之间并联有第五电容C5，压控振荡器芯片ICl的第四引脚4连接芯片电源如+3.3V，压控振荡器芯片ICl的第五引脚5和第六引脚6相连后与芯片电源如+3.3V相连，压控振荡器芯片ICl的第七引脚7通过第六电容C6输出微波信号，压控振荡器芯片ICl的第八引脚8接地GND。
[0040]其中，如图2所示，MCU通过I2C通讯接口与DAC相连，并通过I2C通讯接口发送数字信号给DAC以控制DAC输出电压幅度可调的直流模拟电压Vctrl，