微波炉空载自动断电控制装置和微波炉的制作方法

本发明涉及微波炉空载自动断电控制装置和微波炉，属于微波炉安全运行领域。

背景技术：

随着工作节奏的日益加快，微波炉由于其加热速度快，使用方便等优点，越来越受到人们的重视，尤其是上班一族，使用微波炉的人数也越来越多，但是，在一些情况下，比如：上班一族辛苦一天，下班回来，匆匆忙忙热饭菜，忙乱之中，忘了将食物放入微波炉就按下了启动按钮，过了几分钟，设定的时间到了，打开炉门，却发现原来是空的；或者，小孩随手把微波炉的开关和定时器旋钮一转，微波炉也就工作了。上述两种情况均是微波炉在空载状况下工作，这种状况下主要会产生两种坏处，一是浪费电能，产生噪音，最重要的是，容易损坏微波炉的心脏--磁控管，或者高压保险丝等，造成微波炉的损坏。

为了防止微波炉空载，目前有的学者采用在微波炉的加热转盘下安装压力传感器的方式，因为任何食物(含器皿)都是有重量的，在转盘的下方放置压敏电阻来检测这个重量，从而判断有没有放置食物，但是这种方式却很难实现，因为转盘是转动的，压力传感器很难安装且很难将输出信号线路引出来，除非使用电刷将引脚引出来，这样实现难度是很大的；另外，有些学者想到了使用超声波来进行空载检测，超声波的优点是不容易受到(微波的)干扰，但是超声波的指向性不是很明显，容易对空载检测造成很大的误差，进而发生误动作。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种微波炉空载自动断电控制装置，用以解决现有的微波炉在空载时无法自动断开电源的问题。本发明同时提供一种微波炉。

为实现上述目的，本发明的方案包括：一种微波炉空载自动断电控制装置，包括控制开关、控制装置、光信号接收模块和光信号发射模块，所述控制开关串设在所述微波炉的供电回路上，所述控制装置采样连接所述光信号接收模块，控制连接所述控制开关，所述控制开关用于在微波炉空载时断开微波炉的供电回路，实现微波炉在空载时的自动断电控制；

所述光信号发射模块与光信号接收模块设置在微波炉的加热腔中，且所述光信号发射模块与光信号接收模块之间的发射接收光路穿过微波炉的加热转盘的上方空间。

所述控制装置为一个控制器，所述控制开关为可控开关管或者继电器的触点。

所述控制装置为一个控制电路，所述控制电路为一个继电器的供电回路，所述光信号接收模块串设在所述继电器的供电回路上，所述继电器的一个触点为所述控制开关。

所述光信号发射模块为一个激光发射管，所述光信号接收模块为光电接收二极管D4，所述控制装置为一个控制电路，所述控制电路包括稳压二极管D2、开关管Q1、开关管Q2和继电器K1的控制线圈，该控制电路的用于连接供电电源的电源端口通过电阻R1和光电接收二极管D4接地，电阻R1和光电接收二极管D4之间的连接点通过所述稳压二极管D2控制连接所述开关管Q1，所述电源端口通过开关管Q1和电阻R2接地，开关管Q1与电阻R2之间的连接点控制连接所述开关管Q2，所述电源端口通过所述继电器K1的控制线圈和开关管Q2接地；所述控制开关为所述继电器K1的一个触点。

所述激光发射管的供电线路上串设有一个退出开关。

一种微波炉，包括一个空载自动断电控制装置，该空载自动断电控制装置包括控制开关、控制装置、光信号接收模块和光信号发射模块，所述控制开关串设在所述微波炉的供电回路上，所述控制装置采样连接所述光信号接收模块，控制连接所述控制开关，所述控制开关用于在微波炉空载时断开微波炉的供电回路，实现微波炉在空载时的自动断电控制；

所述光信号发射模块与光信号接收模块设置在微波炉的加热腔中，且所述光信号发射模块与光信号接收模块之间的发射接收光路穿过微波炉的加热转盘的上方空间。

所述控制装置为一个控制器，所述控制开关为可控开关管或者继电器的触点。

所述控制装置为一个控制电路，所述控制电路为一个继电器的供电回路，所述光信号接收模块串设在所述继电器的供电回路上，所述继电器的一个触点为所述控制开关。

所述光信号发射模块为一个激光发射管，所述光信号接收模块为光电接收二极管D4，所述控制装置为一个控制电路，所述控制电路包括稳压二极管D2、开关管Q1、开关管Q2和继电器K1的控制线圈，该控制电路的用于连接供电电源的电源端口通过电阻R1和光电接收二极管D4接地，电阻R1和光电接收二极管D4之间的连接点通过所述稳压二极管D2控制连接所述开关管Q1，所述电源端口通过开关管Q1和电阻R2接地，开关管Q1与电阻R2之间的连接点控制连接所述开关管Q2，所述电源端口通过所述继电器K1的控制线圈和开关管Q2接地；所述控制开关为所述继电器K1的一个触点。

所述激光发射管的供电线路上串设有一个退出开关。

本发明提供的微波炉空载自动断电控制装置中，利用光电传播和接收来实现微波炉的空载检测，即在微波炉的加热腔中设置有光信号发射模块和光信号接收模块，在没有放入食物时，光信号接收模块能够接收到光信号发射模块发射的信号，此时控制模块根据光信号接收模块传输的信号自动控制微波炉的供电回路中的控制开关断开，实现微波炉在空载时自动断电，使其无法工作，不但能够节约电能，没有噪音，而且，没有损坏微波炉的磁控管，或者高压保险丝等，避免造成微波炉的损坏。另外，当放入食物时，光信号接收模块无法接收到光信号发射模块发射的信号，此时控制微波炉的加热装置接通电源，使其正常工作。因此，通过该方式能够在微波炉空载时实现自动断电，避免微波炉空载运行，避免造成微波炉的损坏，保证了微波炉的正常工作。

而且，相对于使用压力传感器和超声波对微波炉进行空载检测，该方式很容易实现。

附图说明

图1是微波炉第一个实施例的结构框图；

图2是微波炉空载自动断电控制装置的电路图；

图3是微波炉第二个实施例的结构框图；

图4是微波炉第三个实施例的结构框图；

图5是微波炉第四个实施例的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

微波炉实施例

如图1所示，微波炉包括微波炉本体，电源为微波炉本体供电；该微波炉还包括一个空载自动断电控制装置，该空载自动断电控制装置包括控制开关、控制装置、光信号接收模块和与光信号接收模块配套设置的光信号发射模块，控制开关串设在微波炉本体的供电回路上，控制装置采样连接光信号接收模块，控制连接该控制开关。而且，光信号发射模块与光信号接收模块设置在微波炉的加热腔中，且光信号发射模块与光信号接收模块之间的发射接收光路穿过加热转盘的上方空间，这里的上方空间在加热腔中。如果转盘为圆形，该转盘的边为一个圆周，经过该圆周的、且与转盘所在的面(水平面)垂直的面为一个圆柱体，上方空间指的是该圆柱体在加热腔中的部分；如果转盘为其他由几条边围成的多边形，以一个具有代表性的长方形为例(其他多边形与该长方形的原理相同)，该转盘的边为一个长方形，对于每一个边，选取一个与转盘所在的面(水平面)垂直、且与经过该边的面，最终，这四个垂直面围成一个长方体，上方空间指的是该长方体在加热腔中的部分。所以，只要在转盘上放置食物，光信号接收模块就无法接收到光信号发射模块发射的信号，进而做出空载判定。

当然，如果想要更加准确地检测，光信号发射模块与光信号接收模块之间的发射接收光路还可以与加热转盘的中点所在的竖直线相交。

另外，在满足“光信号发射模块与光信号接收模块之间的发射接收光路穿过加热转盘的上方空间”的基础上，光信号发射模块和光信号接收模块包括但不局限于以下几种设置方式：可以设置在加热腔中的两个相对侧面上，两者水平高度可以相同或者不同；光信号发射模块和光信号接收模块还可以设置在加热腔中的同一个侧面上，且在光信号发射模块的相对侧面上设置一个反射镜，光信号发射模块发出的光信号经过该发射镜发射后，穿过上方空间后射到光信号接收模块上；另外，光信号发射模块和光信号接收模块中的其中一个模块可以设置在加热腔中的底面上(不在加热转盘的下方)，另一个设置在侧面上；如果加热转盘是透明的，光信号发射模块和光信号接收模块中的其中一个模块就能够设置在加热转盘的下方。当然，光信号发射模块和光信号接收模块还可以不设置在加热腔的面上，其可以通过两个支架而固定在加热腔的内部空间中。

在本实施例中，光信号发射模块为激光发射模块，对应地，光信号接收模块为激光接收模块；或者，光信号发射模块为红外发射模块，对应地，光信号接收模块为红外接收模块。

在本实施例中，如图2所示，控制装置为一个控制电路，光信号发射模块为激光发射管DS1，光信号接收模块为光电接收二极管D4。控制电路中，220V交流电经过降压变压器T1后有两个输出，一路输出经桥式整流电路后作为控制开关的控制电路的供电电源；另一路作为激光发射管DS1的供电电源。

经桥式整流电路后的输出端通过电阻R1和光电接收二极管D4接地，电阻R1和光电接收二极管D4之间的连接点通过稳压二极管D2控制连接开关管Q1；经桥式整流电路后的输出端通过开关管Q1和电阻R2接地，开关管Q1与电阻R2之间的连接点控制连接开关管Q2；经桥式整流电路后的输出端通过继电器K1的控制线圈和开关管Q2接地。控制开关为继电器K1的一个触点KB。其中，开关管Q1和Q2可以为三极管，也可以为其他的可控开关管，比如：IGBT。

当微波炉内不放待加热的食品物品和容器时，即空载时，炉体内DS1发射管发出的光束直接由D4光电二极管接收到，这时D4内阻为0Ω，开关管Q1的基极没有电压，Q1截止，进而开关管Q2截止，继电器K1的控制线圈中没有电流，继电器触点KB处在断开状态，微波炉不工作；当微波炉内放置待加热的食品物品和容器时，这些待加热的物品阻断了DS1发射的光束，此时，D4接收不到光信号，D4的内阻变大(约200KΩ左右)，由于电阻R1的阻值为10KΩ，所以D4与R1串联时，D4分得的电压较多(大于4.2V以上)，此时Q1的基极为高电位，Q1导通，进而Q2的基极为高电位，Q2导通，此时继电器K1线圈通电，使触点KB闭合，此时微波炉供电回路供电正常。通过该电路能够实现微波炉不会空载工作的目的。

为了实现该空载自动断电控制装置能够方便地投入或者退出微波炉，可以在激光发射管的供电线路上串设有一个退出开关，当不需要使用该空载自动断电控制装置时，断开该退出开关，所以D4就一直无法接收到发射管发出的光信号，同理，触点KB会一直闭合，微波炉供电回路一直供电正常。

上述实施例中，给出了一种具体的控制装置的控制电路，作为其他的实施例，控制装置还可以是以下形式：

如图3所示，控制装置为一个控制器，比如：微处理器或者CPU等，控制开关为可控开关管，比如：IGBT等。当光信号接收模块接收到光信号发射模块发出的光信号时，表明微波炉空载，光信号接收模块将接收到的信号给控制器，控制器控制可控开关管断开，微波炉无法工作，防止空载；当光信号接收模块无法接收到光信号发射模块发出的光信号时，表明微波炉内有需要加热的食物，控制器控制可控开关管导通，微波炉正常工作。

如图4所示，控制装置包括一个控制器和继电器的控制线圈，控制开关为该继电器的一个触点，控制器控制连接该控制线圈。当光信号接收模块接收到光信号发射模块发出的光信号时，表明微波炉空载，光信号接收模块将接收到的信号给控制器，控制器控制继电器的控制线圈得电，触点断开，微波炉无法工作，防止空载；当光信号接收模块无法接收到光信号发射模块发出的光信号时，表明微波炉内有需要加热的食物，控制器控制继电器的控制线圈失电，触点闭合，微波炉正常工作。

如图5所示，控制装置为继电器K2的供电回路，光信号接收模块串设在继电器K2的供电回路上，继电器K2的一个触点为控制开关。当光信号接收模块接收到光信号发射模块发出的光信号时，表明微波炉空载，光信号接收模块的内阻几乎变为零，继电器K2的线圈得电，常闭触点断开，微波炉无法工作，防止空载；当光信号接收模块无法接收到光信号发射模块发出的光信号时，表明微波炉内有需要加热的食物，光信号接收模块的内阻变得十分大，继电器K2的供电回路相当于断路，线圈失电，常闭触点闭合，微波炉正常工作。

上述光信号接收模块在接收到光信号时，内阻很小，反之，很大，对应地，继电器触点为常闭触点；当然，如果选择的光信号接收模块在接收到光信号时，内阻很大，反之，很小，那么，继电器触点就要为常开触点。

微波炉空载自动断电控制装置实施例

本发明中，微波炉空载自动断电控制装置与微波炉的区别在于：微波炉包含该空载自动断电装置的所有技术手段，而且微波炉还包括有电源开关和加热装置等其他组成部分。由于微波炉空载自动断电控制装置在上述实施例中已做出详细描述，这里不做赘述。

以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。