一种半导体微波炉制造技术

本实用新型专利技术公开了一种半导体微波炉，其包括：半导体功率源，所述半导体功率源包括多个LDMOS管，所述多个LDMOS管根据自振荡电路产生预设频率的微波；控制模块，所述控制模块与所述半导体功率源相连，所述控制模块输出控制信号控制所述多个LDMOS管以调整所述半导体功率源的工作频率；供电电源，所述供电电源与所述半导体功率源和所述控制模块相连，所述供电电源输出直流电压以给所述半导体功率源和所述控制模块供电。该半导体微波炉结构简单合理、制作成本低、可靠性好，并且高效节能，使用安全。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

一种半导体微波炉
本技术涉及半导体微波
，特别涉及一种半导体微波炉。
技术介绍
目前的普通磁控管微波炉如图1所示，其包括磁控管I’、微波炉腔体2’、控制系统 3’和电源4’。而普通的磁控管微波炉的主要元器件包括磁控管、高压变压器、高压电容、高压二极管、矩形波导、腔体、炉门和控制部分等。交流电源经高压变压器为磁控管提供灯丝电压。交流电源经高压变压器、高压电容和高压二极管升压后，变成直流脉动高压，磁控管才能发出微波。微波经矩形波导进入微波炉的腔体后，与腔体内的被加热物质发生作用，实现微波快速加热。普通的磁控管微波炉存在成本高、体积大、重量大以及电压高、磁控管材料标准要求高、制造难度大等缺点，限制了微波炉的进一步提升。随着半导体的微波技术不断发展，目前半导体的微波效率越来越高、成本越来越低、重量越来越轻、单位体积的功率密度越来越大，其在微波炉上的应用是半导体微波技术发展的必然趋势。然而，目前半导体微波炉研究的微波功率源，都是采用源、放大原理，其在实际的应用中存在成本高、系统较复杂，尤其是源部分需要使用专用模块，自主设计开发困难等缺点，并且放大部分是采用两级放大，即初次小信号放大和二次放大。如图2和图3所示，现有半导体微波炉包括半导体功率源10、微波炉腔体 20、控制系统30和电源40。电源40为半导体功率源10供电，半导体功率源10发出 2400MHz^2500MHz微波馈入到微波炉腔体20内，加热微波炉腔体20内的食物。如图3所示，普通的半导体功率源包括电源40、信号源13、一级放大器11和二级放大器12，其中，信号源13产生2400MHz 2500MHz微波信号，输出到一级放大器11。2400MHz 2500MHz微波信号经一级放大器11后，放大为小功率微波信号，再输入到二级放大器12，得到大功率微波输出。其中，微波输出功率大小、品质取决于一、二级放大器的性能，频率大小取决于信号源 13发出频率的高低。源、放大原理的半导体微波源更适合通信行业对微波信号的要求，而对于用于加热的2400MHC2500MHz微波信号，则微波线性度等都不做非常高的要求。此外，半导体微波炉不再使用磁控管、高压变压器、高压电容、高压二极管，其供电方式、电压等级与普通磁控管微波炉有着很大的差距。如图4所示，普通磁控管微波炉的供电部分包括市电AC (交流)11’输入、高压变压器12’、高压电容13’、高压二极管14’、磁控管I’。其中市电ACir输入经高压变压器12’，输出3. 3V灯丝电压和约2000V高压。2000V 高压经过高压电容13’、高压二极管14’倍压整流后，变成约4000V负高压，供给磁控管1’。综上所述，磁控管微波炉存在成本高、体积大、重量大和电压高等缺点，并且磁控管微波炉采用高压供电方式，功率损耗大且存在安全隐患，而现有的半导体微波炉存在成本高、系统较复杂、自主设计开发困难等缺点。
技术实现思路
本技术的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。为此，本技术的目的在于提出一种半导体微波炉，其结构简单合理、制作成本 低、可靠性好，并且高效节能，使用安全。为达到上述目的，本技术提出的半导体微波炉，包括半导体功率源，所述半 导体功率源包括多个LDMOS管，所述多个LDMOS管根据自振荡电路产生预设频率的微波；控 制模块，所述控制模块与所述半导体功率源相连，所述控制模块输出控制信号控制所述多 个LDMOS管以调整所述半导体功率源的工作频率；供电电源，所述供电电源与所述半导体 功率源和所述控制模块相连，所述供电电源输出直流电压以给所述半导体功率源和所述控 制模块供电。根据本技术提出的半导体微波炉，对半导体功率源的微波发生结构进行了简 化，降低了成本，提升了可靠性能，具有结构简单合理、制作成本低、可靠性好等优点。另外， 该半导体微波炉不再采用高压供电方式，减少了功率损耗，节能高效，使用安全。其中，所述控制模块还输出电压调节信号调节所述供电电源输出的直流电压以控 制所述半导体功率源的输出功率，实现半导体微波炉功率无级可调。进一步地，所述半导体功率源还包括功率合成器，所述多个LDMOS管的漏极并联 后与所述功率合成器相连，所述功率合成器调整所述多个LDMOS管的输出阻抗，并控制所 述多个LDMOS管输出的微波的相位相同；偏压及控制子模块，所述多个LDMOS管的栅极并联 后与所述偏压及控制子模块相连，所述偏压及控制子模块为所述多个LDMOS管提供偏压， 并在所述控制模块输出的所述半导体功率源关断信号和频率调整信号的控制下通过调节 所述偏压以调整所述半导体功率源的工作频率；功率检测子模块，所述功率检测子模块检 测所述半导体功率源的反射功率和输出功率，根据所述反射功率和输出功率生成检测信号 并将所述检测信号发送至所述控制模块。具体地，所述功率检测子模块包括第一电阻，所述第一电阻的一端与所述反射功 率的信号端相连；第一控制芯片，所述第一控制芯片的第三管脚与所述第一电阻的另一端 相连，所述第一控制芯片的第四管脚和第五管脚相连后接地，所述第一控制芯片的第二管 脚接地；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的一端相连，所述第二电阻的另一 端与所述第一控制芯片的第六管脚相连；第三电阻，所述第三电阻的一端接地，所述第三电 阻的另一端与所述第一控制芯片的第一管脚相连；第一电容，所述第一电容的一端分别与 所述第一控制芯片的第六管脚和所述第二电阻的另一端相连；第四电阻，所述第四电阻的 一端与所述第一电容的另一端相连，所述第四电阻的另一端分别与所述第一控制芯片的第 一管脚和所述第三电阻的另一端相连。并且，所述功率检测子模块还包括第二控制芯片，所述第二控制芯片的第四管脚 和第五管脚相连后接地，所述第二控制芯片的第二管脚接地；第二电容，所述第二电容的一 端与所述第二控制芯片的第六管脚相连；第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第二电容 的另一端相连，所述第五电阻的另一端与所述第二控制芯片的第一管脚相连；第六电阻，所 述第六电阻的一端与所述第二控制芯片的第一管脚相连，所述第六电阻的另一端接地；第 七电阻，所述第七电阻的一端与所述第二控制芯片的第六管脚相连，所述第七电阻的另一 端与所述输出功率的信号端相连；第八电阻，所述第八电阻的一端与所述第二控制芯片的第三管脚相连，所述第八电阻的另一端与第七电阻的另一端相连。具体地，所述偏压及控制子模块包括串联的第九电阻和稳压二极管，所述稳压二 极管的正极端接地，所述第九电阻的一端与所述半导体功率源的直流电源输入端相连；第 三电容，所述第三电容的一端与所述第九电阻的一端相连，所述第三电容的另一端接地；可 变电容，所述可变电容的一端与所述第九电阻的一端相连，所述可变电容的另一端接地，所 述可变电容的控制端与所述控制模块相连；三极管，所述三极管的发射极与所述第九电阻 和稳压二极管之间的节点相连；第十电阻，所述第十电阻的一端与所述控制模块相连，所述 第十电阻的另一端与所述三极管的基极相连；可变电阻，所述可变电阻的一端与所述三极 管的集电极相连，所述可变电阻的另一端接地；第十一电阻，所述第十一电阻的一端与所述 可变电阻的控制端相连，所述第十一电阻的另一端分别与所述多个LDMOS管的栅极相连。其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体微波炉，其特征在于，包括：半导体功率源，所述半导体功率源包括多个LDMOS管，所述多个LDMOS管根据自振荡电路产生预设频率的微波；控制模块，所述控制模块与所述半导体功率源相连，所述控制模块输出控制信号控制所述多个LDMOS管以调整所述半导体功率源的工作频率；供电电源，所述供电电源与所述半导体功率源和所述控制模块相连，所述供电电源输出直流电压以给所述半导体功率源和所述控制模块供电。

【技术特征摘要】
1.一种半导体微波炉，其特征在于，包括半导体功率源，所述半导体功率源包括多个LDMOS管，所述多个LDMOS管根据自振荡电路产生预设频率的微波；控制模块，所述控制模块与所述半导体功率源相连，所述控制模块输出控制信号控制所述多个LDMOS管以调整所述半导体功率源的工作频率；供电电源，所述供电电源与所述半导体功率源和所述控制模块相连，所述供电电源输出直流电压以给所述半导体功率源和所述控制模块供电。2.如权利要求1所述的半导体微波炉，其特征在于，所述控制模块还输出电压调节信号调节所述供电电源输出的直流电压以控制所述半导体功率源的输出功率。3.如权利要求2所述的半导体微波炉，其特征在于，所述半导体功率源还包括功率合成器，所述多个LDMOS管的漏极并联后与所述功率合成器相连，所述功率合成器调整所述多个LDMOS管的输出阻抗，并控制所述多个LDMOS管输出的微波的相位相同； 偏压及控制子模块，所述多个LDMOS管的栅极并联后与所述偏压及控制子模块相连， 所述偏压及控制子模块为所述多个LDMOS管提供偏压，并在所述控制模块输出的所述半导体功率源关断信号和频率调整信号的控制下通过调节所述偏压以调整所述半导体功率源的工作频率；功率检测子模块，所述功率检测子模块检测所述半导体功率源的反射功率和输出功率，根据所述反射功率和输出功率生成检测信号并将所述检测信号发送至所述控制模块。4.如权利要求3所述的半导体微波炉，其特征在于，所述功率检测子模块进一步包括 第一电阻，所述第一电阻的一端与所述反射功率的信号端相连；第一控制芯片，所述第一控制芯片的第三管脚与所述第一电阻的另一端相连，所述第一控制芯片的第四管脚和第五管脚相连后接地，所述第一控制芯片的第二管脚接地；第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端与所述第一控制芯片的第六管脚相连；第三电阻，所述第三电阻的一端接地，所述第三电阻的另一端与所述第一控制芯片的第一管脚相连；第一电容，所述第一电容的一端分别与所述第一控制芯片的第六管脚和所述第二电阻的另一端相连；第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第一电容的另一端相连，所述第四电阻的另一端分别与所述第一控制芯片的第一管脚和所述第三电阻的另一端相连。5.如权利要求3所述的半导体微波炉，其特征在于，所述功率检测子模块还包括 第二控制芯片，所述第二控制芯片的第四管脚和第五管脚相连后接地，所述第二控制芯片的第二管脚接地...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐相伟，欧军辉，梁春华，彭定元，
申请(专利权)人：广东美的微波电器制造有限公司，美的集团股份有限公司，
类型：实用新型
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