半導體微波爐及用于微波爐的半導體功率源的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及家用電器技術領域，特別涉及一種用于微波爐的半導體功率源和一種半導體微波爐。
【背景技術】
[0002]微波爐的腔體通常是由不銹鋼板或鍍鋅板沖壓而成，再配上帶有觀察窗的門形成一個在2450MHz諧振的諧振腔。其中，微波爐的諧振腔有單模腔和多模腔兩種類型。
[0003]當諧振腔為單模腔時，由于單模腔中存在單一模式即只存在一種微波場，所以單模腔內的電場分布很不均勻，有些位置電場較強，而有些位置電場較弱，不利于食物的均勻加熱。
[0004]當諧振腔為多模腔時，由于存在不同的模式，并且每一種模式代表一種微波場，因此多模腔內的某一位置上可能是幾個微波場的強弱疊加的結果，從而避免了單一模式時的強弱分離狀態。因此，從微波爐內場分布的均勻性出發，諧振腔內的模式數愈多愈好。
[0005]目前，隨著半導體微波技術的迅速發展，半導體產生微波的效率越來越高、成本越來越低、重量越來越輕、單位體積功率密度越來越大，因此，將半導體微波技術應用在微波爐上成為必然趨勢。然而，現有技術中，半導體微波爐的微波源主要采用源放大原理或LDMOS振蕩原理，雖然這兩種微波源產生的微波頻譜純度很高，但通常工作于單一頻點，使得爐腔內形成的微波模式數少，從而造成微波加熱的均勻性較差。
【發明內容】
[0006]本發明的目的旨在至少解決上述的技術缺陷之一。
[0007]為此，本發明的一個目的在于提出一種用于微波爐的半導體功率源，能夠通過調節其輸出的微波頻率，從而控制微波在微波爐的腔體內的分布，達到改善微波加熱均勻性的目的。
[0008]本發明的另一個目的在于提出一種半導體微波爐。
[0009]為達到上述目的，本發明一方面實施例提出的一種用于微波爐的半導體功率源，包括:壓控振蕩器電路，所述壓控振蕩器電路包括微控制器MCU(Micix) Control Unit，微控制器)、與所述MCU相連的數字模擬轉換器、與所述數字模擬轉換器相連的壓控振蕩器芯片，所述MCU通過控制所述數字模擬轉換器的輸出電壓以調節所述壓控振蕩器芯片輸出的微波信號的頻率；以及串聯的多級功率放大電路，所述串聯的多級功率放大電路與所述壓控振蕩器電路相連，所述串聯的多級功率放大電路用于對所述壓控振蕩器電路輸出的微波信號進行功率放大。
[0010]根據本發明實施例的用于微波爐的半導體功率源，MCU通過控制數字模擬轉換器的輸出電壓來調節壓控振蕩器芯片輸出的微波信號的頻率，然后串聯的多級功率放大電路對壓控振蕩器電路輸出的微波信號進行功率放大，從而本發明實施例的用于微波爐的半導體功率源能夠通過調節其輸出的微波頻率，使得微波頻率在一定的頻率范圍內變化，以便有效控制微波在微波爐腔體內的分布，達到改善微波爐的微波加熱均勻性的目的。
[0011]根據本發明的一個實施例，所述數字模擬轉換器通過其輸出端輸出直流模擬電壓，且所述直流模擬電壓的幅度在所述MCU的控制下可調。
[0012]優選地，所述直流模擬電壓的變化范圍為0.4V-2.4V。
[0013]根據本發明的一個實施例，所述數字模擬轉換器的輸出端與所述壓控振蕩器芯片的第二引腳相連，所述數字模擬轉換器的輸出端與所述壓控振蕩器芯片的第二引腳之間還對地并聯有第一至第三電容，所述壓控振蕩器芯片的第一引腳對地連接有第四電容，所述壓控振蕩器芯片的第三引腳接地，且所述壓控振蕩器芯片的第二引腳和第三引腳之間并聯有第五電容，所述壓控振蕩器芯片的第四引腳連接芯片電源，所述壓控振蕩器芯片的第五引腳和第六引腳相連后與所述芯片電源相連，所述壓控振蕩器芯片的第七引腳通過第六電容輸出所述微波信號，所述壓控振蕩器芯片的第八引腳接地。
[0014]根據本發明的一個實施例，所述壓控振蕩器電路還包括:電位器，所述電位器的一端與所述數字模擬轉換器的輸出端相連，所述電位器的另一端接地，所述電位器的調節端與所述壓控振蕩器芯片的第二引腳相連，其中，通過調節所述電位器的旋鈕可調節輸入到所述壓控振蕩器芯片的第二引腳的電壓。
[0015]根據本發明的一個實施例，所述壓控振蕩器電路還包括:溫補二極管，所述溫補二極管的正極端與所述數字模擬轉換器的輸出端相連，所述溫補二極管的負極端與所述電位器的一端相連。
[0016]根據本發明的一個實施例，所述壓控振蕩器電路還包括:溫度傳感器電路，所述溫度傳感器電路與所述MCU相連，所述溫度傳感器電路用于檢測所述壓控振蕩器芯片的溫度，其中，所述MCU根據所述壓控振蕩器芯片的溫度控制所述數字模擬轉換器的輸出電壓。
[0017]優選地，所述微波信號的頻率變化范圍為2400MHz-2500MHz，所述微波信號的功率變化范圍為0.3mW_lmW。
[0018]為達到上述目的，本發明另一方面實施例提出的一種半導體微波爐，包括:腔體；上述的用于微波爐的半導體功率源；以及微波饋入裝置，所述微波饋入裝置與所述半導體功率源相連，所述微波饋入裝置用于將所述半導體功率源產生的微波信號饋入至所述腔體中。
[0019]根據本發明實施例的半導體微波爐，通過上述的用于微波爐的半導體功率源輸出的不同頻率的微波信號并饋入至腔體中，以便控制微波在腔體內的分布，達到改善微波加熱均勻性的目的。
[0020]優選地，所述微波饋入裝置可以為天線或探針。
[0021]本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0022]本發明上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0023]圖1為根據本發明一個實施例的用于微波爐的半導體功率源的方框示意圖；
[0024]圖2為根據本發明一個實施例的壓控振蕩器電路的電路圖；
[0025]圖3為根據本發明另一個實施例的壓控振蕩器電路的電路圖；
[0026]圖4為根據本發明又一個實施例的壓控振蕩器電路的電路圖；
[0027]圖5為根據本發明再一個實施例的壓控振蕩器電路的電路圖；以及
[0028]圖6為根據本發明實施例的半導體微波爐的方框示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。
[0030]下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本發明的不同結構。為了簡化本發明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發明。此外，本發明可以在不同例子中重復參考數字和/或字母。這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關系。此夕卜，本發明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的可應用于性和/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”的結構可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
[0031]在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。
[0032]下面參照附圖來描述根據本發明實施例提出的用于微波爐的半導體功率源以及半導體微波爐。
[0033]圖1為根據本發明一個實施例的用于微波爐的半導體功率源的方框示意圖。如圖1所示，該用于微波爐的半導體功率源包括壓控振蕩器電路10和串聯的多級功率放大電路
20 ο
[0034]其中，如圖2所示，壓控振蕩器電路10包括MCU、與MCU相連的DAC(Digital toAnalog Converter，數字模擬轉換器)、與DAC相連的壓控振蕩器芯片ICl，MCU通過控制DAC的輸出電壓以調節壓控振蕩器芯片ICl輸出的微波信號的頻率。串聯的多級功率放大電路20與壓控振蕩器電路10相連，串聯的多級功率放大電路20用于對壓控振蕩器電路10輸出的微波信號進行功率放大。
[0035]根據本發明的一個實施例，如圖1所示，串聯的多級功率放大電路20可以包括第一級功率放大電路201、第二級功率放大電路202和第三級功率放大電路203。
[0036]在本發明的實施例中，DAC通過其輸出端輸出直流模擬電壓，且直流模擬電壓的幅度在MCU的控制下可調。
[0037]優選地，直流模擬電壓的變化范圍可以為0.4V-2.4V。
[0038]并且，微波信號的頻率變化范圍可以為2400MHz-2500MHz，微波信號的功率變化范圍可以為0.3mW-lmW。
[0039]根據本發明的一個實施例，如圖2所示，DAC的輸出端與壓控振蕩器芯片ICl的第二引腳2相連，DAC的輸出端與壓控振蕩器芯片ICl的第二引腳2之間還對地并聯有第一電容Cl、第二電容C2和第三電容C3，壓控振蕩器芯片ICl的第一引腳I對地連接有第四電容C4，壓控振蕩器芯片ICl的第三引腳3接地GND，且壓控振蕩器芯片ICl的第二引腳2和第三引腳3之間并聯有第五電容C5，壓控振蕩器芯片ICl的第四引腳4連接芯片電源如+3.3V，壓控振蕩器芯片ICl的第五引腳5和第六引腳6相連后與芯片電源如+3.3V相連，壓控振蕩器芯片ICl的第七引腳7通過第六電容C6輸出微波信號，壓控振蕩器芯片ICl的第八引腳8接地GND。
[0040]其中，如圖2所示，MCU通過I2C通訊接口與DAC相連，并通過I2C通訊接口發送數字信號給DAC以控制DAC輸出電壓幅度可調的直流模擬電壓Vctrl，