專利名稱：一種變頻微波爐電源電路及控制方法
一種變頻微波爐電源電路及控制方法本發(fā)明涉及變頻微波爐電源，尤其涉及一種變頻微波爐電源電路及控制方法。 [背景技術(shù)]傳統(tǒng)的變頻微波爐電源多為單級諧振半橋架構(gòu)，在功能上一方面要其輸出電壓電流要滿足磁控管正常工作的要求，另一方面還要完成功率因數(shù)較正的功能，以滿足其輸入電壓對諧波的要求。基于電路的以上特點(diǎn)，常規(guī)的變頻器微波爐電源控制部分由PFC芯片加上微處理器構(gòu)成，微處理器負(fù)責(zé)與控制面板上的上位機(jī)通訊并將功率信息處理后控制 PFC芯片的運(yùn)行，同時(shí)也將變頻器電源的工作狀態(tài)信息返回給上位機(jī)，控制線路復(fù)雜，成本尚ο本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種電路簡單、工作穩(wěn)定可靠、成本較低，無需使用專門的PFC芯片就能夠?qū)崿F(xiàn)功率因素校正的變頻微波爐電源電路。本發(fā)明另一個要解決的技術(shù)問題是提供一種上述變頻微波爐電源電路的控制方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種變頻微波爐電源電路，包括信號處理控制單元，包括微處理器；整流濾波單元，將交流輸入電壓整流濾波后向主功率回路供電；主功率回路單元，通過變壓器與次級輸出回路單元耦合，向次級輸出回路單元供電；電壓拾取單元，獲取交流輸入電壓的電壓值，并送入微處理器；電流采樣單元，獲取主功率回路的電流值，并送入微處理器；驅(qū)動單元，接收取來自微處理器的PWM信號，驅(qū)動主功率回路單元的功率開關(guān)管。以上所述的變頻微波爐電源電路，所述的電壓拾取單元包括串聯(lián)的第一分壓電阻和第二分壓電阻，第一分壓電阻和第二分壓電阻電器串聯(lián)電路的一端接整流濾波單元輸出端的正極，另一端接整流濾波單元輸出端的負(fù)極；第一分壓電阻和第二分壓電阻的連接點(diǎn)接微處理器電壓信號輸入端。以上所述的變頻微波爐電源電路，所述的電流采樣單元包括電流采樣電阻和放大器，所述的電流采樣電阻串聯(lián)在與整流濾波單元輸出端負(fù)極通過電流采樣電阻接主功率回路單元，電流采樣電阻與主功率回路單元連接的一端經(jīng)所述的放大器接微處理器電流信號輸入端。一種以上所述變頻微波爐電源電路的控制方法的技術(shù)方案，包括以下步驟a)通過查表獲取當(dāng)前變頻器的參考工作頻率fo ；b)對當(dāng)前變頻器的參考工作頻率fo進(jìn)行修正，到基本的工作頻率Π ；
c)獲取PWM信號的實(shí)際輸出頻率ft，用PWM信號的實(shí)際輸出頻率ft驅(qū)動主功率回路單元的功率開關(guān)管。以上所述的控制方法，通過查表獲取當(dāng)前變頻器需要的工作頻率的步驟包括先在微處理器中寫入一個主功率回路單元輸入特定電壓有效值Urmsl時(shí)其瞬時(shí)值ut與工作頻率fo相對應(yīng)的表格，再根據(jù)實(shí)限交流輸入電壓的瞬時(shí)值，通過查表得到當(dāng)前變頻器的參考工作頻率f0。以上所述的控制方法，b)對當(dāng)前變頻器的參考工作頻率fo進(jìn)行修正，到基本的工作頻率Π的步驟如下fl = fo+Afl其中，ΔΠ = AVrms*K*ut，AVrms為當(dāng)前輸入電壓有效值與和參考工作頻率fo相對應(yīng)的特定輸入電壓有效值Urmsl的差值，K為修正比例系數(shù)，ut為主功率回路單元當(dāng)前輸入電壓的瞬時(shí)值。以上所述的控制方法，獲取PWM信號的實(shí)際輸出頻率ft的步驟包括通過設(shè)定功率及當(dāng)前輸入電壓有效值Urms計(jì)算理論電流瞬時(shí)值io，將電流采樣獲得的采得了瞬時(shí)電流值i與計(jì)算理論電流瞬時(shí)值io比較得到電流誤差信號Δ i Δ i = i-io,對基本的工作頻率Π進(jìn)行修正得到PWM信號的實(shí)際輸出頻率ft ft = Δ f2+fl 或 ft = fo+ Δ fl+ Δ f2其中，Af2=Δ 21+Κρ(Δ i-Δ ^+Κ ^Δ i上式中，Δ f2為本次修正頻率，Δ f21為上一次修正頻率，Kp為比例調(diào)節(jié)系數(shù)，Δ il為上一次電流誤差信號，Ki為積分調(diào)節(jié)系數(shù)。以上至7中任一權(quán)利要求所述的控制方法，所述的當(dāng)前輸入電壓有效值Urms用均方根法得到
權(quán)利要求
1.一種變頻微波爐電源電路，其特征在于，包括 信號處理控制單元，包括微處理器；整流濾波單元，將交流輸入電壓整流濾波后向主功率回路供電；主功率回路單元，通過變壓器與次級輸出回路單元耦合，向次級輸出回路單元供電；電壓拾取單元，獲取交流輸入電壓的電壓值，并送入微處理器；電流采樣單元，獲取主功率回路的電流值，并送入微處理器；驅(qū)動單元，接收取來自微處理器的PWM信號，驅(qū)動主功率回路單元的功率開關(guān)管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻微波爐電源電路，其特征在于，所述的電壓拾取單元包括串聯(lián)的第一分壓電阻和第二分壓電阻，第一分壓電阻和第二分壓電阻電器串聯(lián)電路的一端接整流濾波單元輸出端的正極，另一端接整流濾波單元輸出端的負(fù)極；第一分壓電阻和第二分壓電阻的連接點(diǎn)接微處理器電壓信號輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻微波爐電源電路，其特征在于，所述的電流采樣單元包括電流采樣電阻和放大器，所述的電流采樣電阻串聯(lián)在與整流濾波單元輸出端負(fù)極通過電流采樣電阻接主功率回路單元，電流采樣電阻與主功率回路單元連接的一端經(jīng)所述的放大器接微處理器電流信號輸入端。
4.一種權(quán)利要求1所述變頻微波爐電源電路的控制方法，其特征在于，包括以下步驟a)通過查表獲取當(dāng)前變頻器的參考工作頻率fo；b)對當(dāng)前變頻器的參考工作頻率fo進(jìn)行修正，到基本的工作頻率Π；c)獲取PWM信號的實(shí)際輸出頻率ft，用PWM信號的實(shí)際輸出頻率ft驅(qū)動主功率回路單元的功率開關(guān)管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征在于，通過查表獲取當(dāng)前變頻器的參考工作頻率的步驟包括先上微處理器中寫入一個主功率回路單元輸入電壓有效值Urms與工作頻率fo相對應(yīng)的表格，根據(jù)交流輸入電壓的電壓值，通過查表得到當(dāng)前變頻器的參考工作頻率fo。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，b)對當(dāng)前變頻器的參考工作頻率fo 進(jìn)行修正，到基本的工作頻率Π的步驟如下η = fo+Afi其中，Afl = AVrms*K*ut,AVrms為當(dāng)前輸入電壓有效值與和參考工作頻率fo相對應(yīng)的特定輸入電壓有效值 Urmsl的差值，K為修正比例系數(shù)，ut為主功率回路單元當(dāng)前輸入電壓的瞬時(shí)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征在于，獲取PWM信號的實(shí)際輸出頻率ft的步驟包括通過設(shè)定功率及當(dāng)前輸入電壓有效值Urms計(jì)算理論電流瞬時(shí)值io，將電流采樣獲得的采得了瞬時(shí)電流值i與計(jì)算理論電流瞬時(shí)值io比較得到電流誤差信號Δ I Ai = i-i0,對基本的工作頻率Π進(jìn)行修正得到PWM信號的實(shí)際輸出頻率ft ft = Δ f2+fl 或 ft = fo+ Δ fl+ Δ f2 其中，Af2 = Δ 21+Κρ(Δ i-Δ ^+Κ ^Δ i上式中，Af2為本次修正頻率，Af21為上一次修正頻率，Kp為比例調(diào)節(jié)系數(shù)，Ail為上一次電流誤差信號，Ki為積分調(diào)節(jié)系數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一權(quán)利要求所述的控制方法，其特征在于，所述的當(dāng)前輸入電壓有效值Urms用均方根法得到Urms = un+^22+···^2 Vη其中，utl為以一定的時(shí)間間隔采樣在tl時(shí)刻的瞬時(shí)電壓值，ut2為以一定的時(shí)間間隔采樣在t2時(shí)刻的瞬時(shí)電壓值，utn為以一定的時(shí)間間隔采樣在tn時(shí)刻的瞬時(shí)電壓值；η為輸入交流電壓的一個正弦波周期的采樣次數(shù)，等于正弦波周期除以采樣時(shí)間間隔。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征在于，包括輸入功率閉環(huán)調(diào)節(jié)步驟，所述的閉環(huán)調(diào)節(jié)步驟采用逐次逼近法實(shí)現(xiàn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述的輸入功率根據(jù)采樣的瞬時(shí)的電壓值和電流值得到Pjn _ Utl * hi + Ut2 * hi + “ .Utn * hnΠ其中，utl及itl為以一定的時(shí)間間隔采樣在tl時(shí)刻的瞬時(shí)電壓值，ut2及it2為以一定的時(shí)間間隔采樣在tl時(shí)刻的瞬時(shí)電壓值；η為輸入交流電壓的1個正弦波周期的采樣次數(shù)，等于正弦波周期除以采樣時(shí)間間隔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變頻微波爐電源電路及控制方法。變頻微波爐電源電路，包括信號處理控制單元，包括微處理器；整流濾波單元，將交流輸入電壓整流濾波后向主功率回路供電；主功率回路單元通過變壓器與次級輸出回路單元耦合，向次級輸出回路單元供電；電壓拾取單元獲取交流輸入電壓的電壓值，并送入微處理器；電流采樣單元獲取主功率回路的電流值，并送入微處理器；驅(qū)動單元接收來自微處理器的PWM信號，驅(qū)動主功率回路單元的功率開關(guān)管。本發(fā)明變頻微波爐電源電路因的有效的減少了元件數(shù)目，電路簡單、工作穩(wěn)定可靠、成本較低，無需使用專門的PFC芯片就能夠?qū)崿F(xiàn)功率因素校正。
文檔編號H02M5/458GK102497114SQ20111038748
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者官繼紅, 桂成才 申請人:深圳麥格米特電氣股份有限公司