[实用新型]微波炉专用开关电源

说明书

本实用新型是一种微波炉专用开关电源。

目前，世界各地流行的微波炉，其电源都是用变压器将市电升压至1800V左右，然后通过倍压整流滤波，获得3600V左右的脉动电压，直接提供给磁控管。例如一九九九年面市的格兰仕WD750ASL23型微波炉，就是这种电路形式，其输出功率750瓦，变压器的体积70×85×100mm³，加上绕组，共重六公斤。这类微波炉电源的缺点是：

1．高压变压器的体积大，笨重，电源部份的重量占微波炉重量的百分之七十左右；

2．耗能，变压器的效率不到75％，而电源整机效率只有70％左右；

3．输出电压不稳定，随市电电压变化而波动，在电压较低的地区，微波炉不能正常工作。

本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，在免除高压电源变压器的同时，提供一种安全性好，输出电压稳定，重量轻，效率高，成本低的微波炉专用电源。

本实用新型首先将市电十二倍压整流滤波，获得幅值随市电波动的高压V_H，然后在V_H上叠加一个可调的较低电压V_L，V_H和V_L叠加形成一组高压输出电压V_O。V_L的幅值只需比V_H的波动范围略高，用来补偿或抵消V_H的波动，使输出电压V_O保持恒定。开关电源SW₁除提供这组可调的较低电压V_L外，还提供另外12组电流补偿电压V₁-V₁₂，这些电压对C₁-C₁₂因放电而导致的电压下降进行补偿。检测电路由光电偶合器件完成，跨接在输出高压V_O的正负极之间，开关电源SW₁的输出电压V_L、V₁-V₁₂和检测电路分别组成电压补偿稳压器和电流补偿稳压器。由于本实用新型没有使用任何工频变压器，所以减小了体积和重量，降低了成本，提高了效率；又由于同时采用了电压补偿稳压器和电流补偿稳压器，使得输出的高压工作稳定可靠。

本实用新型在以下四个方面具有独特的优点：

1．提供稳定的直流高压，当市电波动30％时，输出电压的波动在1％以内；

2．体积小，重量轻，是普通微波炉电源的(20-30)％；

3．成本低，比普通微波炉电源低50％；

4．整机效率高达90％以上，节约能源；

5．免除高压变压器，节约资源。

图1是本实用新型的原理框图。

图2是本实用新型的完整电路图。

在图1中，倍压整流器和开关电源并联，一同接在交流市电上，开关电源的一组输出电压和倍压整流器的输出电压叠加形成输出高压，开关电源的另一组电压经三端稳压器件LM317稳压后，形成输出低压。

下面结合图2详述倍压整流器和补偿稳压器的工作过程：

1．十二倍压整流器

为了讨论的方便，暂时去掉并联在D₁-D₁₂上、由二极管和独立电源组成的12个串联支路。220V交流市电加在A、B两点之间，假设开始的瞬间B点电位为正。

在第一个正半周内，电流自B点通过D₁₂向C₁₂充电，将C₁₂的电压从0V充至峰值电压300V。

在接下来的负半周内，电流自A点通过C₁₂、C点、D₁₁向C₆充电。市电和C₁₂上的电压叠加，形成600V的峰值电压，因此将C₆从0V充至600V。

在第二个正半周内，有两路充电电流：

1．电流自B点通过D₁₂向C₆补充充电；

2．电流自B点通过C₆、D点、D₁₁向C₁₁和C₁₂组成的串联电容充电，市电和C₂上的600V电压叠加成900V的峰值电压，将C₁₁和C₁₂组成的串联电容充到900V；由于C₁₂上已有电压300V，所以C₁₁从0V充至600V。