[發明專利]在固態加熱設備中建立RF激勵信號參數

有效

• 申請號: 201711133575.0
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN108076552B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 馬敏洋;格列高利·J·杜爾南;杜瑞益
• 申請（專利權）人: 恩智浦美國有限公司
• 主分類號: H05B6/68
• 分類號: H05B6/68
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 倪斌

在固態加熱系統中，一旦具有特定負載特性的負載已放置到加熱腔中，處理單元就產生指示構成參數值組合的激勵信號頻率和一個或多個相移的控制信號。多個微波生成模塊產生由所述頻率和所述相移表征的RF激勵信號。多個微波能量輻射器將對應于從所述微波生成模塊接收的RF激勵信號的電磁能輻射到所述加熱腔中。功率檢測電路進行反射RF功率測量，且所述處理單元基于所述測量確定反射功率指示。針對所述參數值的不同組合重復所述過程，且確定可接受的參數值組合并將其存儲在所述加熱系統的存儲器中。可以類似方式確定并存儲具有不同負載特性的其它負載的可接受的參數值組合。

技術領域

本文中所描述的主題的實施例大體上涉及用于使用射頻(RF)能量對負載進行加熱的設備和方法。

背景技術

多年來，磁控管已普遍用于微波爐中以出于加熱食物、飲料或其它物品的目的而生成微波能量。磁控管基本上由具有圍繞它的外緣間隔開的多個圓柱形腔的圓形腔室、構建到腔室中心中的陰極和被配置成生成磁場的磁體構成。當并入到微波系統中時，陰極耦合到直流(DC)電源，所述直流電源被配置成將高電壓電勢提供到陰極。磁場和圓柱形腔在腔內產生電子，從而在腔中誘發諧振、高頻射頻(RF)場，且場的一部分可經由探針從腔中引出。耦合到探針的波導將RF能量引入負載。舉例來說，在微波爐中，負載可以是加熱腔，且加熱腔的阻抗可能受到加熱腔內的物體的影響。

盡管磁控管在微波和其它應用中很好地起作用，但是它們并不是沒有其自身的缺點。舉例來說，磁控管通常需要非常高的電壓來操作。另外，磁控管在延長的操作周期內可能易于發生輸出功率降低。因此，包括磁控管的系統的性能可能隨時間推移而降低。此外，磁控管往往是對振動敏感的笨重且沉重的組件，因此使得它們在便攜式應用中的使用并不合乎希望。

近來，已經提議利用固態硬件產生RF信號從而輻射到加熱腔中的微波加熱設備。固態微波加熱設備所需的功率可能顯著小于基于磁控管的系統所需的功率。另外，固態微波加熱設備的性能不會隨時間推移而降低。此外，固態硬件的實施方式使得RF信號特性能夠在整個烹飪操作期間改變。因此，開發者尋求可提高烹飪操作的質量的RF信號控制方法和設備。

發明內容

根據本發明的第一方面，提供一種在包括被配置成包含負載的腔的固態加熱設備中建立射頻(RF)激勵信號參數的方法，所述方法包括：

將多個所述RF激勵信號參數設定成參數值組合，其中所述多個RF激勵信號參數包括至少一個激勵信號頻率和至少一個相移；

由所述加熱設備將多個RF激勵信號提供到緊接于所述腔的多個微波能量輻射器，其中所述多個RF激勵信號具有根據所述參數值組合限定的信號特性；

在提供所述多個RF激勵信號的同時，由所述系統的至少一個功率檢測電路測量反射RF功率；

基于所述測量的反射RF功率確定反射功率指示；

存儲所述反射功率指示以產生對應于所述參數值組合的已存儲反射功率指示；

針對多個不同參數值組合多次重復所述設定、提供、測量、確定和存儲過程以產生多個已存儲反射功率指示，其中所述多個已存儲反射功率指示中的每一個對應于不同RF信號參數值組合；

基于所述多個已存儲反射功率指示識別可接受的RF信號參數值組合；以及

將所述可接受的RF信號參數值組合存儲在所述加熱設備的存儲器中。

在一個或多個實施例中，所述系統包括各自被配置成產生N個RF激勵信號中的一個的N個微波生成模塊、各自通過N個傳輸線中的一個耦合到所述N個微波生成模塊中的一個的輸出端的N個微波能量輻射器，以及多個功率檢測電路，其中N是大于一的整數；

測量所述反射功率包括所述多個功率檢測電路中的每一個測量沿所述N個傳輸線中的一個的反射功率，從而產生多個反射功率測量；且