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完成单位：广东美的厨房电器制造有限公司

创新亮点：

本项目所研究的变频微波炉数字电源，搭载了自创的多级逐波限流技术、变频电源智能控制技术以及全域松耦合磁集成技术，实现了变频微波炉数字电源的开关管过电应力保护、启动性能以及最小连续功率三个方面的技术突破，启动速度优于竞品12.5%，最小功率值优于57%，经过第三方鉴定，达到国际领先水平。

产品介绍

关键技术内容

本项目结合微波炉的使用特点及解决用户体验中的痛点出发，对于以下几点内容展开研究 

1.研究家用微波炉数字化变频电源的启动速度和启动应力的最优化控制；

2.研究家用微波炉数字化变频电源的连续小功率技术；

3.研究家用微波炉数字化变频电源的开关管过电应力保护及控制。

主要技术指标如下：

（1）启动速度：3.5秒内（环境温度为25度时）；

（2）最小输入功率：300W；

（3）功率稳定性：±10W。

关键创新点

创新点1：启动速度的优化控制---变频电源智能启动控制技术

现有技术大多事通过检测变压器的原边电流大小来判断磁控管预热是否完成，受器件之间的离散性影响，该检测方法的准确性和可靠性不佳，本项目创新方法是将磁控管的阳极与地回路之间串接电阻，当有电流流过这个电阻时，就会产生压降，通过检测这个电压大小就能得到磁控管的阳极电流情况。在预热阶段，阳极电流随着温度升高而逐渐增大，当采集到的阳极电流AD值大于系统内设参考值时，表明预热阶段完成。

创新点2：连续小功率---全域松耦合磁集成及同步检测技术

通过仿真设计，发现变压器的输出绕组的匝数（T）与磁芯气隙长度（mm）的比值大于100:1的时候，小功率工作时一定会出现硬开关的现象，而通过更改气隙长度使输出绕组匝数与磁芯气隙长度的比值小于100:1的时候，硬开关得到了显著改善，即开关管在导通前的电压减小了很多，经过进一步的优化其比例值，当其比例60:1-80:1之间时，开关管在导通前的电压基本已经降到了零值。

创新点3: 开关管过电应力保护及控制---多级逐波限流技术及智能自检技术

变频电源控制系统通过检测输入电压及当前电流计算出瞬时功率，如果瞬时功率与设定功率有差异时，通过PID算法，得出下一个驱动的脉宽。当负载异常或者电压瞬间突变时，电流瞬间增大，这种突变的电流会造成功率异常、温升异常甚至功率器件损坏。因此变频电源控制系统中需要具限流功能，实时监控电流波形，而在不同相位角时电流也不相同，就需要针对不同相位角设定不同的限流值。而本项目研究的多级逐波限流技术就能攻克这一难题，其具体的工作步骤如下： 

A）通过对市电波形的跟随，根据不同相位角，软件设定不同的限流值VREF；

B）当IGBT导通时，电流流过取样电阻，在取样电阻上产生相应的电压V； 

C）将V接到一个比较器（内部集成），与软件预设值进行比较； 

D）当V>VREF时，系统会自动快速关闭IGBT； 

这样流过系统的电流就不会发生突变，有效保护了功率元件及系统运行的稳定。

产品图片

完成单位

广东美的厨房电器制造有限公司是美的集团旗下一家集研发、生产、营销为一体的现代化企业，是目前全球最具规模的厨房电器供应商，近三年，研发投入占比5.5%，近三年累计投入超30亿元。全球销售网络覆盖145个国家、地区，公司设有院士工作室、博士后工作站、联合试验室、863成果应用基地、联合技术工程中心等机构，与电子科技大学、华南理工大学、厦门大学、中科院等近20家科研院所及院校展开合作。

广东美的厨房电器制造有限公司是本项目的主要应用技术研究、产业化和制造销售单位。

1、完成了高能效微波炉的研究，在绿色环保设计的基础上，实现了微波炉效率的全面提升，在结构及成本优化、节能方向上都实现了全行业第一位，并主导制定了微波炉国家能效标准；

2、完成了变频微波炉的研发设计及制造，并全面推广到市场；变频微波炉为美的自主知识产权，全面考虑了系统可靠性、结构小型化、重量减小等核心需求，在行业内处于领先地位。

第一完成人简介

程艳

美的集团

程艳，中山大学硕士 , 2006年电子信息专业毕业加入美的集团工作。从事家电产品电控开发及研究工作16年，重点深耕在变频技术、EMC设计、电控系统设计等技术领域，覆盖产品包括多头电磁灶、大烤箱、微波炉、微蒸烤等产品。