CN111867169B - 一种基于双源双频的射频加热控制方法及射频加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于双源双频的射频加热控制方法及射频加热装置，包括：控制第一射频加热模块以第一频段发射电磁波；控制第二射频加热模块以第二频段发射电磁波；在此期间两个射频加热模块分别调节其发射的电磁波的相位。本发明设计两个射频加热模块以不同工作频段发射电磁波，共同对食品进行加热或烹饪，由此不仅可以使两个频段的电磁波特性互补，解决了利用单一频段的电磁波加热食物所存在的加热深度不够、加热不均的问题，而且可以显著提高加热效率。同时，通过不断调整两个射频加热模块发射的电磁波的相位，可以使得加热腔内的热量分布更均匀，进而可以进一步提升射频加热装置的加热品质，改善用户体验。

Description

一种基于双源双频的射频加热控制方法及射频加热装置

技术领域

本发明属于加热装置技术领域，涉及一种射频加热技术，具体地说，是涉及一种应用于射频加热装置的加热控制技术。

背景技术

随着射频技术的快速发展和日臻成熟，基于射频加热技术设计的加热装置（例如电烤箱、微波炉等）应运而生并渐受关注。射频加热技术作为以磁控管为发射源的微波加热技术的升级版，是一种利用固态半导体源发射的电磁波来加热食物的技术。这种固态半导体源可以对其发射的电磁波的功率、频率、相位实现有效地调节和控制，从而更有利于提升加热装置的加热品质。

但是，目前的射频加热装置，其通过装置内部的射频加热模块发射的电磁波都是单一频段、单一相位的。单一频段、单一相位的电磁波在加热食物时，会存在诸如加热深度不够、加热不均、加热效率低等不足，继而导致食物的加热品质受到影响。

此外，在射频加热模块工作期间，目前的射频加热装置无法感知射频加热模块是否按照预定功率正常运行。若在用户设定的加热时间或用户选定的烹饪程序运行期间，射频加热模块没有按照预定功率正常运行，则会出现食物过度烹饪或不熟等情况，严重影响了用户的使用体验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于双源双频的射频加热控制技术，旨在解决现有的射频加热装置因发射的电磁波的频率单一、相位单一而导致的食物加热深度不够、加热不均、加热效率低的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

在一个方面，本发明提出了一种基于双源双频的射频加热控制方法，包括：控制第一射频加热模块以第一频段发射电磁波；控制第二射频加热模块以第二频段发射电磁波；在第一射频加热模块以第一频段发射电磁波、并且第二射频加热模块以第二频段发射电磁波的期间，两个射频加热模块分别选用以下相位调整模式之一来调节其发射的电磁波的相位：

模式一、以t1+t2为相位调整周期，在每一个相位调整周期内，控制射频加热模块在t1时段发射相位在设定区间变化的电磁波，并接收反射回的电磁波，选择能量被吸收最多的电磁波所对应的相位作为最佳相位，并在t2时段以所述最佳相位发射电磁波；

模式二、控制射频加热模块以M为相位调整周期，逐周期增大或缩小电磁波的相位，使电磁波的相位在设定的最小值与最大值之间循环变化。

为了获得更好的加热品质，本发明优选设置第一射频加热模块工作在中频区，第二射频加热模块工作在高频区。即，

在控制第一射频加热模块以第一频段发射电磁波的过程中，首先，以915MHz为中心频率设置发射频率的带宽范围A；其次，以T11+T12为频率调整周期，且在每一个频率调整周期内执行以下过程：在T11时段，控制第一射频加热模块发射频率在所述带宽范围A内变化的电磁波，并接收反射回的电磁波，选择能量被吸收最多的电磁波所对应的频率作为最佳频率F1；在T12时段，控制第一射频加热模块以所述最佳频率F1发射电磁波。

进一步的，当第一射频加热模块选用所述模式一调整其发射的电磁波的相位时，在每一个频率调整周期的T12时段内执行所述模式一的相位调整过程，且t1+t2≤T12；当第一射频加热模块选用所述模式二调整其发射的电磁波的相位时，在每一个频率调整周期的T12时段内执行所述模式二的相位调整过程；或者，控制第一射频加热模块在整个工作期间执行所述模式二的相位调整过程，即，第一射频加热模块的相位调整过程与频率调整过程互不干预。

在所述控制第二射频加热模块以第二频段发射电磁波的过程中，首先，以2450MHz为中心频率设置发射频率的带宽范围B；其次，以T21+T22为频率调整周期，且在每一个频率调整周期内执行以下过程：在T21时段，控制第二射频加热模块发射频率在所述带宽范围B内变化的电磁波，并接收反射回的电磁波，选择能量被吸收最多的电磁波所对应的频率作为最佳频率F2；在T22时段，控制第二射频加热模块以所述最佳频率F2发射电磁波。

进一步的，当第二射频加热模块选用所述模式一调整其发射的电磁波的相位时，在每一个频率调整周期的T22时段内执行所述模式一的相位调整过程，且t1+t2≤T22；当第二射频加热模块选用所述模式二调整其发射的电磁波的相位时，在每一个频率调整周期的T22时段内执行所述模式二的相位调整过程；或者，控制第二射频加热模块在整个工作期间执行所述模式二的相位调整过程，即，第二射频加热模块的相位调整过程与频率调整过程互不干预。

为了使两个射频加热模块的总发射功率能够稳定在设定功率上，以解决因无法感知射频加热模块是否按照预定功率正常运行，而导致食物过度烹饪或不熟等情况的出现，本发明针对第一射频加热模块和第二射频加热模块的发射功率，还进一步提出了功率监测及稳定控制方法。即，包括：接收设定功率；控制两个射频加热模块发射电磁波，并调整每一个射频加热模块的发射功率为所述设定功率的一半；根据所述设定功率的一半确定每一个射频加热模块的输入电流最大值和最小值；检测每一个射频加热模块的输入电流；在其中一个射频加热模块的输入电流大于该射频加热模块的输入电流最大值时，减小该射频加热模块发射的电磁波的幅度，以降低该射频加热模块的发射功率；在其中一个射频加热模块的输入电流小于该射频加热模块的输入电流最小值时，增大该射频加热模块发射的电磁波的幅度，以升高该射频加热模块的发射功率。

作为所述输入电流最大值和最小值的一种优选确定方法：首先，保证第一射频加热模块或第二射频加热模块正常运行；其次，逐级调整第一射频加热模块或第二射频加热模块的发射功率，并检测第一射频加热模块或第二射频加热模块工作在每一级发射功率期间，其输入电流的正常波动范围；然后，根据每一级发射功率所对应的输入电流的正常波动范围确定输入电流的最大波峰值Ic和最小波谷值It；最后，确定出第一射频加热模块或第二射频加热模块工作在每一级发射功率下的输入电流最大值Imax和输入电流最小值Imin，即：Imax=Ic+△I1；Imin=It-△I2；其中，△I1和△I2为电流余量，且均为正值。

在另一方面，本发明还提出了一种射频加热装置，包括加热腔、第一射频加热模块、第二射频加热模块、第一感测模块、第二感测模块和控制模块；其中，所述加热腔的内壁上设置有第一辐射体和第二辐射体；所述第一射频加热模块通过第一辐射体向所述加热腔内发射电磁波；所述第二射频加热模块通过第二辐射体向所述加热腔内发射电磁波；所述第一感测模块感测通过第一辐射体发射的电磁波的强度以及接收到的反射电磁波的强度；所述第二感测模块感测通过第二辐射体发射的电磁波的强度以及接收到的反射电磁波的强度；所述控制模块控制第一射频加热模块以第一频段发射电磁波，并控制第二射频加热模块以第二频段发射电磁波，并在此期间使用模式一或模式二来调整两个射频加热模块发射的电磁波的相位；其中，模式一为：以t1+t2为相位调整周期，在每一个相位调整周期内，所述控制模块控制射频加热模块在t1时段发射相位在设定区间变化的电磁波，并通过感测模块检测出能量被吸收最多的电磁波所对应的相位P；将所述相位P作为最佳相位，并在t2时段控制射频加热模块以所述最佳相位发射电磁波；模式二为：以M为相位调整周期，所述控制模块控制射频加热模块逐周期增大或缩小电磁波的相位，使电磁波的相位在设定的最小值与最大值之间循环变化。

为了获得更好的加热品质，本发明优选设置第一射频加热模块工作在中频区，第二射频加热模块工作在高频区。即，所述控制模块以T11+T12为频率调整周期，在每一个频率调整周期内，控制所述第一射频加热模块在T11时段内发射频率在带宽范围A内变化的电磁波，并通过所述第一感测模块检测出能量被吸收最多的电磁波所对应的频率F1；将所述频率F1作为最佳频率，并在T12时段内控制第一射频加热模块以所述最佳频率F1发射电磁波；其中，所述A是以915MHz为中心频率设置的带宽范围；与此同时，所述控制模块以T21+T22为频率调整周期，在每一个频率调整周期内，控制所述第二射频加热模块在T21时段内发射频率在带宽范围B内变化的电磁波，并通过所述第二感测模块检测出能量被吸收最多的电磁波所对应的频率F2；将所述频率F2作为最佳频率，并在T22时段内控制第二射频加热模块以所述最佳频率F2发射电磁波；其中，所述B是以2450MHz为中心频率设置的带宽范围。

为了对两个射频加热模块的发射功率实现稳定控制，本发明在所述射频加热装置中还设置有电流检测模块和人机接口；其中，所述电流检测模块分别检测第一射频加热模块的输入电流和第二射频加热模块的输入电流，并发送至所述控制模块；所述人机接口接收设定功率，并发送至所述控制模块；所述控制模块控制每一个射频加热模块按照所述设定功率的一半投入运行，且根据所述设定功率的一半确定出每一个射频加热模块的输入电流最大值和最小值；在两个射频加热模块运行期间，所述控制模块在检测到其中一个射频加热模块的输入电流大于该射频加热模块的输入电流最大值时，控制该射频加热模块发射的电磁波的幅度减小，以降低该射频加热模块的发射功率；在检测到其中一个射频加热模块的输入电流小于该射频加热模块的输入电流最小值时，控制该射频加热模块发射的电磁波的幅度增大，以升高该射频加热模块的发射功率。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明利用每种食物因其介电常数不同而导致其对电磁波的最佳吸收频率不同的特性，设计两个射频加热模块以不同工作频段发射电磁波，共同对食品进行加热或烹饪，由此不仅可以使两个频段的电磁波特性互补，解决了利用单一频段的电磁波加热食物所存在的加热深度不够、加热不均的问题，而且可以显著提高加热效率。同时，通过不断调整两个射频加热模块发射的电磁波的相位，可以使得加热腔内的热量分布更均匀，进而可以进一步提升射频加热装置的加热品质，改善用户体验。

结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所提出的射频加热装置的一种实施例的架构示意图；

图2是本发明所提出的基于双源双频的射频加热控制方法的一种实施例的控制流程图；

图3是射频加热模块的功率控制方法的一种实施例的控制流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将结合附图和实施例，对本发明作进一步详细地说明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

由于不同频段的电磁波的特性不同，电磁波的频率越低，则波长越长，对食物的穿透能力越强，但是相应的烹饪效率和加热均匀性则有一定程度的下降；而电磁波的频率越高，则波长越短，对食物的穿透力越弱，但是对食品的烹饪效率和加热均匀性都有一定程度的提升。按照目前国际上对电磁波的应用规划，可用作射频加热应用的频段有433MHz、915MHz、2450MHz三个。目前市面上使用射频加热技术发射的电磁波都是单一频段，单一频段的电磁波在加热食物时会有其频段固有的缺点，难以克服。为了解决现有技术的不足，本发明提出基于双源双频的射频加热控制技术，采用两个射频加热模块发射不同频率的电磁波，并配合相位调整技术，实现了加热品质的明显提升。

本实施例以射频加热装置为例，对所述基于双源双频的射频加热控制技术进行具体阐述。

如图1所示，本实施例的射频加热装置主要包括加热腔、安装在加热腔的内壁上的第一辐射体AT1和第二辐射体AT2、以及控制两个辐射体AT1、AT2发射电磁波的主控板。其中，所述两个辐射体AT1和AT2优选布设在加热腔的内壁的相对两侧，共同发射电磁波对加热腔中的食物进行加热。在所述主控板上设置有交流-直流转换模块、第一射频加热模块RM1、第二射频加热模块RM2、第一感测模块、第二感测模块、控制模块等主要部件。其中，交流-直流转换模块用于外接交流电源AC，例如交流市电，并将交流电源AC转换成两路直流电源DC1、DC2，分别为两个射频加热模块RM1和RM2提供独立的直流供电，并进一步转换生成低压工作电源VCC，为控制模块、第一感测模块、第二感测模块等弱电负载供电。所述第一射频加热模块RM1和第二射频加热模块RM2分别与两个辐射体AT1和AT2一一对应连接，在每一个射频加热模块RM1、RM2中均包含有振荡器、射频功率放大器等电子部件，其中，振荡器可以生成不同频率、不同相位的电磁波信号，发送至射频功率放大器将电磁波信号的功率放大后，通过辐射体AT1或AT2发射电磁波，并馈入至加热腔，对加热腔中的食物进行加热。

由于射频加热模块RM1、RM2具有电磁波的发射频率和相位可调的特性，因此在射频加热装置运行期间，可以利用控制模块对两个射频加热模块RM1、RM2发射的电磁波的频率和相位进行调整，以适应食物在烹饪过程中对最佳吸收频率和最佳吸收相位的不断变化，继而提升食物的烹饪品质。

作为本实施例的一种优选设计方案，所述控制模块优选控制第一射频加热模块RM1以第一频段发射电磁波，例如以中心频率为915MHz的工作频率生成电磁波信号，并通过第一辐射体AT1向加热腔内馈入中频段的电磁波；同时，控制模块可以控制第二射频加热模块RM2以第二频段发射电磁波，例如以中心频率为2450MHz的工作频率生成电磁波信号，并通过第二辐射体AT2向加热腔内馈入高频段的电磁波。利用双频段的电磁波共同对加热腔内的食物进行加热，这样可以使两个频段电磁波的特征互补，实现加热深度、加热均匀性、加热效率三方面要求的兼顾。

由于食物在烹饪过程中对不同频段的电磁波的最佳吸收频率是不断变化的，为了能够获得更佳的加热品质，本实施例在主控板上设置用于感测电磁波的信号强度的第一感测模块和第二感测模块，如图1所示。其中，第一感测模块连接第一辐射体AT1，用于感测通过第一辐射体AT1发射的电磁波的强度以及通过第一辐射体AT1接收到的反射电磁波的强度；同理，第二感测模块连接第二辐射体AT2，用于感测通过第二辐射体AT2发射的电磁波的强度以及通过第二辐射体AT2接收到的反射电磁波的强度。控制模块可以根据同一频率的电磁波在发射时的信号强度以及经过食物吸收后反射回的信号强度，计算出食物对该频率电磁波的能量吸收大小。能量吸收最多的电磁波所对应的频率，即可被视为食物在该烹饪阶段的最佳吸收频率。控制模块调整第一射频加热模块RM1在其工作频段（中频段）以其最佳吸收频率发射电磁波，并调整第二射频加热模块RM2在其工作频段（高频段）以其最佳吸收频率发射电磁波，由此可以进一步提高加热效率。

在两个射频加热模块RM1、RM2以其最佳吸收频率发射电磁波的期间，可以对两个射频加热模块RM1、RM2发射的电磁波的相位做进一步调整，以获得更佳的烹饪均匀度。对于电磁波相位的调整，本实施例优选两种调整模式，即：

模式一、以t1+t2为相位调整周期，在每一个相位调整周期内，控制射频加热模块RM1、RM2在t1时段发射相位在设定区间变化的电磁波，并通过辐射体AT1、AT2接收反射回的电磁波，选择能量被吸收最多的电磁波所对应的相位作为最佳相位，并在t2时段控制射频加热模块RM1、RM2以所述最佳相位发射电磁波；

模式二、控制射频加热模块RM1、RM2以M为相位调整周期，逐周期增大或缩小电磁波的相位，使电磁波的相位在设定的最小值与最大值之间循环变化。

两个射频加热模块RM1、RM2在工作过程中，可以选择上述的同一种模式调整其发射的电磁波的相位，也可以选择不同模式调整其发射的电磁波的相位。当然，所述模式二也可以脱离频率调整过程，在射频加热模块RM1、RM2的整个工作期间同步进行。

下面结合图2，对本实施例的加热控制方法进行详细阐述，具体包括以下过程：

S201、按照设定功率确定每一个射频加热模块RM1、RM2的发射功率，并控制两个射频加热模块RM1、RM2按照确定出的发射功率投入运行；

由于射频加热模块具有电磁波发射功率可调的特性，因此在射频加热装置投入运行时，可以利用控制模块根据设定功率产生控制信号，发送至两个射频加热模块RM1、RM2，以控制两个射频加热模块RM1、RM2的发射功率之和等于所述的设定功率。所述设定功率可以由用户通过人机接口的交互界面直接输入，也可以是用户通过人机接口的交互界面选定烹饪模式后，由控制模块根据选定的烹饪模式自动生成。

对于每一个射频加热模块RM1、RM2的发射功率控制方法，本实施例将在后续段落具体阐述。

S202、控制第一射频加热模块RM1以第一频段发射电磁波；

在本实施例中，控制模块以915MHz为中心频率设置第一射频加热模块RM1的发射频率的带宽范围A。作为一种优选实施例，所述带宽范围A优选设置在902MHz~928MHz之间。

设置第一射频加热模块RM1的频率调整周期为T11+T12，控制模块在每一个频率调整周期内执行以下频率调整过程：

在T11时段，控制第一射频加热模块RM1发射频率在所述带宽范围A内连续变化的电磁波，并通过第一辐射体AT1接收反射回的同频率电磁波。利用第一感测模块感测通过第一辐射体AT1发射的电磁波强度以及通过第一辐射体AT1接收到的同频率反射电磁波的强度，发送至控制模块，以确定出能量被吸收最多的电磁波所对应的频率F1，并将其作为最佳频率F1；

在T12时段，控制第一射频加热模块RM1以所述最佳频率F1发射电磁波，对食物进行高效加热。

上述电磁波频率调整过程以T11+T12为周期循环往复进行，直到加热过程结束。

S203、调整第一射频加热模块RM1发射的电磁波的相位；

控制模块在以T11+T12为频率调整周期，调整第一射频加热模块RM1的发射频率的过程中，在每一个频率调整周期的T12时段内，对第一射频加热模块RM1发射的电磁波的相位进行调整。其中，相位调整方式可以采用以下两种模式的任意一种：

模式一、设置相位调整周期为t1+t2，且t1+t2≤T12；在每一个相位调整周期内，控制模块执行以下相位调整过程：

在t1时段，控制第一射频加热模块RM1发射相位在设定区间连续变化的电磁波。作为一种优选实施例，所述设定区间可以设置在0°~360°。而后，利用第一辐射体AT1接收反射回的同频率电磁波。利用第一感测模块感测通过第一辐射体AT1发射的电磁波强度以及通过第一辐射体AT1接收到的同频率反射电磁波的强度，发送至控制模块，以确定出能量被吸收最多的电磁波所对应的相位A1，并将其作为最佳相位A1；

在t2时段，控制第一射频加热模块RM1以所述最佳相位A1发射电磁波。

由于加热腔中充斥着若干同频率的电磁波，当两个或更多同频电磁波合成时,不同的相位决定了是加强还是抵消同频电磁波，因此，相位调节很重要。采用模式一的相位调节技术，可适应食物在烹饪过程中对最佳吸收相位的不断变化，获得更好的加热品质。

模式二、控制第一射频加热模块RM1以M为相位调整周期，M<T12，逐周期增大或缩小电磁波的相位，使电磁波的相位在设定的最小值与最大值之间循环变化。例如，在第一个相位调整周期，控制第一射频加热模块RM1发射相位为N的电磁波；在第二个相位调整周期，控制第一射频加热模块RM1发射相位为N+1或N-1的电磁波；以此类推，直到第一射频加热模块RM1发射的电磁波的相位由最小值（例如0°）增加到最大值（例如360°），或者由最大值（例如360°）减小到最小值（例如0°），或者按照此规律循环往复，以使加热分布更均匀。

对于模式二的相位调整过程，可以不在所述的每一个频率调整周期的T12时段内执行，而是可以采用频率调整与相位调整并行的方式，利用控制模块在第一射频加热模块RM1的整个运行期间，控制第一射频加热模块RM1同时进行频率调整过程和相位调整过程。

S204、控制第二射频加热模块RM2以第二频段发射电磁波；

本实施例的过程S202和过程S204在执行时不分先后。

在本实施例中，控制模块以2450MHz为中心频率设置第二射频加热模块RM2的发射频率的带宽范围B。作为一种优选实施例，可以将所述带宽范围B设置在2400MHz~2500MHz之间。

设置第二射频加热模块RM2的频率调整周期为T21+T22，控制模块在每一个频率调整周期内执行以下频率调整过程：

在T21时段，控制第二射频加热模块RM2发射频率在所述带宽范围B内连续变化的电磁波，并通过第二辐射体AT2接收反射回的同频率电磁波。利用第二感测模块感测通过第二辐射体AT1发射的电磁波强度以及通过第二辐射体AT2接收到的同频率反射电磁波的强度，并发送至控制模块，以确定出能量被吸收最多的电磁波所对应的频率F2，并将其作为最佳频率F2；

在T22时段，控制第二射频加热模块RM2以所述最佳频率F2发射电磁波，对食物进行高效加热。

上述电磁波频率调整过程以T21+T22为周期循环往复进行，直到加热过程结束。

S205、调整第二射频加热模块RM2发射的电磁波的相位；

控制模块在以T21+T22为频率调整周期，调整第二射频加热模块RM2的发射频率的过程中，在每一个频率调整周期的T22时段内，对第二射频加热模块RM2发射的电磁波的相位进行调整。其中，相位调整方式可以采用以下两种模式的任意一种：

模式一、设置相位调整周期为t1+t2，且t1+t2≤T22；在每一个相位调整周期内，控制模块执行以下相位调整过程：

在t1时段，控制第二射频加热模块RM2发射相位在设定区间（例如0°~360°）连续变化的电磁波，并利用第二辐射体AT2接收反射回的同频率电磁波；利用第二感测模块感测通过第二辐射体AT2发射的电磁波强度以及通过第二辐射体AT2接收到的同频率反射电磁波的强度，并发送至控制模块，以确定出能量被吸收最多的电磁波所对应的相位A2，并将其作为最佳相位A2；

在t2时段，控制第二射频加热模块RM2以所述最佳相位A2发射电磁波。

模式二、控制第二射频加热模块RM2以M为相位调整周期，M<T22，逐周期增大或缩小电磁波的相位，使电磁波的相位在设定的最小值与最大值之间循环变化。例如，在第一个相位调整周期，控制第二射频加热模块RM2发射相位为N的电磁波；在第二个相位调整周期，控制第二射频加热模块RM2发射相位为N+1或N-1的电磁波；以此类推，直到第二射频加热模块RM2发射的电磁波的相位由最小值（例如0°）增加到最大值（例如360°），或者由最大值（例如360°）减小到最小值（例如0°），或者按照此规律循环往复，以使加热分布更均匀。

对于模式二的相位调整过程，可以不在所述的每一个频率调整周期的T22时段内执行，而是可以采用频率调整与相位调整并行的方式，利用控制模块在第二射频加热模块RM2的整个运行期间，控制第二射频加热模块RM2同时进行频率调整过程和相位调整过程。

由于控制模块在控制射频加热模块运行后，射频加热模块是否按照预定功率正常运行不得而知。为了对射频加热模块的发射功率实现有效感知，本实施例设置两个电流检测模块A1和A2，分别检测两个射频加热模块RM1、RM2的输入电流I、I’，并发送至所述控制模块，利用输入电流I、I’的波动变化间接地反映出两个射频加热模块RM1、RM2的功率变化，并在输入电流I或I’发生异常时，采用增大或者减小射频加热模块RM1或RM2输出的电磁波的幅度的方式，来调整射频加热模块RM1或RM2的发射功率。在调整射频加热模块RM1或RM2的发射功率的过程中，同样以输入电流I、I’的变化为判断基准，当输入电流I、I’回归正常波动范围时，可以结束电磁波幅度的调整过程。此时，射频加热模块的发射功率RM1、RM2将会调整至预定功率附近，由此便实现了对射频加热模块RM1、RM2的发射功率的稳定控制。

下面结合图3，对两个射频加热模块RM1、RM2的功率控制方法进行详细阐述，具体包括以下过程：

（一）测试阶段

S301、确认两个射频加热模块RM1、RM2无故障，并控制两个射频加热模块RM1、RM2逐一正常运行。

S302、对每一个射频加热模块RM1/RM2的发射功率进行逐级调整；

在本实施例中，可以将每一个射频加热模块RM1/RM2正常运行所对应的发射功率范围（0至最大功率）进行区间划分，例如：错略地划分成低功率、中功率、高功率三个大区间；或者进行精细划分，形成五个、十个或者更多不同的区间。区间划分越精细，功率控制越稳定。

通过控制模块生成控制信号，对每一个射频加热模块RM1/RM2中的射频功率放大器的发射功率进行调节，以控制每一个射频加热模块RM1/RM2工作在不同的发射功率下，即，逐级调整每一个射频加热模块RM1/RM2的发射功率，使其工作在不同的功率区间。

S303、检测每一个射频加热模块RM1/RM2工作在每一级发射功率期间，其输入电流的正常波动范围；

射频加热模块RM1/RM2工作在某一功率区间时，控制模块可以控制射频加热模块RM1/RM2的发射功率在该区间内连续变化，并在功率调整过程中，实时检测射频加热模块RM1/RM2的输入电流I/I'，记录输入电流I/I'的正常波动范围，进而确定出每一级（每一区间）发射功率所对应的输入电流的最大波峰值Ic/Ic'和最小波谷值It/It'。

S304、确定每一个射频加热模块RM1/RM2工作在每一级发射功率下的输入电流最大值Imax/Imax'和输入电流最小值Imin/Imin'；

本实施例根据每一级发射功率所对应的输入电流的最大波峰值Ic/Ic'和最小波谷值It/It'来确定射频加热模块RM1/RM2工作在每一级发射功率下的输入电流最大值Imax/Imax'和输入电流最小值Imin/Imin'，即，

Imax=Ic+△I1；

Imin=It-△I2；

Imax'=Ic'+△I1；

Imin'=It'-△I2；

其中，△I1和△I2为电流余量，且均为正值，△I1与△I2可以相等，也可以不等。由此，便为射频加热模块RM1/RM2的每一级发射功率确定出了一个其输入电流I/I'的正常波动范围[Imin,Imax]/ [Imin',Imax']，记录至所述控制模块，以在日后的实际应用过程中调用。

在本实施例中，为了便于查找射频加热模块RM1/RM2的每一级发射功率所对应的输入电流最大值Imax/Imax'和最小值Imin/Imin'，本实施例优选在控制模块中针对每一级发射功率所对应的输入电流最大值Imax/Imax'和最小值Imin/Imin'，建立发射功率与输入电流之间的对应关系并保存。

所述对应关系可以是生成发射功率与输入电流之间的对照表，采用查表法确定出不同设定功率所对应的输入电流最大值Imax/Imax'和输入电流最小值Imin/Imin'；或者，形成存储地址映射关系，根据不同发射功率访问不同的存储地址，调取其中保存的输入电流Imax/Imax'和最小值Imin/Imin'。当然，本实施例并不仅限于以上举例。

S305、确定每一个射频加热模块RM1/RM2的输入电流极限值Iext/Iext'；

为了避免射频加热模块RM1/RM2过热损坏，本实施例优选根据射频加热模块RM1/RM2的内部器件所能承受的最大发热量，确定其所能接受的最大输入电流，形成输入电流极限值Iext/Iext'，并保存至所述控制模块，以在日后的实际应用过程中调用。

（二）实际应用阶段

S306、接收设定功率，分配每一个射频加热模块RM1、RM2的发射功率为所述设定功率的一半；

在本实施例中，用户输入的设定功率或者选定的烹饪模式所对应的设定功率，是两个射频加热模块RM1、RM2的发射功率之和。本实施例采用均分的方式将每一个射频加热模块RM1、RM2的发射功率确定为所述设定功率的一半。

S307、根据设定功率的一半，确定出每一个射频加热模块RM1、RM2的输入电流最大值和最小值；

本实施例的控制模块可以根据设定功率的一半，利用控制模块中预先保存的发射功率与输入电流之间的对应关系，确定出每一个射频加热模块RM1、RM2的输入电流最大值和最小值。例如，第一射频加热模块RM1工作在设定功率的一半时，所对应的输入电流最大值为Imax、最小值为Imin；第二射频加热模块RM2工作在设定功率的一半时，所对应的输入电流最大值为Imax'、最小值为Imin'。

S308、控制每一个射频加热模块RM1、RM2按照设定功率的一半投入运行；

在本实施例中，所述控制模块根据设定功率的一半生成两路控制信号，分别发送至两个射频加热模块RM1、RM2，控制两个射频加热模块RM1、RM2启动运行，并调整两个射频加热模块RM1、RM2的发射功率均为设定功率的一半。

S309、检测每一个射频加热模块RM1、RM2的输入电流I、I'，若I>Iext或者I'>Iext'，则切断两个射频加热模块RM1、RM2的直流供电，控制射频加热装置进入保护状态；否则，执行后续过程；

在两个射频加热模块RM1、RM2运行期间，两个电流检测模块A1、A2实时检测两个射频加热模块RM1、RM2的输入电流I、I'，并发送至所述控制模块。所述控制模块调取其预先保存的每一个射频加热模块RM1、RM2的输入电流极限值Iext、Iext'。

若第一射频加热模块RM1的输入电流I大于其极限值Iext，或者第二射频加热模块RM2的输入电流I'大于其极限值Iext'，则控制模块立即切断两个射频加热模块RM1、RM2的直流供电，控制两个射频加热模块RM1、RM2均停止运行，进入保护状态。这种设计，一方面可以避免发生故障的射频加热模块过热损坏，另一方面可以防止食物因未按照设定功率正常加热而导致无法食用、只能丢弃的浪费问题。

若第一射频加热模块RM1的输入电流I≤Iext，并且第二射频加热模块RM2的输入电流I'≤极限值Iext'，则执行后续的发射功率的稳定控制过程。

S310、根据两个射频加热模块RM1、RM2的输入电流I、I'，对两个射频加热模块RM1、RM2发射的电磁波的幅度进行调整；

在本实施例中，若第一电流检测模块A1检测到第一射频加热模块RM1的输入电流I在[Imin,Imax]区间内波动，则控制模块判定第一射频加热模块RM1的发射功率稳定，并且发射功率基本等于设定功率的一半。在此期间，控制模块可以控制第一射频加热模块RM1保持当前的工作状态继续运行，按照设定功率的一半发射电磁波，烹饪加热腔中的食物。

同理，若第二电流检测模块A2检测到第二射频加热模块RM2的输入电流I'在[Imin',Imax']区间内波动，则控制模块判定第二射频加热模块RM2的发射功率稳定，并且发射功率基本等于设定功率的一半。在此期间，控制模块可以控制第二射频加热模块RM2保持当前的工作状态继续运行，按照设定功率的一半发射电磁波，烹饪加热腔中的食物。

若第一电流检测模块A1检测到第一射频加热模块RM1的输入电流I>Imax，则表示第一射频加热模块RM1的发射功率变大了。此时，控制模块可以生成幅度调节信号，发送至第一射频加热模块RM1，以控制第一射频加热模块RM1减小其发射的电磁波的幅度，达到降低第一射频加热模块RM1的发射功率的目的。

同理，若第二电流检测模块A2检测到第二射频加热模块RM2的输入电流I'>Imax'，则表示第二射频加热模块RM2的发射功率变大了。此时，控制模块可以生成幅度调节信号，发送至第二射频加热模块RM2，以控制第二射频加热模块RM2减小其发射的电磁波的幅度，达到降低第二射频加热模块RM2的发射功率的目的。

若第一电流检测模块A1检测到第一射频加热模块RM1的输入电流I<Imin，则表示第一射频加热模块RM1的发射功率变小了。此时，控制模块可以生成幅度调节信号，发送至第一射频加热模块RM1，以控制第一射频加热模块RM1增大其发射的电磁波的幅度，达到升高第一射频加热模块RM1的发射功率的目的。

同理，若第二电流检测模块A2检测到第二射频加热模块RM2的输入电流I'<Imin'，则表示第二射频加热模块RM2的发射功率变小了。此时，控制模块可以生成幅度调节信号，发送至第二射频加热模块RM2，以控制第二射频加热模块RM2增大其发射的电磁波的幅度，达到升高第二射频加热模块RM2的发射功率的目的。

控制模块在根据两个射频加热模块RM1、RM2的输入电流I、I'调整两个射频加热模块RM1、RM2的发射的电磁波的幅度的过程中，可以按照设定的调节量△A控制两个射频加热模块RM1、RM2逐级增大或减小电磁波的幅度，并在每次幅度调整后接收两个电流检测模块A1、A2检测到的输入电流I、I'。当发射功率出现偏离的射频加热模块RM1/RM2的输入电流I/I'重新回到正常区间内时，例如输入电流I 处于[Imin,Imax]区间，输入电流I'处于[Imin',Imax']区间，则表示出现偏离的射频加热模块RM1/RM2的发射功率回归到设定功率的一半附近。此时，控制模块可以停止对该射频加热模块RM1/RM2的幅度调整过程，使该射频加热模块RM1/RM2的发射功率稳定在设定功率的一半附近。

由此，便实现了对两个射频加热模块RM1、RM2的功率控制，保证两个射频加热模块RM1、RM2能够始终以预定的设定功率的一半稳定运行，继而有助于提高整个射频加热装置的加热品质。

在本实施例中，对两个射频加热模块RM1、RM2的功率控制和频率调节同时进行，互不干预。

当然，也可以在射频加热装置中设置更多的射频加热模块和辐射体，通过调节每一个射频加热模块发射的电磁波的频率各不相同，可以适应不同种类食物的高品质的加热需求。

应当指出的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种基于双源双频的射频加热控制方法，其特征在于，包括：

控制第一射频加热模块以第一频段发射电磁波，以T11+T12为频率调整周期，在每一个频率调整周期内执行：在T11时段，控制第一射频加热模块发射频率在第一频段内变化的电磁波，并接收反射回的电磁波，选择能量被吸收最多的电磁波所对应的频率作为最佳频率F1；在T12时段，控制第一射频加热模块以所述最佳频率F1发射电磁波；

控制第二射频加热模块以第二频段发射电磁波，以T21+T22为频率调整周期，在每一个频率调整周期内执行：在T21时段，控制第二射频加热模块发射频率在第二频段内变化的电磁波，并接收反射回的电磁波，选择能量被吸收最多的电磁波所对应的频率作为最佳频率F2；在T22时段，控制第二射频加热模块以所述最佳频率F2发射电磁波；

第一射频加热模块在其每一个频率调整周期的T12时段内、第二射频加热模块在其每一个频率调整周期的T22时段内，执行以下电磁波相位调整过程：

以t1+t2为相位调整周期，在每一个相位调整周期内，控制每一个射频加热模块在t1时段发射相位在设定区间变化的电磁波，并接收反射回的电磁波，选择能量被吸收最多的电磁波所对应的相位作为最佳相位，并在t2时段以所述最佳相位发射电磁波；

控制两个射频加热模块发射电磁波，并调整每一个射频加热模块的发射功率为设定功率的一半；

根据设定功率的一半确定每一个射频加热模块的输入电流最大值和最小值；

检测每一个射频加热模块的输入电流；在其中一个射频加热模块的输入电流大于该射频加热模块的输入电流最大值时，减小该射频加热模块发射的电磁波的幅度，以降低该射频加热模块的发射功率；在其中一个射频加热模块的输入电流小于该射频加热模块的输入电流最小值时，增大该射频加热模块发射的电磁波的幅度，以升高该射频加热模块的发射功率；

其中，所述输入电流最大值和最小值的确定方法为：

保证第一射频加热模块或第二射频加热模块正常运行；

逐级调整第一射频加热模块或第二射频加热模块的发射功率；

检测第一射频加热模块或第二射频加热模块工作在每一级发射功率期间，其输入电流的正常波动范围；

根据每一级发射功率所对应的输入电流的正常波动范围确定输入电流的最大波峰值Ic和最小波谷值It；

确定出第一射频加热模块或第二射频加热模块工作在每一级发射功率下的输入电流最大值Imax=Ic+△I1和输入电流最小值Imin=It-△I2；其中，△I1和△I2为电流余量，且均为正值。

2.根据权利要求1所述的基于双源双频的射频加热控制方法，其特征在于，所述第一频段是以915MHz为中心频率设置的频段；所述第二频段是以2450MHz为中心频率设置的频段。

3.一种射频加热装置，其特征在于，包括：

加热腔，其内壁上设置有第一辐射体和第二辐射体；

第一射频加热模块，其通过第一辐射体向所述加热腔内发射电磁波；

第二射频加热模块，其通过第二辐射体向所述加热腔内发射电磁波；

第一感测模块，其感测通过第一辐射体发射的电磁波的强度以及接收到的反射电磁波的强度；

第二感测模块，其感测通过第二辐射体发射的电磁波的强度以及接收到的反射电磁波的强度；

电流检测模块，其分别检测第一射频加热模块的输入电流和第二射频加热模块的输入电流；

控制模块，其执行以下控制过程：

以T11+T12为频率调整周期，在每一个频率调整周期内，控制所述第一射频加热模块在T11时段内发射频率在第一频段内变化的电磁波，并通过所述第一感测模块检测出能量被吸收最多的电磁波所对应的频率F1；将所述频率F1作为最佳频率，并在T12时段内控制第一射频加热模块以所述最佳频率F1发射电磁波；

以T21+T22为频率调整周期，在每一个频率调整周期内，控制所述第二射频加热模块在T21时段内发射频率在第二频段内变化的电磁波，并通过所述第二感测模块检测出能量被吸收最多的电磁波所对应的频率F2；将所述频率F2作为最佳频率，并在T22时段内控制第二射频加热模块以所述最佳频率F2发射电磁波；

分别控制所述第一射频加热模块在其每一个频率调整周期的T12时段内、以及第二射频加热模块在其每一个频率调整周期的T22时段内，执行以下电磁波相位调整过程：

以t1+t2为相位调整周期，在每一个相位调整周期内，控制每一个射频加热模块在t1时段发射相位在设定区间变化的电磁波，并通过感测模块检测出能量被吸收最多的电磁波所对应的相位P；将所述相位P作为最佳相位，并在t2时段控制每一个射频加热模块以所述最佳相位发射电磁波；

控制两个射频加热模块发射电磁波，并调整每一个射频加热模块的发射功率为设定功率的一半；

根据设定功率的一半确定每一个射频加热模块的输入电流最大值和最小值；

接收所述电流检测模块检测到的每一个射频加热模块的输入电流，在其中一个射频加热模块的输入电流大于该射频加热模块的输入电流最大值时，减小该射频加热模块发射的电磁波的幅度，以降低该射频加热模块的发射功率；在其中一个射频加热模块的输入电流小于该射频加热模块的输入电流最小值时，增大该射频加热模块发射的电磁波的幅度，以升高该射频加热模块的发射功率；

其中，所述输入电流最大值和最小值的确定方法为：

保证第一射频加热模块或第二射频加热模块正常运行；

逐级调整第一射频加热模块或第二射频加热模块的发射功率；

检测第一射频加热模块或第二射频加热模块工作在每一级发射功率期间，其输入电流的正常波动范围；

根据每一级发射功率所对应的输入电流的正常波动范围确定输入电流的最大波峰值Ic和最小波谷值It；

确定出第一射频加热模块或第二射频加热模块工作在每一级发射功率下的输入电流最大值Imax=Ic+△I1和输入电流最小值Imin=It-△I2；其中，△I1和△I2为电流余量，且均为正值。

4.根据权利要求3所述的射频加热装置，其特征在于，

所述第一频段是以915MHz为中心频率设置的频段；

所述第二频段是以2450MHz为中心频率设置的频段。

5.根据权利要求3或4所述的射频加热装置，其特征在于，还包括：

人机接口，其接收设定功率，并发送至所述控制模块。

Images