PDF《便携式射频加热应用》

公开使用 GEOFFREY TUCKER 射频系统与解决方案 FTF-HMB-N1995 2016年5月17日 设计挑战和解决方案 便携式射频加热应用 公开使用

1 公开使用

1 议程 ? 恩智浦RF功率产品组合介绍 ? Wayv便携式烹饪电器 ? 我们正在尝试解决什么问题? ? 射频加热原理 ? 设计考虑因素选择 ? 设计挑战概述 ? 电气系统图 ? 加热腔 ? 功率放大器设备选型与设计 ? 加热算法 ? 烹饪结果 公开使用

2 蜂窝 基础设施 日常生活中的射频功率 固态 加热 工业与 医疗保健 其他 通信 适合各类应用的 射频功率产品: LDMOS GaN GaAs 5G蜂窝标准

700 MHz至5 GHz;

0.

1 W至500 W 通过网络处理、 基带处理完善 射频烹饪、射频加热、 射频烘干、等离子生成

50 MHz至4 GHz;

0.1 W至1.5 kW 磁共振成像、等离子蚀刻、 CO2激光器、粒子加速器 军事/国防、雷达/航空电子、 广播电视与无线电、 个人移动无线电

50 MHz至5 GHz;

0.1 W至1kW 分立式器件 高度集成的射频IC

13 MHz至2.9 GHz;

0.1 W至1.8 kW 公开使用

3 WAYV便携式加热器 随时随地加热食物 ? 固态烹饪电器 ? 安全、干净、快速地加热食物 ? 手持式、轻便 ? 可通过电源充电或在车中充电 ? 操作简便 ? 30分钟运行时间 ? 用户使用安全且环保: ? 不会产生有毒的一氧化碳烟雾 ? 无需化石燃料 ? 无火灾风险 公开使用

4 WAYV便携式加热器用户 户外运动 爱好者 ? 加热熟食等食物 ? 加热咖啡、茶或汤 ? 露营炉具或明火的替代物 ? 无有毒的一氧化碳烟雾 军事 人员 在途 人员 ? 加热MRE(食物包装) ? 加热咖啡、茶或汤 ? 静音运行 ? 大幅减少为士兵供应食物的后勤难题 ? 执行秘密任务时不会产生环境光 ? 离家在外时加热零食和餐饭 ? 加热咖啡、茶或汤 ? 加热婴儿食物 ? 在办公室中加热食物和饮料 ? 通过汽车和电源充电 公开使用

5 概念 使用案例与目标应用 性能要求 实现形式和适用性 实现 半导体解决方案 射频设计专业知识 软件实现 实现功能 将设想变为现实 公开使用

6 工作原理 公开使用

7 射频加热原理 微波加热 ? 通过负载吸收电磁波 ? 分子旋转和碰撞会产生热量 ? 与辐射加热或接触加热的区别(热量从内到外) 典型消费类微波炉 ? 2.45 GHz典型工作频率 ? 提供1000W射频功率 ? 50多年来磁控管一直用作射频源 ? 低廉成熟的技术 ? 需要高电压才能工作 快速、效率高、易于使用! 偶极旋转效应 公开使用

8 加热需要多大能量? 加热计算 ? 食物属性:重量、含水量、电容率和电导率 ? 射频加热源:工作频率、输送到负载的功率、 持续时间 ? 效率:功率转换(AC或DC到DC,DC到RF), 腔效率 ? 用户偏好:目标温度升高! 一些小负载加热示例 ?

200 mL婴儿食物,加热至30℃ ?

450 mL MRE,加热至30℃

0 50

100 150

200 250

300 350

400 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 输送功率(瓦) 加热时间(分钟)

200 mL Baby Food

450 mL MRE 加热时间随提供的射频功率变化 目标加热 时间 公开使用

9 产品设计与使用 公开使用

10 WAYV便携式固态微波 用户界面与控制 分秒计时器 启动/停止烹饪周期 LCD背光灯开关 电池电量 安全监控与错误报告 电源 8单元可拆卸电池组 16单元可拆卸电池组 直流壁式电源 USB充电器 加热腔

900 mL总容量

100 mL至500 mL负载大小 可去除、可清洗的腔内衬 集成式天线单元 坚固外壳 射频功率放大器 电源 负载检测 监控和自我保护 2.4 C 2.5 GHZ未授权ISM频段 公开使用